رایانش کوانتومی چیست؟

کامپیوتری را در نظر بگیرید که بتواند با شبیه سازی رفتار مولکولهای جداگانه، داروهای نیرومند نوینی طراحی کند و محاسباتی را در مدت چند ثانیه انجام دهد که حتی ابرکامپیوترهای موجود برای انجام آنها به هزاران سال زمان نیاز داشته باشند.

اینها، همه مثالهایی از یک فناوری نوظهور هستند: کامپیوترهای کوانتومی که می توانند دنیای ما را زیر و زبر سازند.

این نوع کامپیوترها فیزیک کوانتومی را بکار می گیرند – قوانین غریب و اغلب مخالف تجربه عینی انسانها که بر دنیا در ریزترین مقیاس ها و پایین ترین دماها حکومت می کنند. کامپیوترهای کوانتومی امروزین ابتدایی و خطاپذیر هستند. اما اگر نسخه های پیشرفته تر و نیرومندتری ساخته شوند خواهند توانست بسیاری مسایل دنیای کنونی را حل کنند. کامپیوترهای کوانتومی جایگزین انواع کلاسیک نخواهند شد، بلکه به همزیستی با یکدیگر برای حل برخی مسایل بغرنج علمی و نیز تقویت صنعت و امنیت سایبری ادامه خواهند داد.

کوانتوم چیست؟

فیزیک کوانتومی توصیف کننده جهان در کوچکترین و بنیادی ترین مقیاس هاست. اشیا در مقیاس زیراتمی بسیار متفاوت تر از دنیای آشنای ما رفتار می کنند. یکی از مهمترین این تفاوت ها برهم نهی (superposition) است. اجازه دهید با شیئی در مقیاس های معمول مانند انسانی بر روی یک نردبان شروع کنیم. بسته به اینکه این فرد بر روی کدام پله ایستاده است، دارای انرژی پتانسیل معینی است. فردی که بر روی زمین قرار گرفته دارای کمترین انرژی پتانسیل در این سیستم است. هرچه از نردبان بالاتر برود انرژی پتانسیل بیشتری خواهد داشت.

در طرف مقابل، اشیای ریز مانند اتمها می توانند به گونه ای رفتار کنند که گویی دو یا چند سطح انرژی مجزا در یک زمان دارند. مانند اینکه یک فرد بتواند همزمان بر پایین ترین و بالاترین پله نردبان بایستد.

به محض اینکه یک اتم در چنین حالت انرژی آمیخته ای قرار داده شود که به برهم نهی کوانتومی موسوم است، در آن وضعیت باقی خواهد ماند تا اینکه توسط دنیای خارج تحت اندازه گیری قرار گرفته یا برانگیخته شود. در این صورت اتم به یک وضعیت انرژی مجزا فرو خواهد ریخت مانند اینکه فقط بر روی یک پله نردبان مثال ما بایستد.

 

تصویر یک – ذره ای که در برهم نهی کوانتومی حالت انرژی صفر و یک قرار گرفته است. وقتی ذره تحت اندازه گیری قرار می گیرد (که با ظهور خط کش نشان داده شده است) بطور آنی و تصادفی به وضعیت انرژی صفر یا یک "فرو می ریزد".

برای اینکه این ایده به عباراتی روشن تر بیان شود، اروین شرودینگر فیزیکدان معروف یک آزمایش ذهنی بیادماندنی، و گرچه قدری غریب، ارائه داد.: یک جعبه کاملا مهر و موم شده را تصور کنید که شامل یک گربه و تله سمی است که توسط تلاشی یک اتم رادیواکتیو می تواند بکار افتد. از آنجایی که تلاشی اتم در هر زمانی دارای عدم قطعیت است گربه در موقعیت برهم نهی زنده یا مرده است. تنها زمانی که فردی درب جعبه را باز کند موقعیت گربه به موقعیت قطعی زنده یا مرده تنزل می کند. گربه های واقعی نمی توانند همزمان زنده و مرده باشند اما گربه تخیلی شرودینگر کمک می کند مفهوم عجیب برهم نهی کوانتومی را دریابیم.

برپایه مفهوم برهم نهی، اتمهای متعدد می توانند با یکدیگر در هم تنیده شوند تا حالت کوانتومی یگانه ای را داشته باشند (entanglement). حالا چندین گربه را در جعبه شرودینگر فرض کنید که قربانیان احتمالی همان تله سمی هستند. این گربه ها همگی در یک برهم نهی در هم تنیده شده اند و می توانند همگی زنده یا مرده باشند. وقتی فردی جعبه را باز می کند وضعیت تمامی گربه ها به مرده یا زنده فرو می پاشد. به گفته اندرو ویلسون فیزیکدان NIST در هم تنیدگی یعنی حداقل دو شیء به هم وابسته اند و وجود مستقل از یکدیگر ندارند.

 

تصویر دو – یک جفت ذره در یک برهم نهی کوانتومی حالت انرژی صفر یا یک قرار دارند. از آنجایی که ذرات در هم تنیده شده اند، وقتی یکی تحت اندازه گیری قرار می گیرد (که با ظهور خظ کش نشان داده شده است) هر دو بطور تصادفی به وضعیت صفر و دیگری یک فرو می پاشند. فروپاشی برای هر دو ذره بطور آنی صورت می پذیرد، هرقدر از هم دور باشند.

این سناریوها وقتی در مورد گربه مثال زده شوند بسیار غریب بنظر می رسند و لی در ابعاد اتمی همان چیزی است که واقعا وجود دارد. ذرات بسیار خرد مانند اتمها می توانند همزمان در حالت های متعدد وجود داشته باشند. و این حالت ها می توانند با حالت های سایر اشیا هرقدر هم از یکدیگر دور باشند در هم تنیده باشند. برای مثال اگر یکی از دو ذره در هم تنیده کوانتومی بر روی ماه و دیگری بر روی زمین قرار داشته باشد، هر تغییری در وضعیت یکی باعث تغییر آنی در وضعیت دیگری خواهد شد.

کیوبیت ها

کامپیوترهای کوانتومی همانند کامپیوترهای معمولی، دارای ورودی، خروجی، پردازش اطلاعات و حافظ هستند. اما بجای بیت های معمولی که مقدار صفر یا یک را می توانند اختیار کنند دارای بیت های کوانتومی یا کیوبیت (qubit) هستند. همانند گربه های شرودینگر کیوبیت ها می توانند در برهم نهی حالت های متعددی قرار داده شوند. به عبارت دیگر، یک کیوبیت می تواند در حالت صفر، حالت یک یا آمیزه ای از هر دو باشد. و حالت های کوانتومی کیوبیت های منفرد می تواند با یکدیگر در هم تنیده شود.

این قابلیت ها به کامپیوترهای کوانتومی قدرت های خارق العاده می بخشند. در حالی که دو بیت معمولی تنها دو تکه اطلاعات 0 یا 1 یا برعکس می توانند داشته باشند، دو کیوبیت می توانند حاوی بر هم نهی چهار ترکیب 0 ها و 1 ها بطور همزمان باشند. سه کیوبیت می توانند حاوی هشت ترکیب باشند، چهار کیوبیت 16 ترکیب و ... داشته باشند. هر کیوبیت اضافی تعداد ترکیب ها را دو برابر می‌کند: یک افزایش نمایی.

کسی که از یک کامپیوتر کوانتومی استفاده می کند ابتدا باید توان محاسباتی نمایی آنها را به خدمت بگیرد. بر حسب نوع کامپیوتر کوانتومی، سیگنالهای الکترومغناطیسی یا لیزر برای ایجاد در هم تنیدگی میان کیوبیت ها و اجرای عملیات محاسباتی استفاده می‌شود.

کامپیوترهای کوانتومی گرچه قادر به محاسبات نمایی هستند، اما توان آنها در استخراج داده از این محاسبات محدود است. از این گذشته کوچکترین اغتشاشات بیرونی مانند میدان مغناطیسی یا الکتریکی مزاحم یا یک پرتو کیهانی می تواند در هم تنیدگی کوانتومی را بر هم زده و کیوبیت ها را وادار به پذیرش مقدار قطعی 0 یا 1 کند که در این صورت فرقی با بیت های معمولی نخواهند داشت. بنابراین اولین قدم در ساخت کامپیوترهای کوانتومی حفاظت آنها در برابر اغتشاشات بیرونی است.

علاوه براین، یک کیوبیت منفرد به تنهایی دارای ارزش کمی است. برای اینکه یک کامپیوتر کوانتومی مفید واقع شود باید تعداد زیادی کیوبیت در هم تنیده شوند در عین اینکه برهم نهی خود را حفظ می کنند. بهترین کامپیوترهای کوانتومی حال حاضر شامل صدها کیوبیت مرتبط با هم هستند و تقریبا در هر هزار محاسبه یک خطا مرتکب می شوند. یک خطا وضعیت یک کیوبیت را تغییر داده و اطلاعات حمل شده توسط آن را تخریب می کند. در مقام مقایسه یک کامپیوتر کلاسیک در هر کوینتیلیون (عدد یک و بدنبال آن 18 صفر!) محاسبه دچار یک خطا می شود و اصلاح خطا در کامپیوترهای کلاسیک بسیار ساده تر است.

گرچه هم اکنون به کامپیوترهای کوانتومی قابل اعتماد و کارآمد دسترسی نداریم، پیشرفت های آینده تحولات بزرگی در این زمینه ایجاد خواهند کرد و انقلاب نوینی در عصر اطلاعات به وقوع خواهد پیوست.

منبع:

https://www.nist.gov/quantum-information-science/quantum-computing-explained

مروری بر سبک های مختلف نقاشی

برای مشاهده ویدیوی این مطلب روی لینک زیر کلیک کنید:

https://www.youtube.com/watch?v=dlkfQ3DrOj0

بزرگان اندیشه هنر را به هفت مقوله اصلی تقسیم کرده اند: موسیقی، سنگ تراشی، نقاشی، ادبیات، معماری و بازیگری.

پیشینه هنر نقاشی به 42000 سال پیش باز می گردد، زمانی که شاید انسان های نئاندرتال، تصاویری از حیوانات وحشی بر صخره‌های غاری در اسپانیا رسم کردند.

هنر نقاشی قلمروی بی انتهاست که در آن خلاقیت مرزی نمی شناسد. بر زمینه یک بوم سفید، هنرمند می تواند اندیشه‌ها، احساسات و ایده‌های خود را به شیوه هایی با تنوع بی مانند نقش کند. از سبکی که تلاش دارد واقعیت مشهود را به دقیق ترین وجهی بازبنماید تا مخلوقات انتزاعی که فکر را به چالش می گیرند، سفر به قلمرو سبک های مختلف نقاشی یک ماجراجویی پرهیجان و شیرین است.

رئالیسم یا واقعیت گرایی

رئالیسم یک سبک در نقاشی است که سعی دارد بازتابی از دنیای واقعی به بیننده ارائه کند. این سبک در زمان خود یک انقلاب بشمار رفته و واکنشی به سنت های آکادمیک و رمانتیسیزم محسوب می شد. ایده اصلی در این ژانر، نسخه برداری از واقعیت با حداکثر دقت ممکن بود به گونه ای که هیچ توضیحی برای بیننده لازم نداشته باشد. این سبک با نمایش اغراق آمیز احساسات آنچنانچه در رمانتیسیزم متداول بود مخالفت می کرد.

ویژگی های اصلی این سبک را می توان تصویر سازی از واقعیت، داستانهای تاریخی، تاکید بر جزئیات داخلی و پرتره ها و محبوبیت به تصویر کشیدن چشم اندازها دانست.

از آثار شاخص سبک رئالیسم به این موارد می توان اشاره کرد:

لولا دی والنس اثر ادوارد مانه (Edouard Manet) نقاش فرانسوی که به سال 1862 خلق شده و پرتره ای است از یک رقصنده. این نقاشی با استفاده از رنگ روغن بر روی بوم خلق شده است. مانه در سال 1863 یک نسخه سیاه قلم از این نقاشی را نیز ارائه کرد.

خواهر بزرگتر اثر ویلیام- آدولف بوگئورو به سال 1869. با به تصویر کشیدن عشق خانوادگی، این تصویر زیبا یکی از آثار برجسته بوگئورو بشمار می رود.

روزبخیر آقای کوربت به سال 1845 که تصویری از خود گوستاو کوربت نقاش فرانسوی به هنگام پیاده روی در اطراف یک روستا است.

اکسپرسیونیسم

در اکسپرسیونیسم هنرمند به دنبال تصویر واقعیت موضوع نیست بلکه می خواهد احساسات ذهنی و پاسخ هایی را نشان دهد که شیء یا رویداد مورد نظر درون فرد بر می انگیزاند. هنرمند این هدف را از طریق خلق اعوجاج، بزرگنمایی، استفاده از عناصر بدوی و خیال انگیز و با استفاده از رنگهای زنده و تند و کاربرد پویای عناصر نقاشی به انجام می رساند.

مثال بارز این سبک تابلوی جیغ (scream) اثر ادوارد مونش نقاش نروژی است که در نیمه اول قرن بیستم شوکی به جامعه هنری اروپا وارد کرد. این نقاشی اضطراب انسانی را در شرایط تهدید، به بهترین وجهی نشان می دهد. سبک اکسپرسیونیسم نه تنها نقاشی، بلکه ادبیات، سنگ تراشی و سایر اشکال هنری را نیز در بر می گیرد. اکسپرسیونیسم دنیایی از احساسات را دربر می‌گیرد که اغلب ناخوشایند، دردناک و آسیب زا هستند. این سبک در اصل پاسخی به هراس همگانی از وقوع جنگهای بزرگ بود. بی جهت نیست که منتقدان وابستگی زیادی میان این سبک و تحلیل روانشناختی قایل هستند.

امپرسیونیسم

امپرسیونیسم نگاهی خاص به جلوه های طبیعت است که زیبایی های آن را با استفاده از ضربه های کوتاه قلم بر بوم نقاشی و فقدان وجود لبه های روشن در اشیا و موجودات به تصویر می کشد. برای پی بردن به واقعیت یک نقاشی از این سبک باید از دورتر به آن نگاه کرد زیرا از فاصله نزدیک تنها به صورت مجموعه ای از رنگهای نامربوط دیده می شود.

تاکید اصلی در این روش بر بازی درونی نور و اثر آن بر رنگها است. کلود مونه نقاش فرانسوی در سال 1872 با نقاشی خود به نام تصور طلوع خورشید یا Impression, soleil levant تولد این سبک را اعلام کرد. شاهکار این سبک، رقص در مولان دو لا گلت اثر پیر آگوست رنوار نقاش بزرگ فرانسوی به سال 1876 بشمار می رود.

آبستره

آبستره نقطه مقابل واقعیت گرایی است و هدف آن آزاد کردن روح هنرمند از هرگونه قیدی در نقاشی است. در این سبک هنرمند سعی دارد با استفاده از عناصر شکل، رنگ، خط و بافت احساسات درونی خود را بیان کرده و تخیل بیننده را برانگیزاند. در این سبک تقریبا هیچ پرتره یا تصویر انسانی دیده نمی شود و طرحی از پیش برای نقاشی نیز وجود ندارد. یک اثر آبستره را نباید تحلیل کرد بلکه باید تنها حس نمود.

از آثار مهم این سبک می توان به ساخته نشده یا Das Undbild اثر کورت شویترز به سال 1919 اشاره کرد.

سورئالیسم

اگر اکسپرسیونیسم به روانشناسی انسانی رجوع کرده، سورئالیسم از آن فراتر می رود و تلاش می کند انگیزه های ضمیر پنهان، هیجانات مخفی و احساسات ممنوعه را در معرض دید قرار دهد. یکی از نام آورترین هنرمندان این سبک سالوادور دالی است. او نقاشی های خود را بلافاصله پس از بیدار شدن از خواب می کشید و در آن واقعیت را با رویاهای خود ترکیب می نمود. سالوادور دالی یکی از موفق ترین هنرمندان در عرصه تجاری نیز بشمار می رود. تصاویر خیالی از مهمترین عناصر این سبک است. تداوم حافظه یا The Persistence of Memory یکی از آثار مطرح این سبک است که توسط سالوادور دالی خلق گردیده.

در اوایل دهه 1950 سالوادور دالی را به باغ وحشی بردند تا از یک کرگدن نوجوان نقاشی بکشد. اثر خلق شده توسط او در سبک سورئالیسم بخوبی تلقی هنرمند بزرگ از دنیای واقع را نشان می دهد.

هنر پاپ

هنر پاپ جنبشی هنری است که در اواخر دهه 1950 و دهه 1960 ظهور کرد و از فرهنگ عامه تاثیر گرفته بود. گرچه دارای سبک مشخص یا نگره تعریف شده ای نیست، یک پاسخ گونه گون به ارزشهای فرهنگ مصرفی عامه بشمار می رود و از عناصری مانند علایم کنار جاده ای، قوطی های مواد غذایی و همبرگرها به عنوان ماده موضوعی یا بخشی از اثر استفاده زیادی می کند.

اندی وارهول هنرمند شاخص این سبک است که از رنگهای روشن و متنوع و تکرار عناصر استفاده زیادی می کند. او اثر قوطی آب گوجه فرنگی کمپبل را با استفاده از رنگ پلیمری مصنوعی بر روی یک جعبه چوبی در سال 1964 خلق کرد. من عدد 5 را در طلا دیدم اثر چارلز دی موت اثر شاخص دیگری در هنر پاپ بشمار می رود.

سمبولیسم

سمبولیسم یا نمادگرایی در نقاشی، یک سبک خیالی و رویاگونه است که واکنشی به طبیعت گرایی سبک واقعگرا و روندهای امپرسیونیستی محسوب می شود. اشیا در این سبک بطور غیرواقعی نقاشی می شوند. در این سبک تاکید زیادی روی دنیای خواب و خیال و عرفان و نیز جنبه های متنوعی از ضدفرهنگ و فرهنگ حاشیه مانند شیطان گرایی، مرگ، گناه و انحرافات اخلاقی به عمل آمده است.

دنیای مردگان اثر آرنولد باکلین به سال 1880 اثری رویا گونه در سبک سمبولیسم است. کابوس اثر هنری فوسلی به سال 1781 به خوبی عناصر رویاگونه این سبک نقاشی را مجسم می سازد.

بازی بزرگان: برزیل و فرانسه جام جهانی 1986

هوای داغ میانه‌ی روز در استادیوم شهر گوادالاجارای مکزیک، رویارویی دو تیم بزرگ از دو سوی کره زمین: برزیل و فرانسه که هردو از برجسته‌ترین تیم های فوتبال دنیا بشمار می رفتند.

فرانسه، قهرمان حاکم بر فوتبال اروپا شروع آرامی داشت لیکن بتدریج شکل پایدار خود را پیدا کرد. برزیل هنوز یادآور تیم افسانه‌ای 1982 بود اما با دفاعی منسجم تر و یک خط حمله کشنده که می توانست گلهای مسحور کننده ای به ثمر برساند. این دو تیم در مصافی جانانه یکی از بیادماندنی ترین بازی های فوتبال تاریخ را به نمایش گذاشتند، می توان به آن نام بازی بزرگان را اطلاق کرد. از این بازی هنوز به عنوان کلاسیک جام جهانی فیفا یاد می شود.

تیم برزیل نسلی از حرفه ای ترین بازیکنان تاریخ خود را به همراه داشت، هرچند هنوز خاطره شکست تلخ جام 1982 از گلهای فرصت طلبانه پائولو روسی هنوز در اذهان طرفداران آنها باقی مانده بود. این نسل کارکشته با بازیکنان جوان مستعدی چون برانکو و ژولیو سزار تکمیل می شد. این بازی از دید بسیاری، آخرین شانس نسل طلایی برزیل بشمار می رفت که شامل غولهایی همچون زیکو، سوکراتس و فالکائو، پادشاهان دنیای فوتبال آن روز بود.

برزیل جام را بسیار خوب آغاز کرد و سه پیروزی متوالی در دیدار با اسپانیا، الجزایر و ایرلند شمالی داشت و لهستان را نیز 4 بر صفر در هم کوبید. اما آزمون واقعی این تیم در برابر فرانسه در یک چهارم نهایی رقم می خورد.

اما در سوی دیگر فرانسه تیمی متشکل از برخی خطرناکترین مهره های فوتبال باشگاهی اروپا بود: ستاره یوونتوس میشل پلاتینی که سه بار به عنوان بازیکن سال اروپا انتخاب شده بود، آلن ژیرس از بوردو و در دفاع میانه زمین یان تیگانای قدرتمند و لوئی فرناندز. در حالی که یکی از بهترین های موناکو به نام مانوئل آموروس و بازیکن کهنه کار نانت ماکسیم بوسیس بر توان این تیم می افزود.

فرانسه بر خلاف برزیل شروع نا امید کننده ای داشت. پیروزی یک بر صفر برابر کانادا و تساوی یک – یک برابر شوروی، همچنین شکست دادن تیم ضعیف مجارستان کارنامه خوبی برای این تیم بشمار نمی رفت. اما بتدریج موتور این تیم سرعت گرفت و با شکست دادن ایتالیا مدافع عنوان قهرمانی نگاه ها را بسوی خود متوجه ساخت. از پیش معلوم بود مصاف این تیم با برزیل برخورد مهیبی خواهد بود.

برزیل بیشتر نیمه نخست را در کنترل خود داشت و فشار بی امانی بر دروازه فرانسه وارد می ساخت. در دقیقه 17 طی یک نمایش خیره کننده، مولر و جونیور پاس دقیقی را به کاره کا رساندند تا یکی از زیباترین گلهای تاریخ فوتبال را درون دروازه فرانسه جای دهد. تا دقایقی بعد تیم فرانسه دچار آشفتگی شده بود اما بزودی سازمان خود را دریافت. دقیقه چهل و یکم در یک فضای آشوبناک در برابر دروازه برزیل، میشل پلاتینی گل تساوی را به ثمر رساند که به هیچ روی قابل مقایسه با گل زیبا و کلاسیک برزیل نبود.

نیمه دوم برزیل در حملات خود برتر می نمود لیکن با وجود به لرزه درآمدن تیرک دروازه فرانسه، تلاشهای برانکو با موفقیت همراه نبود.

و آنگاه در دقیقه 75 لحظه ای سرنوشت ساز فرا رسید. طی یک ضد حمله طوفانی، برانکو پاس دریافتی از زیکو را به عمق زمین فرانسه رساند، جایی که دروازه بان هراسان فرانسه جوئل باتز با خروج از دروازه برانکو را به زمین افکند و یک خطای پنالتی مرتکب شد. کار می رفت که به نفع برزیل یکسره شود. بازیکن نامداری چون زیکو در پشت ضربه پنالتی قرار گرفت. نفس ها در سینه حبس شده بود. اما ضربه نه چندان قدرتمند زیکو در دستان جوئل باتس جای گرفت. آه از نهاد دوستداران برزیل برآمد.

بازی با نتیجه مساوی یک یک به پایان رسید. در دو وقت اضافی پانزده دقیقه ای دو تیم بازی محتاطانه ای را در پیش گرفتند. یک خطای کوچک از هر طرف می توانست نتیجه ای فاجعه بار برایش دربر داشته باشد. در طی این دو نیمه پانزده دقیقه ای چند موقعیت خطرناک بر روی دروازه های حریف روی داد لیکن تقدیر چنین بود که نتیجه بازی به ضربات نهایی پنالتی واگذار شود. شیوه ای که بیشتر دست سرنوشت و تصادف در آن دخیل است.

سوکراتس در پشت اولین ضربه پنالتی قرار گرفت. بنظر می رسید یکی از بزرگترین و کم خطاترین بازیکنان فوتبال جهان کار ساده ای در پیش داشته باشد اما او ضربه سهمگین خود را درست به محدوده پوشش باتس زد که براحتی توسط او دفع شد.

شش پنالتی بعدی همگی به گل تبدیل شدند. یانیک استوپیرا، مانوئل آموروس و برونو بلونی گلهای فرانسه و آلمائو، زیکو و برانکو گلهای برزیل را به ثمر رساندند.

با نتیجه سه بر سه پلاتینی پشت ضربه چهارم برای فرانسه قرار گرفت. او در سن 31 سالگی در بهترین فورم خود بود و ندرتا یک پنالتی را به هدر داده بود.

اما فشار بازی عوارض خود را گرفت و میشل پلاتینی توپ را به بیرون دروازه فرستاد. در نتیجه خطر از سر برزیل دفع شد.

ژولیو سزار مامور زدن پنالتی نجات بخش برای برزیل شد. در حالی که همه نگاه ها به او دوخته شده بود شوت سرکش او تیرک عمودی دروازه را به لرزه درآورد و به خطا رفت. و این در حالی بود که باتس دروازه بان فرانسه جهت شلیک را اشتباه تشخیص داده بود.

لحظه سرنوشت فرا رسید. دنیای فوتبال نفس را در سینه حبس کرده بود. آخرین پنالتی را لوئی فرناندز برای فرانسه به تور دروازه دوخت و از همان نقطه بسوی هم قطاران خود دوید تا پیروزی را با آنها جشن بگیرد.

تماشاچیان فرانسوی شادی کم فروغی برای این پیروزی داشتند. آنها شاهد پیروزی تصادفی تیم خود در برابر یکی از پرستاره ترین تیمهای تاریخ فوتبال بودند. تیمی که هنوز سنت بازی شاعرانه را حفظ کرده بود و بیش از نتیجه، به خلق لحظه های بیادماندنی می‌اندیشید. گویی نسل طلایی برزیل قرار نبود کامیاب گردد. بسیاری بازیکنان این نسل همچون سوکراتس و فالکائو دیگر برای تیمهای ملی خود بازی نکردند. برای بسیاری دوستداران فوتبال زیبا، این نیز یک پایان تلخ بود.

 برای دیدن ویدیوی جذاب این پست در یوتیوب روی لینک زیر کلیک کنید:

https://youtu.be/G2UP6IFQ5x4

مروری بر فیلم علمی تخیلی میان ستاره ای

میان ستاره ای ساخت کریستوفر نولان، پهنه وسیع کهکشان را از میان پارادکس زمان-فضا در می نوردد. تمرکز اصلی فیلم بر زندگی است. حیات بر روی کره زمین به انتهای خود نزدیک می شود و تعداد اندکی از ستاره شناسان دست به یک سفر فضایی می زنند تا مسکن دیگری برای انسان در سوی دیگر کهکشان بیابند.

فیلم با به تصویر کشیدن خانواده ای آغاز می گردد که در آن پدر خانواده – فضانورد سابق ناسا – با دختر و پسر و پدرزن خود زندگی می کند. در ابتدای فیلم می بینیم که غلات مورد استفاده انسان در حال نابودی هستند و نوبت به انقراض ذرت، یکی از معدود منابع غذایی باقیمانده برای انسان رسیده و مقدار اکسیژن اتمسفر زمین در حال اتمام است. مورف دختر کوچکتر خانواده همواره در هراس از شبحی است که تصور می کند در اتاقش و در ورای قفسه های کتابخانه سیر می کند و پیامهایی نمادین برای او می فرستد.

در خلال طوفان شن شبح سعی می کند دوباره با مورف و خانواده اش ارتباط برقرار کند. کوپر – پدر خانواده – بالاخره می تواند معنای پیام را درک کند. این پیام به مکانی ناشناس اشاره دارد که بعدا معلوم می شود یک از مقرهای باقیمانده سازمان ناسا است.

در مقر ناسا دکتر براند دانشمند ارشد سازمان برای کوپر فاش می کند که حیات بر روی کره زمین در حال نزدیک شدن به انتهای خود است و ناسا به دنبال فضانوردانی است که بتوانند در ماموریت یافتن مکان دیگری برای ادامه حیات بشر در کهکشان راه شیری یا کهکشان های دیگر، به سازمان کمک کند. دکتر براند دارای تیمی از دانشمندان و ربات توانمندی به نام تارس است. اما آنان به خلبانی با تجربه واقعی فضانوردی برای هدایت فضاپیما نیاز دارند. کوپر برای آینده فرزندان خود – مورف و تیموتی – این ماموریت را می پذیرد. بدین ترتیب آغاز فیلم میان ستاره ای رقم می خورد.

با پیشرفت فیلم با جنبه های دیگری از علوم مانند پارادکس فضا-زمان، وجود یک دنیای موازی و نظریه نسبیت مواجه می شویم. آنها می توانند سیاره هایی مشابه زمین بیابند که تنها یکی از آنها برای زندگی مساعد است. وقتی کوپر به سفینه فضایی باز می گردد متوجه می شود که یک ساعت زمان بر روی آن سیاره معادل سپری کردن 7 سال بر روی زمین است و در طی ماموریت چند ساعته خود، فرزندانش پا به دوره جوانی و سپس میانسالی خود گذارده اند در حالی که از عمر خود او تنها چند ساعت بیشتر نگذشته است.

در انتهای فیلم کوپر و امیلیا براند دختر دانشمند ناسا در می یابند که تمامی این ماموریت فضایی توسط دکتر براند طراحی شده تا تعدادی از فضانوردان و دانشمندان از جمله دختر خود وی نجات یابند. با درک این واقعیت کوپر سعی می کند به خانه بازگردد تا با دختر و پسر خود ارتباط برقرار کند در حالی که زمان کافی برای اینکار در اختیار ندارد. او با عبور از یک کرم چاله به گذرگاه یا پورتالی وارد می شود که او را به پشت قفسه های کتابخانه اتاق دخترش می رساند، جایی که او سعی می کند با استفاده از غبار و نمادهای مورس با دخترش ارتباط برقرار کند.

در قسمت های پایانی فیلم مورف را می بینیم که بسیار پیر شده در حالی که پدر او کوپر همچنان جوان باقی مانده است. او در می یابد که شبح پشت کتابخانه اتاق وی کسی جز پدرش نبوده است.

میان ستاره ای در ژانر علمی تخیلی یک شاهکار محسوب می شود. فیلمی که هم از نظر بصری چشم گیر است و هم به قوانین علم فیزیک نسبیتی وفادار باقیمانده است. کریستوفر نولان که به روایت های داستانی جاه طلبانه خود معروف است یکبار دیگر مرزهای سنتی یک ژانر را در هم نوردیده و با استفاده از جلوه های ویژه عالی و بازی نفس گیر بازیگران برجسته ای چون مایکل کین، متیو مک کانافی و آن هاتاوی فیلمی جذاب و تفکر برانگیز خلق می کند.

کرم چاله چیست؟

نظریه کرم چاله یکی از نتایج معادلات میدان اینشتاین است. این نظریه چنین پیش بینی می کند که در برخی نقاط کیهان، بافت فضا-زمان در مجاورت یک جرم بسیار عظیم چنان خمیده می شود که گذرگاهی میانبر بین دو نقطه از فضا که فاصله بعیدی از هم دارند ایجاد می شود. به گونه ای که می توان از طریق این گذرگاه ها فاصله چندصد هزار سال نوری را در مدت کوتاهی پیمود.

وقتی یک ستاره جسیم در انتهای عمر خود فرو می ریزد، جرمی عظیم در نقطه بسیار کوچکی چنان متمرکز می‌شود که چگالی این جسم عملا به بی نهایت می رسد. در این صورت گرانش بی امان این جسم بی نهایت چگال بافت فضا زمان را چنان خمیده می کند که حتی نور نمی تواند از سیطره گرانش بگریزد. بدین ترتیب یک سیاهچاله بوجود می آید. فضایی کروی به دور سیاهچاله به نام افق رویداد وجود دارد که حد نهایی نفوذ گرانش آن است و هر جسمی که از افق رویداد به سیاهچاله نزدیکتر شود به درون آن سقوط خواهد کرد.

اگر انحنای فضا-زمان به حد غایی خود برسد می توان تصور کرد که ناحیه ای از فضا به ناحیه ای دیگر از طریق یک گذرگاه متصل شود. در این صورت یک کرم چاله بوجود آمده است که می تواند دو نقطه در دو سوی پهنه وسیعی از کیهان را با یک تونل میانبر به هم متصل کند.

معادلات میدان اینشتاین وجود کرم چاله ها را امکان پذیر می کنند لیکن تاکنون دانشمندان موفق به یافتن یک کرم چاله واقعی نشده اند.

---

از کانال یوتیوب درخت دانش بازدید فرمایید:

www.youtube.com/@knowledgetree2024

داستانهایی مهیج از دانش، فنون، تاریخ و ادبیات

---

دنیای شگفت انگیز حشرات

در میان موجودات زنده حشرات یکی از متنوع ترین گونه ها محسوب می شوند. بیش از یک میلیون گونه حشره در سراسر دنیا شناسایی شده است و هرساله حدود 7000 گونه جدید نیز بر این تعداد افزوده می‌شود. تخمین زده می‌شود حدود 10 میلیون گونه حشره، هنوز ناشناخته باقی مانده‌اند.

برای درک تنوع عظیم حشرات کافی است توجه کنیم که حدود 21 هزار گونه مختلف حشره در ایالت نبراسکای آمریکا وجود دارند در حالی که تعداد پستانداران مختلف به 84 گونه بالغ می گردد، به عبارتی تعداد گونه‌های حشرات بیش از 250 برابر پستانداران در این ایالت است. موسسه اسمیتسونین حتی تخمین شگفت‌تری ارائه کرده است: تعداد گونه‌های زنده حشرات به 30 میلیون تخمین زده می‌شود.

حشرات شاید بزرگترین زیست توده حیوانات زمینی را به خود اختصاص می دهند. پیش بینی می‌شود حدود 10 کوئین تیلیون حشره زنده (10,000,000,000,000,000,000) در سراسر دنیا وجود داشته باشند.

تعداد عظیم گونه های حشرات و شمار کلی آنها به واسطه عوامل مختلفی ایجاد شده است: نخست تاریخچه زمین شناختی طولانی آنها است. اولین حشرات حدود 480 میلیون سال قبل بر زمین در دوره اوردوویسی ین (Ordovician) پدیدار شدند، یعنی تقریبا هم زمان با نخستین گیاهان زمینی. عامل دیگر توانایی پرواز است که به آنها امکان می دهد از خطر بسرعت فرار کرده و پنهان شوند و نیز به محیط های مساعدتری برای غذا بروند. سومین عامل مهم اندازه کوچک آنها است که امکان تکثیر در فضایی کوچک و پنهان شدن از خطرات و شکارچیان را می‌دهد. تمامی این عوامل به حشرات امکان بقا در محیطهای مختلف عطا کرده است.

حشرات دارای توانایی حیرت انگیزی در باروری و تولید مثل دارند. ملکه‌ موریانه آفریقای شرقی می‌تواند هر دو ثانیه یک تخم بگذارد که به 43 هزار تخم در روز بالغ می‌شود. اگر تمامی این تخم ها به حشره زنده تبدیل می‌شدند، در طی یک فصل پنج ماهه از تداوم تولید مثل آنها حدود 190 کوین تیلیون (190 میلیارد میلیارد) حشره بوجود می آمد.

تخمین‌های جدید بر این مدعا هستند که به ازای هر انسان بر روی سیاره زمین، 200 میلیون حشره منفرد وجود دارد! مقاله‌ای که اخیرا در نیویورک تایمز منتشر شده می گوید برای هر کیلوگرم از وزن انسان، 300 کیلوگرم حشره در جهان یافت می‌شود.

بزرگترین حشره شناخته شده جیرجیرک غول پیکر (Giant Weta) است که وزنش می‌تواند به 71 گرم بالغ شود. سوسکهای فیل پیکر (elephant beetles) نیز می توانند تا 50 گرم وزن داشته باشند.

Giant Weta

Elephant Beetle

مراجع:

https://entomology.unl.edu/scilit/insect-diversity

https://www.si.edu/spotlight/buginfo/bugnos

---

کانال یوتیوب درخت دانش

موضوعات بسیار جالب و خواندنی درباره علوم، فناووری، تاریخ و ادبیات

در یوتیوب عبارت زیر را جستجو کنید:

@KnowledgeTree2024

با اشتراک در این کانال از انتشار  مطالب علمی و معتبر به زبان فارسی حمایت کنید.

---