اشتباه احتمالی کمیته نوبل در اعطای جایزه نوبل فیزیک

یک فیزیکدان نظری مقاله ای منتشر کرده و در آن مدعی شده که کمیته نوبل در اعطای جایزه نوبل فیزیک در سال ۲۰۱۵ دچار اشتباه شده است.

گویا آی تی – یک فیزیکدان نظری مقاله ای منتشر کرده و در آن مدعی شده که کمیته نوبل در اعطای جایزه نوبل فیزیک در سال ۲۰۱۵ دچار اشتباه شده است.جهت یادآوری بگوییم که جایزه نوبل فیزیک در سال ۲۰۱۵-۲۰۱۶ به “کشف نوسانات نوترینو که نشان داد نوترینو ها جرم دارند” تعلق گرفت.
در این مقاله جدید گفته نشده که برندگان جایزه نوبل فیزیک سال ۲۰۱۵ سزاوار دریافت این جایزه نبوده اند، یا اینکه تحقیق آنها اشتباه بوده است، بلکه می گوید شیوه تفسیر کمیته نوبل از موفقیت آنها اشتباه است.
نوترینوها را ذراتی شبح مانند و عجیب و غریب می دانند که در واکنش های هسته ای، مانند واکنش هایی که در هسته خورشید رخ می دهند، یا در هنگام برخورد پرتوهای کیهانی با جو زمین، تولید می شوند.
این ذرات را “شبح مانند” توصیف می کنند، چون به سختی با ماده واکنش می دهند. همین الان هزاران میلیارد نوترینو در اطراف ما در جریان هستند و هیچ راهی برای آشکارسازی آنها نداریم.

تنها راهی که دانشمندان می توانند حضور نوترینو ها را ثابت کنند، از طریق واکنش آنها با نیروهای زیراتمی ضعیف و گرانش است. این کار با استفاده از آشکارسازهای زیرزمینی مانند آشکاساز ذره سوپر – کامیوکانده (SuperK) در ژاپن یا رصدخانه نوترینوی سادبری (SNO) در کانادا انجام می گیرد.
اگر بخواهیم نوترینوها را به شکل جذابتری توصیف کنیم، باید بگوییم آنها در سه “طعم” مختلف به وجود می آیند؛ یعنی الکترون، میون و تاو. آنها می توانند طعم خود را تغییر دهند و در نتیجه یک نوتروینوی الکترون می تواند به یک نوترینوی تاو تبدیل شود و مجددا به حالت اول برگردد. این همان چیزی است که به عنوان “نوسان نوترینو” شناخته می شود.
آشکارساز SuperK، تنها آشکارساز نوترینوی های میون پرانرژی است. این نوترینوها با برخورد پرتوهای کیهانی با جو زمین تولید می شوند. SuperK در سال ۱۹۹۸ گزارش داد که تعداد نوترینوی های میونی که در سراسر زمین وجود دارد، بیشتر از آنهایی هستند که در سمتی از زمین که برخورد پرتوهای کیهانی با جو صورت گرفته، باریده اند.
ای نتایج نشان داد که نوترینوهای میون در راه خود به سمت زمین به نوترینوهای الکترون یا تاو تبدیل شده اند و SuperK نتوانسته آنها را تتشخیص دهد.
گروه SNO این مشاهدات را در سال ۲۰۰۱ و ۲۰۰۲ دنبال کرده و نوترینوهای الکترون کم انرژی که از خورشید جریان می یابند را مورد بررسی قرار داد.
یکی از تکنیک های مورد استفاده آنها فقط می تواند نوترینوهای الکترون را آشکار کند، اما تکنیک دیگر می تواند هر سه طعم را شناسایی نماید. نتایج آنها نشان داد تا زمانی که نوترینوهای الکترون به زمین برسند، فقط ۳۴ درصد از آنها هنوز نوترینوی الکترون باقی مانده اند و بقیه در طی این مسیر به طعم های دیگر نوترینو تبدیل شده اند.
کمیته نوبل این دو دسته از یافته ها را به عنوان اثبات این قضیه که نوترینوها می توانند در طی سفر خود نوسان کنند و بنابراین، آنها جرم دارند، پذیرفت.
اگر نوترینوها جرم نداشته باشند، چیزی که تاکنون در مورد آنها حدس می زدیم، آنگاه می توانند با سرعت نور در خلا حرکت کنند و اگر اینگونه باشد، زمان برای آنها می ایستد و در نتیجه آنها به هیچ وجه تغییر نمی کنند.

هیچکس این مسئله را زیرسوال نبرده و نمی گوید این کشف، اثباتی بر جرم دار بودن نوترینو ها نیست.
فیزیکدانی به نام الکسی اسمیرنوف، از موسسه فیزیک هسته ای ماکس پلاک آلمان در مقاله جدید خود می گوید استفاده کمیته نوبل از کلمه “نوسان” در توصیف این کار اشتباه بوده است. تیم ژاپنی SuperK به شکل موفقیت آمیزی نوسان را در عمل نشان داد، اما نتایج SNO، آنچه برای نوترینوهای خورشید رخ می دهد را به شکل دیگری نشان می دهند؛ یعنی نوع ظریف تر و نامحسوس تری از تغییر شکل.
اسمیرنوف در مقاله خود که در وبسایت arXiv.org منتشر شده، نوشت “در حالی که سوپر – کامیوکانده نوسان نوترینوها را کشف کرده، SNO، تبدیل طعم بی در رو (تقریبا غیر نوسانی) در نوترینوهایی که از خورشید می آیند را مشاهده کرده است. نوسانات هیچ ربطی به نوترینوهای خورشیدی ندارند. آنها از نوترینوهای کوچکی که در زمین تولید می شوند، جدا هستند”.
به بیان ساده تر، اسمیرنوف معتقد است نوترینوهایی که از خورشید می آیند هم نوع خود را تغییر می دهند، اما نه از طریق نوسان. و در نتیجه کمیته نوبل در این مورد اشتباه کرده است.
اسمیرنوف در مصاحبه با آدریان چو از نشریه Science گفت “بدون شک این آزمایش سزاوار دریافت جایزه نوبل بوده است. من فقط گفته های کمیته نوبل در مورد این آزمایش را زیرسوال برده ام”.
البته مقاله اسمیرنوف هنوز مورد بررسی های کارشناسی قرار نگرفته است. نقد ۱۸ صفحه ای او، با نام “نوترینوهای خورشیدی: نوسان یا عدم نوسان؟” در سایت arXiv.org منتشر شده تا سایر فیزیکدانانی که در این حوزه فعالیت دارند، در مورد آن به بحث و تبادل نظر بپردازند.
بنابراین می توان گفت این انتقادات، تاکنون فقط نظر یک فیزیکدان بوده، هرچند که جنجال زیادی به راه انداخته است.
جورجیو گراتا، یکی از فیزیکدانان حوزه نوترینو در دانشگاه استنفورد، که البته در این تحقیقات شرکت نداشته، به چو گفت “قطعا در این مورد حق با اوست و اشاره به واژه نوسان در این مورد، اساسا اشتباه است”.

اما اولگا بوتنر، فیزیکدان دیگری در حوزه نوترینو و از دانشگاه اوپسالای سوئد، و یکی از اعضای کمیته نوبل با این نظر مخالف است. او به چو گفت ” اشاره کمیته نوبل به واژه نوسان به دلیل رعایت اختصار بوده است. چون این کمیته در ذکر عنوان اثر، نمی تواند همه جزئیات اکتشافات را منعکس کند”.
بحث اسمیرنوف، حول شیوه های مختلفی می گردد که نوترینوهای SuperK و SNO طعم خود را تغییر می دهند. نوترینوهای پر انرژی SuperK طعم خود را در یک آن تغییر می دهند. اما در مورد نوترینوهای خورشیدی کم انرژی SNO، به نظر میرسد که آنها طعم خود را به تدریج تغییر می دهند؛ چون با ماده برهمکنش دارند.
فرضیه اسمیرنوف آن است که در داخل خورشید، محیطی غنی از الکترونها وجود دارد و این محیط باعث می شود نوترینوهای آن از نوع نوترینوی الکترون باشند. اما زمانی که این نوترینوها به خارج از خورشید سفر می کنند، طعمشان تغییر می کند. زیرا تعداد الکترونهایی که در تماس با آنها هستند، کاهش می یابد. اسمیرنوف می گوید این یک “نوسان به عقب و جلو” نیست، بلکه تغییر در پاسخ به تراکم الکترون هاست؛ یعنی چیزی که او “بی در رو” می نامد.
در واقع گروه SNO نیز نتایج آزمایشهای خود را با همین واژه توصیف کرده اند؛ “تبدیل طعم بی در رو” و از “نوسان” استفاده نکرده اند. اما کمیته نوبل با عنوان “مشاهده نوسانات نوترینو” به یافته های آنها اشاره کرده و اسمیرنوف می گوید این اشتباه است.
بار دیگر یادآوری می کنیم، که هیچ کس نمی گوید این گروه سزاوار دریافت جایزه نوبل نبوده یا اینکه این تحقیق مسئله و مشکلی داشته است. مسئله مورد سوال، شیوه توصیف نوسانات نوترینوها می باشد.

برای عموم مردم، این تفاوت ها معنایی ندارد و چیزی را تغییر نمی دهد. ما اکنون می دانیم که نوترینوها جرم دارند و می دانیم که طعم خود را تغییر می دهند.
اما برای دانشمندان جهان فیزیک ، یعنی افرادی که هنوز برای تعریف دقیق مکانیزم عملکرد و رفتار نوترینوها به بحث و جدل می پردازند، می خواهند دقیقا مشخص کنند که ذرات زیراتمی چه زمانی نوسان می کند و چه زمانی نوسان نمی کنند، مسئله بزرگی است.
هیچ پاسخ روشنی برای این سوال وجود ندارد و همان طور که قبلا هم گفتیم، این مسئله فقط نظر یک فیزیکدان است. یک بخش از روش علمی مطالعه یک مسئله، آن است که محققان دیگری این مسئله را بررسی کند و با کار شما مخالف باشند (یا با تفسیر دیگران از کار شما مخالفت کنند) ، تا در آینده درک ما از جهانمان دقیق تر گردد.
در نتیجه بحث های طولانی در مورد این اشاره کمیته نوبل شکل گرفته، تا در نهایت، علم بهتری کسب کنیم. این همان هدف ما برای حضور در این عرصه است.
مقاله کامل اسمیرنوف را می توانید در arXiv.org ببینید.

اشتباه احتمالی کمیته نوبل در اعطای جایزه نوبل فیزیک

یک فیزیکدان نظری مقاله ای منتشر کرده و در آن مدعی شده که کمیته نوبل در اعطای جایزه نوبل فیزیک در سال ۲۰۱۵ دچار اشتباه شده است.

گویا آی تی – یک فیزیکدان نظری مقاله ای منتشر کرده و در آن مدعی شده که کمیته نوبل در اعطای جایزه نوبل فیزیک در سال ۲۰۱۵ دچار اشتباه شده است.جهت یادآوری بگوییم که جایزه نوبل فیزیک در سال ۲۰۱۵-۲۰۱۶ به “کشف نوسانات نوترینو که نشان داد نوترینو ها جرم دارند” تعلق گرفت.
در این مقاله جدید گفته نشده که برندگان جایزه نوبل فیزیک سال ۲۰۱۵ سزاوار دریافت این جایزه نبوده اند، یا اینکه تحقیق آنها اشتباه بوده است، بلکه می گوید شیوه تفسیر کمیته نوبل از موفقیت آنها اشتباه است.
نوترینوها را ذراتی شبح مانند و عجیب و غریب می دانند که در واکنش های هسته ای، مانند واکنش هایی که در هسته خورشید رخ می دهند، یا در هنگام برخورد پرتوهای کیهانی با جو زمین، تولید می شوند.
این ذرات را “شبح مانند” توصیف می کنند، چون به سختی با ماده واکنش می دهند. همین الان هزاران میلیارد نوترینو در اطراف ما در جریان هستند و هیچ راهی برای آشکارسازی آنها نداریم.

تنها راهی که دانشمندان می توانند حضور نوترینو ها را ثابت کنند، از طریق واکنش آنها با نیروهای زیراتمی ضعیف و گرانش است. این کار با استفاده از آشکارسازهای زیرزمینی مانند آشکاساز ذره سوپر – کامیوکانده (SuperK) در ژاپن یا رصدخانه نوترینوی سادبری (SNO) در کانادا انجام می گیرد.
اگر بخواهیم نوترینوها را به شکل جذابتری توصیف کنیم، باید بگوییم آنها در سه “طعم” مختلف به وجود می آیند؛ یعنی الکترون، میون و تاو. آنها می توانند طعم خود را تغییر دهند و در نتیجه یک نوتروینوی الکترون می تواند به یک نوترینوی تاو تبدیل شود و مجددا به حالت اول برگردد. این همان چیزی است که به عنوان “نوسان نوترینو” شناخته می شود.
آشکارساز SuperK، تنها آشکارساز نوترینوی های میون پرانرژی است. این نوترینوها با برخورد پرتوهای کیهانی با جو زمین تولید می شوند. SuperK در سال ۱۹۹۸ گزارش داد که تعداد نوترینوی های میونی که در سراسر زمین وجود دارد، بیشتر از آنهایی هستند که در سمتی از زمین که برخورد پرتوهای کیهانی با جو صورت گرفته، باریده اند.
ای نتایج نشان داد که نوترینوهای میون در راه خود به سمت زمین به نوترینوهای الکترون یا تاو تبدیل شده اند و SuperK نتوانسته آنها را تتشخیص دهد.
گروه SNO این مشاهدات را در سال ۲۰۰۱ و ۲۰۰۲ دنبال کرده و نوترینوهای الکترون کم انرژی که از خورشید جریان می یابند را مورد بررسی قرار داد.
یکی از تکنیک های مورد استفاده آنها فقط می تواند نوترینوهای الکترون را آشکار کند، اما تکنیک دیگر می تواند هر سه طعم را شناسایی نماید. نتایج آنها نشان داد تا زمانی که نوترینوهای الکترون به زمین برسند، فقط ۳۴ درصد از آنها هنوز نوترینوی الکترون باقی مانده اند و بقیه در طی این مسیر به طعم های دیگر نوترینو تبدیل شده اند.
کمیته نوبل این دو دسته از یافته ها را به عنوان اثبات این قضیه که نوترینوها می توانند در طی سفر خود نوسان کنند و بنابراین، آنها جرم دارند، پذیرفت.
اگر نوترینوها جرم نداشته باشند، چیزی که تاکنون در مورد آنها حدس می زدیم، آنگاه می توانند با سرعت نور در خلا حرکت کنند و اگر اینگونه باشد، زمان برای آنها می ایستد و در نتیجه آنها به هیچ وجه تغییر نمی کنند.

هیچکس این مسئله را زیرسوال نبرده و نمی گوید این کشف، اثباتی بر جرم دار بودن نوترینو ها نیست.
فیزیکدانی به نام الکسی اسمیرنوف، از موسسه فیزیک هسته ای ماکس پلاک آلمان در مقاله جدید خود می گوید استفاده کمیته نوبل از کلمه “نوسان” در توصیف این کار اشتباه بوده است. تیم ژاپنی SuperK به شکل موفقیت آمیزی نوسان را در عمل نشان داد، اما نتایج SNO، آنچه برای نوترینوهای خورشید رخ می دهد را به شکل دیگری نشان می دهند؛ یعنی نوع ظریف تر و نامحسوس تری از تغییر شکل.
اسمیرنوف در مقاله خود که در وبسایت arXiv.org منتشر شده، نوشت “در حالی که سوپر – کامیوکانده نوسان نوترینوها را کشف کرده، SNO، تبدیل طعم بی در رو (تقریبا غیر نوسانی) در نوترینوهایی که از خورشید می آیند را مشاهده کرده است. نوسانات هیچ ربطی به نوترینوهای خورشیدی ندارند. آنها از نوترینوهای کوچکی که در زمین تولید می شوند، جدا هستند”.
به بیان ساده تر، اسمیرنوف معتقد است نوترینوهایی که از خورشید می آیند هم نوع خود را تغییر می دهند، اما نه از طریق نوسان. و در نتیجه کمیته نوبل در این مورد اشتباه کرده است.
اسمیرنوف در مصاحبه با آدریان چو از نشریه Science گفت “بدون شک این آزمایش سزاوار دریافت جایزه نوبل بوده است. من فقط گفته های کمیته نوبل در مورد این آزمایش را زیرسوال برده ام”.
البته مقاله اسمیرنوف هنوز مورد بررسی های کارشناسی قرار نگرفته است. نقد ۱۸ صفحه ای او، با نام “نوترینوهای خورشیدی: نوسان یا عدم نوسان؟” در سایت arXiv.org منتشر شده تا سایر فیزیکدانانی که در این حوزه فعالیت دارند، در مورد آن به بحث و تبادل نظر بپردازند.
بنابراین می توان گفت این انتقادات، تاکنون فقط نظر یک فیزیکدان بوده، هرچند که جنجال زیادی به راه انداخته است.
جورجیو گراتا، یکی از فیزیکدانان حوزه نوترینو در دانشگاه استنفورد، که البته در این تحقیقات شرکت نداشته، به چو گفت “قطعا در این مورد حق با اوست و اشاره به واژه نوسان در این مورد، اساسا اشتباه است”.

اما اولگا بوتنر، فیزیکدان دیگری در حوزه نوترینو و از دانشگاه اوپسالای سوئد، و یکی از اعضای کمیته نوبل با این نظر مخالف است. او به چو گفت ” اشاره کمیته نوبل به واژه نوسان به دلیل رعایت اختصار بوده است. چون این کمیته در ذکر عنوان اثر، نمی تواند همه جزئیات اکتشافات را منعکس کند”.
بحث اسمیرنوف، حول شیوه های مختلفی می گردد که نوترینوهای SuperK و SNO طعم خود را تغییر می دهند. نوترینوهای پر انرژی SuperK طعم خود را در یک آن تغییر می دهند. اما در مورد نوترینوهای خورشیدی کم انرژی SNO، به نظر میرسد که آنها طعم خود را به تدریج تغییر می دهند؛ چون با ماده برهمکنش دارند.
فرضیه اسمیرنوف آن است که در داخل خورشید، محیطی غنی از الکترونها وجود دارد و این محیط باعث می شود نوترینوهای آن از نوع نوترینوی الکترون باشند. اما زمانی که این نوترینوها به خارج از خورشید سفر می کنند، طعمشان تغییر می کند. زیرا تعداد الکترونهایی که در تماس با آنها هستند، کاهش می یابد. اسمیرنوف می گوید این یک “نوسان به عقب و جلو” نیست، بلکه تغییر در پاسخ به تراکم الکترون هاست؛ یعنی چیزی که او “بی در رو” می نامد.
در واقع گروه SNO نیز نتایج آزمایشهای خود را با همین واژه توصیف کرده اند؛ “تبدیل طعم بی در رو” و از “نوسان” استفاده نکرده اند. اما کمیته نوبل با عنوان “مشاهده نوسانات نوترینو” به یافته های آنها اشاره کرده و اسمیرنوف می گوید این اشتباه است.
بار دیگر یادآوری می کنیم، که هیچ کس نمی گوید این گروه سزاوار دریافت جایزه نوبل نبوده یا اینکه این تحقیق مسئله و مشکلی داشته است. مسئله مورد سوال، شیوه توصیف نوسانات نوترینوها می باشد.

برای عموم مردم، این تفاوت ها معنایی ندارد و چیزی را تغییر نمی دهد. ما اکنون می دانیم که نوترینوها جرم دارند و می دانیم که طعم خود را تغییر می دهند.
اما برای دانشمندان جهان فیزیک ، یعنی افرادی که هنوز برای تعریف دقیق مکانیزم عملکرد و رفتار نوترینوها به بحث و جدل می پردازند، می خواهند دقیقا مشخص کنند که ذرات زیراتمی چه زمانی نوسان می کند و چه زمانی نوسان نمی کنند، مسئله بزرگی است.
هیچ پاسخ روشنی برای این سوال وجود ندارد و همان طور که قبلا هم گفتیم، این مسئله فقط نظر یک فیزیکدان است. یک بخش از روش علمی مطالعه یک مسئله، آن است که محققان دیگری این مسئله را بررسی کند و با کار شما مخالف باشند (یا با تفسیر دیگران از کار شما مخالفت کنند) ، تا در آینده درک ما از جهانمان دقیق تر گردد.
در نتیجه بحث های طولانی در مورد این اشاره کمیته نوبل شکل گرفته، تا در نهایت، علم بهتری کسب کنیم. این همان هدف ما برای حضور در این عرصه است.
مقاله کامل اسمیرنوف را می توانید در arXiv.org ببینید.

کشف قدیمی ترین آب در جهان

دانشمندان، قدیمی ترین منبع آب شناخته شده جهان را در یک استخر باستانی در کانادا کشف کرده اند که حداقل ۲ میلیارد سال قدمت دارد.

گویا آی تی – در سال ۲۰۱۳، یک منبع آب باستانی با حدود ۱٫۵ میلیارد سال قدمت در معدن کید در اونتاریو یافته بودند، اما وقتی کاوش های عمیق تری در آن منطقه انجام دادند، دریافتند که منبع قدیمی تری هم در زیر آن مدفون شده است.

در اکتشافات اولیه ای که در سال ۲۰۱۳ انجام شد، دانشمندان تا عمق حدودا ۲٫۴ کیلومتری (معادل ۱٫۵ مایل) در یک تونل زیرزمینی در یک معدن پیش رفتند. اما عمق بیش از حد این معدن، که ۳٫۱ کیلومتر ( معادل ۱٫۹ مایل) بوده و عمیق ترین معدن فلز جهان است، فرصتی برای محققان فراهم کرد تا به حفاری های خود ادامه دهند.
باربارا شروود لولار، ژئوشیمیدان، از دانشگاه تورنتو در مصاحبه با ربکا مورل از بی بی سی گفت: “یافته های ما در سال ۲۰۱۳، شناخت ما از آبهای جاری در دوران باستان را کاملا متحول کرده و ما را به سمت اکتشافات بیشتر سوق داد. البته معدنی که در آن به اکتشاف می پردازیم، همچنان تا عمق بیشتری به حفاری های خود ادامه می دهد و این موضوع به نفع ما تمام شد”.
این منبع آب جدید، در عمق حدودا سه کیلومتری (۱٫۹ مایلی) زمین یافت شده و به گفته شروود لولار، خیلی بیشتر از آنچه فکرش را می کنند امکان حفاری در آن وجود دارد.
او می گوید “وقتی مردم در مورد این آبهای باستانی فکر می کنند، تصورشان آن است که باید یک مقدار بسیار بسیار کم از آب در یک صخره حبس شده باشد. اما در واقع، این آبها آنقدر متلاطم هستند که می توانند یک انسان را جابجا کنند. جریان این آبها با سرعت چندین لیتر در دقیقه جاری می شود؛ حجم این آبها از پیش بینی های ما بسیار بیشتر است”.
آبهای زیرزمینی معمولا در مقایسه با آبهای سطحی بسیار کند حرکت می کنند. حرکت آن به قدری کند است که به عنوان مثال، در هر سال ۱ متر را طی می کنند. اما وقتی در چاههای حفر شده در یک معدن حبس شوند، نرخ جریان آنها به ۲ لیتر در دقیقه هم می رسد.

با تحلیل گازهای محلول در آبهای زیرزمینی باستانی، از جمله هلیوم، نئون، آرگون و زنون، محققان تاکنون توانسته اند قدمت این آبها را حداقل ۲ میلیارد سال تخمین بزنند و این منبع عظیم آب را به عنوان قدیمی ترین منبع آب شناخته شده زمین معرفی کنند.
یافته های این اکتشافات، همین هفته در نشست پاییزه اتحادیه ژئوفیزیک آمریکا در سان فرانسیسکو ارائه شده و هنوز مورد بررسی کارشناسی قرار نگرفته است. اما اگر این یافته ها توسط کارشناسان مستقل هم تایید شوند، می توانند رکوردهای ژئوشیمی را بشکنند و پیامدهایی فراتر از آن هم خواهند داشت.
در تحقیقات گذشته که همین تیم تحقیقاتی نتایج آن را در ماه اکتبر منتشر کرد، تحلیل های صورت گرفته روی محتوای سولفات آب هایی که در عمق ۲٫۴ کیلومتری یافته شده بودند چیزهای جالبی نشان داد. مثلا سولفات، در همان محل و در اثر واکنش شیمیایی آب با صخره ها تولید شده بود و ناشی از حمل سولفات توسط آبهای سطحی به زیرزمین نبود.
این بدان معناست که شرایط ژئوشیمیایی در این استخرهای باستانی، که از آبهای سطحی کاملا جدا شده اند، به اندازه ای مناسب هست که حیات میکروبی را در آنها حفظ کند. یعنی یک اکوسیستم مستقل در زیرزمین شکل گرفته که می تواند میلیاردها سال به بقای خود ادامه دهد.

یکی از محققان این تیم، یعنی لانگ لی، از دانشگاه آلبرتا در یک مصاحبه مطبوعاتی گفت “نتایج این اکتشافات بسیار عجیب است. اگر فرآیندهای زمین شناختی بتوانند به طور طبیعی یک منبع انرژی پایدار در این صخره ها ایجاد کنند، زیست کره زیرزمینی مدرنی شکل می گیرد که عمق و وسعت آن به شکل قابل توجهی افزایش می یابد”.
این بدان معناست که نه تنها مناطق قابل سکونت زمین وسعت بیشتری پیدا می کنند (با توجه به اینکه صخره های چند میلیارد ساله حدودا نیمی از پوسته قاره های زمین را تشکیل می دهند)، بلکه احتمالا مناطق قابل سکونت در سایر سیاره های جهان نیز می توانند از آنچه ما فکر می کنیم گسترده تر باشند.
شروود لولار در ماه گذشته و در مصاحبه با هانا فانگ توضیح داد: “اگر این فرآیند روی صخره های باستانی زمین هم به همین شکل کار کند، فرآیندهای مشابهی می توانند سطح مریخ را نیز قابل سکونت سازند”.

با اینکه هیچ میکروب زنده ای در آبهای زیرزمینی باستانی نیافته بودیم (چه در زمین و چه در هر جای دیگر)، اما در این استخرهای باستانی به یافتن میکروبهای زنده بسیار نزدیکتر شدیم.
تا آن زمان باید تحقیقات بسیار بیشتری انجام گیرد.
شروود لولار می گوید “ما هنوز نمی دانیم آبهای باستانی در زمین به چه صورت توزیع شده اند. سن این خاک کره های آبی عمیق را نمی دانیم و از اینکه چه تعداد از آنها قابل سکونت هستند اطلاعی نداریم. هنوز نمی دانیم که آیا در صورتی که در این آبهای ایزوله حیات یافت شود، این حیات از نوع مشابه سایر حیات های میکروبی است که برای مثال در منافذ هیدروترمال کف اقیانوسهای یافته شده یا با آنها تفاوت دارد”.

کشف قدیمی ترین آب در جهان

دانشمندان، قدیمی ترین منبع آب شناخته شده جهان را در یک استخر باستانی در کانادا کشف کرده اند که حداقل ۲ میلیارد سال قدمت دارد.

گویا آی تی – در سال ۲۰۱۳، یک منبع آب باستانی با حدود ۱٫۵ میلیارد سال قدمت در معدن کید در اونتاریو یافته بودند، اما وقتی کاوش های عمیق تری در آن منطقه انجام دادند، دریافتند که منبع قدیمی تری هم در زیر آن مدفون شده است.

در اکتشافات اولیه ای که در سال ۲۰۱۳ انجام شد، دانشمندان تا عمق حدودا ۲٫۴ کیلومتری (معادل ۱٫۵ مایل) در یک تونل زیرزمینی در یک معدن پیش رفتند. اما عمق بیش از حد این معدن، که ۳٫۱ کیلومتر ( معادل ۱٫۹ مایل) بوده و عمیق ترین معدن فلز جهان است، فرصتی برای محققان فراهم کرد تا به حفاری های خود ادامه دهند.
باربارا شروود لولار، ژئوشیمیدان، از دانشگاه تورنتو در مصاحبه با ربکا مورل از بی بی سی گفت: “یافته های ما در سال ۲۰۱۳، شناخت ما از آبهای جاری در دوران باستان را کاملا متحول کرده و ما را به سمت اکتشافات بیشتر سوق داد. البته معدنی که در آن به اکتشاف می پردازیم، همچنان تا عمق بیشتری به حفاری های خود ادامه می دهد و این موضوع به نفع ما تمام شد”.
این منبع آب جدید، در عمق حدودا سه کیلومتری (۱٫۹ مایلی) زمین یافت شده و به گفته شروود لولار، خیلی بیشتر از آنچه فکرش را می کنند امکان حفاری در آن وجود دارد.
او می گوید “وقتی مردم در مورد این آبهای باستانی فکر می کنند، تصورشان آن است که باید یک مقدار بسیار بسیار کم از آب در یک صخره حبس شده باشد. اما در واقع، این آبها آنقدر متلاطم هستند که می توانند یک انسان را جابجا کنند. جریان این آبها با سرعت چندین لیتر در دقیقه جاری می شود؛ حجم این آبها از پیش بینی های ما بسیار بیشتر است”.
آبهای زیرزمینی معمولا در مقایسه با آبهای سطحی بسیار کند حرکت می کنند. حرکت آن به قدری کند است که به عنوان مثال، در هر سال ۱ متر را طی می کنند. اما وقتی در چاههای حفر شده در یک معدن حبس شوند، نرخ جریان آنها به ۲ لیتر در دقیقه هم می رسد.

با تحلیل گازهای محلول در آبهای زیرزمینی باستانی، از جمله هلیوم، نئون، آرگون و زنون، محققان تاکنون توانسته اند قدمت این آبها را حداقل ۲ میلیارد سال تخمین بزنند و این منبع عظیم آب را به عنوان قدیمی ترین منبع آب شناخته شده زمین معرفی کنند.
یافته های این اکتشافات، همین هفته در نشست پاییزه اتحادیه ژئوفیزیک آمریکا در سان فرانسیسکو ارائه شده و هنوز مورد بررسی کارشناسی قرار نگرفته است. اما اگر این یافته ها توسط کارشناسان مستقل هم تایید شوند، می توانند رکوردهای ژئوشیمی را بشکنند و پیامدهایی فراتر از آن هم خواهند داشت.
در تحقیقات گذشته که همین تیم تحقیقاتی نتایج آن را در ماه اکتبر منتشر کرد، تحلیل های صورت گرفته روی محتوای سولفات آب هایی که در عمق ۲٫۴ کیلومتری یافته شده بودند چیزهای جالبی نشان داد. مثلا سولفات، در همان محل و در اثر واکنش شیمیایی آب با صخره ها تولید شده بود و ناشی از حمل سولفات توسط آبهای سطحی به زیرزمین نبود.
این بدان معناست که شرایط ژئوشیمیایی در این استخرهای باستانی، که از آبهای سطحی کاملا جدا شده اند، به اندازه ای مناسب هست که حیات میکروبی را در آنها حفظ کند. یعنی یک اکوسیستم مستقل در زیرزمین شکل گرفته که می تواند میلیاردها سال به بقای خود ادامه دهد.

یکی از محققان این تیم، یعنی لانگ لی، از دانشگاه آلبرتا در یک مصاحبه مطبوعاتی گفت “نتایج این اکتشافات بسیار عجیب است. اگر فرآیندهای زمین شناختی بتوانند به طور طبیعی یک منبع انرژی پایدار در این صخره ها ایجاد کنند، زیست کره زیرزمینی مدرنی شکل می گیرد که عمق و وسعت آن به شکل قابل توجهی افزایش می یابد”.
این بدان معناست که نه تنها مناطق قابل سکونت زمین وسعت بیشتری پیدا می کنند (با توجه به اینکه صخره های چند میلیارد ساله حدودا نیمی از پوسته قاره های زمین را تشکیل می دهند)، بلکه احتمالا مناطق قابل سکونت در سایر سیاره های جهان نیز می توانند از آنچه ما فکر می کنیم گسترده تر باشند.
شروود لولار در ماه گذشته و در مصاحبه با هانا فانگ توضیح داد: “اگر این فرآیند روی صخره های باستانی زمین هم به همین شکل کار کند، فرآیندهای مشابهی می توانند سطح مریخ را نیز قابل سکونت سازند”.

با اینکه هیچ میکروب زنده ای در آبهای زیرزمینی باستانی نیافته بودیم (چه در زمین و چه در هر جای دیگر)، اما در این استخرهای باستانی به یافتن میکروبهای زنده بسیار نزدیکتر شدیم.
تا آن زمان باید تحقیقات بسیار بیشتری انجام گیرد.
شروود لولار می گوید “ما هنوز نمی دانیم آبهای باستانی در زمین به چه صورت توزیع شده اند. سن این خاک کره های آبی عمیق را نمی دانیم و از اینکه چه تعداد از آنها قابل سکونت هستند اطلاعی نداریم. هنوز نمی دانیم که آیا در صورتی که در این آبهای ایزوله حیات یافت شود، این حیات از نوع مشابه سایر حیات های میکروبی است که برای مثال در منافذ هیدروترمال کف اقیانوسهای یافته شده یا با آنها تفاوت دارد”.

ده فناوری آینده گرایانه که ممکن است خیلی زود از راه برسند

فناوری هیچ گاه از پای نمی ایستد: بلکه همواره در حال تغییر، تطبیق و پیشرفت است؛ و در بسیاری از موارد، چیزهایی که در یک سال غیرمحتمل (یا حتی غیر ممکن) به نظر می رسند، تنها چند سال کوتاه پس از آن، به سرعت می توانند ممکن شوند.

گویا آی تی – تا همین اواخر، رایانه های پوشیدنی مانند یک ایده خیالی به نظر می رسیدند، اما اکنون آنها به احتمال زیاد پدیده بزرگ بعدی در عرصه فناوری خواهند بود. ظهور هدست واقعیت مجازی آکیولوس ریفت احتمالا می تواند واقعیت افزوده و مجازی را به معنای دقیق کلمه، به واقعیت تبدیل کند.
با در نظر گرفتن این موضوع، در اینجا فهرستی از ۱۰ فناوری آینده گرایانه جالب را فراهم کرده ایم که به احتمال زیاد در آینده نزدیک شاهد آنها خواهیم بود. اگر چه این فناوری ها عمدتا هنوز در مراحل بسیار اولیه خود هستند، اما امکان آنها غیرممکن نیست. با اینکه به این زودی ها این فناوری ها را به صورتی فراگیر نخواهید دید، اما حداقل می دانیم که در زمان مقتضی، محصولات واقعی ای خواهند بود که می توانیم آنها را ببینیم، لمس کنیم، و به کار ببریم.

کوله پشتی پروازی h202
۱٫ کوله پشتی پروازی H202
کوله پشتی پرتابی بین المللی گام های بزرگی در فناوری کوله پشتی پرتابی –به ویژه در مدل های H202-Z و H202- برداشته است. همانگونه که از نام این مدل ها مشخص است، به کوله پشی های پرتابی ای اشاره دارند که سوخت آنها از پروکسید هیدروژن است و به کاربران اجازه می دهد تا با حداکثر ارتفاع ۲۵۰ فوت، با سرعت ۷۷ مایل در ساعت پرواز کنند.
تا کنون تصور می شد که ظرفیت بالای H202-Z تنها قادر به پرواز حداکثر ۳۳ ثانیه ای و حداکثر فاصله ۳۳۰۰ فوتی است.
اما باید پذیرفت که این تنها یک نقطه آغاز است. اجزای کوله پشتی پرتابی بین المللی -فارغ از اینکه واقعا چگونه به هم متصل شده ند- از ظرفیت بالایی برخوردار هستند. امتیازات ویژگی حرکت و کنترل پذیری پرواز این دستگاه، بر کمبود زمان و فاصله آن غلبه کرده است.
کوله پشتی پرتابی H202 و H202-Z در حال حاضر به صورت غیرتجاری در دسترس هستند: اگر صد هزار دلار کنار بگذارید، خودتن می توانید یکی از این کوله پشتی پرتابی را سر هم کنید.

۲٫ آئرو-ایکس
اگر از طرفداران جنگ ستارگان هستید، هاوربایک ساخت شرکت آئروفکس معادل اسپیدر بایک جنگ ستارگان در زندگی واقعی است. این هاوربایک که آئرو-ایکس نام دارد، نتیجه بیش از ۱۵ سال تحقیق و توسعه است و مسلما خواهان دیدن آن به چشم خود خواهید بود.
نیروی محرکه این وسیله از دو پروانه بزرگ و یک موتور ۲۵۰ اسب بخار که با آب خنک می شود، تامین می گردد. طراحی آئرو-ایکس به گونه ای است که می تواند در ارتفاع ۱۲ فوتی به صورت ایستا پرواز کند، تا ۴۵ مایل در ساعت سرعت بگیرد، و تا ۳۵۰ پوند وزن را تحمل کند.
همچنین آئروفکس مدعی است که در نتیجه این تحقیق و توسعه بلند مدت، توانسته به خطر استفاده از دو پروانه همزمان غلبه کند، و کنترل ایمن و آسان آئرو-ایکس را تضمین نماید.
در حال حاضر آئرو-ایکس با یک پیش پرداخت قابل استرداد پنج هزار دلاری، در دسترس است. بر اساس برنامه ریزی ها، محصول نهایی در سال ۲۰۱۷ و با قیمت ۸۵ هزار دلار در دسترس خواهد بود.

۳٫ پروتزی که دارای حس لامسه است
در مارس ۲۰۱۳، دنیس آبو سورنسن امتیاز آزمایش نوع جدیدی از دست مصنوعی را دریافت کرد که توسط گروهی از مهندسان و دانشمندان اروپایی ساخته شده بود. دست مصنوعی جدید، بر خلاف پروتزهای معمولی، مستقیما به عصب های باقی مانده در بازوی دنیس متصل شد. این بدان معنی است که این «دست» دارای حس لامسه بوده و واقعا قابل کنترل است.
آزمایش های دنیس در حالی که چشمان او بسته بود، نشان داد که او واقعا می توانست بین چیزهای مختلف، از قبیل یک بطری، یک توپ بیس بال و یک نارنگی، تمایز قائل شود. این دست همچنین می تواند سطوح مختلف فشار را اجرا کند؛ و به دنیس اجازه می دهد که چیزها را لمس کند، نگاه دارد، و بردارد.
در حالی که این دست مصنوعی در واقع یک جهش بزرگ رو به جلو است، هنوز قابلیت استفاده فراگیر را ندارد: این بازو نیازمند این بود که الکترودها به صورت مستقیم در بدن سورنسن کاشته شوند، و دوام پذیری این الکترودها هنوز هم نیازمند انجام آزمایشات است.
علاوه بر این، این دست نیازمند قدرت پردازش بسیار بالایی است، که از طریق یک لپتاپ آویزان شده، تامین می شود. محققان تلاش می کنند این رایانه پردازشگر را به قدری کوچک کنند که در خود ایمپلنت ادغام شود.

۴٫ «لباس آدم آهنی» تالوس
تالوس که مخفف لباس متصدی حمله تاکتیکی سبک است، به یونیفرم نظامی ای اشاره دارد که ارتش آمریکا امیدوار است در چهار سال آینده تبدیل به یک واقعیت شود. تالوس برای سربازان عملیات ویژه، محافظ آتش، شوک، و بالستیک تامین می کند.
هدف از طراحی تالوس این است که برای این سربازان محافظ پر کاربردتر، پر تحرک تر، و بهتری نسبت به محافط های موجود فعلی تهیه شود. توسعه تالوس از طریق تلاش های مشترک میان دانشگاه ها، سازمان های دولتی و شرکت های بزرگ فراهم خواهد شد.
در حالی که هنوز کار بر روی نمونه اولیه ادامه دارد، توسعه این لباس با سرعت بالایی پیش می رود. دریاسالار ویلیام مک راون، رئیس فرماندهی عملیات ویژه آمریکا، اطمینان دارد که نمونه های اولیه ضعیف، در ماه ژوئن آماده خواهد شد. همچنین آزمایش نمونه کارآمد و کامل آن، برای اوت ۲۰۱۸ هدف گذاری شده است.
مسلّم است که نباید انتظار خرید این محصول را داشته باشید؛ با این حال، همیشه این شانس وجود دارد که برخی فناری ها در نهایت بتوانند توسط افراد غیرنظامی نیز استفاده شوند.

10 فناوری پیش روی جهان

۵٫ بازوی تیتان
بازوی تیتان که محصول تیمی از دانشجویان دانشگاه پنسیلوانیا است، یک اسکلت بالا تنه خارجی برای افزایش قدرت است، و به شما کمک می کند تا ۴۰ پوند بیشتر را بلند کنید. درست است که تیتان نسبت به بازوی مکانیکی موجود در مجموعه فیلم های «بیگانه» بار بسیار کمتری را بلند می کند، اما برای هدف متواضعانه تری طراحی شده است.
بازوی تیتان برای کمک به توانبخشی افرادی ساخته شده است که از آسیب های جدی در بازو و یا سکته رنج می برند. این بازو همچنین می تواند حفاظ و کمی نیروی اضافه برای هر کسی ایجاد کند که برای معاش خود، اشیاء سنگین بلند می کند.
بازوی تیتان برای پایین نگاه داشتن هزینه، از تکنیک های چاپگر سه بعدی استفاده می کند، و توانسته هزینه توسعه نمونه اولیه خود را تا ۱۲۰۰ پوند کاهش دهد. این امر در کنار این واقعیت که توسعه دهندگان تیتان توانستند با برنده شدن در مسابقه اختراعات «جیمز دایسون» در سال ۲۰۱۳، بودجه اضافی به دست آورند، به این معنی است که بازوی تیتان ممکن است در آینده ای بسیار نزدیک، به صورت امری عادی جلوی دیدگان ما ظاهر شود.

۶٫ قطار سوپر مَگلِو
محققان چینی به تازگی در جستجوی گام بعدی حمل و نقل ریلی هستند، که حتی از فناوری مَگلِو نیز فراتر می رود. چین و ژاپن در حال حاضر از قطارهای تندرو مَگلِو که می توانند به سرعت بیش از ۲۶۰ مایل سرعت در ساعت برسند، استفاده می کنند. اما نسل بعدی فناوری جدید مَگلِو، که سوپر مَگلِو نام گرفته است، ظاهرا حتی سریع تر خواهد بود.
سوپر مَگلِو بر اساس همان فناوری مَگلِو ساخته شده است، با این تفاوت که قطار در یک تونل خلاء قرار می گیرد. این روش مقاومت هوا را بیشتر کاهش داده و سرعت سرسام آور و سریع تری را ایجاد می کند. محققان ادعا می کنند قرار دادن سیستم مَگلِو در چنین تونل محصوری می تواند سرعت قطار را تا ۱۸۰۰ مایل در ساعت افزایش دهد.
مسلما شک و تردیدهایی در مورد عملی بودن ساخت تونل های خلاء طولانی و تحت فشار نگاه داشتن آنها وجود دارد، اما اگر دانشمندان و مهندسان بتوانند این مشکل را حل کنند، ممکن است یک روز بتوانیم مسافت های بسیار بلند را سریعتر و ایمن تر از آنچه که تا کنون تصور می کردیم، طی کنیم.

۷٫ غار ۲ [Cave2]
غار ۲ یک محیط واقعیت ترکیبی است که به هنرمندان، دانشمندان و مهندسان اجازه می دهد تا در تحقیقات خود کاملا غوطه ور شوند. غار ۲ یک سازه ۳۶۰ درجه است که از ۷۲ نمایشگر ال سی دی، یک سیستم صدای فراگیر ۲۰ بلندگویی، و یک سیستم ردیاب حرکت نوری متشکل از ۱۰ دوربین است.
دانشمندان و مهندسان با استفاده از عینک های سه بعدی، در واقع می توانند به گشت و گذار و تجربه چیزهایی که انتخاب می کنند بپردازند؛ خواه بدن انسان باشد، خواه سیاره های منظومه شمسی. غار ۲، به ویژه در مواردی که مقادیر زیادی از داده های تجسمی مورد نیاز است، از ظرفیت بسیار بالایی برخوردار است.
در واقع، اخیرا در یک پروژه، با وارد کردن داده های مربوط به جرم و جنایت شهر شیکاگو به غار ۲، سیاست گذاران و ماموران توانستند با پرواز مجازی در شیکاگو، با اطلاعات و داده های زمان واقعی جرایم همراه شوند.
غذای سه بعدی
۸٫ غذای تولید شده با چاپگر سه بعدی
چاپگرهای سه بعدی تمام جهان را گرفته اند، و مردم به آرامی، اما با اطمینان، مجذوب این ایده می شوند که آنها چیزی بیش از اسباب بازی های ساده هستند. مردم که توسط این ایده که آن را برای بیش از فقط اسباب بازی به دست آورد. محصولات غذایی نیز چیزی هستند که به آسانی می توانند با چاپگر سه بعدی تولید شوند.
شرکت آلمانی بیوزون در حال تقویت قدرت چاپگرهای سه بعدی، برای ساخت سنئوپرو است. سنئوپرو نام طیف وسیعی از ترکیبات پودری قابل استفاده در چاپگرهای سه بعدی است که هنگام چاپ، به حالت جامد در می آیند، اما هنگام خورده شدن، به سرعت ذوب می شوند. مخاطب اصلی این غذاهای قابل تولید در چاپگرهای سه بعدی، بیماران سالمندی هستند که از نارسایی در بلعیدن، یا عدم توانایی در قورت دادن رنج می برند.
یک فناوری اینچنینی قطعا خطر خفگی را کاهش می دهد. ماهیت سنئوپرو تولید شده با چاپگر سه بعدی به این معنی است که پرستاران و اعضای خانواده به راحتی می توانند برای ساخت انواع مختلف غذاها، پودرها را با هم ترکیب و تطبیق کنند. با برای ایجاد تمام انواع ظروف. شما همچنین می توانید برای جذاب تر شدن غذاها، از افزودنی ها و رنگ های مجاز نیز استفاده کنید.

۹٫ شارژ بی سیم فشار قوی
تا کنون منظور از شارژ بی سیم، معمولا به معنای استفاده از یک پد، به جای سیم و کابل بوده است. اما اگر از تیم مستقر در موسسه پیشرفته علوم و فناوری کره بپرسید، شارژ بی سیم از فاصله دور نیز می تواند انجام شود.
این تیم به تازگی نمونه اولیه ای از یک سیستم تشدید سیم پیچ دو قطبی (DCRS) رونمایی کرد که می تواند دستگاه ها را تا فاصله ۱۵ فوتی به صورت بی سیم شارژ کند. سیستم DCRS این کار را با استفاده از یک میدان مغناطیسی انجام می دهد، و ظاهرا به اندازه ای نیرو دارد که ۴۰ تلفن همراه، و حتی دستگاه های بزرگتر، مانند تلویزیون را شارژ کند.
هنوز درباره اینکه چه زمانی این فناوری را در جهان واقعی مشاهده خواهیم کرد، سخنی به میان نیامده است؛ اما در این میان می توانید با بازدید از COTA، زمان تقریبی عرضه شارژهای بی سیم، با فناوری مشابه، را ببینید.

۱۰٫ باتری سریع شارژ شونده استوردات
استوردات، یک شرکت پیشرو در زمینه فناوری نانو، به تازگی نمونه اولیه ای از باتری های نسل بعدی را رونمایی کرده است که برای آن، از تمام دانش خود در عرصه فناوری نانو و فناوری های ذخیره سازی انرژی بهره گرفته است. استوردات با استفاده از زیست-آلی «نانودات ها»، عملکرد الکترولیت و توان الکترود را افزایش داده است.
با اینکه این علم کمی پیچیده است، اما نتیجه آن ساده است: در نتیجه نانودات ها، باتری می تواند در مدت تنها ۳۰ ثانیه به طور کامل شارژ شود.
بهترین نکته ماجرا این است که چون نانودات های استوردات زیست-آلی هستند، سازگاری بسیار بیشتری با محیط زیست دارند. این سازگاری فقط به خاطر قدرت کارآمدی انرژی آن نیست؛ بلکه به خاطر این است که بسیاری از دیگر فناوری های رقیب در زمینه نانودات، معمولا از مواد شیمیایی و فلزات خطرناک استفاده می کنند. همچنین تولید آنها ظاهرا ارزان قیمت است. بنابراین، کس چه می داند… شاید باتری های فوق-سریع را زودتر از آنچه که فکرش را می کنید، روی تلفن های هوشمند ببینید.

ده فناوری آینده گرایانه که ممکن است خیلی زود از راه برسند

فناوری هیچ گاه از پای نمی ایستد: بلکه همواره در حال تغییر، تطبیق و پیشرفت است؛ و در بسیاری از موارد، چیزهایی که در یک سال غیرمحتمل (یا حتی غیر ممکن) به نظر می رسند، تنها چند سال کوتاه پس از آن، به سرعت می توانند ممکن شوند.

گویا آی تی – تا همین اواخر، رایانه های پوشیدنی مانند یک ایده خیالی به نظر می رسیدند، اما اکنون آنها به احتمال زیاد پدیده بزرگ بعدی در عرصه فناوری خواهند بود. ظهور هدست واقعیت مجازی آکیولوس ریفت احتمالا می تواند واقعیت افزوده و مجازی را به معنای دقیق کلمه، به واقعیت تبدیل کند.
با در نظر گرفتن این موضوع، در اینجا فهرستی از ۱۰ فناوری آینده گرایانه جالب را فراهم کرده ایم که به احتمال زیاد در آینده نزدیک شاهد آنها خواهیم بود. اگر چه این فناوری ها عمدتا هنوز در مراحل بسیار اولیه خود هستند، اما امکان آنها غیرممکن نیست. با اینکه به این زودی ها این فناوری ها را به صورتی فراگیر نخواهید دید، اما حداقل می دانیم که در زمان مقتضی، محصولات واقعی ای خواهند بود که می توانیم آنها را ببینیم، لمس کنیم، و به کار ببریم.

کوله پشتی پروازی h202
۱٫ کوله پشتی پروازی H202
کوله پشتی پرتابی بین المللی گام های بزرگی در فناوری کوله پشتی پرتابی –به ویژه در مدل های H202-Z و H202- برداشته است. همانگونه که از نام این مدل ها مشخص است، به کوله پشی های پرتابی ای اشاره دارند که سوخت آنها از پروکسید هیدروژن است و به کاربران اجازه می دهد تا با حداکثر ارتفاع ۲۵۰ فوت، با سرعت ۷۷ مایل در ساعت پرواز کنند.
تا کنون تصور می شد که ظرفیت بالای H202-Z تنها قادر به پرواز حداکثر ۳۳ ثانیه ای و حداکثر فاصله ۳۳۰۰ فوتی است.
اما باید پذیرفت که این تنها یک نقطه آغاز است. اجزای کوله پشتی پرتابی بین المللی -فارغ از اینکه واقعا چگونه به هم متصل شده ند- از ظرفیت بالایی برخوردار هستند. امتیازات ویژگی حرکت و کنترل پذیری پرواز این دستگاه، بر کمبود زمان و فاصله آن غلبه کرده است.
کوله پشتی پرتابی H202 و H202-Z در حال حاضر به صورت غیرتجاری در دسترس هستند: اگر صد هزار دلار کنار بگذارید، خودتن می توانید یکی از این کوله پشتی پرتابی را سر هم کنید.

۲٫ آئرو-ایکس
اگر از طرفداران جنگ ستارگان هستید، هاوربایک ساخت شرکت آئروفکس معادل اسپیدر بایک جنگ ستارگان در زندگی واقعی است. این هاوربایک که آئرو-ایکس نام دارد، نتیجه بیش از ۱۵ سال تحقیق و توسعه است و مسلما خواهان دیدن آن به چشم خود خواهید بود.
نیروی محرکه این وسیله از دو پروانه بزرگ و یک موتور ۲۵۰ اسب بخار که با آب خنک می شود، تامین می گردد. طراحی آئرو-ایکس به گونه ای است که می تواند در ارتفاع ۱۲ فوتی به صورت ایستا پرواز کند، تا ۴۵ مایل در ساعت سرعت بگیرد، و تا ۳۵۰ پوند وزن را تحمل کند.
همچنین آئروفکس مدعی است که در نتیجه این تحقیق و توسعه بلند مدت، توانسته به خطر استفاده از دو پروانه همزمان غلبه کند، و کنترل ایمن و آسان آئرو-ایکس را تضمین نماید.
در حال حاضر آئرو-ایکس با یک پیش پرداخت قابل استرداد پنج هزار دلاری، در دسترس است. بر اساس برنامه ریزی ها، محصول نهایی در سال ۲۰۱۷ و با قیمت ۸۵ هزار دلار در دسترس خواهد بود.

۳٫ پروتزی که دارای حس لامسه است
در مارس ۲۰۱۳، دنیس آبو سورنسن امتیاز آزمایش نوع جدیدی از دست مصنوعی را دریافت کرد که توسط گروهی از مهندسان و دانشمندان اروپایی ساخته شده بود. دست مصنوعی جدید، بر خلاف پروتزهای معمولی، مستقیما به عصب های باقی مانده در بازوی دنیس متصل شد. این بدان معنی است که این «دست» دارای حس لامسه بوده و واقعا قابل کنترل است.
آزمایش های دنیس در حالی که چشمان او بسته بود، نشان داد که او واقعا می توانست بین چیزهای مختلف، از قبیل یک بطری، یک توپ بیس بال و یک نارنگی، تمایز قائل شود. این دست همچنین می تواند سطوح مختلف فشار را اجرا کند؛ و به دنیس اجازه می دهد که چیزها را لمس کند، نگاه دارد، و بردارد.
در حالی که این دست مصنوعی در واقع یک جهش بزرگ رو به جلو است، هنوز قابلیت استفاده فراگیر را ندارد: این بازو نیازمند این بود که الکترودها به صورت مستقیم در بدن سورنسن کاشته شوند، و دوام پذیری این الکترودها هنوز هم نیازمند انجام آزمایشات است.
علاوه بر این، این دست نیازمند قدرت پردازش بسیار بالایی است، که از طریق یک لپتاپ آویزان شده، تامین می شود. محققان تلاش می کنند این رایانه پردازشگر را به قدری کوچک کنند که در خود ایمپلنت ادغام شود.

۴٫ «لباس آدم آهنی» تالوس
تالوس که مخفف لباس متصدی حمله تاکتیکی سبک است، به یونیفرم نظامی ای اشاره دارد که ارتش آمریکا امیدوار است در چهار سال آینده تبدیل به یک واقعیت شود. تالوس برای سربازان عملیات ویژه، محافظ آتش، شوک، و بالستیک تامین می کند.
هدف از طراحی تالوس این است که برای این سربازان محافظ پر کاربردتر، پر تحرک تر، و بهتری نسبت به محافط های موجود فعلی تهیه شود. توسعه تالوس از طریق تلاش های مشترک میان دانشگاه ها، سازمان های دولتی و شرکت های بزرگ فراهم خواهد شد.
در حالی که هنوز کار بر روی نمونه اولیه ادامه دارد، توسعه این لباس با سرعت بالایی پیش می رود. دریاسالار ویلیام مک راون، رئیس فرماندهی عملیات ویژه آمریکا، اطمینان دارد که نمونه های اولیه ضعیف، در ماه ژوئن آماده خواهد شد. همچنین آزمایش نمونه کارآمد و کامل آن، برای اوت ۲۰۱۸ هدف گذاری شده است.
مسلّم است که نباید انتظار خرید این محصول را داشته باشید؛ با این حال، همیشه این شانس وجود دارد که برخی فناری ها در نهایت بتوانند توسط افراد غیرنظامی نیز استفاده شوند.

10 فناوری پیش روی جهان

۵٫ بازوی تیتان
بازوی تیتان که محصول تیمی از دانشجویان دانشگاه پنسیلوانیا است، یک اسکلت بالا تنه خارجی برای افزایش قدرت است، و به شما کمک می کند تا ۴۰ پوند بیشتر را بلند کنید. درست است که تیتان نسبت به بازوی مکانیکی موجود در مجموعه فیلم های «بیگانه» بار بسیار کمتری را بلند می کند، اما برای هدف متواضعانه تری طراحی شده است.
بازوی تیتان برای کمک به توانبخشی افرادی ساخته شده است که از آسیب های جدی در بازو و یا سکته رنج می برند. این بازو همچنین می تواند حفاظ و کمی نیروی اضافه برای هر کسی ایجاد کند که برای معاش خود، اشیاء سنگین بلند می کند.
بازوی تیتان برای پایین نگاه داشتن هزینه، از تکنیک های چاپگر سه بعدی استفاده می کند، و توانسته هزینه توسعه نمونه اولیه خود را تا ۱۲۰۰ پوند کاهش دهد. این امر در کنار این واقعیت که توسعه دهندگان تیتان توانستند با برنده شدن در مسابقه اختراعات «جیمز دایسون» در سال ۲۰۱۳، بودجه اضافی به دست آورند، به این معنی است که بازوی تیتان ممکن است در آینده ای بسیار نزدیک، به صورت امری عادی جلوی دیدگان ما ظاهر شود.

۶٫ قطار سوپر مَگلِو
محققان چینی به تازگی در جستجوی گام بعدی حمل و نقل ریلی هستند، که حتی از فناوری مَگلِو نیز فراتر می رود. چین و ژاپن در حال حاضر از قطارهای تندرو مَگلِو که می توانند به سرعت بیش از ۲۶۰ مایل سرعت در ساعت برسند، استفاده می کنند. اما نسل بعدی فناوری جدید مَگلِو، که سوپر مَگلِو نام گرفته است، ظاهرا حتی سریع تر خواهد بود.
سوپر مَگلِو بر اساس همان فناوری مَگلِو ساخته شده است، با این تفاوت که قطار در یک تونل خلاء قرار می گیرد. این روش مقاومت هوا را بیشتر کاهش داده و سرعت سرسام آور و سریع تری را ایجاد می کند. محققان ادعا می کنند قرار دادن سیستم مَگلِو در چنین تونل محصوری می تواند سرعت قطار را تا ۱۸۰۰ مایل در ساعت افزایش دهد.
مسلما شک و تردیدهایی در مورد عملی بودن ساخت تونل های خلاء طولانی و تحت فشار نگاه داشتن آنها وجود دارد، اما اگر دانشمندان و مهندسان بتوانند این مشکل را حل کنند، ممکن است یک روز بتوانیم مسافت های بسیار بلند را سریعتر و ایمن تر از آنچه که تا کنون تصور می کردیم، طی کنیم.

۷٫ غار ۲ [Cave2]
غار ۲ یک محیط واقعیت ترکیبی است که به هنرمندان، دانشمندان و مهندسان اجازه می دهد تا در تحقیقات خود کاملا غوطه ور شوند. غار ۲ یک سازه ۳۶۰ درجه است که از ۷۲ نمایشگر ال سی دی، یک سیستم صدای فراگیر ۲۰ بلندگویی، و یک سیستم ردیاب حرکت نوری متشکل از ۱۰ دوربین است.
دانشمندان و مهندسان با استفاده از عینک های سه بعدی، در واقع می توانند به گشت و گذار و تجربه چیزهایی که انتخاب می کنند بپردازند؛ خواه بدن انسان باشد، خواه سیاره های منظومه شمسی. غار ۲، به ویژه در مواردی که مقادیر زیادی از داده های تجسمی مورد نیاز است، از ظرفیت بسیار بالایی برخوردار است.
در واقع، اخیرا در یک پروژه، با وارد کردن داده های مربوط به جرم و جنایت شهر شیکاگو به غار ۲، سیاست گذاران و ماموران توانستند با پرواز مجازی در شیکاگو، با اطلاعات و داده های زمان واقعی جرایم همراه شوند.
غذای سه بعدی
۸٫ غذای تولید شده با چاپگر سه بعدی
چاپگرهای سه بعدی تمام جهان را گرفته اند، و مردم به آرامی، اما با اطمینان، مجذوب این ایده می شوند که آنها چیزی بیش از اسباب بازی های ساده هستند. مردم که توسط این ایده که آن را برای بیش از فقط اسباب بازی به دست آورد. محصولات غذایی نیز چیزی هستند که به آسانی می توانند با چاپگر سه بعدی تولید شوند.
شرکت آلمانی بیوزون در حال تقویت قدرت چاپگرهای سه بعدی، برای ساخت سنئوپرو است. سنئوپرو نام طیف وسیعی از ترکیبات پودری قابل استفاده در چاپگرهای سه بعدی است که هنگام چاپ، به حالت جامد در می آیند، اما هنگام خورده شدن، به سرعت ذوب می شوند. مخاطب اصلی این غذاهای قابل تولید در چاپگرهای سه بعدی، بیماران سالمندی هستند که از نارسایی در بلعیدن، یا عدم توانایی در قورت دادن رنج می برند.
یک فناوری اینچنینی قطعا خطر خفگی را کاهش می دهد. ماهیت سنئوپرو تولید شده با چاپگر سه بعدی به این معنی است که پرستاران و اعضای خانواده به راحتی می توانند برای ساخت انواع مختلف غذاها، پودرها را با هم ترکیب و تطبیق کنند. با برای ایجاد تمام انواع ظروف. شما همچنین می توانید برای جذاب تر شدن غذاها، از افزودنی ها و رنگ های مجاز نیز استفاده کنید.

۹٫ شارژ بی سیم فشار قوی
تا کنون منظور از شارژ بی سیم، معمولا به معنای استفاده از یک پد، به جای سیم و کابل بوده است. اما اگر از تیم مستقر در موسسه پیشرفته علوم و فناوری کره بپرسید، شارژ بی سیم از فاصله دور نیز می تواند انجام شود.
این تیم به تازگی نمونه اولیه ای از یک سیستم تشدید سیم پیچ دو قطبی (DCRS) رونمایی کرد که می تواند دستگاه ها را تا فاصله ۱۵ فوتی به صورت بی سیم شارژ کند. سیستم DCRS این کار را با استفاده از یک میدان مغناطیسی انجام می دهد، و ظاهرا به اندازه ای نیرو دارد که ۴۰ تلفن همراه، و حتی دستگاه های بزرگتر، مانند تلویزیون را شارژ کند.
هنوز درباره اینکه چه زمانی این فناوری را در جهان واقعی مشاهده خواهیم کرد، سخنی به میان نیامده است؛ اما در این میان می توانید با بازدید از COTA، زمان تقریبی عرضه شارژهای بی سیم، با فناوری مشابه، را ببینید.

۱۰٫ باتری سریع شارژ شونده استوردات
استوردات، یک شرکت پیشرو در زمینه فناوری نانو، به تازگی نمونه اولیه ای از باتری های نسل بعدی را رونمایی کرده است که برای آن، از تمام دانش خود در عرصه فناوری نانو و فناوری های ذخیره سازی انرژی بهره گرفته است. استوردات با استفاده از زیست-آلی «نانودات ها»، عملکرد الکترولیت و توان الکترود را افزایش داده است.
با اینکه این علم کمی پیچیده است، اما نتیجه آن ساده است: در نتیجه نانودات ها، باتری می تواند در مدت تنها ۳۰ ثانیه به طور کامل شارژ شود.
بهترین نکته ماجرا این است که چون نانودات های استوردات زیست-آلی هستند، سازگاری بسیار بیشتری با محیط زیست دارند. این سازگاری فقط به خاطر قدرت کارآمدی انرژی آن نیست؛ بلکه به خاطر این است که بسیاری از دیگر فناوری های رقیب در زمینه نانودات، معمولا از مواد شیمیایی و فلزات خطرناک استفاده می کنند. همچنین تولید آنها ظاهرا ارزان قیمت است. بنابراین، کس چه می داند… شاید باتری های فوق-سریع را زودتر از آنچه که فکرش را می کنید، روی تلفن های هوشمند ببینید.

پیش بینی سرنوشت خورشید توسط ستاره ۱۰ میلیارد ساله

دانشمندان اخیرا دست به کشفیاتی زده اند که می توان از طریق تشابهات آن ها با زمین و خورشید، آینده خورشید و و روزگار سیاره زمین را پیش بینی کرد. این مطلب در مورد ستاره ای ۱۰ میلیارد ساله صحبت می کند که دنیای جذابی داشته است. این مطلب گویا آی تی را از دست ندهید.

تیمی بین المللی از نجوم شناسان در حال انجام تحقیقاتی بر روی ستاره ی L2 کشتی دم (Puppis) هستند تا از آینده ای که در انتظار زمین است اطلاعاتی به دست آورند.

این تیم از تلسکوپ رادیویی ALMA برای این تحقیقات استفاده کرده اند، این ستاره در فاصله ۲۰۸ سال نوری از زمین قرار گرفته است. در حین تحقیقات دانشمندان متوجه شدند که این ستاره تشابهات زیادی با خورشید ما دارد.

سرنوشت خورشید

وارد هومان از انستیتو ستاره شناسی KU Leuven در نشستی خبری گفته است ” ما کشف کردیم که ستاره L2 کشتی دم ۱۰ بیلیون سال عمر دارد. ده بیلیون سال پیش این ستاره کاملا مشابه با خورشید امروزی ما بوده است، با همان اندازه جرم. یک سوم این جرم حین تکامل ستاره از بین رفته و همین اتفاق در آینده ای دور برای خورشید ما نیز اتفاق خواهد افتاد.”

پروفسر لین دثین از انستیتو ستاره شناسی KY Leuven گفته است که در چندین بیلیون سال آینده خورشید تبدیل به ستاره ای عظیم و قرمز رنگ می شود که ۱۰۰ برابر از اندازه کنونی اش بزرگتر خواهد بود.

دثین همچنین افزود “خورشید دچار از دست دادن شدید حجم خواهد شد که ناشی از باد های ستاره ای بسیار قوی می باشد. نتیجه نهایی تکامل خورشید در ۷ بیلیون سال آینده یک ستاره کوتوله بسیار کوچک خواهد بود. این ستاره اندازه ای مشابه با کره زمین خواهد داشت اما بسیار سنگین تر از آن. یک قاشق چایخوری از مواد ستاره های کوتوله سفید وزنی معادل ۵ تن خواهد داشت.”

در فاصله ای قریب به دو برابر فاصله میان خورشید و زمین محققان یک شی ای  را یافته اند که پیرامون L2 در مداری می چرخد. ممکن است این شی همان آینده زمین پس از گذر زمان باشد.

نه تنها این پدیده بر زمین تاثیر می گذارد بلکه تمام منظومه شمسی را دستخوش تغییرات بزرگی خواهد کرد. در حالی که بدیهیست که عطارد و ناهید توسط خورشید بلعیده و نابود خواهند شد، سرنوشت زمین در هاله ای از ابهام به سر می برد.

دثین گفت ” ما می دانیم که خورشید ما بزرگتر و درخشان تر خواهد شد و هرگونه، گونه ی جاندار در سیاره مان را نابود خواهد کرد اما آیا هسته سنگی زمین از فاز ستاره قرمز جان سالم به در می برد و همچنان به دور آن گردش خواهد کرد؟”

هنوز مشخص نیست که آیا زمین از این رویداد جان سالم به در خواهد برد یا خیر اما مطالعات بر روی ستاره L2  کشتی دم بینش بیشتری از سرنوشت کره زمین به ما خواهد داد.

نظر شما در باره این رویداد چیست؟ آیا فکر می کنید عمر زمین به ۷ میلیارد سال آینده برسد؟ آن چه از این مطلب به شما القا شد را با گویا آی تی در میان گذاشته و این مطلب را از طریق لینک های زیر روی شبکه های اجتماعی نشر دهید.

منبع: astronomy.com

از قدرت شگفت انگیز امواج صوتی چه می دانید؟

امواج صوتی می توانند محتویات بمب های دست ساز را تشخیص دهند، درجه حرارت یک راکتور هسته ای را اندازه گیری کنند، و حتی عمل جراحی مغز را انجام دهند.

گویا آی تی – امواج صوتی می توانند محتویات بمب های دست ساز را تشخیص دهند، درجه حرارت یک راکتور هسته ای را اندازه گیری کنند، و حتی عمل جراحی مغز را انجام دهند.

قدرت امواج صوتی
۱٫ بلند کردن اشیاء
دانشمندان از دهه ۱۹۷۰ به چگونگی بلند کردن بلند اشیاء با امواج صوتی پی برده اند. محققان ژاپنی در دانشگاه توکیو به تازگی این ایده را نه تنها برای ذرات کوچک در حال حرکت، بلکه برای جابجایی سه بُعدی آنها نیز به کار بسته اند.
جابه‌جایی صوتی، تاثیرات غیرخطی امواج صوتی شدید –که برخی قابل شنود هستند و برخی خیر- را به کار گرفته و اختلاف فشار بین این امواج و شی را به منظور بالا بردن آن شی و معلق نگه داشتن آن در هوا مورد استفاده قرار می دهد. محققان ژاپنی یک عنصر سوم را هم اضافه کرده اند: چهار دسته بلندگو که روبروی هم قرار گرفته و فرکانس های بالای غیرقابل شنودی را منتشر می کنند. این بلندگوها در کنار هم نقطه کنترل شده ای را ایجاد می کنند که تمام فرکانس های همدیگر را قطع می نمایند. سپس، هنگامی که دانشمندان فرکانس ارسال شده از هر دسته را تنظیم کردند، توانستند آن نقطه –و ذرات- را به اطراف حرکت دهند.

۲٫ راحت تر کردن تنفس
مهندس آکوستیک، سندی هاوکینز، در سال ۲۰۰۹ با اختراع دستگاه فلوت ریه، استفاده از امواج صوتی با فرکانس پایین را به عنوان راهی برای کمک به افراد مبتلا به آمفیزم ریه و سایر بیماری های تنفسی قرار داد. این دستگاه دم دستی و کوچک متشکل از یک لوله پلاستیکی بلند است که به یک دهانگیر و یک دهنی مایلار داخلی وصل شده است. بیمار با ۱۵ تا ۲۰ بار دمیدن در داخل این دهانگیر، لرزش پیوسته ای به قفسه سینه ارسال می شود که به فرکانس مژک شباهت دارد -اندامک می مانندی که به بیرون راندن گرد و خاک و مخاط از ریه ها کمک می کند. در انجام این کار، فلوت ریه، سیستم ترشح طبیعی ریه ها را تحریک کرده و همگام با آن به تنفسی آسان تر کمک می کند.

۳٫ جراحی مغز
شیوه کارکرد دستگاه «اکس آبلِت» که توسط شرکت بهداشت و درمان خصوصی «اینسایتک» ساخته شده است، عبارت است از استفاده از تصویرسازی تشدید مغناطیسی (MRI) همراه با هدایت سونوگرافی متمرکز برای انجام عمل جراحی غیر تهاجمی مغز. پزشکان با استفاده از ام آر آی تومور را مکان یابی می کنند. سپس اکس آبلِت کلاه مانند را برای تولید امواج صوتی با فرکانس بالا، که از میان جمجمه می گذرد استفاده می کنند. این امواج سایش های گرمازایی را تولید می کنند که تومور را به آرامی از بین می برد.
برای جلوگیری از هرگونه اعوجاج صوتی در جمجمه، این دستگاه به بیش از ۱۰۰۰ مبدل فراصوتی مجهز شده است که امواج صوتی را ارسال و دریافت می کند، و هر یک از اینها می تواند به صورت مجزا مورد تمرکز قرار گیرد. در این روش همچنین برای جلوگیری از گرم شدن جمجمه، آب سرد در اطراف آن جریان می یابد.

۴٫ تولید برق
برای تامین بیشتر انرژی مورد نیاز کشورهای در حال توسعه، تیمی تحت هدایت محققان دانشگاه ناتینگهام انگلستان، خوراک پز اسکور را ساختند. این خوراک پز که سوخت آن از چوب تامین می شود، گرما را به صوت و سپس صوت را به برق تبدیل می کند. خوراک پز اسکور مجهز به لوله ای است که گرمای اضافی پخت و پز را مهار می کند. هنگامی که این گرما تحت کنترل درمی آید، به موتور ترمو-آکوستیک خوراک پز منتقل می شود؛ با گرم شده هوای فشرده درون آن و ایجاد ارتعاش، امواج صوتی شدید تولید می شود. سپس یک دینام یا تناوبگر خطی، این امواج صوتی را به الکتریسیته تبدیل می کند. این خوراک پز هیچ قسمت متحرکی ندارد، و بنابراین، در جای خود ثابت خواهند ماند. خوراک پز اسکور همچنین سه ساعت پس از استفاده می تواند برق کافی برای روشنایی خانه در طول شب را فراهم کند.

۵٫ اندازه گیری دما
همه دماسنج ها به صورت یکسانی درست نشده اند. زیرا درجه حرارت بسیار بالا در مکان هایی مانند راکتورهای هسته ای می تواند موجب رانش، و در نتیجه، عدم دقت شود. دانشمندان در آزمایشگاه ملی فیزیک بریتانیا در حال جایگزینی دماسنج های صوتی به جای دماسنج های سنتی هستند. دماسنج صوتی یک لوله سرامیکی پر از گاز است که در یک سوی آن یک بلندگو و در سوی دیگر آن یک میکروفن قرار دارد. امواج صوتی از سمت بلندگو به سوی میکروفن حرکت می کند، و سپس مدت زمان این حرکت اندازه گیری می شود. هر چه هوا گرم تر باشد، صوت سریع تر حر می کند، و دانشمندان می توانند از این اطلاعات برای تعیین دمای گاز استفاده کنند.

۶٫ تمیز کردن شیشه جلو اتومبیل (بدون استفاده از برف پاک کن)
شرکت خودروسازی بریتانیایی مک لارن با به کارگیری امواج صوتی برای ایجاد یک میدان منحرف کننده آب، در حال برنامه ریزی برای استفاده از فنآوری مورد استفاده در جت های جنگنده، برای تمیز نگاه داشت شیشه جلو اتومبیل های خود است. در حالی که شیوه دقیق این فنآوری مخفی نگاه داشته شده است، ما پی برده ایم که در نوع ژنراتور فراصوتی ای که می تواند به صورتی مخفیانه در گوشه ای نصب شود، از لایه محافظتی و برف پاک کن چشم پوشی شده است. ارتعاش پایدار فرکانس بالای این فنآوری از چسبیدن آب و گرد و خاک به شیشه جلوگیری می کند.
قدرت امواج صوتی
۷٫ شناسایی بمب
داگلاس آدامز، استاد مهندسی در دانشگاه وندربیلت، می خواهد امواج صوتی را برای تشخیص و شناسایی از راه دور بمب های دست ساز استفاده کند. او در حال توسعه یک سیستم شناسایی صوتی از راه دور است که می تواند از طریق ارتعاشات، تفاوت میان انفجارهای ضعیف و شدید را تشخیص دهد. آدامز و تیم او قصد دارند هم از یک پرتو صوتی و هم یک لیزر نوسان سنج –که اساسا ابزاری است که می تواند ارتعاشات را از راه دور اندازه گیری کند- بر روی بمب های دست ساز و ثبت چگونگی ارتعاشات آنها استفاده کنند. ظرفی که چگالی کمتری داشته باشد، ارتعاشات بیشتری خواهد داشت. این سیستم به عنوان بخشی از یک سیستم بزرگتر توسعه می باید که تحت حمایت مالی دفتر تحقیقات نیروی دریایی قرار دارد.

از قدرت شگفت انگیز امواج صوتی چه می دانید؟

امواج صوتی می توانند محتویات بمب های دست ساز را تشخیص دهند، درجه حرارت یک راکتور هسته ای را اندازه گیری کنند، و حتی عمل جراحی مغز را انجام دهند.

گویا آی تی – امواج صوتی می توانند محتویات بمب های دست ساز را تشخیص دهند، درجه حرارت یک راکتور هسته ای را اندازه گیری کنند، و حتی عمل جراحی مغز را انجام دهند.

قدرت امواج صوتی
۱٫ بلند کردن اشیاء
دانشمندان از دهه ۱۹۷۰ به چگونگی بلند کردن بلند اشیاء با امواج صوتی پی برده اند. محققان ژاپنی در دانشگاه توکیو به تازگی این ایده را نه تنها برای ذرات کوچک در حال حرکت، بلکه برای جابجایی سه بُعدی آنها نیز به کار بسته اند.
جابه‌جایی صوتی، تاثیرات غیرخطی امواج صوتی شدید –که برخی قابل شنود هستند و برخی خیر- را به کار گرفته و اختلاف فشار بین این امواج و شی را به منظور بالا بردن آن شی و معلق نگه داشتن آن در هوا مورد استفاده قرار می دهد. محققان ژاپنی یک عنصر سوم را هم اضافه کرده اند: چهار دسته بلندگو که روبروی هم قرار گرفته و فرکانس های بالای غیرقابل شنودی را منتشر می کنند. این بلندگوها در کنار هم نقطه کنترل شده ای را ایجاد می کنند که تمام فرکانس های همدیگر را قطع می نمایند. سپس، هنگامی که دانشمندان فرکانس ارسال شده از هر دسته را تنظیم کردند، توانستند آن نقطه –و ذرات- را به اطراف حرکت دهند.

۲٫ راحت تر کردن تنفس
مهندس آکوستیک، سندی هاوکینز، در سال ۲۰۰۹ با اختراع دستگاه فلوت ریه، استفاده از امواج صوتی با فرکانس پایین را به عنوان راهی برای کمک به افراد مبتلا به آمفیزم ریه و سایر بیماری های تنفسی قرار داد. این دستگاه دم دستی و کوچک متشکل از یک لوله پلاستیکی بلند است که به یک دهانگیر و یک دهنی مایلار داخلی وصل شده است. بیمار با ۱۵ تا ۲۰ بار دمیدن در داخل این دهانگیر، لرزش پیوسته ای به قفسه سینه ارسال می شود که به فرکانس مژک شباهت دارد -اندامک می مانندی که به بیرون راندن گرد و خاک و مخاط از ریه ها کمک می کند. در انجام این کار، فلوت ریه، سیستم ترشح طبیعی ریه ها را تحریک کرده و همگام با آن به تنفسی آسان تر کمک می کند.

۳٫ جراحی مغز
شیوه کارکرد دستگاه «اکس آبلِت» که توسط شرکت بهداشت و درمان خصوصی «اینسایتک» ساخته شده است، عبارت است از استفاده از تصویرسازی تشدید مغناطیسی (MRI) همراه با هدایت سونوگرافی متمرکز برای انجام عمل جراحی غیر تهاجمی مغز. پزشکان با استفاده از ام آر آی تومور را مکان یابی می کنند. سپس اکس آبلِت کلاه مانند را برای تولید امواج صوتی با فرکانس بالا، که از میان جمجمه می گذرد استفاده می کنند. این امواج سایش های گرمازایی را تولید می کنند که تومور را به آرامی از بین می برد.
برای جلوگیری از هرگونه اعوجاج صوتی در جمجمه، این دستگاه به بیش از ۱۰۰۰ مبدل فراصوتی مجهز شده است که امواج صوتی را ارسال و دریافت می کند، و هر یک از اینها می تواند به صورت مجزا مورد تمرکز قرار گیرد. در این روش همچنین برای جلوگیری از گرم شدن جمجمه، آب سرد در اطراف آن جریان می یابد.

۴٫ تولید برق
برای تامین بیشتر انرژی مورد نیاز کشورهای در حال توسعه، تیمی تحت هدایت محققان دانشگاه ناتینگهام انگلستان، خوراک پز اسکور را ساختند. این خوراک پز که سوخت آن از چوب تامین می شود، گرما را به صوت و سپس صوت را به برق تبدیل می کند. خوراک پز اسکور مجهز به لوله ای است که گرمای اضافی پخت و پز را مهار می کند. هنگامی که این گرما تحت کنترل درمی آید، به موتور ترمو-آکوستیک خوراک پز منتقل می شود؛ با گرم شده هوای فشرده درون آن و ایجاد ارتعاش، امواج صوتی شدید تولید می شود. سپس یک دینام یا تناوبگر خطی، این امواج صوتی را به الکتریسیته تبدیل می کند. این خوراک پز هیچ قسمت متحرکی ندارد، و بنابراین، در جای خود ثابت خواهند ماند. خوراک پز اسکور همچنین سه ساعت پس از استفاده می تواند برق کافی برای روشنایی خانه در طول شب را فراهم کند.

۵٫ اندازه گیری دما
همه دماسنج ها به صورت یکسانی درست نشده اند. زیرا درجه حرارت بسیار بالا در مکان هایی مانند راکتورهای هسته ای می تواند موجب رانش، و در نتیجه، عدم دقت شود. دانشمندان در آزمایشگاه ملی فیزیک بریتانیا در حال جایگزینی دماسنج های صوتی به جای دماسنج های سنتی هستند. دماسنج صوتی یک لوله سرامیکی پر از گاز است که در یک سوی آن یک بلندگو و در سوی دیگر آن یک میکروفن قرار دارد. امواج صوتی از سمت بلندگو به سوی میکروفن حرکت می کند، و سپس مدت زمان این حرکت اندازه گیری می شود. هر چه هوا گرم تر باشد، صوت سریع تر حر می کند، و دانشمندان می توانند از این اطلاعات برای تعیین دمای گاز استفاده کنند.

۶٫ تمیز کردن شیشه جلو اتومبیل (بدون استفاده از برف پاک کن)
شرکت خودروسازی بریتانیایی مک لارن با به کارگیری امواج صوتی برای ایجاد یک میدان منحرف کننده آب، در حال برنامه ریزی برای استفاده از فنآوری مورد استفاده در جت های جنگنده، برای تمیز نگاه داشت شیشه جلو اتومبیل های خود است. در حالی که شیوه دقیق این فنآوری مخفی نگاه داشته شده است، ما پی برده ایم که در نوع ژنراتور فراصوتی ای که می تواند به صورتی مخفیانه در گوشه ای نصب شود، از لایه محافظتی و برف پاک کن چشم پوشی شده است. ارتعاش پایدار فرکانس بالای این فنآوری از چسبیدن آب و گرد و خاک به شیشه جلوگیری می کند.
قدرت امواج صوتی
۷٫ شناسایی بمب
داگلاس آدامز، استاد مهندسی در دانشگاه وندربیلت، می خواهد امواج صوتی را برای تشخیص و شناسایی از راه دور بمب های دست ساز استفاده کند. او در حال توسعه یک سیستم شناسایی صوتی از راه دور است که می تواند از طریق ارتعاشات، تفاوت میان انفجارهای ضعیف و شدید را تشخیص دهد. آدامز و تیم او قصد دارند هم از یک پرتو صوتی و هم یک لیزر نوسان سنج –که اساسا ابزاری است که می تواند ارتعاشات را از راه دور اندازه گیری کند- بر روی بمب های دست ساز و ثبت چگونگی ارتعاشات آنها استفاده کنند. ظرفی که چگالی کمتری داشته باشد، ارتعاشات بیشتری خواهد داشت. این سیستم به عنوان بخشی از یک سیستم بزرگتر توسعه می باید که تحت حمایت مالی دفتر تحقیقات نیروی دریایی قرار دارد.

آب و هوای سیاره داغ HAT-P-7b بالاخره اندازه گیری شد

این نخستین مشاهده آب و هوای سیاره ای خارج از منظومه شمسی بوده است که نتایج آن می تواند برای شما جالب باشد به همین خاطر مبحث نجوم امروز گویا آی تی به این موضوع اختصاص دارد با ما همراه باشید.

آب و هوای سیاره آفتابی HAT-P-7b در حال حاضر چندان خوب نیست. هوای آنجا ابری و ۱۹۲۷ درجه سانتی گراد است.

اما اینکه ما این اطلاعات را در دست داریم خود مسئله ای انقلابیست. به این دلیل این موضوع تا این حد حائز اهمیت است که تا کنون ما کوچکترین اطلاعاتی از آب و هوای سیاره ها در دست نداشته ایم و این بار برای نخستین بار در تاریخ ما موفق به رویت و تشخیص آب و هوای سیاره ای خارج از منظومه شمسی شده ایم. این تحقیق در Nature منتشر شده است.

کشف سیاره

این سیاره از مشتری بزرگتر است و ستاره منظومه اش را در فاصله کمی بیش از دو روز دور می زند. این باعث می شود که به داغی مشتری باشد، یعنی سیاره ای گازی غول پیکر که آن قدر به ستاره اش نزدیک است که آن را در مدت زمان روزانه زمینی دور می زند و نه ماه و سال. تعامل بین سیاره های عظیم و ستاره هایشان آن ها از در آسان ترین دسته از اجرام آسمانی برای رویت قرار می دهد.

کشف سیاره

در حالی که HAT-P-7b نخستین بار توسط برنامه HATNet در مرکز فیزیک نجومی هاروارد اسمیتسونیان رویت شد، سایر مشاهدات بعدی آن توسط تلسکوپ کپلر انجام شد.

نخستین مشاهداتی که با کپلر طی برنامه ۴ ساله رصد این سیاره انجام شد گوناگونی شدیدی در تغییر درخشش  ستاره مادر آن یعنی HAT-P-7 دیده شد. بر اساس این داده ها، تیمی به سرپرستی دیوید آرمسترانگ در دانشگاه وارویک موفق به گردآوری تصاویری از باد های تندی شدند که حرارت شدید ستاره مادر (بزرگتر از خورشید) را به بخش تاریک سیاره حرکت می دادند . بدین صورت در عوض تقسیم دمای گرم در روز و دمای خنک در شب، به صورت جامع و همه جانبه موجب گرم شدن سیاره می شده است.

اصطلاح “smoking gun” به تغییرات در درخشش سیاره ناشی از تاثیر باد های سیاره ای گفته می شود که به دلیل پدیده ای مشابه با آب و هوا سرعت شان کم و یا زیاد می شود.

ادامه رصد ها با تلسکوپ فضایی جیمز وب می تواند بینش های نوینی از آب و هوای سیاره ای به دست ما دهد. منطبق بر آنچه تا کنون می دانیم می توان گفت که سیاره HAT-P-7b یکی از بهترین کاندیدا ها برای تشخیص آب و هوای سیارات است.

منبع: astronomy