سرنوشت عالم- قسمت اول: کوتوله های سفید

ترجمه و تالیف: اصغر ناصری

وقتی ستاره هایی در حد واندازه خورشید ما با از دست دادن ذخیره سوخت هیدروژنی به پایان عمر خود نزدیک می‌شوند، به نوعی ستاره تبهگن به نام کوتوله سفید (white dwarf) تبدیل می‌شوند. در مراحل پایانی سوزاندن ذخیره هسته‌ای، این نوع ستاره ها بیشتر جرم بیرونی خود را دفع کرده و یک سحابی سیاره ای به وجود می آورند. تنها هسته داغ ستاره باقی می‌ماند. این هسته به کوتوله سفید بسیار داغی تبدیل می شود که دمای آن از صدهزار درجه کلوین تجاوز می نماید. اگر کوتوله سفید با جذب ماده از ستارگان مجاور حیات دوباره نیابد، در طی چند میلیارد سال آتی سرد خواهد شد. کوتوله های سفیدی که در نزدیکی ما کشف شده اند اشعه ایکس کم انرژی تابش می کنند. اخیرا مشاهده این ستارگان توسط نور ماوراء بنفش اطلاعات زیادی درباره ترکیب جو نازک این ستاره ها فراهم ساخته است. 

  

سرنوشت خورشید از دید یک هنرمند. خورشید کنونی (سمت چپ) تبدیل شدن آن به غول سرخ پس از پایان سوخت هسته‌ای (وسط) و چروک خوردن آن به شکل کوتوله سفید (راست) 

یک کوتوله سفید نوعی جرمی در حدود خورشید دارد، لیکن اندازه آن تنها کمی از زمین بزرگتر است. کوتوله سفیدی به اندازه زمین چگالی در حد 1x 10⁹ کیلوگرم بر مترمکعب خواهد داشت. به عبارتی چنین کوتوله سفیدی ٢٠٠٠٠٠ برابر چگالتر از زمین است. 

درون یک کوتوله سفید 

یک کوتوله سفید قادر به ایجاد فشار درونی ناشی از انبساط حرارتی نیست، نیروی گرانش باعث تراکم و رمبش (collapse) ستاره می شود بطوریکه حتی الکترونهای پوسته خارجی اتمها به یکدیگر می چسبند. در شرایط عادی الکترونهایی که اسپین یکسان دارند نمی توانند سطوح انرژی یکسان را اشغال نمایند. از آنجایی که الکترون تنها در دوجهت می تواند بچرخد، تنها دو الکترون می توانند یک سطح انرژی معادل را اشغال کنند. این واقعیت به عنوان اصل طرد پاولی موسم است. در یک گاز معمولی به علت فاصله زیاد الکترونها مشکلی ایجاد نمی شود، اما در یک کوتوله سفید بسیار چگال  الکترونها بسیار به یکدیگر نزدیکند بطوریکه ماده سازنده آنها به نام گاز تبهگن (degenerate gas) موسوم گردیده، یعنی حالتی که تمامی سطوح انرژی توسط الکترونها اشغال شده اند. در این حالت کوتوله سفید دیگر قادر به تراکم بیشتر نیست زیرا فضای اضافی دیگری برای اشغال توسط الکترونها نمانده است. 

ستاره شناس هندی سوبرامانیان چاندراسخار کشف کردکه چگالترین کوتوله سفید می تواند حداکثر جرمی ١.٤ برابر جرم خورشید داشته باشد. این عدد به عنوان حد چاندراسخار موسوم است. 

اتمسفر یک کوتوله سفید حالتی بسیار غریب دارد. اتمهای سنگین تر در اتمسفر آن شناورند و اتمهای سبکتردر سطح ستاره باقی می مانند. برخی کوتوله های سفید دارای جوی خالص از هیدروژن یا هلیوم هستند. ارتفاع این جو تنها به چند ده متر می رسد.

دانشمندان بر این باورندکه در زیر اتمسفر بیشتر کوتوله های سفید جبه ای به ضخامت ٥٠ کیلومتر وجود دارد. زیر این جبه شبکه ای بلوری از اتم‌های کربن و اکسیژن خالص قرار دارد. این یکی دیگر از ویژگی های غیرعادی این اجرام آسمانی است. 

  

سحابی سیاره ای نزدیک NGC 2440 که یک کوتوله سفید با دمای سطحی ٢٠٠٠٠٠ هزار درجه سلسیوس را احاطه کرده است. منبع: 

http://astronomy.nmsu.edu/nicole/teaching/astr110/lectures/lecture24/slide03.html 

منبع: 

http://imagine.gsfc.nasa.gov/docs/science/know_l2/dwarfs.html

اقتصاد دانش محور

ترجمه و تلخیص: اصغر ناصری 

اسفندماه ١٣٨٢ 

در توصیف اقتصاد دانش محور پنج گرایش عمده معرفی شده اند... 

متن کامل مقاله

سیر تحول بمب افکن های استراتژیک روسیه

تالیف: اصغر ناصری 

اختصاصی وبلاگ دنیای علم و تکنولوژی

در طول سالهای جنگ جهانی دوم اتحاد جماهیر شوروی شاهد بمباران ژاپن توسط ب ٢٩ های دورپرواز آمریکا بود. استالین رهبر شوروی فرمان ساخت یک بمب افکن دوربرد برای نیروی هوایی روسیه را صادر کرد. 

آمریکا در طول سالهای جنگ جهانی دوم از اجاره دادن بمب افکن های استراتژیک خود به شوروی امتناع کرد. لیکن در سه نوبت جداگانه بمب افکن های بی ٢٩ به علت اتمام سوخت مجبور به فرود اضطراری در خاک روسیه شدند. علیرغم درخواست آمریکا برای استرداداین بمب افکن ها، شوروی آنها را ضبط کرده و استالین از توپولف دانشمند صنایع هوایی خواست این هواپیماها را شبیه سازی کند. بدین ترتیب اولین بمب افکن استراتژیک روسیه به نام توپولف Tu-4‌ متولد شد که بسیار شبیه بی ٢٩ ولی ١٤٠٠ کیلوگرم سنگین تر ودارای برد و توانایی حمل مهمات کمتر بود. این بمب افکندر سال ١٩٤٩ وارد خدمت شده و تا سال ١٩٥٢ حدود ٨٥٠  فروند از آنها ساخته شد که به عنوان هواپیمای شناسایی و سوخت رسان هوایی نیز عمل می کردند.

 

Tu-4 (Bull) 

بیشتر بمب افکن های شوروی در خلال سالهای ١٩٤٥ تا ١٩٥٤ توسط توپولف ساخته شدند. اولین بمب افکن جت شوروی توپولف تی یو ١٦ باجر Badger بود که دارای بالهای به عقب برگشته و دو موتور زیر بالها بود. این بمب افکن برای عملیات در نزدیکی خاک روسیه طراحی شده بود و با برد ٧٢٠٠ کیلومتر و قابلیت حمل بمب ٩٠٠٠ کیلوگرم یک بمب افکن متوسط بشمار می رفت. تعداد 1500 عدد از این بمب افکن ها ساخته شد. 

  

تی یو ١٦ باجر

یکی از اولین تلاش های شوروی برای ساخت یک بمب افکن دوربرد که قادر به رسیدن به خاک آمریکا باشد در سال ١٩٥٢ به طراحی و ساخت Myasishchev M-4 منجر شد. ابتدا این بمب افکن ٤٧ متری که بردی حدود ٨١٠٠ کیلومتر داشت نگرانی های فراوانی در بین مقامات غربی برانگیخت لیکن بزودی معلوم شد این هواپیما قابلیت پرواز تا خاک آمریکا و بازگشت به خاک روسیه را ندارد. تنها ٩٣ فروند از این بمب افکنها ساخته شد که بیشتر آنها به عنوان هواپیمای شناسایی و حمل و نقل بکار گرفته شدند. 

 

Bison M-4

اما یکی از موفقترین پروژه های توپولف بمب افکن تی یو ٩٥ موسوم به بی یر یا خرس بود که با استفاده از چهار موتور توربوپراپ خود می توانست ١٥٠٠٠ کیلومتر را بدون سوخت گیری بپیماید. این بمب افکن که سریعترین هواپیمای ملخی دنیا بشمار می رود  بزودی به نماد جنگ سرد تبدیل شد و باعث گردید آمریکا روی هواپیماهای شکاری دوربرد و سریع سرمایه گذاری نماید. 

  

Tu-95 Bear

نمودار زیر خط زمانی توسعه بمب افکن های روسیه شوروی در فاصله سالهای ١٩٤٦ تا ١٩٥٤ را نشان می دهد: 

 

اولین بمب افکن مافوق صوت شوروی تی یو ٢٢ بلایندر بود که در سال ١٩٦٢ وارد خدمت شد. این بمب افکن ٤١ متری می توانست با سرعت ١٥٠٠ کیلومتر در ساعت پرواز کرده و ٩٠٠٠ تن مهمات حمل کند. عراق ١٢ فروند از این بمب افکن ها را در اختیار داشت که در جنگ علیه ایران و در جنگ تانکرها بکار گرفت. دو فروند از تی یو ٢٢ های عراق در سال ١٩٨٨ در طی حمله به تانکرهای نفت کش ایرانی توسط هواپیماهای اف ١٤ و اف ٤ سرنگون شدند و یک فروند نیز توسط موشک سام ٢ بر فراز تهران مورد اصابت قرار گرفت. تی یو ٢٢ بلایندر جزو معدود بمب افکن های ساخت شوروی بود که وارد نبرد واقعی شد.

  

تی یو ٢٢ بلایندر

وضعیت امروزین نیروی هوایی استراتژیک روسیه 

نیروی هوایی استرتژیک روسیه اکنون از سه نوع بمب افکن شاخص تشکیل می شود. تی یو ٢٢بک فایر یک بمب افکن با برد متوسط و بال متغیر است که در سال ١٩٧٢ معرفی شده و از آن زمان تاکنون تحت توسعه قرار گرفته است. این بمب افکن با برد ٥٠٠٠ کیلومتر و سرعت ٢٠٠٠ کیلومتر در ساعت یکی از سریعترین هواپیماهای سنگین بشمار می رود. طولآن ٤٢ متر بوده و قادر به حمل ٢٤٠٠٠ کیلوگرم مهمات از قبیل بمب وموشک کروز است.

 

تی یو ٢٢ بک فایر 

اما یکی از قابل توجه ترین هواپیماهای نظامی دنیا بمب افکن دوربرد بین قاره ای روسیه تی یو ١٦٠ بلک جک است که با طول ٥٤ متر بزرگترین هواپیمای جنگی دنیا محسوب میشود. بلک جک بسیار شبیه راکول بی ١ آمریکاست ولی بمب افکنی از کلاس و اندازه کاملا متفاوت محسوب می شود. با قابلیت حمل ٤٠٠٠٠ کیلوگرم بمب بیشترین حجم مهمات را در میان بمب افکن های دوربرد می تواند حمل کند. علیرغم این ابعاد عظیم قادر به حرکت با سرعت بیش از ٢٢٠٠ کیلومتر در ساعت است.  در شکل زیر اندازه سه بمب افکن بک فایر، تی یو ١٦٠ بلک جک و راکول بی ١ بی با یکدیگر مقایسه شده است.