دنیای علم و تکنولوژی

دنیای علم و تکنولوژی

اخبار و مقالات مربوط به دنیای علم و تکنولوژی ترجمه شده از منابع معتبر
دنیای علم و تکنولوژی

دنیای علم و تکنولوژی

اخبار و مقالات مربوط به دنیای علم و تکنولوژی ترجمه شده از منابع معتبر

ایده چتر عظیم خورشیدی متصل به یک سیارک برای مبارزه با گرمایش جهانی


برای مبارزه با اثرات ویرانگر گرمایش جهانی، دانشمندان برخی ایده های عجیب را نیز در سر می پرورانند، مانند ایجاد سپری حرارتی برای کره زمین در برابر نور خورشید توسط یک چتر فضابرد.

در مناطق گرم مردم از چتر برای محافظت خود در برابر نور خورشید در طی روز استفاده می کنند. این امر باعث شده ایده استفاده از یک چتر عظیم برای کره زمین و کاهش عواقب زیانبار گرمایش جهانی به ذهن دانشمندان رسوخ کند.

دلیل اینکه دی اکسید کربن و سایر گازهای گلخانه ای باعث گرمایش جهانی می شوند این است که نور خورشید را در اطراف سیاره ما لبه دام انداخته و مانع بازتاب آن به فضا می شوند که خود باعث بالا رفتن متوسط دمای جهانی می شود. اما این خورشید است که گرما تولید می کند نه گازهای گلخانه ای. بنابراین ایجاد سایه برای کره زمین می تواند مفید واقع شود.

اگر بتوان در نقطه L1 لاگرانژی (واقع در 1.5 میلیون کیلومتری زمین) یک چتر عظیم برپا کرد، ممکن است از شدت تشعشع خورشیدی به میزان 1.7 درصد کاسته شود که برای ممانعت از افزایش ویران کننده دمای کره زمین کافی است. این چتر می تواند به یک فضاپیما که به دور زمین می گردد و متوجه خورشید است متصل شود.

البته این کار با چالش های مهندسی بزرگی مواجه است. چنین چتر عظیمی حدود 35000 تن وزن خواهد داشت که هنوز فضاپیمایی با قدرت کافی برای حمل آن به نقطه لاگرانژی L1 نداریم. اما پیشرفت فناوری در زمینه مواد سبک و مقاوم ممکن است در چند دهه بعد امکان اجرای این ایده را فراهم سازد.

منبع:

https://news.yahoo.com/massive-sun-umbrella-attached-asteroid-203056893.html

 

 

چهار عامل اصلی گرمای بیش از حد 2023 و فجایع اقلیمی

گرمای بیش از حد سال 2023 به هیچ وجه عادی نیست. انگشت اتهام بیشتر مردم بسوی تغییرات اقلیمی نشانه می رود و آنها درست می گویند، البته تا حدی: گرمایش جهانی ناشی از فعالیت های انسانی بزرگترین نقش را در این میانه بازی می کند. مطالعه جدیدی نشان داده است که بدون تغییرات اقلیمی، امواج گرمای شدیدی که بیشتر جهان را در نوردیده است بوجود نمی آمدند.

لیکن گرمای شدید امسال تندتر از آن چیزی است که تنها بواسطه فعالیت های انسانی بوجود آید. فعالیت های انسانی باعث انتشار گازهای آلاینده گلخانه ای در اتمسفر شده و متوسط دمای جهانی را هر دهه 0.2 درجه سلسیوس افزایش داده است. اما سه عامل طبیعی دیگر نیز به بالا رفتن دمای جهانی و دمیدن به آتش فجایع طبیعی کمک می کنند: ال نینو، نوسانات خورشیدی و یک انفجار آتشفشان زیرآبی بسیار عظیم.

متاسفانه این عوامل طوری با هم ترکیب شده اند که باعث وخامت اوضاع گرمایش جهانی شده اند. بدتر از همه، می توان انتظار داشت دمای بالای فیرعادی حداقل ا سال 2025 ادامه یابد که به معنای تغییرات شدید آب و هوای در آینده نزدیک است.

ال نینو

ال نینو یک پدیده اقلیمی است که هر چند سال یکبار روی می دهد، زمانی که آبهای سطحی در استوای اقیانوس آرام تغییر مسیر داده و گرم می شوند. این امر موجب گرم شدن اتمسفر بالای اقیانوس شده و بر الگوی آب و هوا در سراسر جهان تاثیر می گذارد.

آخرین ال نینوی نیرومند در سال 2016 روی داد و باعث افزایش 0.14 درجه سلسیوس در متوسط دمای جهانی شد. بدین ترتیب 2016 گرمترین سال ثبت شده بود. در سالهای 2019-2020 یک ال نینوی ضعیف روی داده و 2020 را به دومین سال گرم ثبت شده تبدیل کرد.

ال نینا مخالف ال نینو عمل می کند و با جذب گرما از اتمسفر باعث سرد شدن هوا می شود. کره زمین به تازگی از سه سال متوالی ال نینا بیرون آمده است، بدین ترتیب ما حتی یک نوسان بزرگتر دما را تجربه خواهیم کرد.

شواهد نشان می دهد که ما بسوی یک ال نینوی نیرومند پیش می رویم و بدین ترتیب 2023 یکی از گرمترین سالهای ثبت شده در تاریخ انسان خواهد بود. در ایران بیشترین دمای جهانی در سطح غیرقابل باور 67 درجه سلسیوس ثبت شده است.

نوسانات خورشیدی

تابش خورشیدی هر 11 سال کم یا زیاد می شود و این دوره کاملا قابل پیش بینی است. البته اثر آن تنها در حد تغییر 0.09 درجه سلسیوس است ولی هم اکنون در دوره افزایش دمای خورشید قرار داریم. باید به این واقعیت علمی توجه کرد که خورشید به آرامی در حال گرمتر شدن است و در طی نیم میلیارد سال آینده تمامی اقیانوسهای زمین را تبخیر خواهد کرد.

انفجار عظیم آتشفشان زیرآبی

انفجار آتشفشان زیرآبی عظیم  Hunga Tonga-Hunga Ha’apaiدر ناحیه تونگا باعث گرمتر شدن اقیانوس و به تبع آن جو زمین به اندازه 0.06 درجه سلسیوس شده است. تمامی این عوامل بر متوسط گرمای جهانی افزوده است.

آینده چگونه خواهد بود؟

چند سال آینده بسیار دشوار خواهد بود.

ترکیب عوامل یاد شده باعث افزایش گرمای جهانی تا سطح ویران کننده ای خواهد شد. نتیجه آن امواج گرمای بیشتر، آتش سوزی در جنگل ها، سیلابهای بزرگ و رویدادهای آب و هوایی شدید خواهد بود. اگر بشریت برای تخفیف آثار تغییرات اقلیمی متحد عمل نکند، سال 2028 به نقطه غیر قابل بازگشت (tipping point) در تغییرات اقلیمی خواهیم رسید، دورنمایی بسیار وحشت آور و ترسناک که نتیجه اقدامات بشر در تخریب محیط زیست و منابع طبیعی آن است. مادر طبیعت روی خشن خود را به فرزندان نافرمان خود نشان داده است.

داده های علمی برگرفته از مقاله:

https://news.yahoo.com/4-factors-driving-2023s-extreme-122447466.html

 

تاثیر شگفت انگیز شنا بر تقویت سلامت مغز

ورزشهای هوازی می توانند به کاهش برخی آثار ویرانگر پیری کمک کنند. اما حجم فزاینده ای از پژوهش ها بر این واقعیت دلالت دارند که شنا می تواند باعث تقویت سلامت مغز انسان شود.

چنین نشان داده شده است که شنای منظم باعث تقویت حافظه، کارکرد شناختی، سیستم ایمنی و مزاج (حالت رفتاری) انسان شود. شنا می تواند صدمات ناشی از تنش را جبران کرده و ارتباطات عصبی جدیدی در مغز ایجاد کند.

اما دانشمندان هنوز در تلاشند پرده از این راز بردارند که شنا چگونه و چرا این آثار ویژه بهبود مغز را تولید می‌کند.

تا دهه 1960 دانشمندان بر این باور  بودند که تعداد نورونها و ارتباطات سیناپتیک (ارتباط بین سیناپس سلولهای عصبی) در مغز انسان محدود بوده و این سلولهای مغزی پس از تخریب دیگر جایگزین نمی شوند. اما این ایده با کشف شواهد قوی دال بر تولد نورونهای جدید- پدیده نورو ژنسیز- در مغز انسان و سایر حیوانات بالغ مردود اعلام شد.

حالا شواهدی روشن یافت شده است که ورزشهای هوازی سهم مهمی در نوروژنسیز داشته در وارونه سازی یا بازسازی صدمات وارده بر نورونها و ارتبطات عصبی در هر دو گرو پستانداران و ماهیها نقشی کلیدی ایفا می کنند.

پژوهش ها نشان داده اند که یکی از روشهای کلیدی که در پاسخ به تمرینهای هوازی روی می دهد از طریق افزایش سطوح پروتئینی به نام عامل نوروتروپیک مشتق شده از مغز (brain-derived neurotropic factor) روی می دهد. کشسانی عصبی یا توانایی مغز در برابر تغییر، که توسط این پروتئین تشدید می شود باعث تقویت کارکرد شناختی از جمله یادگیری و حافظه می شود.

مطالعات انجام شده در افراد انسانی رابطه نیرومندی میان تراکم عامل نوروتروپیک مشتق از مغز که در مغز گردش می کند و افزایش اندازه هیپوکامپوس یافته اند. این ناحیه از مغز مسئول یادگیری و حافظه است. افزایش سطح این عامل در تشدید عملکرد شناختی و کاهش اضطراب و افسردگی نقش مهمی دارد. در طرف مقابل، کمبود عامل نوروتروپیک باعث اختلالات رفتاری در افراد می شود.

ورزشهای هوازی و در راس آن شنا باعث ارتقای ترشح پیام رسانهای شیمیایی به نام نوروترانسمیتر می شوند. یکی از اینها سروتونین است که وقتی در خون افزایش یابد، باعث کاهش افسردگی، اضطراب و بهبود مزاج انسان می‌شود.

 

منبع:

https://sciencex.com/news/2021-07-boosts-brain-health-scientists-dont.html

 

واقعه ای نگران کننده در کوه های هیمالیا در حال رویدادن است که آثار آن در سراسر جهان احساس خواهد شد

یخچال های هیمالیا با بیشترین سرعتی که تا کنون دیده شده، در حال ذوب شدن هستند. این خبری هشدار دهنده برای اقلیم جهانی است.

چه اتفاقی در حال رویدادن است؟

منطقه هندوکوش هیمالیا گستره ای بیش از 3200 کیلومتر را می پوشاند و مکان مرتفعترین کوه های دنیا از جمله اورست است.این رشته کوه بزرگترین حجم یخ خارج از قطب های شما و جنوب و زمین را در خود جای داده است.

اگر بیش گرمایش سیاره ما تا پایان قرن ادامه داشته باشد، دمای هوا 4 درجه سلسیوس گرمتر خواهد شد و این امر منجر به ذوب 80 درصد یخچالهای هیمالیا خواهد شد.

این هشدار از گزارشی توسط ICIMOD ناشی شده است که می گوید یخچالهای هیمالیا در دهه 2010 ، 65 درصد سریعتر از دهه گذشته ذوب می شده اند. از سال 1990 کوه اورست میزان یخی را از دست داده است که ذخیره آن 2000 سال طول کشیده بود.

منطقه هندوکوش آب 12 رودخانه را تامین می کند که در 16 کشور آسیایی جریان دارند و برای 2 میلیارد نفر آب شیرین فراهم می کنند. ذوب یخچالها می تواند فاجعه بزرگی برای آنها محسوب شود که سیلابها، لغزش زمین، بهمن و از بین رفتن گیاهان از عواقب آن هستند.

آیا برای پیشگیری از نابودی حیات بر روی کره زمین کاری می توان انجام داد؟

هنوز پنجره ای برای کند کردن آثار گرمایش جهانی وجود دارد. توقف تولید طروف پلاستیکی یکبار مصرف، گسترش انرژی های پاک مانند انرژی خورشیدی و باد، کاهش تولید گازهای گلخانه ای و کاهش مصرف سوخت‌های فسیلی می تواند روند تغییرات اقلیمی را کندتر ساخته به بشر فرصتی برای اصلاح مسیر ویرانگر کنونی بدهد.

منبع:

https://news.yahoo.com/concerning-event-happening-deep-himalayan-110000597.html

 

نظریه مهبانگ چیست؟


تصویر تلسکوپ فضایی هابل از کهکشان بسیار دور GN-z11 که در زمان کوتاهی پس از مهبانگ تشکیل شده است.

نظریه مهبانگ یا انفجار بزرگ (Big Bang) مهمترین تفسیر درباره چگونگی آغاز عالم است (در اینجا عالم یا گیتی، معادل کلمه Universe محسوب می شود که به معنای تمامی کیهان و محتوای آن است). به بیان ساده، این نظریه می گوید که عالم از یک نقطه تکینه داغ و چگال در حدود 13.7 میلیارد سال پیش آغاز گردیده که متورم شده و گسترش یافته است ابتدا با سرعت های غیرقابل تصور، و سپس با آهنگی قابل اندازه گیری تر- و به شکل کیهان امروزین که هنوز در حال گسترش است تکامل یافته است.

فناوری موجود هنوز به ستاره شناسان امکان نمی دهد به ابتدای تولد عالم بنگرند، بیشتر آنچه ما در مورد مهبانگ می دانیم از فرمولها و مدلهای ریاضی آمده است. لیکن ستاره شناسان می توانند اکو یا بازگشت صدای انبساط اولیه عالم را از طریق پدیده‌ای به نام تابش مایکروویو پیش زمینه‌ای کیهانی (cosmic microwave background=CMB) دریابند.

در حالی که بیشتر جامعه علمی ستاره شناسان نظریه را پذیرفته اند، نظریه پردازانی هستند که تفاسیری جایگزین برای مهبانگ دارند، از جمله نظریه تورم ازلی و یک عالم نوسانی.

تولد عالم

حدود 13.7 میلیارد سال پیش همه پیز در عالم در یک تکینگی بی نهایت کوچک متراکم شده بود، نقطه ای با چگالی و حرارت نامحدود.

به ناگاه، یک انفجار روی داد و عالم ما را با سرعتی فراتر از نور به سمت بیرون متورم ساخت. این دوره انبساط کیهانی کسر کوچکی از ثانیه به طول انجامید، 10 به توان منفی 32 یا یک صدم میلیونیم تریلیونم تریلیونم ثانیه!. این زمان در نظریه آلن گاث (Alan Guth) به سال 1980 آمده است، دانشمندی که شیوه اندیشیدن ما درباره مهبانگ را تغییر داد.

وقتی تورم کیهانی با توقفی ناگهانی (که هنوز علت آن نامعلوم است) مواجه شد، توصیف سنتی تر از مهبانگ آغاز شد. جریانی از ماده و تشعشع که به نام "گرمایش دوباره" خوانده می‌شود شروع به پر کردن عالم ما با ماده ای کرد که امروزه می شناسیم: ذرات، اتمها، موادی که به ستارگان و کهکشان ها و مانند آنها تبدیل شدند.

این اتفاق تنها در عرض اولین ثانیه پس از تولد عالم روی داد، وقتی دمای همه چیز بطور غیرقابل باوری بالا بود، حدود 5.5 میلیارد درجه سلسیوس. کیهان حالا محتوی آرایه وسیعی از ذرات بنیادی مانند نوترون ها، الکترون ها و پروتون ها بود مواد خامی مه اجزای سازنده همه آنچه امروز موجود است شدند.

این سوپ اولیه غیرقابل دیدن بود زیرا شامل نور مرئی نبود. الکترونهای آزاد باعث شدند نور (فوتونها) پراکنده شوند درست مانند روشی که نور خورشید از ذرات آب موجود در ابرها پراکنده می شود. در طول زمان، این الکترونهای آزاد با هسته های اتمی ملاقات کرده و اتمهای خنثا یا اتمهایی با بار الکتریکی مثبت و منفی معادل ساختند.

این واقعه اجازه داد نور بالاخره حدود 380 هزار سال پس از مهبانگ از درون ماده تابیدن آغاز کند.

این نور که گاهی اوقات پس تابش (afterglow) ی مهبانگ نامیده می شود، به نام "تابش مایکروویو پس زمینه ای کیهانی" نیز موسوم است که ابتدا توسط رالف آلفر و سایر دانشمندان در 1948 پیش بینی شده بود و تنها تصادفا بیست سال بعد بطور عملی کشف شد.

نقشه ای از تابش مایکروویو پس زمینه ای کیهانی که مهمترین باقیماندع پس از مهبانگ است. این نقشه توسط ماهواره پلانک تهیه شده و قدیمی ترین نور در کیهان را نشان می دهد. این نقظه به پیش بینی سن عالم کمک می کند.

این کشف تصادفی وقتی روی داد که آرنو پنزیاس و رابرت ویلسون، هر دو از آزمایشگاه های تلفن بل در نیوجرسی، یک گیرنده رادیویی در 1965 می ساختند و دماهایی بالاترز از حد انتظار دریافت کردند. در ابتدا آنها تصور کردند این دریافت غیرعادی به علت کبوترهایی است که می کوشند درون آنتن ها رسوخ کنند و نیز فضولاتی که از خود برجای می گذارند، اما پس از پاک کردن آنتن ها و متفرق کردن کبوترها هنوز این دریافت غیرعادی ادامه داشت.

بطور همزمان یک تیم از دانشگاه پرینستون تحت مدیریت رابرت دیک این تابش پس زمینه ای را کشف کرد. هر دو گروه یافته های حود را در نشریه ستاره شناسی به سال 1965 منتشر کردند.

خط زمانی رویدادهای پس از مهبانگ

آیا نظریه مهبانگ ثابت شده است؟

شواهد نیرومندی برای نظریه مهبانگ وجود دارد و تمام آمایشات انجام شده وجود آن را ثابت کرده اند. اثبات ریاضی زیادی برای این نظریه وجود دارد اما دانشمندان تنها می توانند بگویند شواهد موجود از این نظریه حمایت می کنند.

بنابراین یک پاسخ کوتاه این است که تمام شواهد موجود از این نظریه حمایت کرده اند که سه تا از مهمترین آنها عبارتند از:

1) قانون هابل نشان می دهد اشیای دوردست با سرعتی متناسب با فاصله خود از ما می گریزند- که زمانی روی می دهد که در تمامی جهت ها انبساط یکنواخت داشته باشیم. این امر مبین این است که زمانی تمام چیزها به یکدیگر نزدیکتر بوده اند (نقطع رویداد مهبانگ).

2) خواص تابش مایکرو ویو پس زمینه ای کیهانی. این پدیده نشان می دهد که عالم از درون یک گاز یونیزه شده (یک پلاسما) و یک گاز خنثا عبور کرده است. چنین گذاری مستلزم یک عالم داغ و چگال است که با انبساط خود سردتر شده است. این گذار حدود 400 هزار سال پس از مهبانگ روی داده است.

3) فراوانی نسبی عناصر سبک (هلیوم 4، هلیوم 3، لیتیوم 7 و دوتریم). این عناصر در طی دوره سنتز هسته ای مهبانگ در چند دقیقه نخست پس از مهبانگ روی داده است. فراوانی آنها نشان می دهد که عالم در گذشته واقعا داغ و چگال بوده است.

منبع: Space.com



دستیار پژوهش در انجام پروژه های دانشگاهی
با بیش از بیست سال سابقه کار مفید
تیم پژوهشی حرفه ای
تلفن تماس (ترجیحا پیامک): 09360771981