سلام
من یکی دو تا سایت جالب پیدا کردم راجع به فیزیک
از محضر دوستان اجازه می خوام که هر چیزی پیدا کردم تو این تاپیک بزنم شما هم اگر دوست داشتید چیز جالبی جایی دیدید اینجا بزنید تا روش با هم بحث کنیم
کل آیتم ها 22
امروزه در بیشتر کشورهای پیشرفته چیزی حدود ۹۵ در صد عدسیهای عینک از مواد پلاستیکی ساخته می شود پلاستیک بدلیل سبکی و ایمنی ذاتی آن بطور کلی جایگزین شیشه شده و عنوان نخستین انتخاب برای مواد عدسیهای عینک را بخود اختصاص داده است مقدار اندکی استفاده از شیشه بطور کلی مربوط به شیشه های دارای ضریب انکساری بالا (بالاتر از ۱.۸)و همچنین عدسیهای فتوکرومیک با ویژگیهای خاص مانند شیشه های CPF شرکت corning می گردد اطلاعاتی که بطور معمول در مورد مواد عدسیهای عینک منتشر می شود عبارتند از : ۱-ضریب انکسار ۲- دانسیته ۳-عدد Abbe ۴- UV cut off point اگر ضریب انکسار ماده ای مشخص باشد دو مورد دیگر از ویژگیهای مواد سازنده عینک مانند عامل تغییر انحناء( CVF) و انعکاس از سطح آن ماده را که با ρ نشان داده می شود را می توان بدست آورد ضریب انکساری : ضریب انکساری نسبت سرعت یک طول موج مشخص نور در هوا به سرعت همان طول موج نور در محیط منکسر کننده نور می باشد. در حال حاضر در بریتانیا و آمریکا ضریب انکساری بر اساس طول موج خط d هلیم ( با طول موج nm۵۸۷.۵۶)اندازه گیری می شود در حالیکه در قاره اروپا بر اساس خط eجیوه (با طول موج nm۵۴۶.۰۷)اندازه گیری می شود توجه کنید که میزان ضریب انکساری با خط e جیوه بیشتر از d هلیم می باشد بنابراین وقتی که میزان ضریب انکسارماده ای بر حسب خط e جیوه داده می شود بنظر می رسد که آن ماده ضریب انکساری بیشتری دارد. ممکن است گاهی وقتها لازم باشد تا بدانیم چه میزان تغییر در حجم و ضخامت یک عدسی خاص وقتی که به جای شیشه استاندارد کرون از ماده دیگری استفاده شود روی خواهد داد این اطلاعات را از CVF می توان بدست آورد CVFامکان مقایسه مستقیم ضخامت عدسیهای ساخته شده از مواد مختلف با شیشه استاندارد کرون را فراهم می آوردبرای مثال ماده ای با ضریب انکسار ۱.۷۰ دارای CVF=۰.۷۵ می باشد که این بدین مفهوم می باشد که در صورت جایگزینی این ماده بجای شیشه کرون کاهشی معادل ۲۵%در ضخامت عدسی روی خواهد داد. یکی از استفاده های مهم CVF تبدیل قدرت عدسی که قرار است ساخته شود به معادل آن از جنس کرون است و این کار بسادگی با ضرب قدرت عدسی در CVFآن ماده امکان پذیر می باشد برای مثال فرض کنید ما می خواهیم یک عدسی ۱۰.۰۰-دیوپتر را از ماده ای به ضریب انکسار ۱.۷۰ داشته باشیم معادل همین عدسی از جنس شیشه کرون ازضرب ۱۰.۰۰
امواج صوتی ، امواج مکانیکی طولی هستند. این فیزیک امواج میتوانند در جامدات ، مایعات و گازها منتشر شوند. ذرات مادی منتقل کننده این فیزیک امواج ، در راستای انتشار موج نوسان میکنند. فیزیک امواج مکانیکی طولی در گستره وسیعی از بسامدها به وجود می‌آیند و در این میان بسامدهای فیزیک امواج صوتی در محدوده‌ای قرار گرفته‌اند که میتوانند گوش و مغز انسان را برای شنیدن تحریک کنند. این محدوده تقریبا از ۲۰ هرتز تا حدود ۲۰۰۰۰ هرتز است و گستره شنیده شدنی نامیده میشود. فیزیک امواج مکانیکی طولی را که بسامدشان زیر گستره شنیده شدنی باشد امواج فرو صوتی ، و آنهایی که بسامدشان بالای این گستره باشد ، امواج فراصوتی گویند. تولید صوت : هر گاه به جسمی ضربه می‌زنیم لایه‌های هوا بین دست ما در جسم جابجا میشوند و اگر این جابجاییها بیش از ۱۶ بار در ثانیه باشند، صدا ایجاد میشود. برای اینکه بهتر بتوانیم نقش اندامهای گفتار را در تولید آواهای زبان فارسی مورد مطالعه قرار دهیم، ابتدا به نظر میرسد لازم است مطالب مختصری درباره چگونگی تولید آوا یا صوت ارائه کنیم. آوا یا صوت از ارتعاش مولکولهای هوا حاصل میشود. ارتعاش یعنی حرکت مولکولهای هوا از جای خود در مسیر معین و بازگشت آنها به جای اولیه. این پدیده فیزیکی را اصطلاحا موج می‌نامیم. برای آنکه بتوانیم یک تصویر تقریبی از طرز بوجود آمدن موج صوتی را مجسم کنیم پاندولی را در نظر می‌گیریم. اگر وزنه پاندول را به یک طرف کشیده آن را رها سازیم، پاندول با سرعت ، به منتهی الیه طرف دیگر رفته دوباره در همان مسیر بجای اول می‌گردد. این حرکت به دفعات زیاد صورت می‌گیرد، ولی در هر دفعه خط سیر آن اندکی کوتاهتر میشود تا اینکه وزنه پاندول دوباره به حالت اولیه یعنی سکون در آید. وزنه پاندول در این حرکت ، لایه‌ای از مولکولهای هوا را با خود به جلو می‌راند و این عمل موجب میشود که در یک سوی وزنه ، رقت مولکولی در سوی دیگر تراکم مولکولی ایجاد شود. رقت یعنی زیاد شدن فاصله بین مولکولها و تراکم یعنی کم شدن فاصله آنها. اگر با دو دست یک لاستیک را بکشیم طول لاستیک زیاد میشود یا به سخن دیگر ، لاستیک کش می آید. علت این موضوع آن است که فاصله بین مولکولها در قسمتهای میانی لاستیک زیاد شده و مولکولها بین دو سر لاستیک زیاد شده و مولکولها به طرف دو سر لاستیک کشانده میشوند و در نتیجه فاصله میان مولکولها در دو سر لاستیک کم میشود. بدین ترتیب در قسمت میانی لاستیک رقت مولکولی و در دو سر آن تراکم مولکولی ایجاد میشود. اکنون اگر دو سر لاستیک را رها کنیم مولکولها دوباره به جای اولیه خود بر می‌گردند. خاصیت ارتجاعی هوا : هوا نیز دارای همین خاصیت ارتجاعی است، منتهی به مراتب بیشتر از لاستیک. هر رقت و تراکم مولکولی در هوا موجب رقت و تراکمهای دیگر می‌گردد. بدین معنی که ، هنگامی که یک لایه از مولکولهای هوا به جلو رانده میشود این لایه به نوبه خود لایه دیگری را به جلو می‌راند و خود به حال اول بر می‌گردد. لایه جدیدی نیز لایه دیگری را ، و به همین ترتیب این عمل بارها و بارها تکرار می‌گردد تا انرژی به پایان برسد. این جابجایی مولکولها اگر بیش از ۱۶مرتبه در ثانیه تکرار گردد صدا بوجود می‌آید. اگر کتابی را از ارتفاع معینی به طرف زمین رها کنیم بر اثر سقوط کتاب ، فشار هوای بین کتاب و زمین زیاد میشود و این فشار ، مولکولهای هوا را به اطراف می‌راند. مولکولهای رانده شده به نوبت مولکولهای مجاور خود را به جلو رانده و خود به حالت اول بر می‌گردند. این عمل آنقدر تکرار میشود تا انرژی حاصل از سقوط کتاب به پایان برسد. هنگام تماس کتاب با زمین صدایی به گوش میرسد، در صورتی که در اثنای سقوط آن صدایی شنیده نمی‌شود. علت این است که هنگام تماس کتاب با زمین ، بر اثر زیاد بودن مقدار انرژی جابجا شدن مولکولها یا همان رقت و تراکم هوا خیلی بیشتر از ۱۶ مرتبه در ثاینه است و به این علت صدای حاصله قابل شنیدن می‌باشد. هر رقت و تراکم یک سیکل نام دارد و تعداد سیکل در ثانیه تواتر یا بسامد نامیده میشود. بنابراین ، وقتی می‌گوییم فرکانس (تواتر) موج مثلا ۵۰۰ سیکل است، یعنی ۵۰۰ مرتبه رقت و تراکم در مولکولهای هوا ایجاد شده است. هر قدر بسامد بیشتر باشد صدا به اصطلاح زیرتر است و نیز قدر بسامد کمتر باشد صدا اصطلاحا بمتر است. چشمه فیزیک امواج فروصوتی و فراصوتی : فیزیک امواج فروصوتی که با آنها سروکار داریم معمولا توسط چشمه‌های بزرگ تولید میشوند. امواج زمین لرزه‌ای از آن جمله‌اند. بسامدهای بالای مربوط به فیزیک امواج فراصوتی را میتوان به وسیله ارتعاشات کشسان یک بلور کوارتز که بر اثر تشدید با یک میدان الکتریکی متناوب در بلور القا شده است ، ایجاد کرد. به این طریق میتوان بسامدهای فراصوتی به بزرگی ۶
اغلب در زندگی روزمره خود ملاحظه می‌کنیم که در اثر وجود یک ناسازگاری بین ذهن ما و جهان خارج ، نظریات عجیب و غریبی اظهار می‌کنیم. این نظریه پردازی از سرشت مبهم و ناموزون ما ناشی میشود. البته باید توجه داشته باشیم که نظریه پردازی علمی چیزی کاملا متفاوت از این موردی است که اشاره شد. در نظریه پردازی علمی ، انسان به صورت مستقیم با جهان خارج درگیر میشود و ذهن در مواجهه مستقیم با آن آزاد است و لذا جهان در حکم فاعل و ذهن در حکم منفعل می‌باشد. اما در نظریه پردازی که ما اشاره کردیم، جای این دو عوض میشود. در علم فلسفه از این نوع نظریه پردازیها عموما تحت عنوان متافیزیک یاد میشود. اگر تاریخ علم را مرور کنیم، ملاحظه می‌کنیم که همواره از روزگارهای قدیم رابطه بین علم و فلسفه ، خصوصا بین فیزیک و متافیزیک در نوسان بوده است. به عنوان مثال در زمان گالیله به دلیل حکومت افکار ارسطویی ، دانشمندان در ارائه نظریات علمی با مشکلات بسیاری مواجه بوده‌اند. اما تاریخ فلسفه ، مخصوصا بعد از دکارت تحولاتی در این زمینه پدیدار شد. فلسفه بعد از دکارت فلسفه‌ای است که نقش علوم تجربی ، خصوصا فیزیک را در براندازی نظامهای فلسفی مهم می‌داند. مثلا نظریه‌هایی در باب زمان و مکان و حرکت که توسط نیوتون ارائه گردید، در فلسفه نیز تاثیر گذار بودند. به همین ترتیب در اوایل قرن بیستم نظریه نسبیت عام انیشتین طلوع کرد که برداشتی بدیع و متفاوت از زمان و مکان و حرکت ارائه داد و تاثیرات دیگری را در حوزه فلسفه به همراه داشت. در این دوران فیلسوف ذهن خود را در برابر جهان خارج و تاثیرات آن منعطف می‌گرداند. بنابراین متافیزیک نیز جنبه‌های واقع بینانه اندیشیدن را مد نظر قرار میدهد. پس در این دوران فیلسوف شخصی واقع گرا است که ذهن خود را از دام وسوسه‌های تخیل رهانیده و به جهان مانند یک پدیده عینی و نه ذهنی نگاه میکند و لذا تعجب او و طرح پرسشهایش راهگشای علوم تجربی است و دیگر علم تجربی را کفر و عالم تجربی را کافر نمی‌پندارد. رابطه فیزیک و متافیزیک در قرن بیستم پس از اینکه آراء اعضای حلقه وین ، همچون پتکی سخت و سنگین بر سر متافیزیک رایج فرود آمد و آن را بی‌معنی اعلام داشت، حریف دیرینه و سر سخت حلقه وین ، کارل ریموند پوپر بر آن شد تا متافیزیک را دوباره احیا نماید. در قرن بیستم ما شاهد تحدید میان علم خصوصا فیزیک و متافیزیک هستیم. علم گزینه با معنای فعالیتهای دانشمندان تجربی بوده و متافیزیک امری نظری و بی‌معنا است که سرگرمی عمده فلاسفه مدرسی است. این تحدید همواره به صورتهای گوناگون مطرح شده است. حتی میتوان در نظریات ویتگنشتاین نیز رد پاهای آن را یافت. او در رساله خود گزاره‌های متافیزیکی را بی‌معنی دانسته و در پژوهشهای فلسفی که خود ردی است بر رساله منطقی- فلسفی جانب معنا را گرفته و باز رای پیشین خود را حفظ میکند. اما از نظر دانالد گیلیس در کتاب فلسفه علم در قرن بیستم ، ویتگنشتاین مرتکب اشتباهی فاحش شده است. او از ریاضیات محض مثال می‌زند که در یک فعالیت و پژوهش کاملا نظری و فارغ از تجربه شکل می‌گیرد و بعد در فیزیک بکاربرده میشود و پس از آنکه فرضیه‌ای ارائه شد، در عمل مورد آزمون واقع میشود و اگر از آزمون به سلامت بیرون آمد ثبت می‌گردد. آیا مفاهیم و یافته‌های ریاضیات محض قبل از اینکه در فیزیک الهام گر فرضیه‌ای جدید باشند، بی‌معنی هستند؟ حال و روز گزاره‌های متافیزیکی نیز این چنین است. پوپر در کتاب منطق اکتشاف علمی ، فصلی را به رابطه میان علم و متافیزیک اختصاص داده است. او مثالهای فراوانی را در دفاع از متافیزیک ارائه میکند. به عنوان مثال نظریه اتمی در زمان متفکران قبل از سقراط مثل لوکیپوس و ذیمقراطیس یک مورد کاملا متافیزیکی بود. اما همین نظریه که جنبه متافیزیکی داشت، در ابتدای قرن نوزدهم توسط دالتون برای حل برخی مسائل در شیمی بکار گرفته شد. پس از آن در اواسط قرن نوزدهم ، ماکسول آن را در نظریه جنبشی گازها وارد ریاضی فیزیک کرد. این مثال خود دلیل محکمی بر معنی‌دار بودن گزاره‌های متافیزیکی است. عقیده پوزیتیویسم اساس پیدایش پوزیتیویسم منطقی به قرن بیستم و به حلقه وین و اعضای فعال و انقلابی آن بر می‌گردد. حلقه وین عبا رت از جلسات هفتگی عده‌ای فیزیکدان و ریاضیدان بود که راجع به مسائل فلسفی به بحث و تبادل نظر می‌پرداختند. از جمله این افراد میتوان به شلیک ، نویرات ، وایزمن ، هانس هان ، هربرت فایگل و برخی دیگر اشاره کرد. پس از اینکه آرا و عقاید اعضای حلقه انتشار یافت، دانشمندان و فلاسفه دیگری از جمله کارناپ و گودل نیز بدان گرویدند. کارناپ بعدها در سال ۱۹۲۶ یکی از تاثیر گذارترین پوزیتیویست‌های منطقی شد. نشریه شناخت ، مجموعه‌ای بود که مقالات پوزتیویست‌ها را منتشر می‌ساخت. پوزیتیویسم منطقی بر پایه سه اصل عقیدتی عمده قرار دارد که شامل تمایز میان تحلیل و ترکیب ، اصل تحقیق پذیری ، برنهاد فرو کاستی و نقش مشاهده است. سخن آخر البته آنچه ارائه شد مجومه‌ای از مطالبی است که افراد گوناگون در باب فیزیک و متافیزیک ارائه دادند. شاید کم نباشند تعداد فیزیکدانانی که مسائل متافیزیکی کاملا پذیرفته و به آن اعتقاد دارند. اما آنچه مهم است، یاد آوری این دو مطلب است که اولا اظهار نظر قطعی در این باب مستلزم داشتن اطلاعات بسیار وسیع و گسترده از هر دو مورد می‌باشد. و شخص باید هم در زمینه فیزیک و هم در زمینه متافیزیک صاحب نظر باشد تا بتواند نظری قاطع و راسخ در این باب داشته باشد. نکته دیگر این که اگر ذهن و علم ما قادر به توجیه برخی رویدادها نیست، دلیلی برای رد آن وجود ندارد. چه بسا در تاریخ علم موارد متعددی وجود داشته است که در زمان مطرح شدن به دلیل ناقص بودن علم بشری ، دانشمندان قادر به قبول آنها نبوده‌اند. اما پیشرفت علم در زمانهای بعد این مورد را به اثبات رسانده است.
نگاه اجمالی جیمز کلرک ماکسول (James Clerk Maxwell) ، که در سال کشف قانون القای فاراده به دنیا آمد ، بیشتر عمر کوتاه اما پر بار ، خود را در راه تدوین مبانی نظری کشف‌های تجربی فاراده صرف کرد. و به این ترتیب توانست معادلات احساسی خود را که بعد او تحسین همگان را برانگیخت، ابداع کند. بطوری که انیشتین با دو شکافی زیاد در معادلات ماکسول ، به نظریه نسبت رهنمون شد. انیشتین بزرگترین تحسین کننده ماکسول ، درباره او نوشت: "احساسات او را در لحظه‌ای تصویر کنید که معادلات دیفرانسیل فرمولبندی می‌شد. توسط می برایش ثابت کردند که میدانهای الکترومغناطیسی به صورت امواج قطبیده و با سرعت نور منتشر میشوند." شباهت معادلات ماکسول با معادلات دیگر در مطالعه مکانیک کلاسیک و ترمودینامیک به یک سری قوانین و معادلات برخورد می‌کنیم که تا حد امکان یک موضوع را بطور کامل بیان میکنند. مثلا در مکانیک کلاسیک قوانین حرکت نیوتن نقش کلیدی بازی میکنند، به گونه‌ای که تشریح حرکت بدون استفاده از این قوانین عملا غیر ممکن است. در ترمودینامیک نیز سه قانون اساسی وجود دارند که همواره بحث‌های ترمودینامیک پیرامون این قوانین صورت می‌گیرد. اغراق نکرده‌ایم که اگر بگوییم کلیه مباحث الکترومغناطیس کلاسیک بر اساس معادلات ماکسول صورت می‌گیرند. البته معادلات دیگری مانند معادله مربوط به شدت میدان الکتریکی و موارد دیگر نیز وجود دارند، اما همه این کمیتها باید به گونه‌ای تعیین شوند که معادلات ماکسول را ارضا کنند، یعنی جهت امتحان درست یا غلط بودن محاسبه یک کمیت مانند میدان الکترکی یا میدان مغناطیسی کافی است، کمیت مورد نظر در معادلات ماکسول قرار دهیم، اگر در این معادلات صدق کرد، نتیجه محاسبه درست بوده ، در غیر این صورت نتیجه محاسبه غلط خواهد بود. تاریخچه ماکسول نظریه الکترومغناطیس خود را در کتابی تحت عنوان "رساله‌ای درباره الکتریسته و مغناطیس" که در سال 1873 یعنی درست 6 سال قبل از نوشتن ، انتشار یافت، ارائه داد. اولیور هوی ساید (Oliver Heaviside) ، که به عنوان فردی بسیار خود آموخته و تلگرافچی بیکار شده شهرت داشت، نظریه الکترومغناطیس را در سالهای 1870 بخوبی فرا گرفته بود و همان اوست که نظریه ماکسول را در قالب چهار معادله‌ای که امروزه می‌شناسیم، در آورده است. مقایسه قوانین حرکت نیوتن با قوانین ماکسول گفتیم که معادلات ماکسول ، در الکترومغناطیس همان اهمیتی را دارد که قوانین حرکت نیوتن در مکانیک کلاسیک دارند. اما میان این دو تفاوت فاحشی وجود دارد. انیشتین نظریه نسبیت خود را در سال 1905 ، یعنی تقریبا 200 سال بعد از اعلام قوانین حرکت نیوتن و در حدود 40 سال بعد از معرفی معادلات ماکسول ارائه داد. همانگونه که معرفی شده است، در حالتهایی که سرعت اجسام نزدیک سرعت نور میشود، باید قوانین نیوتن بطور جدی تصحیح شوند، اما در این حالتها لزومی ندارد که تغییری در معادلات ماکسول داده شود، این معادلات با نظریه نسبیت خاص کاملا سازگار است. در واقع ، نظریه انیشتین از تفکر عمیق و دقیق او در باره معادلات الکترومغناطیس ماکسول نشات گرفته است. تشریح معادلات ماکسول • معادله اول که میتوان آنرا قانون گاوس در الکتریسته نیز نامید، بیان میکند که میدان الکتریکی با مقدار باری آن میدان را ایجاد میکند، رابطه مستقیم دارد. • معادله دوم که میتوان آنرا قانون گاوس در مغناطیس نام نهاد، بیان میکند، که تک‌قطب مغناطیسی وجود ندارد. یعنی بر خلاف بارهای مثبت و منفی که میتوانند جدا از هم وجود داشته باشند، هرگز نمیتوانیم دو قطب مغناطیسی (به عنوان مثال قطبهای یک آهنربا) را از هم جدا کنیم. • معادله سوم که به قانون القای فارادی معروف است، بیان میکند که اگر میدان مغناطیسی (جدا از نظر تعداد یا از نظر جهت) تغییر کند، میدان الکتریکی در مدار القای میشود که به آن میدان الکتریکی القایی می‌گویند. • معادله چهارم که به عنوان قانون آمپر نیز معروف است، بیان میکند که میدان مغناطیسی می‌تواند در نتیجه یک میدان الکتریکی متغیر و یا یک جریان الکتریکی متغیر ایجاد کرد.
برای اولین بار، نامساوی ِ مشهور ِ بل Bell در کوانتوم مکانیک، در یک آزمایش فیزیک انرژی زیاد آزموده شد. این نامساوی در آزمایش هایی با مزون های B در آزمایشگاه کـِک KEK ِ ژاپن، تا حد سه انحراف معیار نقض شد و ضمنا این آزمایش ها باز هم پیش بینی های کوانتوم مکانیک را تأیید کردند. قبلا بیشتر آزمایشهای مربوط به نامساوی بل با فوتون ها یا یون ها انجام می شدند. در آزمون های نامساوی بل، ویژگی های زوج ذره هایی را می سنجند که فاصله شان، از نظر نسبیت خاص، فضاگونه است: یعنی طی آزمایش، زمان کافی برای این که نور از یکی به دیگری برسد نیست. مثلا در یک آزمایش نوعی نامساوی بل، قطبش یک زوج فوتون را بر حسب زاویه محورهای قطبیگرها نسبت به هم می سنجند. کوانتوم مکانیک پیش بینی می کند بین ذره ها هم بستگی های ناموضعی هم می تواند باشد. این یعنی اگر یک فوتون مثلا در جهت عمودی قطبیده شده باشد، فوتون دیگر زوج آن حتما در جهت افقی قطبیده است، حال فاصله ی دو فوتون هر چه می خواهد باشد. اما بعضی از فیزیک پیشه ها معتقدند این نمی تواند درست باشد، و ذره های کوانتومی باید کمیت های موضعی یی (به اسم ِ متغیرهای نهانی) داشته باشند، که نمی توانیم بسنجیم شان. بل و دیگران نشان دادند با نوعی آزمایش که پارامتری به اسم S را می سنجد، می شود بین کوانتوم مکانیک و این نظریه های متغیرهای نهانی فرق گذاشت. به بیان ساده، نظریه های موضعی پیش بینی می کنند S همواره کوچکتر از دو است، در حالیکه پیش بینی کوانتوم مکانیک S=sqr(2)*2 است. وقتی S بزرگتر از 2 می شود، می گویند نامساوی بل نقض شده است. آپولو گو Apollo Go از دانشگاه مرکزی ملی تایوان و همکارانش در گروه بـِله Belle این آزمایش را در کارخانه ی B ی کـِک انجام دادند. در این شتابدهنده باریکه های الکترون و پوزیترون با هم برخورد می کنند و ذرات B مزونها و پادذره هایشان را تولید می کنند که اینها هم به ذرات سبک دیگر وامی پاشند. روج مزونها مثل روج فوتون رفتار می کنند. اما گروه بله Belle، به جای تحلیل هم بستگی بین جهت های قطبش، هم بسته گی های ذره-پادذره را با روشی به اسم برچسب طعم گذاری بررسی کرد. گو Go و همکارانش حساب کردند S=2.725 و خطای این سنجش چنان است که نامساوی تا حد سه انحراف ِ معیار نقض می شود. گو به فیزیکس وب Physicsweb گفت: "اگر کوانتوم مکانیک یک توصیف بنیادی ِ طبیعت باشد، با هر عدد کوانتومی یی باید هم بستگیهای ناموضعی دیده شود. در این آزمایش عدد کوانتومی ذره-پادذره کمیت ی بسیار بنیادی در فیزیک ِ ذرات است، و شاید نتایج ِ حاصل پی آمدهایی هم در این زمینه داشته باشند. منتظر نظر ذره نظریه پردازهای دیگرم." این گروه بنا دارد هم بستگی های ذره-پادذره را با جزئیات بیشتری بررسی کند و مرز بین مکانیک کلاسیک و کوانتوم مکانیک را بکاود.
در این مطالعه تلاش شده تا به این سوال پاسخ داده شود که آیا انواع خاصی از نانو تیوپها این پتانسیل را دارند که باعث ایجاد نوعی خاص از سرطان شوند.نوعی که 30 تا 40 سال پس از در معرض آلودگی قرار گرفتن ظاهر میشود. نتایج نشان میدهد نانو تیوپهای چند دیواره طولانی و نازک که شبیه به فیبرهای آزبستی اند شبیه به فیرهای آزبستی هم رفتار میکنند. نانو تیوپهای کربن (که حدودا 20 سال پیش کشف شدند) همواره بعنوان ماده حیرت انگیز قرن 21 توصیف شده اند.نانو تیوپها که به سبکی پلاستیک و محکمتر از فولاد هستند، برای استفاده در داروهای جدید ، باتری های انرژی موثر و صنایع الکترونیک پیشرو گسترش داده شده اند. اما از زمان کشفشان، این سوال پیش آمده که آیا ممکن است برخی از این مواد سایز نانویی باعث اسیب و در نتیجه خراب کردن بازار در حال تولد برای تمام گونه های نانو تیوپ کربن شامل یک و چند لایه شوند؟ طبق یک مقاله در نشریه اخبار شیمی و مهندسی آمریکا، پیشبینی بنگاههای اقتصادی آمریکا حاکی از این است که فروش نانوتیوپها میتوانست به رقم 2 میلیارد دلار،ظرف 3 تا 7 سال بعد برسد! Andrew Maynard سرمشاور علمی در پروژه نانو تکنولوژیهای در حال ظهور و همکار مقاله میگوید : "این مطالعه در حقیقت تحقیقاتی است استراتژیک و متمرکز برای اطمینان بخشی از ایمنی و توسعه مسئولانه نانو تکنولوژی.این مطالعه نگاهی دارد به مواد نانو سایز ویژه که انتظار میرود کاربردهای تجاری گسترده ای داشته باشند و پرسشی است خاص درباره یک خطر ویژه سلامتی احتمالی حاصل از این مواد.اگرچه بیش از یک دهه است که نگرانی دانشمندان در مورد ایمنی نانو تیوپهای نازک و بلند بالارفته است ، اما لزوما هیچیک از تحقیقات کنونی در موسسات نانو تکنولوژی و سلامت آمریکا به این سوال نپرداخته است." در معرض آزبست قرار گرفتن، بعنوان بدترین فاجعه بهداشت حرفه ای در تاریخ آمریکا تلقی می شود و انتظار میرود هزینه های بیماری های مرتبط با آن از مرز 200 میلیارد دلار فراتر رود. Anthony Seaton مدیر عامل ، پروفسور بازنشته دانشگاه Aberdeen انگلستان و یکی دیگر از همکارن مقاله میگوید: "به نظر میرسد احتمالا ضایعه سرطانی مربوط به آزبست که برای اولین بار در سالهای 1950 و 1960 مشاهده شد، به رغم کاهش سریع استفاده از ازبست از حدود 25 سال پیش ، همچنان تا چند دهه آینده ادامه داشته باشد. مادام که دلایلی برای این فرض هست که نانو تیوپها میتوانند بی خطر مورد استفاده قرار گیرند، به قدمهای مناسبی بستگی دارد که برای جلوگیری از استنشاق این مواد در جاهایی که ساخته میشود ، برداشته میشوند.استفاده و دفع نهایی باید بر اساس تحقیقات پیشگیری از خطر و در معرض قرار گیری باشد ،که البته منجر به مقرراتی برای استفاده از آنها خواهد شد.پیرو این مطالعه ما نمیتوانیم هیچ تاخیری در سرمایه گذاری بر روی چنین تحقیقاتی داشته باشیم." این گروه تحقیق به رهبری پروفسور Kenneth Donaldson در دانشگاه Edinburgh در انگلیس نانوتیوپهای بلند و کوتاه فیبرهای آزبستی بلند وکوتاه و همچنین دوده را از نظر پتانسیل ایجاد واکنش های آسیب شناختی که بعنوان پیش زمینه نوع خاص سرطان ریه شناخته میشوند بررسی کردند.ماده به حفره شکمی موشها(یک پیشگوی حساس در مورد واکنش جدار داخلی ریه به فیبرهای بلند) تزریق شد. Donaldson میگوید: "نتایج واضح بود.نانو تیوپهای کربن بلند و نازک اثراتی درست شبیه به فیبرهای آزبستی نازک و طولانی دارند." مضر بودن فیبرهای آزبستی به این خاطر است که آنها آنقدر نازک اند که میتوانند به عمق ریه نفوذ کنند و درازی آنها هم آنقدر هست که مکانیزم پاکسازی تو کار ریه ها برای دفع ذرات را مختل میکند. Donaldson تاکید میکند که هنوز تکه هایی از پازل باقی مانده اند . "ما هنوز نمیدانیم آیا نانو تیوپها قابلیت انتقال از راه هوایی و تنفس را دارند یا نه. و یا اینکه اگر به ریه ها برسند میتوانند به لایه های بیرونی حساس هم راه یابند؟.اما اگر این مواد در اندازه های کافی به چنین لایه هایی نفوذ کنند این شانس وجود دارد که در بعضی افراد (گاهی پس از چند دهه تنفس این مواد)باعث ایجاد سرطان شود." البته Donaldson خاطر نشان میکند: "هنوز جای خوشحالی باقی است.چون نانو تیوپهای کربن کوتاه یا مجعد شبیه آزبست رفتار نمیکنند و با دانستن خطرات نانو تیوپهای بلند و نازک ، ما میتوانیم آنها را کنترل کنیم و این خبر بسیار خوبی است. این موضوع نشان میدهد که نانو تیوپها و مشتقاتشان ، باید جوری ساخته شوند که ایمن و سالن باشند." اما او اضافه میکند: "مطالعه اخیر تنها آزمونی بود برای رفتار شبه-فیبر نانو تیوپها و مسلما آنها را از آسیب رساندن به ریه از راههای دیگر تبرئه نمیکند." وی خاطر نشان میسازد : "هنوز تحقیقات زیادی لازم است تا ما بدانیم چه طور از این مواد به سالمترین شکل ممکن استفاده کنیم." نانو تیوپهای کربن ورقه های از جنس گرافیت هستند که به شکل استوانه ای فرم یافته اند. این مواد ممکن است از یک گرافیت تک لایه (گرافین) ساخته شوند و یا ممکن است متشکل از گرافیت چند لایه متحدالمرکز باشند که منجر به نانوتیوپهای چند دیواره میشود.در حالی که یک نانو تیوپ قطری در محدوده چندین نانو متر تا دهها نانو متر دارد ، اما بلندی آن گاهی به صدها و یا حتی به هزاران نانو متر هم میرسد.نانو تیوپها به فرمهای مختلفی در می آیند، با شکلهای متفاوت ،با آرایه اتمی مختلف و هم چنین از نظر مقدار و نوع مواد شیمیایی افزوده شده میتوانند متفاوت باشند ،که البته این موضوع روی خواص آنها تاثیر گذار است و ممکن است اثرات متفاوتی را بر سلامتی بشر یا محیط پیرامون ایجاد کند. به گفته Maynard این زنگ خطری است برای نانو تکنولوژی بطور عام و نانوتیوپها بطور خاص. بعنوان یکجامعه ما نمیتوانیم اجازه استفاده از این مواد غیر قابل قبول و همچنین حصول نادرست این مواد را به خودمان بدهیم. درست مثل اشتباهی که در مورد آزبست مرتکب شدیم!
امواج فروسرخ یا به عبارتی اشعه مادون قرمز در علم فیزیک به قسمی از طیف پرتوهای الکترومغناطیسی اطلاق می‌گردد که دامنه طول موج آنها از بالای نور سرخ مرئی آغاز و تا امواج غیرمرئی ریزموج یا مایکروویو را دربر می‌گیرند. * دامنه طول اینگونه امواج تقریبا بین ۱ میلی متر تا ۷۵۰ نانومتر (معادل ۷۸۰۰-۱۵۰۰۰۰۰ آنگستروم )متغیر بوده بنابراین کوتاه تر از امواج رادیوئی مرسوم طبقه بندی می‌گردند. * فرکانس ( تواتر) امواج فروسرخ حداکثر ۴۰۰ تریلون بار در ثانیه(در محدوده بسیار نزدیک به رنگ سرخ قابل دید) تا ۸۰۰ بیلیون بار در ثانیه (نزدیک به محدوده پایانی پرتوهای مایکروویو) اندازه گیری می‌گردند. * اصطلاح تابش فروسرخ گرته‌برداری از نام انگلیسی آن یعنی Infrared است. واژه انگلیسی Infrared از ترکیب دو کلمه لاتین Infra به معنی فرو یا پایین و کلمه انگلیسی red به مفهوم سرخ به وجود می‌آید. وجود طول موجی بلندتر از رنگ سرخ (بلند ترین طول موج در عرصه نور مرئی)و بسامد کمتر و یا کوتاهتراز آن را میتوان علت این نامگذاری دانست.(امواج فرو سرخ طول موجشان فروتر ویا پائین تر از دامنه موج مرئی می‌باشد ). * تابش فروسرخ رادر فیزیک، عموما با نام دیگری بنام گرمای تابشی و یابه عبارتی از جنس همان گرمائی که از منابعی همانند خورشید، لامپ برقی،ویا حتی از شعله هائی که از یک شمع به اطراف تابیده می‌گردنند، همسان می‌شناسند، زیرا بطور سنتی، چه درست وچه غلط، همه گونه تابشهای حرارتی رامعمولا به امواج فروسرخ نسبت می‌دهند. * این فرض بعضا باطل، با توجه به تعاریف فوق، البته دلیل مقبولی برای توجیه اینکه چرامنبعی هما نند خورشید در مجموع، تنها قادر به تامین ۵۰٪ گرمای مورد نیاز کره خاکی از منابع تابش غیر مرئی است ومابقی آن ازبرکت تابش امواج طیف تابشی مرئی، تامین میشوند،نخواهد بود. نکته ظریف در اینجا، بسیار ساده‌است: هر دو نوع تابش حرارتی مرئی و غیر مرئی دارای گرمای تابشی و یا از نوع گرمای تابشی هستند. تنها تفاوت راباید نزدیکی تابش‌ها به سوی طیف مرئی سرخ و یا دوری از آن به سوی امواج ماکروویو، دانست. طیف خورشید در حالت مرئی به سمت سرخ و زرد متمایل است. * هر چند که اینگونه تابش در برخی دامنه‌های نزدیک فروسرخ از طریق پوست کاملا قابل حس بوده اما اینکه الزاما منبع تابش،حتما مبایستی با تابانیدن نور مرئی از خود،آنراقابل ثبت و حس نماید ، منتفی یا مردود است. بطور مثال ،اشعه مادون قرمز با طول موج کوتاهتر از ۱٫۵ میکرومتر از پوست می‌گذرند و بقیه جذب شده و تولید حرارت میکنند، اما دیده نمی‌شوند. همانگونه که می‌دانیم ، یک اطوی برقی باوجود اینکه هیچگاه ازشدت داغی به سرخی نگرایده و در تاریکی قابل رویت نمی‌باشد وایضا حرارت قسمتهای مختلف بدن یک گربه در یک غروب پائیزی، همچنان میتوانند نمونه هائی از منابع تابش فروسرخ را به ما بنمایانند. خلاصه: تابشهای فروسرخ معمولااز طریق ابزار مرسوم از قبیل دوربین‌های چشمی و عکاسی معمولی، عینک‌های آفتابی یا لنزی متعارف، چشمان غیرمسلح انسان وبسیاری دیگر ازموجودات، قابل دیدن نمی‌باشند . سپس می‌توانید تصویر یک سگ کوچک را که در طیف رده بندی تابشی نیمه-فروسرخ یا حرارتیدر رده بندی تابش‌ها گرفته شده‌است، ملاحظه کنید. توجه شمارا به دو نکته در این عکس جلب می‌کنم: - رنگها غیرواقعی جلوه میکنند. - عکس مذکور با فیلم حساس به IR گرفته شده‌است. پس ّبه گونه‌ای ساده تر میتوان گفت که هر چیزی یا موجودی ویادستگاهی ،برای نمونه از یک رادیاتور معمولی شوفاژ تا یک موجود زنده ، که بتواند گرمائی غیر مرئی و بیش از گرمای محیط اطراف خود ایجاد نماید، منبع فرآوری انرژی حرارتی و یا به تعریف دیگر تابنده امواج فروسرخ شناخته میشود. بعدا ملاحظه خواهید نمود که تمامی موارد یاد شده در بالا،تنها دردامنه‌های متفاوتی از رده بندی تابش ها (جدول زیر ) با هم تفاوت دارند. جهت سهولت در تعاریف، طیف تابشی فروسرخ معمولا به زیرمجموعه هائی به شکل زیر هم نامگذاری میشود: * رده بندی تابش‌ها: -نزدیک فروسرخ با دامنه طول موج ۰٫۷۵-۱٫۴ میکرومتر -موج کوتاه فروسرخ با دامنه طول موج ۱٫۴-.۰۳ میکرومتر -موج متوسط فروسرخ با دامنه طول موج ۳٫۰-۸٫۰ میکرومتر -موج بلند فروسرخ با دامنه طول موج ۸٫۰-۱۵ میکرومتر -موج بسیار دور فروسرخ Far IR با دامنه طول موج ۱۵-۱۰۰۰ میکرومتر هت رویت طیف‌های الکترو مغناطیسی * منابع تولید تابشهای فروسرخ منبع طبیعی بزرگترین منبع تابشهای فروسرخ ، خورشید است. میزانی از نور آفتاب که به ما میرسد، دارای اشعه مادون قرمز کوتاه است، زیرا پرتوهای تابشهای فروسرخ بلند آن قبلا درلایه‌های مختلف جو (هوا) جذب شده‌اند. * منابع مصنوعی:اجسام ملتهب بهترین منابع مصنوعی برای امواجفروسرخ ، اجسام ملتهب می‌باشند که طول موج آنها بر حسب درجه حرارت تغییر میکند. اگر بخواهیم اشعه مادون قرمز خالص داشته باشیم، باید نور این قبیل منابع مصنوعی را بوسیله شیشه‌هایی که در ترکیب آنها ید و یا اکسید منگنز (MnO) وجود دارد، از صافی بگذرانیم. این نوع صافیها طیف مرئی را جذب کرده و فقط اشعه فروسرخ را عبور می‌دهند. * عبور جریان الکتریکی از مقاومتها روش دیگر که هم سهل وهم عملی است، عبور جریان الکتریکی از مقاوتهای فلزیست، بطوری که این مقاوتها سرخ شوند. این مقاومتها غالبا از آلیاژهای آهن و نیکل ساخته شده‌اند. چراغ با مفتول زغال چراغهایی که مفتول آنها از زغال چوب ساخته شده‌است، نیز به نسبت زیاد امواجفروسرخ دارند. در این نوع چراغ نسبت اشعه کوتاه بین ۱ میکرومتر و ۷ میکرومتر خیلی کم ، ولی نسبت اندازه گیری اشعه مادون قرمز بلند آن زیاد است. چراغ بخار جیوه نیز، امواجفروسرخ با طول موج کوتاه بین ۰٫۹۲ میکرومتر و ۱٫۳ میکرومتر تولید میکند، ولی نسبت اشعه حاصله نسبت به سایر منابع کمتر است. * اندازه گیری امواج فروسرخ برای اندازه گیری امواجفروسرخیا اشعه مادون قرمز از جذب انرژی حرارتی آن استفاده می‌نمایند، یعنی اشعه را به جسمی می‌تابانند که بتواند کلیه انرژی را جذب کند و آنگاه مقدار حرارت تولید گشته در جسم مزبور را ، اندازه می‌گیرند. ۳*- کاربردها ۳-۱دید در شب * -دستگاه دید در شب وسیله‌ای برای دیدن در شرایط کمبود یا نبود نور کافی جهت مشاهده اشیاء است. دستگاه مذکور قادر به شناسائی اشیاء گرمتر نسبت به محیط، توسط ثبت سایه هائی متفاوت از اجسام سردتر از هدف در رده‌های متفاوت بوده که به نیروهای پلیس و نظامی ، امکان شناسائی انسان و یا اتوموبیل و غیره را به راحتی فراهم میسازد. یک تفنگ مجهز به دوربین دید در شب، بعنوال مثال، از آنجائی که تابش فروسرخ غیرمرئی بوده، اما رفتاری عینا مانند نور مرئی را از خود نشان میدهد، پس بنابراین توسط بازتاب و کنترل آن میتوان به مثابه یک ابزار کاراء در درگیری‌های جنگی یا پلیسی از خواص آن بهره مند شد. چنین سلاحی به یک منبع تابش فروسرخ و یک عامل بازتاب امواج برگشتی ، در راستای هدف گیریست. * امواج بازیافتی از هدف و یا به عبارت دیگر انرژی بازگشت شده، دریافت و توسط یک سامانه الکترونیکی بصورت یک صحنه مرئی در معرض دید تک تیرانداز ( بعنوان تنها تاظر صحنه)، قرار می‌گیرد. * ۳-۲اندازه گیری حرارت از راه دور * سنداژ زمین از راه دور (آکموترا) یا دید در شب بعلاوه رصد اجرام آسمانی * ۳-۳تصویر برداری / نقشه برداری * عکسبرداری توسط دوربین‌های حساس به انواع تابش فروسرخ با هواپیما ، بالن، سفینه‌ها وغیره * ۳-۴ سنداژ زمین از راه دور (آکموترا) یا دید در شب عکسبرداری هواپیمایی حرارتی فروسرخ امکان نقشه‌برداری از موقعیت و حالتهای معین خطوط لوله و از جمله خطوط لوله انتقال نفت و گاز را اعم از باز و زیرزمینی فراهم میکند. هر دوی آنها از حرارتی بالاتر از محیط اطراف برخوردارند و لذا حتی در صورت ساخت زیرزمینی خطوط لوله، تفاوتهای حرارتی کافی برای ثبت آنها به وجود می‌آیند. از ارتفاعات پایین با دقت ۲/۰-۱/۰ متری انجام بگیرد. عکسهایی که با این کیفیت گرفته میشوند، نشانه‌های بارز خط لوله، قسمتهای وجود آبهای زیرزمینی دور لوله (محل وجود خطر بالای زنگ‌زدگی و فرسایش فلز) و محل ایجاد دهانه‌بند هیدراتی به وضوح دیده میشود. امکان ریزش محصولات به گونه‌های مختلف جلوه میکنند. در خطوط لوله انتقال گاز به علت انبساط آدبیتیک گاز این قسمتها بسیار سرد نشان داده میشوند در حالی که در خطوط لوله انتقال نفت این قسمتها از محیط اطراف گرمتر هستند. قسمتهای ریزش نفت در عکسها دقیقاً نشان داده میشوند چرا که قدرت بازتاب محل آلوده شده تغییر میکند. عکسبرداری هواپیمایی حرارتی فروسرخ امکان تشخیص نه تنها احتمال وقوع سانحه بلکه آن قسمتهای خط لوله را میدهد که در آستانه سانحه قرار دارند (یعنی کشف سوراخها، جاخالی فراز گاز و غیره * ۳-۵مخابرات -انتقال امواج صوتی و تصویری از باندهای پائین تابش فروسرخ (مایکروویو) نزدیک امواج رادیویی جهت تقویت و تکرار پایداری از مبداء تا به مقصد. * ۳-۶گرمادهی + -گرما دهی به افراد در سوناها + -آب کردن یخ روی بال‌ها و یا سایر اجزاء وادوات پروازی هواپیماها + -گرم کردن غذا و سایر خوراکی‌ها بدون گرم کردن هوای اطراف مایکرفر + -خشکبار سازی میوه جات در یک دهم زمان متعارف، بدون آلودگی * ۳-۷ارتباطات نزدیک بصورت‌های مختلف دیجیتال * انتقال اطلاعات ازطریق تابش فروسرخ در دامنه کوتاه -فروسرخ بین رایانه‌ها و لوازم جانبی دیجیتالی که از استاندارد IrDA برخوردارند، قابل انجام است. دستگاه‌های متناسب با The Ifra Red Data Association ) IrDA )لوازمی اند که قادرند با استفاده ازدیود‌های نور افشان LEDs توسط لنز‌های پلاستیکی، امواج بسیار باریک فروسرخ را منتشر سازند. ۲-۶طیف سنجی این تصویر با رنگ آمیزی کاذب با تلسکوپ فضایی فروسرخ اسپیتزر گرفته شده‌است و خوشه کروی را نشان میدهد که تا چندی پیش در صفحه غبارآلود راه شیری پنهان مانده بود. نوار قرمز رنگ پشت هسته خوشه یک ابر غبار است که احتمالاً نشان دهنده برهمکنش خوشه و صفحه پر گاز و غبار راه شیری است.شاید هم این ابر به طور تصادفی در خط دید اسپیتزر قرار گرفته‌است. درست هنگامی که منجمان فکر می‌کردند آخرین فسیل‌های راه شیری را هم پیدا کرده‌اند یکی دیگر از آنها در نزدیکی خودمان پیدا شد. صفحه کهکشان جای مناسبی برای کشف ناشناخته هاست. زیرا توده‌های غبار و گاز موجود در صفحه اجازه گذر اجرام پشتی را در نور مریی نمی‌دهند اما آنها در نور فروسرخ شفافند. به کمک رصد‌های بعدی که با رصدخانه فروسرخ دانشگاه ویومینگ انجام شد فاصله این خوشه کروی از ما ۹۰۰۰ سال نوری تعیین شد - نزدیکتر از بسیاری از خوشه‌های دیگر - با جرمی معادل ۳۰۰ هزار برابر خورشید. این خوشه در صورت فلکی عقاب جای دارد و اندازه ظاهری آن از زمین مانند دانه برنجی دیده میشود که آن را به فاصله یک دست کشیده از چشمان خود نگه داشته‌اید. * ۳-۸سامانه‌های فیزولوژیک/ بیولوژیکی * تابش امواج فروسرخ سبب گرم شدن پوست و نسج سلولی زیر جلدی شده وممکن است در پوست سوختگی‌های نسبتا شدیدی ایجاد نمایند.اگر تابش امواج فروسرخ را به مقدار مناسب بکار برند، در نتیجه اتساع رگهای زیر پوست ، سبب تسهیل اعمال فیزیولوژیک پوست میشود و حتی از راه عکس‌العمل پوستی در بهبودی حال عمومی نیز می‌تواند موثر واقع شود. این تابش خاصیت تسکین درد را نیز دارد که علت آن همان اتساع عروق و بهتر انجام گرفتن عمل رفع سموم و تغذیه بافتها است.
