دیجیاتو آپارات

فیزیکدانان توانسته‌اند یک پرتو از اتم‌ها ایجاد کنند که رفتاری مشابه لیزر دارد. این پرتو یا لیزر اتمی می‌تواند بطور تئوری برای همیشه روشن و فعال بماند. اگرچه هنوز برای دستیابی به چنین دستاوردی موانعی پیش روی دانشمندان وجود دارد، اما با یک قدم مهم و بزرگ روبه‌رو هستیم. در لیزر اتمی، پرتویی از اتم‌ها وجود دارد که به صورت یک موج حرکت می‌کند و شاید روزی بتوان از آن‌ها برای آزمایش ثابت‌های بنیادی فیزیک استفاده کرد و در مهندسی از آن بهره برد. اولین لیزر اتمی در سال 1996 توسط فیزیکدانان MIT خلق شد و مفهوم ساده‌ای داشت: همانطور که لیزرهای مبتنی بر نور سنتی از فوتون‌هایی تشکیل شده‌اند که با امواج خود به صورت هماهنگ حرکت می‌کنند، لیزری که از اتم‌ها ساخته می‌شود هم به ماهیت موج مانند خود نیاز دارد تا بتوان به عنوان یک پرتو آن را منتقل کرد. اما مانند بسیاری از مسائل در دنیای علم، تئوری از واقعیت ساده‌تر است. لیزر اتمی و چگالش بوز–اینشتین ریشه یک لیزر اتمی، حالت پنجم ماده یا «چگالش بوز–اینشتین» (BEC) است. این حالت با خنک‌سازی بسیار زیاد ابری از بوزون بدست می‌آید. دما به اندازه‌ای پایین می‌آید که اتم‌ها به پایین‌ترین حد انرژی خود می‌رسند، اما کاملا متوقف نمی‌شوند. در این حالت، خواص کوانتومی ذرات تداخلی با یکدیگر ایجاد نمی‌کنند. در این شرایط آن‌ها به اندازه‌ای به یکدیگر نزدیک می‌شوند که نوعی همپوشانی شکل می‌گیرد و نتیجه‌اش، ایجاد ابری متراکم از اتم‌هاست که می‌تواند مشابه یک سوپر اتم یا موج مادی رفتار کند. با این وجود، برخی مواقع BECها رفتار متناقضی از خودشان نشان می‌دهد. در حقیقت آن‌ها بسیار شکننده‌اند و حتی نور می‌تواند آن‌ها را از بین ببرد. به دلیل همین ویژگی‌ها ساخت لیزر ات, ...ادامه مطلب

با ساخت نخستین ساعت اتمی اپتیکال و «پرتابل» جهان، محققان حالا نه تنها قادر به اندازه گیری زمان، بلکه مشاهده تغییرات زمان هستند. گروهی از محققان اروپایی اخیراً به تست نسل بعدی ساعت های اتمی پرداخته اند که دیگر محکوم به قرارگیری در آزمایشگاه نیست و می توان با حمل آن به هر نقطه، به اندازه گیری شکل زمین و حتی ماده تاریک پرداخت. سیسیلیا کلیواتی، یکی از محققین این پروژه در انستیتوی ملی تحقیقات مترولوژی ایتالیا می گوید این ساعت اتمی، نوعی اثبات مفهوم برای این موضوع بود که از ساعت های اپتیکال می توان به عنوان سنسورهایی برای سنجش پتانسیل های گرانشی استفاده کرد. ساعت مورد بحث هنوز بسیار بزرگ بوده و لازم است در یک تریلی حمل شود. ساعتی که محققان ساخته اند نخستین ساعت اتمی پرتابل نیست، اما نخستین ساعت اپتیکال پرتابل است که نسل بعدی ساعت های بسیار دقیق اتمی به حساب می آید. این ساعت از اتم های استرونیوم بهره می برد که با لیزر در جای خود قرار گرفته اند و تا دمای نزدیک به صفر خنک شده اند. یک لیزر دیگر، اتم ها را تحریک می کند و تعامل میان اتم و لیزر، الکترون های اتم را به نوسان در می آورد. شمارش این نوسانات که برابر با یک کادریلیون بر ثانیه است، به محققان در محاسبه زمان کمک خواهد کرد. این ساعت ها از منظر فیزیکی قادر به کارهای اعجاب آوری هستند. مثلاً از آنها می توان برای اندازه گیری نیروی گرانش استف, ...ادامه مطلب

بنابر گزارش های تازه، برخی از محققان یکی از تاسیسات تسلیحات اتمی روسی به خاطر استخراج ارزهای رمزپایه در این پایگاه دستگیر شده اند. گفته می شود این محققان که نامشان فاش نشده بعد از کشف این موضوع، به سرویس امنیت فدرال این کشور سپرده شده اند. یکی از سخنگویان انستیتوی تحقیقات علمی فیزیک تجربی در رابطه با این ماجرا می گوید که چند تن از محققان قصد داشته اند در تلاشی برخلاف قوانین، از کامپیوترهای این تاسیسات برای استخراج ارزهای دیجیتالی استفاده کنند. استخراج این ارزها، فرآیندی بسیار پرانرژی است که مبادلات مالی را به بلاک چین اضافه می کند و در این بین، سکه هایی جدید را به عنوان پاداش تولید می کند. ظاهراً محققان اینگونه به دام افتاده اند که واحد امنیت این تاسیسات، اخطاری مبنی بر اتصال یکی از این کامپیوترها به اینترنت دریافت می کند. ناگفته نماند که به گزارش منابع، این کامپیوترها به دلایل امنیتی همواره باید آفلاین باقی بمانند. این محققین احتمالاً در آینده نزدیک با اتهامات مجرمانه مواجه خواهند شد و باید به دادگاه بروند. انستیتو مورد اشاره که در سال 1947 میلادی تاسیس شد، به این خاطر شهرت دارد که پایگاه اصلی اتحاد جماهیر شوروی برای تولید نخستین بمب اتمی بود. , ...ادامه مطلب

دانشمندان هلندی توانسته اند حافظه ذخیره سازی قابل بازنویسی در مقیاس اتمی تولید کنند، که قادر است 500 ترابایت داده را در فضای یک اینچ مربعی نگهداری کند. به عبارت دیگر با این فناوری می توان تمامی کتاب های نوشته شده به دست بشر را در ابعاد یک تمبر پستی ذخیره کرد. این هارد درایو اتمی که توسط Sander Otte و همکارانش در «دانشگاه دلفت» ساخته شده، تراکم ذخیره سازی 500 برابر بیشتر از بهترین هارد دیسک های موجود در بازار را ارائه می کند. با چگالی داده 500 ترابایت در هر اینچ مربع می توان کل محتوای کتابخانه کنگره ایالات متحده را در مکعبی به ابعاد 0.1 میلیمتر جای داد. گزارش دستاورد فوق در جدیدترین شماره Nature Nanotechnology منتشر شده، و هنوز راه درازی را برای کاربردی شدن در پیش دارد، اما نشان می دهد که می توان از آن به منظور ساخت ابزارهای ذخیره سازی در مقیاس اتمی استفاده کرد. این اولین بار نیست که دانشمندان اقدام به جابجایی و جانشانی اتم ها کرده اند. محققین از اوایل دهه 1990 با استفاده از روش میکروسکوپ تونلی روبشی عملیات یاد شده را انجام می دهند. البته روش های موجود برای این کار بسیار پر زحمت و کند هستند و به بردباری و مداومت فوق العاده ای نیاز دارند. سیستم جدید، اگرچه هنوز اندکی کند است، اما نسبت به روش های قبلی پیشرفت های قابل توجهی را ارائه می نماید. ویدئوی معرفی این فناوری را می توانید در زیر مشاهده کنید: برای اجرای این عملیات Otte و تیمش اتم های کلر را بر روی سطح مسی قرار دادند و یک شبکه مربعی بی نقص را به وجود آوردند. در شبکه به دست آمده، هر جایی که یک اتم برداشته شود، حفره ای به وجود می آید. همانطور که می دانید، این نوع آرایش روشن/خاموش می تواند سیستم باینری را ایجاد کند، که بنیان ذخیره سازی دیجیتال را تشکیل می دهد. محققین یاد شده با استفاده از سوزن های نوک تیز میکروسکوپ تونلی روبشی توانستند وضعیت اتم ها را یک به یک بر روی سطح بررسی کرده، و حتی برخی اتم ها را به حفره های موجود منتقل کنند. Otte در این رابطه می گوید: با ترکیب اتم های کلر و سطح بلورین، توانستیم حفره ها را مانند قطعات پازل جابجا کنیم. دستاورد مانویدبخش ابداع روش ذخیره سازی و دستکاری داده جدیدی به شمار می رود که قابل اطمینان، تکرارپذیر و مقیاس پذیر بوده و به سادگی قابل خودکارسازی است. گویی یک دستگاه چاپ در مقی, ...ادامه مطلب

عظيم فرد، مديركل سرويس های راديویی سازمان تنظيم مقررات ارتباطات در رابطه با میزان مجاز تشعشعات آنتن های موبایل گفته است: «برای رعايت حدود تشعشعات آنتن ها در زمان نصب، تركيبی از سازمان انرژی اتمی و رگولاتوری آزمون های محيطی را انجام می دهند تا توان حد سيگنال از حدود استاندارد تعريف شده، بيشتر نباشد. اين ميزان تشعشع متنوع بوده و در باند های فركانسی مختلف، اعداد مختلفی است كه برحسب توان و شدت ميدان الكترومغناطيسی مقادير مختلفی دارد. به طور كل اين حدود تشعشع با استفاده از جدول و منحنی اعلام شده، به دست می آيد». ایشان با تأكيد بر استاندارد بودن آنتن های موبايل افزوده است: «بخشی از اين استاندارد ها توسط سازنده ی اين تجهيزات رعايت می شود و زمانی كه تجهيزات خريداری و وارد كشور شد، بايد گواهی تأييد نمونه ی اندازه گيری تشعشعات داشته باشد. از سوی ديگر، در زمان نصب آنتن نيز دقت می شود تا در محيط اطراف سيگنال قوی تر از حد استاندارد توليد نكند». فرد تصریح کرده است با وجود گواهی ها و آموزش هایی که اپراتور ها در این زمینه می بینند و با وجود نظارت رگولاتوری و سازمان انرژی اتمی، از سوی سازمان تنظیم مقررات ارتباطات به نگرانی ها و شکایات مردمی در این خصوص رسیدگی می شود. ایشان در ادامه خاطرنشان کرده اند: «اطلاعات مردم در بسياری موارد كافی نيست و بر حسب شنيده ها از وجود آنتن در محل زندگی خود نگران هستند». مديركل سرويس های راديویی سازمان تنظيم مقررات ارتباطات در ادامه ی صحبت های خود با اشاره به برخی شایعات و صحبت های نادرست در این زمینه، به یکی از این تصورات نادرست در مورد جذب امواج وای فای محیط توسط گیاه کاکتوس اشاره کرده و گفته است که وای فای هیچ ربطی به کاکتوس ندارد: «به طور كلی جذب شدن امواج راديویی در محیط، تابع مشخصات ماده است. مشخصات اساسی ماده چند پارامتر است و با توجه به اين پارامتر ها مشخص می شود كه جذب امواج چگونه است و به اينكه كاكتوس باشد و يا درخت گردو، ارتباطی نخواهد داشت». وی در خصوص قدرت امواج وای فای تأکید کرده است: «وای فای دارای توان بسيار ناچيزی است و مانند دستگاه هايی است كه در حد باتری ساعت كار می كنند. بلوتوث و لپتاپ نيز همينطور است. اين دستگاه ها پرقدرت به حساب نمی آيند». اين مقام مسئول در رگولاتوری با اشاره به ناچیز بودن توان امواج وای فای و قابل مقايسه نبودن آن , ...ادامه مطلب

در دهه 1930 میلادی و همزمان با ورود اروپا به سراشیبی جنگ جهانی دوم، برخی از رازهای پیشتر پنهان طبیعت بر دانشمندان سرتاسر دنیا آشکار شد. طبق یافته های پژوهشگران آن زمان، هسته های اتم از اجزای مختلفی (شامل پروتون و نوترون) تشکیل می شد که هر کدام نیز سطوح مختلفی از انرژی را در خود ذخیره کرده بودند. آنها همچنین دریافته بودند که برخی از اتم ها به صورت طبیعی رادیواکتیو هستند و همزمان با فروپاشی و تبدیل شدن شان به عناصر پایدارتر یا هسته هلیوم را از خود آزد می کنند (واپاشی آلفا)  یا الکترون (واپاشی بتا). از طرفی مشخص گردید که می توان با وادار کردن برخی عناصر دیگر به جذب نوترون واکنش های اتمی را درون آنها انجام داد. طبق یافته های آنها، علیرغم آنکه خورشید عناصر سبک تر را گرفته و آنها را به عنصرهای سنگین تر تبدیل و از این فرایند انرژی آزاد می کند، عناصر سنگین قادرند در جریان فرایندی به نام همجوشی هسته ای به عناصر سبک تر بدل شوند و همزمان حجم بالایی از انرژی را آزاد کنند. وقتی نخستین عنصر شکافتنی (یعنی هلیوم 235)  کشف شد، بلافاصله مشخص گردید هر واکنشی که برای اتم های اورانیوم رخ می دهد بالغ بر 100 هزار برابر میزان انرژی آزاد شده از مقدار برابر TNT را ایجاد می کند. اما روش ایجاد واکنش همجوشی هسته ای بسیار ساده بود: کافی بود دانشمندان ماده شکافنده را با نوتورون ها بمباران کنند. اگر تصمیم داشتند که بهره وری این واکنش را بالا ببرند هم روش های متعددی پیش پای آنها قرار داشت: 1- افزایش درصد ماده شکافنده 2- کند کردن فرایند حرکت نوتورون ها و در نتیجه آسان تر نمودن فرایند جذب شان 3- حذف هرگونه ماده جاذب نوترون که می تواند احتمال ایجاد همجوشی هسته ای توسط آنها را پایین ببرد. 4- استفاده از واکنش های خود-پایدار: این روش نوترون های آزاد بیشتری را برای هر واکنش همجوشی ایجاد می کند. در ایالات متحده آمریکا دانشمندان پروژه منهتن به این اطلاعات پی بردند و برای اطمینان از موفقیت آمیز بودن بمب های همجوشی تولیدی شان آزمایشات متعددی را به انجام رساندند. در ادامه نمونه های غنی شده از اورانیوم 235 و پلوتونیم 239 تولید شدند: ماده هایی شکافتنی که بعد از فعال شدن از طریق نوترون ها حجم بالایی از انرژی را آزاد می کردند و آن انرژی نیز نوترون های بیشتر را برای ادامه یافتن فرایند به صورت سلسله وار تامین می ک, ...ادامه مطلب

روز گذشته آزمایشات هسته ای در یکی از رآکتور اتمی چین وارد مرحله جدیدی شدند. درجریان این آزمایشات، دانشمندان نوعی پلاسما را با دمای 90 میلیون درجه فارنهایت ایجاد کردند که از هسته خورشید خودمان داغ تر است و آن گاز یونیزه شده را برای مدت بیش از یک و نیم دقیقه در همان دما نگه داشتند. این آزمایشات در توکاماک آزمایشی ابررسانای پیشرفته صورت گرفتند که با نام اختصاری EAST شناخته می شود. این دستگاه در خود نوعی رآکتور دونات شکل را جای داده است که در داخل آن پلاسمای واقعا داغ قرار گرفته. کنترل دقیق میدان مغناطیسی قدرتمندی که اطراف آن به وجود می آید به پلاسما امکان می دهد که درون یک حلقه محکم متحرک در مرکز سازه دوناتی شکل جای بگیرد و این یعنی دیواره های سازه هیچگاه مستقیما در معرض دمای بالای پلاسما قرار نمی گیرند. برای ایجاد انرژی لازم است که دانشمندان مطمئن شوند آن دماها می توانند برای مدت کافی پایدار بمانند که این نیز هدف دراز مدت چنین رآکتورهایی محسوب می شود. در واقع لازم است که واکنش ها برای مدت طولانی اتفاق بیافتند چراکه آغاز این واکنش ها نیازمند مقدار بالایی از انرژی است: به بیان دیگر، اگر این واکنش ها بیش از اندازه زود به پایان برسند، به لحاظ انرژی ارزشی ندارند. اما کنترل این گرمای بالا هم دشوار است چراکه چنین انرژی های زیادی بی ثباتی های قابل توجهی را به وجود می آورند که به سختی می شود محدودشان کرد. بنابراین، انجام چنین آزمایشاتی برای 102 ثانیه گامی مثبت محسوب می شود. گفتنی است که این خبر بدنبال انجام آزمایشات موفقی در همین رابطه در موسسه مکس پلنک منتشر می شود که هفته پیش صورت گرفت و در جریان آن برای نخستین بار در استلراتور  7-X آن از سوخت هیدروژنی استفاده شد. البته لازم است یادآور شویم که این بالاترین دمای مصنوعی ایجاد شده روی زمین نیست و داغ ترین شرایط پیشتر توسط برخورد دهنده هادرونی بزرگ ایجاد شد که توانست از گلوئونهای زیراتمی و کوارک ها نوعی «مایع» پلاسما با دمای حدودی 10 تریلیون درجه ایجاد کند. این میزان حدودا 250 هزار برابر داغ تر از مرکز خورشید است اما چنین شرایطی صرفا برای کسری از ثانیه پایدار می مانند و به همین خاطر برای ایجاد انرژی بی فایده هستند. در واقع اغلب دانشمندان اعلام کرده اند که سوختگی طولانی و در عین حال شدید مورد نیاز برای شکافت باید حدودا دمایی بر, ...ادامه مطلب