ژن مرگ

انسان از دیرباز تلاش نموده تا به عمر جاودان دست پیدا کند اما تا این لحظه تمام سنگهای این تلاش به دربهای بسته خورده و تنها بکمک پیشرفتهای اخیر پزشکی و علوم تغذیه و بهداشت اندکی بر عمر متوسط انسانها افزوده شده است. امروزه می‌دانیم که در طی فرآیند پیری سلولهای زنده بدن بمرور زمان قابلیت ساز و کار اصلی خود را از دست می‌دهند و ارگانها یکی پس از دیگری از انجام اعمال حیاتی خود باز می‌ایستند. اما سوال اصلی این است که اگر سلول مجموعه‌ای از مولکولهای شیمیایی است که با نظم مشخصی (که توسط ژنهای موجود در زنجیره DNA تعیین می‌شود) در کنار یکدیگر قرار گرفته‌اند در آن‌صورت به چه دلیلی باید سلولهای جدید تولید شده در فرآیند تقسیم سلولی بمرور زمان از قابلیتهای اصلی‌ تعیین شده برایشان نزول کنند؟

یکی از کاندیدهای پاسخ به این سؤال، مکانیزم کوتاه شدن تکه‌های انتهای کروموزمها موسوم به قطعات «تلومرز» در فرآیند تقسیم سلولی است بطوریکه گفته می‌شود طول قطعات تلومرز تعیین کننده عمر باقیمانده سلول است. اما این مشاهده جواب سوال اصلی را هنوز نداده و تنها به ساز و کار احتمالی پیر شدن اشاره می‌کند. ما می‌خواهیم بدانیم چرا پیر شدن و مرگ در بین موجودات و در فرآیند تکامل بوجود آمده است؟

اگر موجودات زنده در طی فرآیند تکامل از ساده به پیچیده‌تر تغییر یافته‌اند اصولاً چرا باید یک بمب زمانی در داخل هر سلول زنده نیز بوجود آمده باشد تا بمرور زمان باعث مرگش شود؟ مگر نه اینکه هدف از تکامل بقا است؟ پس چرا این فاکتور منفی یعنی مرگ و پیر شدن در طی فرآیند تکامل اصلاح نشده؟ جواب این سوال با دقت در عملکرد اصل انتخاب طبیعی داروین بخوبی روشن می‌شود. در طبیعت بقای فردی مفهومی ندارد بلکه بقای نسل و نژادی نقش اصلی را بازی می‌کند. موجودات زنده برای بقای نسل خود از روش تکثیر استفاده می‌کنند و ژنهای خود را به فرزندانشان منتقل می‌کنند. سپس فرزندان خانواده‌های مختلف با یکدیگر بر سر تصاحب منابع مختلف رقابت می‌کنند و فرزندان غالب به حیات ادامه داده و ژن غالب خود را به نسلهای بعدی منتقل می‌کنند.

در این میان چون رقابت میان فرزندان بر سر تصاحب منابع مورد نیاز برای ادامه حیات بوده، هرگونه نقصی که در والدین فرزندان بعد از تولید آنها ظهور می‌کند در فرآیند انتخاب غیر قابل اصلاح خواهد بود. بعبارت دیگر اگر والدینی دارای برترین ژنها هم باشند بطوریکه فرزندان آنها در هر مبارزه با دیگر فرزندان پیروز شوند ولی دارای نقص ژنتیکی باشند که تنها در ۱۰۰ سالگی ظهور می‌کند، این نقص همواره در طول فرآیند تکامل توسط موجودات تیره غالب به یدک کشیده خواهد شد چون امکان اصلاح آن در فرآیند انتخاب طبیعی بوجود نمی‌آید (بدلیل ظهور خیلی دیر آن در زندگی موجود زنده).

امروزه این تئوری در مقیاس کوچک بر روی نمونه‌های آزمایشگاهی مگس سرکه تایید شده است بطوریکه با دستچین کردن مگسهای سرکه‌ای که عمر بیشتری داشته اند و اجازه زادو ولد تنها به آن دسته، در طی گذشت چند نسل عمر مگسهای سرکه‌ به دو برابر افزایش یافته*.

به این ترتیب همانطورکه دیده می‌شود فرآیند پیری و مرگ می‌تواند احتمالاً تنها یک نقص ژنتیکی باشد که در خلال ۳ میلیارد سال تکامل امکان تصحیحش بوجود نیامده است. مسلماً با فهم کامل ساز و کار فیزیکی و شیمیایی و ژنتیکی فرآیند پیری، در آینده نزدیک بشر خواهد توانست این قبیل نواقص را اصلاح کرده و به عمر جاودان دست پیدا کند.

اسرار فیزیكی گیاهان گوشتخوار

به طور حتم تصاويرى از گياهان گوشتخوار را ديده ايد؛ تصاويرى كه در آنها برگ هاى آرواره مانند براى شكار حشره اى نگونبخت به انتظار نشسته و يا طعمه لذيذى را نصيب خود ساخته اند.
اين گياهان با آرواره هاى قوي خود كه همان برگ هاى تغيير شكل يافته اند، قادرند در يك چشم بر هم زدن و در يك دهم ثانيه، حشرات نشسته در دام را اسير خويش سازند و از آنها به عنوان منبع غذايى استفاده كنند. برخى از گياهان نيز جنبش ها و تحركات برق آسايى را براى اهداف غير تغذيه اى به كار مى گيرند؛ به طورى كه در اين قبيل گونه هاى گياهى از حركات سريع براى انتشار دانه، گرده و يا دور كردن شكارچيان استفاده مى شود.
ساختار بافت ها و اندام هاى گياهى در برخى موارد، داراى تفاوت هاى بسيار بارز و عميقى با گونه هاى جانورى است. براى مثال، همانطور كه مى دانيم ماهيچه و بافت هاى عضلانى در گياهان وجود ندارد، پس گياهان ياد شده چگونه مى توانند چنين حركات سريع و برق آسايى از خود نشان دهند؟
دو دانشمند به تازگى با بهره گيرى از قوانين فيزيك، به تشريح و توصيف اصول مكانيكى ساختار اين قبيل گياهان پرداخته و نشان داده اند كه اين سرعت و حركت چگونه در پيكره آنها ظهور مى يابد.
ماهادوان، پروفسور رياضيات كاربردى و مكانيك در دانشگاه هاروارد واقع در كمبريج ايالت ماساچوست آمريكا مى گويد: براى درك زيست شناسي، همواره بهتر است ابتدا قوانين اساسى و بنيادى موجود در اين حوزه را فرا گيريم؛ قوانين فيزيكى و شيميايى و نيز اصول رياضياتى كه جهان زنده بر پايه آن بنا شده است.
وى و يكى از شاگردانش به نام اسكوتيم، با انتشار يافته هاى خود در شماره اخير مجله ساينس پرده از اسرار اين گياهان چابك برگرفته اند.
آنها گياهان سريع را به دو گروه عمده تقسيم كرده اند: گياهانى كه سلول هاى خود را براى ايجاد حركت هاى سريع، متورم و چروكيده مى كنند و نيز گروه ديگر، گياهانى كه از تكنيك تورم و چروكيدگى براى رها سازى ناگهانى انرى ذخيره شده استفاده مى كنند و اين عمل را در قالب يك حركت به اصطلاح قاپ زدن و در چنگ گرفتن براى به دست آوردن طعمه يا يك حركت انفجارى براى انتشار دانه ها و گرده ها انجام مى دهند.
گياه Aldrovanda يا به اصطلاح گياه چرخ آبگرد كه عموزاده هاى گياه مگس گير ونوس است، به گروه نخست تعلق دارد. اين موجودات گوشتخوار بسيار كوچك و نازك هستند؛ به طورى كه سلول هاى آنان مى توانند به سرعت به وسيله جذب آب متورم شوند و كناره برگ ها را به يكديگر نزديك كنند و اين عمل را با چنان سرعت بالايى انجام دهند كه بى مهرگان آبزى موجود در اطراف گياه، فرصت و مجالى براى گريختن نيابند و به عنوان غذايى لذيذ در دام گياه گرفتار آيند.
پروفسور ماهادوان تصريح مى كند: گياهان بزرگ تر نمى توانند اين عمل را با چابكى و با چنين سرعت بالايى انجام دهند و از خواص فيزيكى ويه آب و قابليت كشسانى آن بهره كافى را ببرند.
به گفته وي، مگس گير ونوس در گروه دوم از اين گياهان چابك و شكارچيان سريع جاى مى گيرد. اين گياهان داراى برگ هايى به شكل عدسى هستند كه به طرف داخل خميدگى يافته اند و به هنگام قرارگيرى به روى يكديگر، محفظه بسته اى را به مانند يك قفس و تله براى طعمه خويش پديد مى آورند.
هنگامى كه يك مگس، عنكبوت يا هر حشره كوچك ديگرى روى برگ هاى اين گياه گوشتخوار گام مى نهد، ماشه برگ را تحريك مى كند و سرانجام آنها را مى چكاند و به اين ترتيب، برگ ها به سرعت با جذب آب فراوان به درون سلول هاى خود، متورم مى شوند و نيروهاى وارده از اين جريان به برگ، موجب قرارگيرى دو برگ روى يكديگر و بسته شدن محفظه خواهد شد. همانطور كه روشن است، در پايان اين عمليات گياه مى تواند از طعمه به دام افتاده، براى تغذيه استفاده كند.
كارل نيكلاس، زيست شناس گياهى دانشگاه كورنل در نيويورك تاكيد مى كند: سيستم هاى طبقه بندى جديد، روش هاى رياضياتى مطلوبى براى توصيف پديده اى كه انسان ها سال هاى متمادى شاهد آن بوده اند را در اختيارمان قرار مى دهد و به كمك اين ابزار مى توان بيش از پيش پرده از اسرار اين موجودات شگفت انگيز برگرفت.
ماهادوان و همكارانش چندى پيش نتايج تحقيقات خود را در زمينه رفتار تغذيه اى گياه مگس گير، در ورنال نيچر منتشر كرده بودند و اينك انتشار نتايج تحقيقات جديد آنان مى تواند با تكميل يافته هاى پيشين، پنجره جديدى را به دنياى گياهان و اسرار نهفته در آن بگشايد و جنبه هاى تاريك رفتار اين گونه هاى زنده را روشن سازد.
بر اساس يافته هاى اين دانشمندان، حركت آب در درون سلول ها با ويگى هاى فيزيكى منحصربه فرد آن، سيگنال هاى الكتريكى و نيز رهاسازى انرى ذخيره شده و نهفته در سلول ها، سه پايه فيزيكى كليدى و مهم براى ظهور گياهان چابك و شكارچيان سريع در جهان گياهى است.

منبع: آفتاب

بكرزايي در مارها

بكرزايي يا توليد مثل يك جاندار ماده ،‌بدون انجام لقاح ، تاكنون در چند نوع متفاوت از خزندگان شامل     مارمولك هاي خانواده Teiidae و جنس Lacerta از خانواده Lacertidae و مارهاي خانواده Typhlopidae گزارش شده است. در تمام اين موارد جمعيت هاي ايجاد شده توسط بكرزايي ، بطور كامل از افراد نر با ماهيت ژنتيكي يكسان (كلون) تشكيل يافته اند.

هنگامي كه دكتر David shiszar از دانشگاه كلورادو دريافت كه ماري از گونة Crotalus horridus كه در آزمايشگاه او نگهداري مي شد و از زمان تولد با هيچ حيوان نري تماس نداشت، فرزنداني به دنيا آورده ، بسيار تعجب كرد. او و همكارانش متوجه شدند كه اين زاده ها شامل يك بچة زنده ، دو بچة مرده و سه تخم بارور نشده هستند. نكته عجيب تر اينكه حيوان زنده و دو بچة مرده همگي نر بودند. اين نوع بكرزايي كاملاً با آنچه قبلاً در خزندگان تك جنسي ديده شده بود، تفاوت داشت. ( اين اتفاق در ژانويه 1996 توسط دكتر Shiszar گزارش شد).

قبل از گزارش دكتر Shiszar ، تجربة‌ ديگري در دانشگاه آريزونا توسط دكتر Schuett مشاهده شده بود كه طي آن ماري از گونة Thamnophis elegans vagrans در حالي كه به مدت ده سال در آزمايشگاه و به دور از مارهاي نر نگهداري شده بود، فرزنداني به دنيا آورد. دكتر Schuett از تكنيك انگشت نگاري DNA براي تعيين سهم DNA ي پدري در تشكيل اين فرزندان استفاده كرد. نتايج نشان داد كه تمام DNA ي فرزندان از نوع مادري است. اما تمام DNA ي مادري در اين فرزندان يافت نمي شود. لذا اين يك بكرزايي واقعي بود كه جنس نر در آن هيچ دخالتي نداشت. از طرفي فقدان بخشي از DNA ي مادري همراه با اين واقعيت كه تمام افراد نسل جديد را نرها تشكيل مي دهند، باعث شد كه دكتر schuett معتقد شود اين مورد، نوعي خاص از بكرزايي به نام بكرزايي اتوميكتيك Automictic Parthenogenesis (AP) است.

 AP قبلاً در بوقلمون هاي اهلي و مرغ هاي خانگي گزارش شده بود و هميشه حاصل آن فرزنداني نر و ديپلوئيد بودند.

براي درك چگونگي بكرزايي اتوميكتيك (AP) بايد يادآوري نماييم كه در جريان تقسيم ميوز براي توليد سلول هاي جنسي ماده (تخمك) ، تقسيم بطور نامساوي انجام شده و در نتيجه يك سلول هاپلوئيد بزرگ و سه سلول هاپلوئيد كوچك (گويچه هاي قطبي) حاصل مي شود.

در (AP) دومين گويچة قطبي (كه در جريان دومين مرحلة ميوز همراه با تخمك حاصل مي شود) همانند يك اسپرم عمل كرده و دوباره وارد تخمك مي شود، يعني تخمك خودش را بارور مي كند. از آنجا كه اين گويچة قطبي داراي ذخيره ژنتيكي كاملاً يكساني با تخمك است و از تقسيم يك سلول هاپلوئيد كه در اولين مرحله ميوز ايجاد شده بود، بوجود آمده است ، پس فقط نيمي از انواع كروموزوم هاي سلول مادري در تشكيل سلول تخم شركت دارند. به همين دليل انگشت نگاري DNA ي فرزندان حاصل از AP فاقد برخي از نوارهاي DNA ي مادر است. اما چرا تمام فرزندان نر هستند؟ مي دانيم كه در پستانداران افراد داراي كروموزوم هاي جنسي XX ماده و افراد XY نر هستند. اما در دياپسيدها (diapsids) مانند پرندگان مارمولك و مارها كه داراي بكرزايي هستند، ماده ها داراي دو كروموزوم جنسي ناهمسان (ZW) و نرها كروموزوم هاي جنسي يكسان (ZZ) دارند. در جريان بكرزايي اگر تخمك و گويچة‌ قطبي همراه آن هر كدام داراي يك كروموزوم (Z) باشند. از لقاح آنها يك جانور نر حاصل مي آيد و اگر هر دو (W) داشته باشند، سلول تخم حاصل (WW) ، زيستا نخواهد بود. دليل بالا بودن تعداد تخم هاي ناقص در بكرزايي نيز همين است.

منبع : زیست شناسی خراسان

رازگياهان حشره خوار كشف شد!                           

يک گروه از پژوهشگران دانشگاه هاروارد با بررسى نحوه عمل گياهان حشره خوار به راز سرعت زياد اين گياهان در به دام انداختن حشرات پى برده اند.
زيست شناسان تاکنون بر اين باور بوده اند که گياهانى نظير "دام ونوس " که در زمره گياهان مرداب زى هستند و مىتوانند مگس هاى ميوه يا حشرات ، با ساخت و کارى نظير حرکت عضلات بدن آدمى، باز و بسته مىشوند. اما لکشمينا رايانا مهدوان و همکارانش از دانشگاه هاروارد در بررسى رفتار اين گلها با استفاده از دوربينهاى با سرعت
  زياد به اين نکته پى بردند که سرعت بسيار زياد گلهاى حشره خوار در بستن لبه هاى
 خود و اسير کردن حشره به دام افتاده ناشى از تغيير سريع شکل انحناى لبه بيرونى آنهاست .
 اين گلهاى حشره خوار نظير توپ تنيس سوراخ شده اى که رويه قسمت داخليش بيرون کشيده شده باشد، انحناى خود را از حالت تقعر به تحدب تغيير مى دهند. اين تغيير تنها
 يک دهم ثانيه به طول مىانجامد که به مراتب از زمانىکه حشره به دام افتاده براى نشان دادن واکنش و فرار از محبس نياز دارد، کوتاه تر است .
 هرچند اين محققان هنوز نتوانسته اند اين نکته را مشخص سازند که در تراز سلولى چه
 تغييراتى در گلهاى اين گياهان بوجود مىآيد که امکان چنين تغيير سريعى را براى آنها پديد مىآورد اما موفق شده اند مدلى رياضى را براى توصيف نحوه عمل اين گلها تکميل کنند. با کمک اين مدل رياضى مىتوان با در نظر گرفتن شکل بيرونى گلهاى حشره خوار مىتوان اين نکته را پيش بينى کرد که سرعت بسته شدن لبه هاى بالايى گلها
 چه اندازه خواهد بود و چه زمانى پس از ورود حشره به درون گياه ، گلهاى آن بسته مىشوند. بر اساس اين مدل، گلهاى حشره خوار ظاهرا به صورت يک مکانيزم تاخيرى عمل مىکنند.
 به اين معنى که ورود حشره ، ساخت و کارى را به کار مىاندازد که تنظيم کننده شمارش معکوس زمان بسته شدن گياه است . در آزمايشهايىکه با استفاده از اين مدل به انجام رسيده نتايج حاصله مورد تاييد قرار گرفته است.
به گفته مهدوان ،اين نوع گياهان حشره خوار براى داروين بسيار اعجاب انگيز بوده اند و او مطالعات زيادى بر روى آنها انجام داد، اما هنوز براى ما روشن نيست که چه چيز گياه را تحريک مىکند که از خود واکنش نشان دهد و اين ساخت و کار چگونه تطور يافته و شکل گرفته است.

مکانیسم بسته شدن برگ در گیاهان گوشتخوار

دانشمندان آمريكايى و فرانسوى ادعا مى كنند كه توانسته اند پاسخ قابل قبولى را براى يكى از شگفتى هاى طبيعت بيابند: مكانيسم بسته شدن برگ ها در مگس گير ونوس. اين گياه كه به قول داروين «يكى از خارق العاده ترين شگفتى هاى طبيعت» نام گرفته است قادر است در كمتر از ۱۰۰ ميلى ثانيه، سريع تر از يك چشم برهم زدن، طعمه اش را در ميان برگ هاى صدفى شكلش به دام بيندازد. براى مدت هاى طولانى دانشمندان درصدد بودند راز شيرينكارى مگس گير ونوس (Dionaea muscipula) را كشف كنند، گياهى كه سيستم عصبى و ماهيچه اى پيشرفته اى، همانند آنچه كه در جانوران پرتحرك ديده مى شود، ندارد چگونه مى تواند با اين سرعت خيره كننده عمل كند؟ پاسخ اين سئوال فقط يك چيز است: نيروى كشسانى. مگس گير ونوس بومى سواحل شمالى و جنوبى كارولينا است و زيستگاه اصلى آن را مرداب ها و لجن زارهاى ساحلى تشكيل مى دهند. برگ هاى اين گياه ماده خوشبويى را از خود ترشح كرده و بدين ترتيب قربانى اش را به سمت خود جلب مى كند. اين گياه گوشتخوار ابتدا برگ هاى صدفى شكل و لاستيك مانندش را به بيرون خم كرده و به شكل محدب و برجسته درمى آورد، تقريباً شبيه توپ تنيسى كه از وسط به دونيم شده و دو نيمه آن از هم باز شده باشند. پس از نشستن حشره بر روى برگ ها و تحريك كرك هاى ماشه مانند سطح آن، مقدار كمى آب وارد سلول هاى گياه شده و به اين ترتيب انرژى مورد نياز براى بسته شدن برگ ها فراهم مى شود. در ادامه برگ ها از حالت محدبى خود خارج شده و به شكل مقعر يا فرورفته درمى آيند، درست مثل اينكه دو نيمه از هم باز شده توپ تنيس ناگهان از دو طرف به داخل خم شده و به يكديگر بچسبند. در اين حالت، گيره هاى دندان مانند لبه برگ ها در يك چشم به هم زدن بسته شده و حشره در ميان آنها به دام مى افتد.لاكشمينارايانان ماهادوان (L.Mahadevan) پروفسور رياضيات و زيست شناسى تكاملى از دانشگاه هاروارد كه رياست اين تيم تحقيقاتى را بر عهده دارد مى گويد: «راز بسته شدن سريع برگ هاى اين گياه در انرژى الاستيكى اى نهفته است كه با ورود آب به سلول هاى گياه، آزاد مى شود.» پژوهشگران به منظور اثبات ادعاى خود از مولكول هاى فلوئورسانتى كه به راحتى در زير نور ماوراء بنفش قابل رديابى بود، استفاده كردند. اين مولكول ها به سطح خارجى برگ هاى گياه تزريق شده و تغييرات رخ داده در سطح آنها در زير ميكروسكوپ مورد مشاهده قرار گرفت. در ادامه از تغييرات صورت گرفته در سطح برگ ها در زير نور ماوراء بنفش فيلمبردارى شد. با استفاده از يك دوربين ويديويى با سرعت بالا كه در هر ثانيه ۴۰۰ عكس مى گرفت پژوهشگران موفق شدند نشان دهند كه برگ هاى مگس گير ونوس هنگامى كه لبه هاى دندان مانند برگ ها بسته مى شوند به سرعت تغيير شكل داده و از حالت محدب به شكل مقعر درمى آيند.در بررسى هاى پيشين مشخص شده بود كه مگس گير ونوس ماده خوشبويى را از سطح داخلى برگش ترشح كرده و با اين كار حشرات را گول زده و به سمت خود جلب مى كند. هنگامى كه حشره بر روى سطح برگ مى نشيند كرك هاى ماشه مانند موجود بر روى سطح برگ ها تحريك مى شوند. بر روى سطح هر برگ ۳ تا ۶ كرك ماشه مانند ديده مى شود. چنانچه يكى از اين كرك ها براى دوبار متوالى لمس شود يا چنانچه دو تا از اين كرك ها در فاصله زمانى ۲۰ ثانيه در تماس با حشره اى قرار بگيرند برگ ها به سرعت بسته مى شوند.پس از بسته شدن برگ ها و به دام افتادن شكار، غده هاى گوارشى موجود در حاشيه داخلى برگ ها شروع به ترشح مايعاتى مى كنند كه قادرند بافت هاى نرم بدن شكار را در خود حل كرده، باكترى ها و قارچ ها را بكشند و با استفاده از آنزيم هاى خود حشره را هضم و مواد مغذى مورد نياز گياه را استخراج كنند. در ادامه اين مواد مغذى از طريق برگ ها جذب گياه مى شوند. ۵ تا ۱۲ روز بعد از شكار، برگ هاى گياه به منظور بيرون ريختن ته مانده اسكلت خارجى حشره از هم باز خواهند شد. اين گياه معمولاً پس از ۳ تا ۵ بار شكار، ديگر اقدام به شكار نكرده و ۲ تا ۳ ماه غذاى مورد نياز خود را از طريق فتوسنتز به دست مى آورد.تا اينجا تنها توانسته ايم دريابيم كه اين گياه چگونه قربانيانش را به سمت خود مى كشد و مكانيسم بسته شدن سريع برگ  ها در آن به چه صورت است اما اينكه اين سيگنال ها چگونه با اين سرعت خيره كننده از كرك هاى ماشه مانند سطح برگ ها به مكانيسم هاى بسته شدن سريع برگ ها منتقل مى شوند، چيزى است كه نيازمند بررسى و تحقيقات بيشترى است.

 WWW.DISCOVERY.COM                                                                                    

يادداشت علمى

شاهكار باشكوه

مكانيسم بسته شدن برگ ها در گياه گوشتخوار

ميثم رزاقى

دانشمندان آمريكايى و فرانسوى ادعا مى كنند كه توانسته اند پاسخ قابل قبولى را براى يكى از شگفتى هاى طبيعت بيابند: مكانيسم بسته شدن برگ ها در مگس گير ونوس. اين گياه كه به قول داروين «يكى از خارق العاده ترين شگفتى هاى طبيعت» نام گرفته است قادر است در كمتر از ۱۰۰ ميلى ثانيه، سريع تر از يك چشم برهم زدن، طعمه اش را در ميان برگ هاى صدفى شكلش به دام بيندازد. براى مدت هاى طولانى دانشمندان درصدد بودند راز شيرينكارى مگس گير ونوس (Dionaea muscipula) را كشف كنند، گياهى كه سيستم عصبى و ماهيچه اى پيشرفته اى، همانند آنچه كه در جانوران پرتحرك ديده مى شود، ندارد چگونه مى تواند با اين سرعت خيره كننده عمل كند؟ پاسخ اين سئوال فقط يك چيز است: نيروى كشسانى. مگس گير ونوس بومى سواحل شمالى و جنوبى كارولينا است و زيستگاه اصلى آن را مرداب ها و لجن زارهاى ساحلى تشكيل مى دهند. برگ هاى اين گياه ماده خوشبويى را از خود ترشح كرده و بدين ترتيب قربانى اش را به سمت خود جلب مى كند. اين گياه گوشتخوار ابتدا برگ هاى صدفى شكل و لاستيك مانندش را به بيرون خم كرده و به شكل محدب و برجسته درمى آورد، تقريباً شبيه توپ تنيسى كه از وسط به دونيم شده و دو نيمه آن از هم باز شده باشند. پس از نشستن حشره بر روى برگ ها و تحريك كرك هاى ماشه مانند سطح آن، مقدار كمى آب وارد سلول هاى گياه شده و به اين ترتيب انرژى مورد نياز براى بسته شدن برگ ها فراهم مى شود. در ادامه برگ ها از حالت محدبى خود خارج شده و به شكل مقعر يا فرورفته درمى آيند، درست مثل اينكه دو نيمه از هم باز شده توپ تنيس ناگهان از دو طرف به داخل خم شده و به يكديگر بچسبند. در اين حالت، گيره هاى دندان مانند لبه برگ ها در يك چشم به هم زدن بسته شده و حشره در ميان آنها به دام مى افتد.لاكشمينارايانان ماهادوان (L.Mahadevan) پروفسور رياضيات و زيست شناسى تكاملى از دانشگاه هاروارد كه رياست اين تيم تحقيقاتى را بر عهده دارد مى گويد: «راز بسته شدن سريع برگ هاى اين گياه در انرژى الاستيكى اى نهفته است كه با ورود آب به سلول هاى گياه، آزاد مى شود.» پژوهشگران به منظور اثبات ادعاى خود از مولكول هاى فلوئورسانتى كه به راحتى در زير نور ماوراء بنفش قابل رديابى بود، استفاده كردند. اين مولكول ها به سطح خارجى برگ هاى گياه تزريق شده و تغييرات رخ داده در سطح آنها در زير ميكروسكوپ مورد مشاهده قرار گرفت. در ادامه از تغييرات صورت گرفته در سطح برگ ها در زير نور ماوراء بنفش فيلمبردارى شد. با استفاده از يك دوربين ويديويى با سرعت بالا كه در هر ثانيه ۴۰۰ عكس مى گرفت پژوهشگران موفق شدند نشان دهند كه برگ هاى مگس گير ونوس هنگامى كه لبه هاى دندان مانند برگ ها بسته مى شوند به سرعت تغيير شكل داده و از حالت محدب به شكل مقعر درمى آيند.در بررسى هاى پيشين مشخص شده بود كه مگس گير ونوس ماده خوشبويى را از سطح داخلى برگش ترشح كرده و با اين كار حشرات را گول زده و به سمت خود جلب مى كند. هنگامى كه حشره بر روى سطح برگ مى نشيند كرك هاى ماشه مانند موجود بر روى سطح برگ ها تحريك مى شوند. بر روى سطح هر برگ ۳ تا ۶ كرك ماشه مانند ديده مى شود. چنانچه يكى از اين كرك ها براى دوبار متوالى لمس شود يا چنانچه دو تا از اين كرك ها در فاصله زمانى ۲۰ ثانيه در تماس با حشره اى قرار بگيرند برگ ها به سرعت بسته مى شوند.پس از بسته شدن برگ ها و به دام افتادن شكار، غده هاى گوارشى موجود در حاشيه داخلى برگ ها شروع به ترشح مايعاتى مى كنند كه قادرند بافت هاى نرم بدن شكار را در خود حل كرده، باكترى ها و قارچ ها را بكشند و با استفاده از آنزيم هاى خود حشره را هضم و مواد مغذى مورد نياز گياه را استخراج كنند. در ادامه اين مواد مغذى از طريق برگ ها جذب گياه مى شوند. ۵ تا ۱۲ روز بعد از شكار، برگ هاى گياه به منظور بيرون ريختن ته مانده اسكلت خارجى حشره از هم باز خواهند شد. اين گياه معمولاً پس از ۳ تا ۵ بار شكار، ديگر اقدام به شكار نكرده و ۲ تا ۳ ماه غذاى مورد نياز خود را از طريق فتوسنتز به دست مى آورد.
تا اينجا تنها توانسته ايم دريابيم كه اين گياه چگونه قربانيانش را به سمت خود مى كشد و مكانيسم بسته شدن سريع برگ  ها در آن به چه صورت است اما اينكه اين سيگنال ها چگونه با اين سرعت خيره كننده از كرك هاى ماشه مانند سطح برگ ها به مكانيسم هاى بسته شدن سريع برگ ها منتقل مى شوند، چيزى است كه نيازمند بررسى و تحقيقات بيشترى است.

بسم الله الرحمن الرحیم

سرعت نور، چالش ها و نظريه ها

مقدمه

نور و مسائل مربوط به آن همواره يکي از مباحث مهم و مورد توجه فيزيکدانان بوده و هست. نحستين تلاش هاي علمي در اين زمينه از زمان گاليله آغاز شد. وي به اتفاق همکارش براي اندازه گيري سرعت نور اقدام کردند. روش کار به اين طريق بود که همکار گاليله در حاليکه فانوسي در دست داشت بالاي تپه اي ايستاده بود و گاليله بالاي تپه اي ديگر. هر دو با خود فانوسي داشتند که روي آن را پوشانده بودند. دستيار وي به مجرد آنکه نور گاليله را مي ديد، با برداشتن پرده از روي فانوس خود به گاليله علامت مي داد. گاليله اين آزمايش را با فواصل بيشتر و بيشتر تکرار کرد، اما نتوانست اختلاف زماني بين برداشتن پرده از روي فانوس خود و دستيارش به دست آورد و سرانجام گفت که سرعت نور خيلي زياد است

نخستين بار سرعت نور در سال 1676 توسط رومر (Romer) با استفاده از ماه گرفتگي محاسبه شد و معلوم گشت که سرعت نور نيز محدود است. عددي را که رومر به دست آورد 215 هزار کيلومتر بر ثانيه بود. اين عدد آنقدر بزرگ بود که معاصران وي آن را باور نمي کردند در سال 1726 برادلي با استفاده از تغيير وضعيت ستارگان نسبت به زمين سرعت نور را محاسبه کرد و عدد سيصد هزار کيلومتر بر ثانيه را به دست آورد.

نخستين بار فيزيو با ستفاده از روش غير نجومي و اصلاح روش گاليله سرعت نور را اندازه گيري کرد و مقدار آن را سيصد و سيزده هزار کيلومتر بر ثانيه به دست آورد. تمام اين نتايج به صورت تجربي به دست آمده بود و از پشتوانه ي نظري بي نصيب بود و استناد به اين اندازه گيري نمي توانست به يک نتيجه ي جهان شمول برسد. به عنوان نمونه آيا اندازه ي سرعت هاي به دست آمده زميني و سماوي بايد يکسان باشد يا خير؟

در دهه ي 1860 کلارک ماکسول با استفاده از قوانين الکترومغناطيس که خود معادلات آن را نوشته بود ديدگاهي کلي و جهان شمول در مورد سرعت امواج الکترومغناطيسي که نور بخش کوچکي از آن بود، ارائه کرد.

امواج الکترومغناطيسي

امواج الکترومغناطيسي که بطور نظري در سال 1864 توسط معادلات کلارک ماکسول پيشگويي شد، نشان داد که سرعت انتشار اين امواج در خلاء از رابطه ي زير به دست مي آيد:

همچنانکه رابطه ي بالا نشان مي دهد، سرعت نور (امواج الکترومغناطيسي) در خلاء ثابت است. اما سرعت ثابت امواج الکترمغناطيسي بايستي نسبت به يک دستگاه مقايسه مي شد، و اين دستگاه همان دستگاه اتر بود. يعني اتر ساکن مطلق فرَض مي شد و تمام اجسام نسبت به آن در حرکت بودند و سرعت امواج الکترومغناطيسي و در حالت خاص سرعت نور نسبت به اتر ثابت بود. اين نظريه در حالي شکل گرفت که نسبيت گاليله اي نيز معتبر و بي نقص تصور مي شد. بنابراين اگر سرعت نور نسبت به يک دستگاه لخت c باشد و دستگاه با سرعت v نسبت به اتر در حرکت باشد، در آنصورت برابر خواهد شد : wسرعت نور نسبت به اتر با

w=c+v

چنانچه: نور در جهت مخالف دستگاه حرکت کند، آنگاه خواهيم داشت
w=c-v

بر اين اساس ماکسول به فکر محاسبه سرعت حرکت منظومه ي شمسي نسبت به اتر افتاد. وي در سال 1879 طي نامه اي که براي تاد در آمريکا نوشت، طرحي را براي اندازه گيري سرعت حرکت منظومه ي شمسي نسبت به اتر پيشنهاد کرد. يک آمريکايي به نام مايکلسون اين طرح را دنبال کرد و براي انجام آزمايش تداخل سنجي نيز ساخت و در سال 1880 آزمايش کرد.

آنچه ازآزمايش مايکلسون به دست آمد بسيار گيج و ناراحت کننده بود. اولين فکري که قوت گرفت اين بود که بايد اشکال از معادلات ماکسول باشد که تنها بيست سال از عمر آن مي گذشت. يعني بايد آنها را طوري تغيير داد تا با نسبيت گاليله اي سازگار باشد. اما آزمايش فيزو و ساير نتايج حاصل از حرکت نور و امواج الکترومغناطيسي آنها را تاييد مي کرد

هر تلاشي که براي توجيه علت شکست نتيجه ي آزمايش مايکلسون انجام مي دادند، با شکست رو به رو مي شد. در اين ميان دو نظريه از بقيه حالب تر به نظر مي رسيد

يکي کشش اتري که به موجب آن جارجوب اتر بطور موضعي به کليه ي اجسام با جرم محدود متصل است. اين نظريه هيچ اصلاحي را در قوانين نيوتن، نسبيت گاليله اي و معادلات ماکسول لازم نمي دانست. اما اين نظري با کجراهي نور ستارگان ناسازگار بود

نظريه دوم نظريه گسيلي بود که طبق آن معادله هاي ماکسول را بايد طوري اصلاح مي کردند که سرعت نور با سرعت چشمه ي صادر کننده بستگي داشته باشد. اين نظريه نيز با نور واصل از ستارگان دوتايي ناسازگار بود.

در اين اثنا انيشتين نظريه ي انقلابي نسبيت را ارائه کرد. مسئله نسبي بودن سرعت ، از نظر انيشتين ، تا جاييکه به اعتبار اصل نسبيت مربوط مي شد به اتر و حرکت سوقي ربطي نداشت. طبق اصل نسبيت : قوانين طبيعت در تمام چارچوب هاي مرجع لخت يکسان اند. انيشتين پس از مطرح کردن اصل نسبيت ، به دو اصل موضوع بنيادي زير پرداخت:

قوانين فيزيکي در تمام دستگاه هاي لخت يکسان است _1

سرعت نور در خلاء ، در هر چارچوب لختي که اندازه گيري مي شود با صرفه نظر از حرکت منبع نور ،_ 2 معادل c است
اصل موضوعي دوم انيشتين ، در واقع انديشه مکانيکي نيوتني و سينماتيکي گاليله اي را رد مي کند . طبق اصول سينماتيک ، اگر دو جسم متحرک با سرعت ثابت ، در حال حرکت به سمت يکديگر باشند ، سرعت هر يک از آن ها در نقطه بر خورد ، برابر با مجموع سرعتشان است

اما درنسبيت انيشتين اينگونه نيست . اگر در نقطه اي نوري را گسيل کنيم ، ناظر ساکن و ناظر متحرک که با سرعت v در حال حرکت به سمت منبع است ، سرعت نور را c محاسبه مي کنند

نسبيت علاوه بر آنکه بخوبي توانست علت شکست نتيجه ي آزمايش مايکلسون را توجيه کند، از تمام آزمايش هاي مربوط به آن نيز با موفقيت بيرون آمد. علاوه بر آن به نتايج گرانقدري رسيد که همه ي انديشه بشريت را تحت ناثير قرار داد

همجنانکه که در بالا بيان شد، ثابت بودن سرعت نور به عنوان يک اصل موضوع مطرح شده است. اصول موضوع در هر زمينه ي علمي داراي اين ويژگي هستند که اعتبار خود را تا زمانيکه با مورد نقض رو به رو نشده اند، حفظ مي کنند و به محض مواجه با يک تناقض از اعتبار ساقط مي شوند. ار آن جاييکه فيزيک يک دانش تجربي است، الزاماً بايستي ابطال اصولش نيز بر پايه تجربه باشد

علاوه بر مشاهدات تجربي که مي تواند اصول موضوعي را به چالش بکشد، سازگاري اين اصول با ساير نظريه هايي که قادر به توجيه پديده هاي فيزيکي هستند نيز از اهميت خاصي برخور دار است. تجارب کيهاني دهه ي 1970 به بعد اصل ثابت بودن سرعت نور را با مشکل جدي مواجه ساخته است که در زير به برخي از آنها اشاره مي شود

سرعت نور ثابت نيست

تئوري جديدي كه دانشمندان استراليايي مطرح كرده‌اند و سرعت نور را ثابت نمي‌دانند مهمترين تئوري فيزيك نوين يعني نسبيت انيشتين را از اريكه قدرت به پايين مي‌‌كشد.

تيم فيزيك‌دانان دانشگاه مك كواري سيدني در استراليا به رياست پال ديويز Paul Davies احتمال آن كه سرعت نور طي ميلياردها سال كندتر شده باشد را مطرح ساخته‌اند. در اين صورت فيزيكدانان بايد در مورد بسيار از فرضيه‌ها و تئوريهاي پايه بويژه در مورد قوانين حاكم بر عالم تجديد نظر كنند. ديويز در مصاحبه با رويتر گفت: «معني اين تئوري جديد آن است كه بايد از خير تئوري نسبيت و فرمول E=mc2 و اين جور چيزها بگذريم البته نه به اين معني كه كتابها را در اين مورد دور بيندازيم؛ هميشه تحولات علمي تئوريهاي قديمي‌تر را در خود هضم مي‌‌كند‌»

نتايج تحقيقات اين تيم در مجله نيچر Nature به چاپ رسيده است. جان وب اختر شناس دانشگاه نيوساوث ويلز با ارائه تئوري خود براساس شواهدي كه به دست آمده است ادعا مي‌‌كند كه سرعت نور مي‌‌تواند ثابت نباشد، كه اين موضوع معماي لاينحلي را پيش روي فيزيكدانان و اخترشناسان قرار داده است. براساس يافته‌هاي وب، نوري كه از كوثر- Quasar شي‌ء شبيه به ستاره در آسمان - در طي دوازده ميليارد سال سفر خود تا رسيدن به زمين فوتونهايي از سحابي بين ستاره‌اي دريافت كرده است كه با فوتونهايي كه تاكنون مي‌‌شناختيم تفاوت دارد

ديويز در توضيح يافته‌هاي وب مي‌‌گويد: مشاهدات وب به معني آن است كه ساختار اتمهايي كه از نور كوثر ساطع مي‌‌شود تفاوت بسيار جزيي اما با اهميت ساختار اتمهاي انسان دارد. دليل اين تفاوت فقط مي‌‌تواند از دو چيز ناشي شود: يا بخاطر سرعت نور و يا بخاطر تخليه الكتروني (Electron Charge)
از سويي دو قانون در قوانين فيزيك كيهاني مطرح است كه سالهاست مورد پرسش قرار گرفته است. براساس اين دو قانون نه تخليه الكتروني و نه سرعت نور قابل تغيير نيستند. اما بايد براي مشاهدات وب توضيحي داد: يا اين مشاهدات اشتباه است و يا يكي از دو قانون ثبات سرعت نور و يا تخليه الكتروني قابل تكيه نيست. تيم ديويز بنا را براين گذاشتند كه مشاهدات وب درست بوده و يكي از اين دو قانون ممكن است آنطور كه تصور مي‌‌شد غيرقابل تغيير نباشد

به اين ترتيب اين تيم به مطالعه سياه چاله‌ها روي آوردند. سياه چاله‌ها توده‌هاي عظيم و اسرارآميزي هستند كه ماده را مي‌‌بلعند و حتي نور نيز از چنگال اين مكنده در امان نيست. اگر قرار باشد به قانون دوم ترموديناميك- كه خود يك دگماتيسم ديگر در فيزيك است- اعتقاد داشته باشيم در اين صورت تغيير در قانون ثبات تخليه الكتروني قانون دوم ترموديناميك را در هم خواهد ريخت به همين دليل يك گزينه باقي ماند و آن بررسي امكان متغير بودن سرعت نور است

گرچه هنوز مطالعات به اندازه كافي نيست و مشاهدات وب از نور كوثر براي درهم ريختن تئوري‌هاي موجود كافي نيست اما مطالعه در اين زمينه از چندي پيش آغاز شده است. ا ز جمله مي‌‌توان به مقاله‌هايي كه در مجله Physical Review Letters منتشر شده مراجعه كرد و گرچه بسياري از وفاداران به تئوريهاي موجود سعي دارند مشاهدات وب و ديويز را اشتباه مشاهده‌اي و اشتباه محاسباتي و آماري جلوه دهند، اما بحثي كه در اين زمينه آغاز شده است روز به روز دامنه‌دارتر مي‌‌شود و به همان اندازه‌اي كه خود كيهان سئوالات لاينحل باقي گذاشته مشاهدات اخير نيز بسياري از تئوريها را به چالش كشانده است

در اين وضعيت بايد روشن شود به چه چيزهايي از تئوري گذشته مي‌‌توان تكيه كرد و بايد ديد تئوريهاي جديد از عهده پاسخگويي به بسياري از پرسشها بر مي‌‌آيند يا خير. در واقع از نظر ديويز همان بلايي كه تئوري نسبيت انيشتين و فيزيك كوانتوم بر فيزيك قرن نوزدهم وارد آورد حالا خود شاهد آن خواهد بود كه تئوريهاي جديد پايه و اساس اين تئوريها را متزلزل خواهد كرد. حداقل دستاورد اين مشاهدات اين است كه در بررسي ساختار كيهان و اين كه از كجا نشأت گرفته و به كجا تكامل پيدا مي‌‌كند يك گام رو به جلو برداشته شده است

تئوري نسبيت مي‌‌گويد كه سرعت هيچ چيز از نور فراتر نمي‌رود (سرعت نور در خلأ، تقريباً000ر300 كيلومتر در ثانيه است). آرزوي انسان فراتر رفتن از اين سرعت است واين آرزوها در فيلمهايي مثل        انعكاس يافته‌اند. حتي اگر انسان ابزاري بسازد كه بتواند با سرعت نور حركت كند براي"Star Trek" عبور از كهكشان راه شيري يكصدهزار سال وقت لازم است     

پلاسما

نانو تکنولوژی و تاريخچه و معرفی کتب

استفاده از نانوساختارها براي رديابي

فيزيك - ترجمه ي مقالات فيزيك از انگليسي

شاید این نظریه دهها سال پیش می بایست مطرح می شد که نیروی گرانشی وجود ندارد و این تماما برآیند دافعه ی بین خلا و ماده است که گرانش می نامیم.

اما با گذشت چندین سال  حتی فکر محققی به این سو نمی رود که سیستم جارو برقی (Vacuum cleaner) که از نام آن نیز مشخص است دلالت بر این امر دارد که نیروی گرانشی وجود ندارد.

در جارو برقی یک فن قوی خلایی تقریبی در آن ایجاد می کند که باعث مکش اجسام سبک می شود.

شاید از دیدگاه کلاسیک دلیلی واضح برای این امر نباشد اما اگر کمی دقیق فکر کنیم می بینیم که ماده (هوا) بر خلا دافعه وارد می کند. صرفا به این دلیل که مقدار خلا در این مورد کمتر از ماده است.

حتی در زندگی روزمره بارها این امر را می بینیم:

بعد از خوردن آبمیوه اگر مکیدن را همچنان ادامه دهیم خلایی تقریبی در درون پاکت ایجاد می شود. به همین دلیل است که با تکرار این عمل پاکت چروکیده می شود.

فیزیک کلاسیک به سادگی این دو امر را با فشار هوا توجیه می کند اما همانطور که گفتم دلایل آن واضح و قاطع نیست.

آیا فشار هوایی که از گرانش بین ذرات ایجاد شده نباید فشاری گرانشی ایجاد کند؟

اگر اینگونه بود پاکت آبمیوه باید حجیم تر می شد!

تمام این قضایا نیز به صورت عکس توجیه می شوند. آزمایشی که به راحتی می توان برای این مورد طراحی کرد این است که:

درون پاکت آبمیوه ای را خلایی تقریبی ایجاد می کنیم. این پاکت را درون محفظه ای از خلا نگهداری می کنیم تا پاکت چروکیده نشود.

سپس آنرا به فضا منتقل می کنیم و یکی از فضانوردان بوسیله ی یک نی در خلا باید سعی کند تا در آن پاکت بدمد و آنرا از هوا پر کند.

طبق این دو مثال این امر یا امکان ناپذیر است و یا به نیروی زیادی احتیاج دارد.

بهتر است بگوییم که این سری از ایده ها قبلا به ندرت بیان شده اما یا به شکست انجامیده و یا در زمان خود توجهی به آن نشده است.

سالها قبل فرضیه ای با نام Vacuum fusion (گداختگی خلا) مطرح گردید. دلیل از بیان این فرضیه افزایش فشار گازها و تبدیل آنها به مایع یا فلز آنها بود.

آمار دقیقی در دست نیست که آیا این آزمایش به صورت کامل صورت گرفت یا نه.

اما واضح است که اگر از این طرح استفاده می شد به صورت باید و شاید جوابی دریافت نمی گردید.

زیرا طرح اولیه ی مفروض جارو برقی بود و در واقع محاسبه ای دقیق برای آن انجام نشد.

اگر این طرح با بیان امروزی نظریه ی VMR – PCR انجام شود بدون شک ارزان تر و بهتر از طرح پر هزینه ی Diamond Anvil Cell (DAC) خواهد بود.

زیرا دیگر نه احتیاجی به دو تکه سلول دایاموند بزرگ خواهد بود و نه لیزر و نیروی های بسیار بزرگ می خواهیم.

به هر حال به نظر می رسد طرح گداختگی خلا در فیزیک به موفقیت دست نیافت.

جالب تر اینکه به تازگی نسلی جدید از جاروبرقی های شرکت هوور (Hoover®) با این فناوری وارد بازار شده اند.

حتی با دست یافتن به این تکنولوژی می توان گرانشی مطلوب در سفینه های فضایی ایجاد کرد!

مثال بهتر سیاه چاله ها هستند:

طبق فرضیه های فعلی ستاره ای پیر بعد از چندین سال که جرمش را سوزاند (طی یک فرآیند هم جوشی) گرانش خود را از دست می دهد و به همین دلیل میدان مغناطیسی خودش بر خود آن غلبه می کند و در نتیجه آنرا چروکیده می سازد.

مگر طبق قوانین نیروی مغناطیسی یک جسم متناسب با جرم آن نیست؟

پس چطور هنگامیکه جرم کم می شود نیروی مغناطیسی آن دست نخورده قدرتمند باقی می ماند؟

بنابراین منطقی تر است بگوییم ستاره در حالت عادی در برآیند دافعه بین خلا و خودش تنها نیروی گرانشی قوی ای را ایجاد می کند.

هنگامیکه جرم خود را از دست داده نیروی کافی برای غلبه بر نیروی خلا را نخواهد داشت. بنابراین خلا آنرا چروکیده می سازد.

این طرح منطقی است اما شاید سوالاتی پیش بیاید از قبیل اینکه چرا خلا با اینکه خالی است این همه اثر دارد؟

شاید بتوان گفت با کشف ذرات پاد یک گام به عقب بر داشتیم زیرا تمام افکار نسبت به آنها منحرف شد. در صورتیکه اصلا آنها ضد ماده نبودند.

می دانیم ذراتی مانند آنتی نوترون و آنتی پروتون ها جرم دارند.

در واقع پاد هر چیزی باید خواص مخالف اصل را حمل کند. برای مثال جرم نداشته باشد. اشعه ای از خود گسیل نکند و رفتاری موج – ذره گونه نداشته باشد.

منطقی است که ضدماده امواج نوری از خود گسیل ندهد زیرا این خاصیت مواد است. حتی ضد ماده نباید از نیرو انرژی به عنوان دو عامل مادی تبعیت کند.

اما اینگونه نیست. آنها حتی اسپین هم دارند!!!

حال اگر خلا از ذراتی به این شکل تشکیل شده باشد به راحتی می توان (تا فعلا) این مسئله را رها کرد. تا اینکه ماهیت آنها دقیقا کشف شود.

حتی اگر ساختار آنها را بفهمیم شاید درک کنیم که اثر آنها در قوانین ما نیرو و انرژی معنا می دهد در صورتیکه شاید برای آنها اثری ناشناخته و متفاوت باشد.

سوال دیگر این است که چرا این ذرات طیف ندارند؟

اگر واقعا این ذرات ضدماده باشند دلیلی برای داشتن طیف هم نخواهند داشت.

نور سفید طیف ماده است که متشکل از تمام رنگ های مواد است.

ممکن است این ذرات نور سیاه بدهند که این برای ما غیر قابل درک خواهد بود و این نور ممکن است رنگهای مختلف ضد مواد را تشکیل بدهند (اگر این ضد مواد رنگی داشته باشند)!

به هر حال این نظریه منطقی تر است زیرا هنگامیکه به مرکز ثقل و ثابت شتاب گرانشی فکر می کنید هیچ توجیه مناسبی برای آنها نمی بینید.

چرا گرانش در مرکز هر جسمی تاثیر می گذارد؟

از نظر من که این موضوع باید سریعا بعد از طرح نقض می شد.

زیرا گرانش هوشمند نیست که به دنبال مرکزی ترین نقطه بگردد و قدرت خود را در آن نقطه مرکزیت بدهد.

طبق این نظریه ی جدید از آنجا که نیرو از خلا بر زمین (برآیند این نیروها) وارد می شود در هر نقطه از یک جسم یک مقدار ثابت نیرو وارد می شود.

و درباره ی شتاب گرانشی:

چرا تمام اجسام با یک شتاب ثابت سقوط می کنند؟ این سوالی است که تا امروز کسی جواب قطعی نداده بود و در این مورد تمام ایده ها تنها در حد فرضیه بیان شده اند.

این سوال را سوالات دیگری در فیزیک سخت تر می کند:

مگر جرم جسم متناسب با نیرو نیست؟ پس چرا یک جسم با جرم بیشتر دقیقا نیروی وارده ای برابر با یک جسم با جرم کمتر دارد؟

منطقی تر است که بگوییم از آنجا که برآیند نیروهای دافعه بین زمین و خلا است هر جسمی که نیروی سقوط خود را از این مقدار ثابت می گیرد با شتاب ثابتی نیز سقوط می کند.

بدین معنا که تفاوتی ندارد ما یک توپ یک گرمی را در نظر گرفته باشیم یا یک توپ یک کیلویی را!

در هر دو حالت شتاب سقوط آنها ناشی از برآیند نیرو بین دو عامل با مقادیر ثابت است. زمین (ماده) و خلا!

از آنجاییکه این نیرو ثابت است شتاب ایجاد شده از این نیرو نیز برای هر جرمی ثابت است.

حال حدس می زنم فکر هر کسی کمی متاثر از این ایده شد که ماده می تواند دفع کند اما جذب مستقیم ندارد. زیرا جذب خود متشکل از برآیند دو یا تعداد بیشتری دافعه است.

دو توپ را فرض کنید. با به هم زدن آنها می توان آنها را از هم دور کرد. اما تنها با یک میدان مغناطیسی می توان آنها را مستقیما جذب کرد و همانطور که می دانید مغناطیس مقوله ای جدا از گرانش است.

چندی پیش بود که در سایت پارس اسکای (بخش اخبار) مطلب زیر را خواندم:

آبهي اشتكار ، مدير موسسه فيزيك و هندسه گرانشي از همين دانشگاه مي گويد" مي توان ازنسبيت عام براي توضيح كيهان در زمانيكه ماده آنقدر چگال شد كه هيچ معادله اي نمي تواند آن را توضيح دهد استفاده كرد. ما براي نگاه به وراي اين زمان و نقطه نياز به معادلات و ابزار كوانتومي داشتيم كه در زمان انيشتين در دسترس نبود." وي با همكاري پژوهشگران ديگر مدلي را تهيه كردند كه با دنبال كردن ردپاي مهبانگ و عبور از ميان آن به كيهان در حال چروكيده شدني بر مي خورد كه فيزيكي مشابه كيهان ما داشت.

اين گروه در تحقيق خود نشان دادند كه قبل از مهبانگ يك كيهان در حال منقبض شدن وجود داشت كه هندسه فضا-زمان آن مشابه كيهان در حال انبساط ما بود.زمانيكه نيروهاي گرانشي كيهان قبلي را به داخل مي كشاند ، به نقطه اي رسيد كه خواص كوانتومي فضا-زمان باعث مي شوند گرانش حالتي دافعه داشته باشد نه جاذبه. اشتكار مي گويد" ما با استفاده از اصلاحات كوانتمي معادلات كيهانشناسي انيشتين نشان داديم كه بجاي يك انفجار بزرگ كلاسيك ، درحقيقت يك "واگشت كوانتومي"  وجود داشته است. سناريوي واگشت كوانتمي بسيار واقع گرايانه بنظر مي رسد.

این موسسه تقریبا نه ماه پیش (1Q – 2006) به این موضوع رسید در حالیکه VMR – PCR این مطلب را از دو سال پیش (4Q – 2003) بیان کرده بود.

در خبر می بینیم که تبدیل جاذبه به دافعه از اثرات کوانتومی فضا – زمان معرفی شده در صورتیکه VMR – PCR دلیل واضحی را برای این اثر ارائه می دهد:

در ریاضیات به صورت جدا هیچ گاه یک فضای سه بعدی توسط خطی تک بعدی خم نمی شود. اینشتین برای حل این موضوع تعریف جدیدی به نام فضا – زمان را ارائه داد.

اما باید گفت هنگامیکه یک فضا تک بعدی است (زمان) و فضای دیگر سه بعدی (فضا) ما حتی اجازه نداریم آنها را بررسی کنیم زیرا نقطه ی اشتراکی ندارند.

لازمه ی ترکیب آنها که انطباق آنهاست.

شاید این مطالب در اوایل قرن بیستم نیز مطرح شد اما اثبات اینشتین آزمایشی بود که در آن نور به سمت زمین منحرف شده بود و از آنجا که این یک دلیل تجربی محسوب می شد مستقیما نظریه را اثبات می کرد.

اما آیا واقعا انحراف فضا باعث تغییر مسیر نور می شود؟ 

با فرض اینکه خلا مملو از ضدماده باشد با ایجاد یک جرم این ذرات باید در اطراف جرم ایجاد شده چگال تر از دیگر نقاط شوند. همین افزایش چگالی باعث فعال کردن این ذرات بدون جرم (و بدون اثر در شرایط معمولی) می شود. این ذرات شروع به دفع کردن جرم که فضای آنها را اشغال کرده می کنند. (دقیقا مانند مثال پاکت آبمیوه که ذرات هوا می خواهند فضای اشغال شده توسط خلا را خود پر کنند)!

طبق قانون سوم نیوتن مبنی بر داشتن عکس العمل برای هر عملی ذرات جرم نیز شروع به دفع (عکس العمل) می کنند. مسلما این بار نتیجه برعکس مثال آبمیوه خواهد بود زیرا مقدار جرم در مقابل خلا اندک است.

البته برآیند این نیروها کم است که چنین شتاب گرانشی اندکی ایجاد می شود. به همین دلیل می توان بیشتر شدن چگالی زمین (کم شدن حجم) آنرا به مرور زمان و با افزایش شتاب گرانشی زمین دید که البته این مقدار نا محسوس است.

روابط زیر طریقه ی احتساب این نیرو و فرمول محاسبه ی نیرو ی خلا و ماده را نشان می دهد:

F = G x Mm x Me / Re^2

 Vacuum has no mass. The distance between vacuum and earth is 0. So:

F = ma

Fe = 5.98 x 10^24 x (3 x 10^8 – 9.8) = 17.93 x 10^32

Fv = 5.98 x 10^24 x 3 x10 ^8 = 17.94 x 10^32

Fv – Fe = resultant = 0.01 x 10^32 = 10^30 (N)

This force creates the gravity acceleration constant.

S0:

Fv = MC

Fe = M(C-g)

این روابط نشان می دهند که شتاب گرانشی زمین حاصل برآیند نیروی 10^32 x 17.94 نیوتنی خلا بر زمین و نیروی 17.93 x 10^32 نیوتنی زمین بر خلا است. این برآیند به صورت تقریبی برابر با 10^30 نیوتن است.

نکات مهم دیگری که از این محاسبات بدست می آیند این است که دافعه خلا بر یک جسم برابر است با جرم جسم در سرعت نور و دافعه ی ماده بر خلا برابر است با جرم ماده در تفاضل سرعت نور و شتاب گرانشی (یا ضریب چروکیدگی ماده در نیروهای بالا).

توجه داشته باشید طبق این تعاریف از آنجا که نور در سرعت بی نهایت (مادی) قرار دارد شتاب آن نیز برابر با سرعت آن خواهد بود. بنابراین می توان تفاضل آنرا با شتاب گرانشی با در نظر گرفتن واحد شتاب انجام داد.

توجه داشته باشید که اینشتین به این دلیل شتاب را در نسبیت خاص تعریف نکرد زیرا اعتقاد داشت نور بالاترین سرعت است و حتی با دادن نیروی بیشتر سرعت آنرا بیشتر نمی کنیم .

می دانیم که اگر نوری از اتمسفر وارد خلا شود به سرعت اولیه ی خود شتاب می گیرد.

حتی امروزه ذراتی با نام تاکیون ها به فیزیک معرفی شده اند که این خود نشان می دهد نور آخرین سرعت را دارا نیست.

همچنین می دانیم که طبق نسبیت خاص و هم ارزی جرم و انرژی اگر ماده ای به سرعت نور شتاب بگیرد مقدار جرم بیشتری از آن به انرژی تبدیل می شود. در پدیده ی انتقال به آبی نیز نور بر اثر نیروی زیاد یک میدان گرانشی قوی منحرف به سمت جرم مرکزی می شود و طیف آن متمایل به آبی می گردد که این نشان دهنده ی افزایش انرژی در آن است.

VMR – PCR با این مقدمه نتیجه گیری می کند که:

الف) نور صورتی کامل از انرژی نیست و در آن جرم نیز وجود دارد.

ب) سرعت نور سرعت نهایی نیست.

ج) در پدیده ی انتقال به آبی انرژی و در نتیجه سرعت نور بیشتر می گردد.

همچنین این نظریه بازه ی نور را طبق محاسبات زیر معرفی می کند (در قالب نوری و پیرو قوانین نسبیتی و نه تاکیونی و فرا نسبیتی):

سرعت 300195025.68574004 متر بر ثانیه آخرین سرعت یک ذره – موج در قالب نوری می باشد اگر که سرعت خلا در نور 299792458 متر بر ثانیه باشد.

به همین دلیل است که نمی توان خواص نور را در کل موجی دانست زیرا کلا از انرژی نیست و به دلیل حمل مقداری جرم خواص ذره ای نیز دارد.

این نسبت باید تا حدی باشد که سرعت مجذور نور تقریبا سرعت بی نهایت باشد.

نهایت سرعت نور از رابطه ی زیر و بر طبق شکل بالا بدست می آید:

از آنجاییکه اگر ضلع پایینی مثلث سمت چپ بر ضلع پایینی مستطیل (FG) منطبق باشد خط D در سرعت C = 3 x 10^ 8 (m/s) قرار دارد نتیجه می گیریم که DC = 2707000 و حال که فرض کرده ایم طول قطر مستطیل ثابت است و با تغییر زاویه تغییر نمی کند پس طول پاره خط DC نیز ثابت و برابر با Sin θ در DC و بنابراین سرعت در D برابر است با C بعلاوه ی اندازه ی DC . ]حل: نوید حقیقت[ .

در صورتیکه:

الف) θ زاویه ی ایجاد شده بالای قطر مستطیل باشد.

ب) در هر مستطیل با رسم قطر زوایای قائمه (رئوس) آن به دو زاویه ی 70 درجه (بالای قطر) و 20 درجه (پایین قطر) تقسیم شود.

آنگاه =>

Vc (max) = C + Sin θ (C – Vl)

که در Vl آن سرعت نور در خلا برابر با 299792458 متر بر ثانیه و C ثابت تقریبی سرعت نور برابر با 3 x 10^8 متر بر ثانیه و Vc (max)  بالاترین سرعت یک ذره – موج در قالب نوری می باشد.

دو نکته در این مسئله حائز اهمیت است:

1)      طبق یکی از نظریه های اینشتین سرعت اثر گرانش برابر با سرعت تقریبی نور (نه سرعت خود نور در خلا) است که فرضیه ی همیشگی بودن اثر گرانش نیوتن را با اثباتی که از سوی کیهان شناسان در سال 2004 – 2002 صورت گرفت نقض می کند. به همین دلیل ما در این محاسبه بین دو سرعت تقریبی نور و سرعت نور در خلا تقاوت قائل شده ایم.

2)      در فرمول بدست آمده اصل تقدم ضرب بر جمع باید رعایت شود تا جواب صحیح بدست بیاید. 

 و بنابراین در این مدل هنگامیکه به سرعت مجذور نور (تقریبی) برسیم آنگاه گرانش در ما اثری نخواهد داشت و اثر زمان چندین برابر اثر معمولی آن بر ذره ای با چنین سرعتی خواهد بود.

بنابراین ذره ای با این سرعت به آینده سفر خواهد کرد. (در این سرعت شتاب برابر با تندی است).

همچنین عکس این مطلب نیز صادق است که اگر با چنین سرعتی در سفر باشیم و ناگهان چنان شتاب منفی ای پیدا کنیم که در یک ثانیه سرعتمان به صفر برسد (اصطلاحا سرعت منفی بگیریم) از زمان جا خواهیم ماند و به گذشته خواهیم رفت. (البته این بدان معناست که دیگران طبق زمان معمول می روند و ما در گذشته جا می مانیم و تنها از نظر افرادی که در زمان معمولی هستند به گذشته رفته ایم اما برای خود ما بازه ی زمانی مشخصی تکرار خواهد شد).

به همین دلیل است که کسی از آینده به گذشته نمی آید. زیرا با سفر به گذشته در بازه ی زمانی خاصی (از همان جا که سفر را شروع کرده ایم) زندانی خواهیم شد. نه به عقب می رویم و نه به جلو!

اما سفر به آینده امکان پذیر است.

از این مسائل که بگذریم باید به موضوع هم ارزی نیرو و انرژی و ارتباط آن با گرانش پرداخت.

همانطور که دیدید VMR – PCR هم نظریه ی اینشتین مبنی بر انرژی بودن ماهیت گرانش را می پذیرد و هم اثرات نیروی گرانش نیوتن را قبول دارد بنابراین سعی در ترکیب آنها دارد.

این دید ترکیبی به صورت زیر است:

1)      هنگامیکه جرمی سرعت می گیرد به نسبت سرعت جرم آن به انرژی تبدیل خواهد شد. به طوریکه اگر جرم جسمی در حالت سکون M باشد در سرعت V برابر با m خواهد بود که در آن M>m و نسبت M به m متناسب با سرعت و انرژی ایجاد شده می باشد.

2)      در فرآیند تبدیل جرم به انرژی جرم مستقیما به انرژی تبدیل نمی شود بلکه ابتدا به نیرو و سپس به انرژی تبدیل می شود.

3)       ماهیت گرانش از ترکیب دو عامل انرژی و نیرو ایجاد شده است. بر همین مبنا (در مدل مشخص شده) هنگامیکه سرعت جسمی صفر است شتاب لازم برای حرکت آن جسم تنها تابع نیروهای وارده است زیرا عامل انرژی در سرعت های بالا فعال است. بنابراین می توان گفت که اگر نور در خلا به صورت طبیعی حرکت کند عامل آن بیشتر نیرو خواهد بود تا انرژی و در هنگام انتقال به آبی نیروی بیشتری به انرژی تبدیل می شود.

4)      رابطه ی هم ارزی نیرو و انرژی به صورت زیر است: (به یاد داشته باشید که در ابتدا ما شتاب را در نسبیت تعریف و توجیه کرده ایم):    

E x a = F x C^2 ó E x g = F x C^2

 اما نیروی گرانش (وزن) همچنان با قبل تفاوتی نخواهد داشت:

Fv = MC

Fm = M (C-g)

Fg = Fv – Fm

Fg = MC – MC – Mg

è Fg = W = - Mg

*

5) محیطی که چنین پدیده هایی (افزایش انرژی) در آن توسط گرانش رخ می دهد محیط دوگانه ی انتشار می نامیم:

6) اگر جسمی به سرعت مجذور نور برسد تماما از انرژی خواهد بود و به همین دلیل تماما خاصیت موجی خواهد داشت. در این سرعت گرانشی برای جسم وجود نخواهد داشت. زیرا طبق مدل در این سرعت جسم از محیط دوگانه ی انتشار عبور کرده بنابراین دیگر محیط اثر گرانشی برای آن نخواهد بود.

  7) نسبت نیرو به انرژی در فرمول E x a = F x C^2 ó E x g = F x C^2  برابر است با:

M = F/a

a = g è M = F/ [G (Me/Re^2)

E = (F x Re^2 x C^2)/ (G x Me)

è E ≈ F (9.18 x 10^15)

یعنی هر ژول انرژی تقریبا معادل 9.18 x 10^15 نیوتن است! این عدد را ثابت هم ارزی می نامیم.

حال VMR – PCR چگونه اثبات می کند که انرژی نیز عاملی در ماهیت گرانش است؟

یک دلیل تجربی ویژه برای اثبات این مطلب وجود دارد که علاوه بر اثبات اینکه دافعه ی خلا متناسب با دافعه ی ماده است اثبات می کند  که انرژی یکی از عوامل ماهیت گرانش نیز هست.

طبق فرمول زیر انرژی لایه های الکترونی بدست می آید:

که در آن  ثابت ریدربرگ و Q بار هسته ی اتم و n تعداد عدد کوانتومی اصلی و e بار الکترون و h ثابت پلانک و C ثابت سرعت نور می باشد. (مرحله ی ریدربرگ تنها به عدد کوانتومی اصلی وابسته است و از بین یک تا 10^30  الکترون ولت بر طبق آن تعیین می شود).

طبق این فرمول هرچه عدد کوانتومی اصلی (لایه ی الکترونی) بیشتر بشود باید انرژی آن لایه و الکترون هایش نیز بیشتر بشود.

اما تجربیات چیز دیگری را نشان می دهند. شکل زیر مقادیر انرژی لایه های یک اتم اورانیوم است:

همانطور که می دانید بین اتم و اولین لایه ی الکترونی و همچنین بعد از آخرین لایه ی الکترونی خلا وجود دارد. طبق تعاریف گفته شده باید فرآیند دفع در آنها نیز صورت بگیرد و طبق قوانین باید در نزدیکترین نقطه به منبع دفع ماده اثر گرانش باید برابر با اثر گرانش در نزدیک ترین نقطه به منبع دفع خلا باشد و فاصله ی میانگین بین آنها باید از اثر گرانش بیشتری برخوردار باشد.

می بینید که در شکل بالا لایه های آخر و اول انرژی یکسانی دارند. در صورتیکه طبق مدل اتمی بور اگر الکترونی بخواهد به لایه ی بالاتری برود باید انرژی بیشتر داشته باشد. بنابراین لایه ی آخر الکترونی قطعا باید از لایه ی اول الکترونی طبق فرمول ذکر شده انرژی بیشتری داشته باشد.

اما همانطور که می بینید در طبیعت این مورد نیز از VMR – PCR پیروی می کند.

دقیقا لایه ی چهارم که لایه ی میانی هست نیز از انرژی بیشتر برخوردار است!

بنابراین متوجه می شویم گرانش ماهیتی دوگانه از عوامل انرژی و نیرو دارد و تبادل ذره و گراویتونی در کار نیست. (اگر ذرات خلا را گراویتون بنامیم آن وقت تمام اثرات را باید به آنها نسبت دهیم در صورتیکه می دانیم ذرات خلا بدون وجود ذرات ماده در اطراف خود گرانشی ایجاد نمی کنند و می دانیم که ذرات در هر دو طرف ثابت اند و حرکت نمی کند تنها یکدیدگر را دفع می کنند. ذراتی که در این فرآیند دفع حرکت می کنند را در بخش بعد بررسی می کنیم).

بر همین مبنا پیش بینی می کنیم که در زمین نیز هسته بیشترین گرانش را ندارد بلکه فاصله ی میانی بیشترین گرانش را دارد. (فاصله ی میانی به صورت تقریبی = فاصله ی آخرین لایه جو از زمین بعلاوه ی شعاع زمین تقسیم بر دو). بنابراین طبق این مدل اگر از نقطه ی میانی به زمین نزدیک شویم گرانش بیشتر خواهد بود تا اگر به همان اندازه به خلا نزدیک شویم:

همانطور که گفتیم حال قصد داریم ذراتی را که در این فرآیند حرکت می کنند و تنها رد می شوند و نه بدل بررسی کنیم. (چون برآیند از سمت خلا به ماده است بنابراین تنها ذراتی ترکیبی بر جو زمین سقوط می کنند).

حتی اگر این موضوعات (دفع خلا و ماده) با اختراع جاروبرقی کشف نشده بودند باید با بیان تشعشات چرنکوف مطرح می شدند.

جالب است که از سال 1927 دانشمندان  اظهار دارند که ماهیت پرتوهای کیهانی را کاملا شناخته اند. اما چگونه امکان دارد که پرتوهایی که خود از اتم های هیدروژن (96 درصد) و هلیم (یک درصد) و کربن – نیتروژن – اکسیژن – فلئور و ذرات پروتون (96 درصد) – ذرات آلفا (3 درصد) – پرتوهای گاما – الکترون – پوزیترون و نوترینو تشکیل شده اند در برخورد با اتم های تشکیل دهنده ی جو آنها را تجزیه کنند؟

طبق فرضیه ها پرتوهای کیهانی با برخورد به هسته ی اتم های جوی به مقدار تجزیه شده ای از خود + ذرات بنیادی هسته + نوترینو و چند نوع مزون (پاد – مجازی – مثبت) تبدیل می شوند.

در صورتیکه در شیمی هر اتمی پروتون را دفع می کند – در برخورد با هیدروژن هایبرید می شود و با بمباران هلیم یا ذرات آلفا دو عدد اتمی و چهار اتم جرمی به آن اضافه می شود.

در هیچ کدام از این فرآیندها نیز هیچ ذره ای با انرژی بالا بوجود نمی آید.

اینجاست که متوجه می شویم تعریف ما از پرتوها کیهانی دقیق نبوده است.

 بنابراین احتمال می دهیم با برخورد این ذره به اتم های جوی آنها بیشتر به اتم های سبک تر و چند نوع ذره ی بنیادی تبدیل می شوند.

گازهای دیگر که خود در جو موجود هستند و ممکن است طی فرآیندهای شناخته شده با این مواد ترکیب شوند.

پرتوهای چرنکوف در دنباله ی این ذرات نشان دهنده ی سرعت فرانور آنهاست و پرتوهای کیهانی نیز تشکیل شده از پرتوهایی هستند که پس از برخورد با اتمهای جوی تشکیل شده اند.

فرآیند بالا به راحتی توسط امواج هادرونیک نیز قابل اثبات است.

بعد از بیان فرمول پرتوهای کیهانی و ایجاد فرآیند هادرونیک جوابی برای این قضیه نبود که چرا مقداری از پرتوهای کیهانی بر روی اولین ذرات جوی تاثیر می گذارند و مقداری از آنها از این مواد عبور کرده و به مراحل بعدی می رسند. اما پرتوهای کیهانی هیچ گاه به زمین نمی رسند؟

بعد از مدتی دانشمندان متوجه شدند انرژی این پرتوها در فرآیندی به نام امواج هادرونیک(Hadronic cascades) تبدیل به ذرات و امواج مختلف می شود و به همین دلیل کل پرتو دیگر انرژی رسیدن به زمین را ندارد و قسمت زیادی از آن در راه تجزیه به بسته های جزئی تر انرژی و ماده شده است.

مدل امواج هادرونیک به صورت زیر است:

   اما این دانشمندان نتوانستند متوجه شوند که چرا با اتمام این فرآیند و تجزیه ی جز به جز پرتو چرا هنوز اشعه ی چرنکوف مسیر خود را ادامه می دهد؟

در واقع اینکه انرژی این پرتو از کجا تامین می شد؟

 این مطلب را به صورت تاکیونی توجیه می کند:VMR – PCR

در این توجیه طبق شکلی که در ابتدای موضوع بیان کردیم ذره ای  به نام (ε) با سرعت C^2 در دنباله ی خود به دلیل سرعت بالا اشعه ی چرنکوف ایجاد می کند و این ذره در برخورد با اتم ها جوی با ایفای نقشی نیمه کاتالیزگر از پرتوی چرنکوف در دنباله ی خود (در دنبال اشعه ی چرنوکوف) پرتوهای کیهانی را ایجاد می کند. 

بنابراین این ذرات چیزی از خود مصرف نمی کنند و اگر هم بکنند طبق این محاسبات نباید اثری در خود آنها ایجاد شود:

این محاسبات نشان می دهند که  در این ذرات m = E = F = V = ∞ زیرا این ذرات باید بر فراز جو (زوایای 180 و 360) سقوط کنند که کتانژانت این زوایا تعریف نشده است. مقادیر صورت طبق فرمول صفر شده و مخرج نیز تعریف نشده است بنابراین مقادیر برای این ذره تعریف نشده (بی نهایت) می باشد. از آنجاییکه بی نهایت نیز برای ما مشخص نیست تقریبا تعریف نشده است.

می دانیم که سرعت این ذره در نهایت است و سرعتی بالاتر از آن نداریم. پس زمان نیز در این سرعت برای جسم تعریف نمی شود و در واقع در نهایت است. بنابراین تمام عوامل دیگر از جمله نیرو و جرم و انرژی برای این ذره بی نهایت (تعریف نشده) می شوند.

مثال قابل درک تر این است که:

اگر دو ماشین با سرعت تقریبا یکسان به یکدیگر برخورد کنند تکه های خرد شده ی آنها در زوایای خاصی نسبت به زاویه ی روبرویی دو ماشین و با سرعتی بیشتر از سرعت دو ماشین به اطراف پرتاب می شوند.

همین موضوع به همین شکل برای مواد اتفاق می افتد. نیروی دفع خلا با سرعت تقریبی نور و نیروی دفع ماده با سرعتی کمی پایین تر به هم برخورد می کنند. از آنجا که برآیند دافعات به سمت زمین است ذرات حاصل از برخورد با سرعتی بیشتر از نور بر فراز جو زمین سقوط می کنند.

مثال تجربی دیگر بمباران اتم بوسیله ی نوترون است. یک نوترون و یک اتم با سرعتی کم به هم دیگر برخورد کرده و از آنها امواجی ساطع می شود که سرعت نور را دارند.

حتی اینگونه می فهمیم که تفاوتی بین تولید اشعه ی چرنکوف در پدیده های چرنکوف و بزامشتراهلونگ نیست.

زیرا اثر چرنکوف مثال مایکروسکوپیک این اثر (تولید این اشعه ها در اتمسفر سیارات) است و اثر بزامشتراهلونگ مثال میکروسکوپیک این اثر (تولید این تشعشات در اتم ها) می باشد.

این اشعه ها به این دلیل در سیارات بدون جو دیده نمی شود که ذرات نام برده توانایی شکست و تجزیه ی عظیم سطح سیاران خاکی بدون جو را ندارند.

لازم به ذکر است که طبق این فرآیند انرژی تمام ذرات پر انرژی ای که در یک ثانیه به جو زمین وارد می شوند نباید بیشتر از 1.95 x 10^17 ژول باشد. (دافعه ی زمین تقسیم بر ثابت هم ارزی)! 

همچنین این تشعشعات در اتم های سبک دیده نمی شوند زیرا در آنها لایه های الکترونی و در واقع پدیده ی دافعه ی خلا و ماده و در نتیجه انتشار ذرات پر سرعت و پر انرژی کمتر است.

البته طبق قوانین این پرتوها در اتم های سبک نیز وجود دارند اما به دلیل مقدار کم به سختی دیده می شوند.

پیدایش دانش شیمی (Chemistry science)

سیر تکامی و رشد

• طلا ، اولین فلزی بود که توسط بشر کشف شد و نقره پس از طلا کشف شد و در زندگی بشر کاربرد پیدا کرد.
  
  مس سومین فلزی بود که کشف شد. سرب ، قلع و جیوه بعد از مس و قبل از آهن کشف شدند.
  
  آهن به علت دشواریهایی که در استخراج آن وجود داشت، دیرتر از فلزات فوق کشف و مورد استفاده قرار گرفت.
  
  
• ساختن شیشه رنگی (سبز و آبی) و شیشه بی‌رنگ در مصر و بین‌النهرین و در کشورهای مجاور دریای اژه و دریای سیاه و تهیه بطری‌های شیشه‌ای در بین‌النهرین متداول شد.
  
  
• کوزه‌گری ، سفالگری و استفاده از لوحه‌های سفالی و تهیه لعاب و لعاب دادن ظروف سفالی در مصر و بین‌النهرین متداول شد.
  
  
• تهیه پارچه‌های نخی ، ابریشمی و پشمی و رنگرزی آنها با رنگهای نیلی ارغوانی و قرمز و … رواج یافت. رنگ قرمز از حشره‌ای به نام قرمزدانه ، رنگ نیلی از گیاهی بنام ایندیگو و رنگ بنفش از جانور دریایی بدست آمد.
  
  
• دباغی پوست با استفاده از زاجها ، تهیه الکل ، سرکه ، روغن ، مومیا و استخراج نمک از آب دریا انجام گرفت.

طبقه‌بندی علم شیمی

شیمی محض یا شیمی نظری

شیمی عملی یا شیمی کاربردی

دامنه علم شیمی

مدل‌های ساختمان هسته‌ای