اکتشافات

بشر

نقطه کوانتومی چیست؟

نقطه کوانتومی چیست؟

موادی از قبیل سولفید سرب، سولفید روی، فسفات ایندیوم و غیره بسته به اندازه، طول موج یا رنگ معینی از نور را پس از تحریک الکترون ها با استفاده از یک منبع خارجی از خود ساطع می کنند. انتشار نور توسط نقاط کوانتومی در تشخیص های پزشکی کاربرد فراوانی دارد. این نقاط به صورت برچسب فلوئورسانتی عمل می کنند با این تفاوت که در برابر درخشان شدن خاصیت و توانایی خود را از دست نمی‌دهند و در برابر تعداد سیکل های تحریک و انتشار نور مقاومت بیشتری از خود نشان می دهند
کاربردهای نقاط کوانتومی

 

نقاط کوانتومی می توانند به گونه ای تنظیم شوند که در رنگ های مختلف با یک طول موج نور معین بدرخشند. به عبارتی می توانیم نقاط کوانتومی را بسته به فرکانس مورد نیاز نور انتخاب کنیم و باعث شویم تا یک گروه از نقاط کوانتومی مشابه گروه دیگری با یک یک طول موج بدرخشند. این امر به برچسبهای چندگانه امکان می دهد تا با استفاده از یک منبع نور وارد ردیابی شوند.
در دانشگاه فنی جورجیا و مرکز تحقیقات کمبریج ار نقاط کوانتومی در تصویر برداری سلول های تومور در موش استفاده شده است. این نقاط کوانتومی از هسته های کادمیومی به قطر 5 نانومتر که با سولفید سلینید پوشیده شده بودند درست شده بودند و توسط پوششی از پلیمر محافظت می شدند تا از حمله آنتی بادی های بدن موش به آنها و نیز نشت یونهای کادمیوم و سلینیوم سمی در بدن جلوگیری شود
.

به پوسته خارجی این نقاط کوانتومی آنتی بادیهایی متصل شد تا به صورت هدفمند به سلول تومور پرستات متصل شوند.

 نقاط کوانتومی با کمک جریان خون و از طریق تزریق وارد بدن شده و در محل تومور جمع شدند تا علاوه بر ایجاد قابلیت آشکار سازی در تصویربرداری به درمان و نابودی این سلولهای تومور نیز کمک نمایند.
امروزه از نقاط کوانتومی در تشخیص مرز واقعی بین سلولهای سالم و سلولهای تومور در مغز کمک گرفته می شود. تیمی از محققان از بنیاد کلینیک کلیولند اعلام داشته اند که نقاط کوانتومی در هنگام تزریق به حیوانات مبتلا به تومور مغزی در محل تومور تجمع می کنند این نقاط کوانتومی قابل رویت هستند و حتی زمانی که تحت تابش قرار نمی گیرند نیز مرئی می باشند.

 نتایج کار این تیم تحقیقاتی در مجله نئوسرجری درج شده است. بر این اساس زمانی که حجم زیادی از نقاط کوانتومی به موشهای مبتلا به تومور مغزی تزریق شد، نانوکریستال های فلوئوروسانت در سلول های ایمنی موش ها (ماکروفاژها ) تجمع می کنند. این سلولها می توانند از سد بین مغز و خون بگذرند و در اطراف سلولهای مغزی جای گیرند.

زمانی که نور آبی یا نور ماورای بنفش به آنها تابانده می شود از خود نور فلوئورسانس قرمز ساطع می کنند. محقق این نور را با استفاده از دوربین های دیجیتالی ویژه ، وسایل اسپکتروسکوپی اپتیکی یا میکروسکوپ فلوئورسانس میدان تاریک دریافت می کنند و بدین ترتیب مکان دقیق تومور و حدفاصل آن با بافت سالم را تعیین می‌کنند.

منبع:

بانک مقالات فیزیک

 

+ نوشته شده در  ساعت   توسط احمدرضا هاتفی  | 

اورانیوم

اورانیوم یکی از عنصرهای شمیایی است که عدد اتمی آن ۹۲ و نشانه آن U است و در جدول تناوبی جزو آکتنیدها قرار می‌گیرد. ایزوتوپ ‎۲۳۵U آن در نیروگاه‌های هسته‌ای به عنوان سوخت و در سلاح‌های هسته‌ای به عنوان ماده منفجره استفاده می‌شود.
اورانیوم به طور طبیعی فلزی است سخت، سنگین، نقره‌ای رنگ و پرتوزا. این فلز کمی نرم تر از فولاد بوده و تقریبآ قابل انعطاف است. اورانیوم یکی از چگالترین فلزات پرتوزا است که در طبیعت یافت می‌‌شود. چگالی آن ۶۵٪ بیشتر از سرب و کمی کمتر از طلا است.
سال‌ها از اورانیوم به عنوان رنگ دهنده لعاب سفال یا برای تهیه رنگ‌های اولیه در عکاسی استفاده می‌شد و خاصیت پرتوزایی (رادیواکتیو) آن تا سال ۱۸۶۶ ناشناخته ماند و قابلیت آن برای استفاده به عنوان منبع انرژی تا اواسط قرن بیستم مخفی بود.
● فراوانی
این عنصر از نظر فراوانی در میان عناصر طبیعی پوسته زمین در رده ۴۸ قراردارد.
اورانیوم در طبیعت بصورت اکسید و یا نمک‌های مخلوط در مواد معدنی (مانند اورانیت یا کارونیت) یافت می‌‌شود. این نوع مواد اغلب از فوران آتشفشان‌ها بوجود می‌‌آیند و نسبت وجود آنها در زمین معادل دو در میلیون نسبت به سایر سنگها و مواد کانی است. اورانیوم طبیعی شامل ‎۹۹/۳% از ایزوتوپ ‎۲۳۸U و ‎۰/۷% ‎۲۳۵U است.
این فلز در بسیاری از قسمت‌های دنیا در صخره‌ها، خاک و حتی اعماق دریا و اقیانوس‌ها وجود دارد. میزان وجود و پراکندگی آن از طلا، نقره یا جیوه بسیار بیشتر است.
● تاریخچه
اورانیوم در سال ۱۷۸۹ توسط مارتین کلاپروت (Martin Klaproth) شیمی دان آلمانی از نوعی اورانیت بنام پیچبلند (Pitchblende) کشف شد. این نام اشاره به سیاره اورانوس دارد که هشت سال قبل از آن، ستاره شناسان آن را کشف کرده بودند.
اورانیوم یکی از اصلی‌ترین منابع گرمایشی در مرکز زمین است و بیش از ۴۰ سال است که بشر برای تولید انرژی از آن استفاده می‌‌کند.
دانشمندان معتقد هستند که اورانیوم بیش از ۶/۶ بیلیون سال پیش در اثر انفجار یک ستاره بزرگ بوجود آمده و در منظومه شمسی پراکنده شده است.
● ویژگی‌های اورانیوم
اورانیوم سنگین‌ترین (به بیان دقیقتر چگالترین) عنصری است که در طبیعت یافت می‌شود (هیدروژن سبکترین عنصر طبیعت است.)
اورانیوم خالص حدود ‎۱۸/۷ بار از آب چگالتر است و همانند بسیاری از دیگر مواد پرتوزا در طبیعت بصورت ایزوتوپ یافت می‌‌شود.
اورانیوم شانزده ایزوتوپ دارد. حدود ‎۹۹/۳ درصد از اورانیومی که در طبیعت یافت می‌شود ایزوتوپ ۲۳۸ (U-۲۳۸) است و حدود ‎۰/۷ درصد ایزوتوپ ۲۳۵ (U-۲۳۵). دیگر ایزوتوپ‌های اورانیم بسیار نادر هستند.
در این میان ایزوتوپ ۲۳۵ برای بدست آوردن انرژی از نوع ۲۳۸ آن بسیار مهم‌تر است چرا که U-۲۳۵ (با فراوانی تنها ‎۰/۷ درصد) آمادگی آن را دارد که در شرایط خاص شکافته شود و مقادیر زیادی انرژی آزاد کند. به این ایزوتوپ Fissil Uranium، به معنای «اورانیوم شکافتنی» هم گفته می‌‌شود و برای شکافت هسته‌ای استفاده می‌شود.
اورانیوم نیز همانند دیگر مواد پرتوزا دچار تباهی می‌‌شود. مواد رادیو اکتیو دارای این خاصیت هستند که از خود بطور دایم ذرات آلفا و بتا و یا اشعه گاما منتشر می‌‌کنند.
U-۲۳۸ باسرعت بسیار کمی تباه می‌‌شود و نیمه عمر آن در حدود ‎۴،۵۰۰ میلون سال (تقریبآ معادل عمر زمین) است.
این موضوع به این معنی است که با تباه شدن اورانیوم با همین سرعت کم انرژی معادل ‎۰/۱ وات برای هر یک تن اورانیوم تولید می‌‌شود و این برای گرم نگاه داشتن هسته زمین کافی است.
● شکاف هسته‌ای اورانیوم
U-۲۳۵ قابلیت شکاف هسته‌ای دارد. این نوع از اتم اورانیوم دارای ۹۲ پروتون و ۱۴۳ نوترون است (بنابراین جمعآ ۲۳۵ ذره در هسته خود دارد و به همین دلیل U-۲۳۵ نامیده می‌‌شود)، کافی است یک نوترون دریافت کند تا بتواند به دو اتم دیگر تبدیل شود.
این عمل با بمباران نوترونی هسته انجام می‌‌گیرد، در این حالت یک اتم U-۲۳۵ به دو اتم دیگر تقسیم می‌‌شود و دو، سه و یا بیشتر نوترون آزاد می‌‌شود. نوترون‌های آزاد شده خود با اتم‌های دیگر U-۲۳۵ ترکیب می‌‌شوند و آنها را تقسیم کرده و به همین منوال یک واکنش زنجیره‌ای از تقسیم اتم‌های U-۲۳۵ تشکیل می‌‌شود.
اتم U-۲۳۵ با دریافت یک نوترون به اورانیوم ۲۳۶ تبدیل می‌‌شود که ثبات و پایداری نداشته و تمایل دارد به دو اتم با ثبات تقسیم شود. انجام عمل تقسیم باعث آزاد شدن انرژی می‌‌شود بگونه‌ای که جمع انرژی حاصل از تقسیم زنجیره اتمهای U-۲۳۵ بسیار قابل توجه می‌شود.
● نمونه‌ای از این واکنش‌ها به اینصورت است:
U-۲۳۵ + n –> Ba-۱۴۱ + Kr-۹۲ + ۳n + ‎۱۷۰ Million electron Volts‎
U-۲۳۵ + n –> Te-۱۳۹ + Zr-۹۴ + ۳n + ۱۹۷ Million electron Volts
که در آن: electron Volt = ۱.۶۰۲ x ۱۰-۱۹ joules
(یک ژول انرژی معادل توان یک وات برای مصرف در یک ثانیه است)
مجموع این عملیات ممکن است در محلی بنام رآکتور هسته‌ای انجام گیرد. رآکتور هسته‌ای می‌‌تواند از انرژی آزاد شده برای گرم کردن آب استفاده کند تا در نهایت از آن برای راه اندازی توربین‌های بخار و تولید برق استفاده شود.

منبع:

دانشجویان

منبع:articles.ir

+ نوشته شده در  ساعت   توسط احمدرضا هاتفی  | 

سونامی

سونامی، آبلرزه یا غریاله [۱] یکی از پدیده‌های جغرافیایی است. غریاله به لرزش شدید آب دریا گفته می‌شود که در پی زمین‌لرزه‌های زیر دریا پدید می‌آید. آبی که به لرزه در آمده به شکل موج‌های عظیم به کرانه‌ها رسیده و ویرانی به بار می‌آورد. غریاله واژهٔ فارسی بومی برای این پدیده در استان بوشهر است و پدیدهٔ غریاله در کرانه‌های خلیج فارس نیز دارای پیشینه است. غریاله‌ها معمولاً پس از یک زمین‌لرزه بزرگ (با حرکت رو به بالا)، فعالیت آتشفشانی زمین‌لغزه و یا برخورد شهابسنگ‌ها پدید می‌آیند. بسیاری از غریاله‌ها در کرانه‌های ژاپن رخ می‌دهند و از اینرو واژه ژاپنی مربوط به این پدیده یعنی (津波 تسونامی) به زبان انگلیسی و از آن راه به بسیاری زبان‌های دیگر نیز راه یافته است.

چگونگی پخش امواج آبلرزه.
چگونگی پخش امواج آبلرزه.

پس از غریاله‌ها معمولاً گسل‌های بزرگی در بستر دریاها پدید می‌آیند. سرعت موج‌های آبلرزه‌ای گاه به بیش از ۸۰۰ کیلومتر در ساعت می‌رسد. غریالهٔ سال ۱۷۸۸ لیسبون (پرتغال) با موج‌هایی به بلندی حدود ۱۸ متر به شهر هجوم برد و ساکنان آن شهر را در کام خویش به هلاکت رساند. یکی از بزرگ‌ترین غریاله‌ها که در سال ۲۰۰۴ میلادی در نزدیکی سوماترای اندونزی روی داد باعث ویرانی عظیم و کشته شدن پیرامون ۱۰۰ هزار تن در جنوب آسیا شد.

تصویر:آبلرزه(سونامی) اندونزی در سال ۲۰۰۴.gif
آبلرزه(سونامی) اندونزی در سال ۲۰۰۴.

در کتاب‌های‌ تاریخ‌ آمده‌ که‌ بندر بزرگ‌ و پهناور سیراف‌ در جنوب ایران تا سده چهارم‌ هجری‌ و عصر دیلمیان‌ بندری‌ آباد و پر رونق‌ بوده‌ و ناگهان‌ بر اثر زلزله‌ای‌ قسمت‌ بزرگی‌ از شهر به‌ زیر آب‌ رفته‌ که‌ آثار آن‌ هنوز هم‌ مورد توجه‌ باستان‌ شناسان‌ ایرانی‌ وخارجی‌ است‌. آیا غریاله‌ سیراف‌ را ویران‌ کرد و به‌ زیر آب‌ برد پاسخ‌ این‌ سؤال‌ را باید در علم‌ زمین‌شناسی‌ تاریخی‌ یافت‌.

از ویکیپدیا

منبع:

 

+ نوشته شده در  ساعت   توسط احمدرضا هاتفی  | 

سلولهای بنیادی و پرورش ابر انسانها

مقدمه ................................................................................................

درون جنین میلیونها سلول بنیادی وجود دارد که بزرگی همه آنها کمتر از یک نقطه است. این سلولها از پتانسیل بالایی برخوردار هستند و می‌توانند طی فرایند تمایز یابی به سلولهای بافتهای مختلف در بدن تبدیل شوند. پتانسیل تقریبا نامحدود این سلولها آنها را در کانون تحقیقات پزشکی قرار داده است. تصور کنید که این سلولها بتوانند حافظه بیمار مبتلا به آ آلزایمر را به وی برگردانند.

پوستی را که در اثر سانحه آسیب دیده جایگزین کنند یا بیمار معلولی را قادر به راه رفتن دوباره کنند! و .... اما پیش از آنکه دانشمندان نحوه استفاده از سلولهای بنیادی را برای مقاصد پزشکی فرا بگیرند باید دریابند که چگونه می‌توانند قدرت این سلولها را تحت کنترل خود درآورند. آنها باید نحوه استفاده از سلولهای بنیادی و تبدیل آنها به بافتها یا اندامهای خاصی را فرا بگیرند تا بتوانند یک بیمار یا بیماری علاج کنند.




Farid ghandi
سلول تخم لقاح یافته

سلول بنیادی چیست؟

سلول بنیادی سازنده بدن انسان است. سلولهای بنیادی درون جنین در نهایت به سلول ، بافت و اندامهای مختلف بدن جنین تبدیل می‌شوند. برخلاف یک سلول معمولی که قادر است با تکثیر شدن چندین سلول از نوع خود را بوجود آورد سلول بنیادی همه منظوره و بسیار توانمند است و وقتی تقسیم شود، می‌تواند به هر یک از انواع سلولها در بدن تبدیل شود. سلولهای بنیادی از قابلیت خود نوسازی هم برخوردارند. سلولهای بنیادی خود بر دو نوع هستند. سلولهای بنیادی جنینی و سلولهای بنیادی بالغ.

سلولهای بنیادی جنینی از جنین بدست می‌آیند. یک جنین 3 تا 5 روزه حاوی سلولهای بنیادی است که به شدت در حال تکثیر هستند تا اندامها و بافتهای مختلف جنین را بسازند. افراد بالغ نیز در قلب
،  مغز،  مغز استخوان  ،  ریه ها و اندامهای دیگر خود سلولهای بنیادی دارند. این سلولها مجموعه‌های درونی مخصوص ترمیم هستند و سلولهایی که بر اثر بیماری ، مصدومیت و کهولت سن صدمه می‌بینند دوباره تولید می‌کنند.

تاریخچه

در اوایل دهه 1980 میلادی دانشمندان نحوه قرار گرفتن سلولهای بنیادی جنینی از موش و کشت آنها را در آزمایشگاه فرا گرفتند و در سال 1998 برای اولین بار در سلولهای بنیادی جنینی انسان را در آزمایشگاه تولید کردند. اما این سوال پیش می‌آید که پژوهشگران جنین انسان را از کجا بدست می‌آورند؟ جنین را می‌توان با تولید مثل ، تلفیق  اسپرم و تتخمک یا شبیه سازی تولید کرد.




Farid Ghandi
جنین در مرحله 8 سلولی

راههای تولید جنین

تولید مثل

این راه طبیعی تولید جنین است.

تلفیق گامتها در شرایط آزمایشگاه

پژوهشگران تمایل زیادی به تولید جنین از طریق تلفیق اسپرم و تخمک ندارند. با این وجود بسیاری از آنها جنینهای بارور شده در کلینیکهای بارورسازی استفاده می‌کنند. گاهی اوقات زوجهایی که نمی‌توانند بطور طبیعی بچه‌دار شوند و می‌خواهند به شیوه مصنوعی صاحب فرزند شوند چندین جنین بارور شده تولید می‌کنند که همگی آنها مورد استفاده قرار نمی‌گیرند. و جنینهای اضافی را برای انجام تحقیقات علمی اهدا کنند.

شبیه سازی درمانی

در این شیوه یک سلول از بیماری‌ که نیازمند درمان از طریق سلول بنیادی است با تخمک اهدا شده ادغام می‌شود. پس از آن  هسته تخمک جدا شده و هسته سلول شخص بیمار جایگزین آن می‌گردد. سپس تخمک حاصل از طریق شیمیایی یا الکتریکی تحریک می‌گردد تا  تقسیم سلولی انجام دهد. جنین حاصل مواد ژنتیکی بیمار را حمل خواهد کرد که می‌تواند پس زدن سلولهای بنیادی را پس از پیوند آنها به میزان زیادی کاهش دهد.

تکثیر سلولهای بنیادی در آزمایشگاه

جنین 3 تا 5 روزه را بلاستوسیست می‌نامند. یک بلاستوسیست توده ای مشکل از 100 سلول و یا بیشتر است. سلولهای بنیادی سلولهای درونی بلاستوسیست هستند که در نهایت به هر سلول ، بافت و اندام درون بدن تبدیل می‌شوند. دانشمندان سلولهای بنیادی را از بلاستوسیست جدا کرده و آنها را درون ظرف پتری دیش در آزمایشگاه کشت می‌دهند. پس از آنکه سلولها چندین بار تکثیر شدند و میزان آنها از گنجایش ظرف کشت فراتر رفت آنها را از آن ظرف برداشته و درون چندین ظرف قرار می‌دهند. سلولهای بنیادی جنینی که چندین ماه بدون ایجاد تمایز پرورش یافته‌اند خط سلول بنیادی نامیده می‌شوند.

این خطوط سلولی را می‌توان منجمد کرده و بین آزمایشگاهها به اشتراک گذاشت. کار با سلولهای بنیادی بالغ برای دانشمندان سخت‌تر است. زیرا استخراج و کشت آنها نسبت به سلولهای بنیادی جنینی دشوارتر است. یافتن سلولهای بنیادی در بافت بالغ به تنها مشکل است بلکه دانشمندان هم برای کنترل آنها در آزمایشگاه با مشکل رو به رو هستند. اما حتی کنترل سلولهای بنیادی جنینی هم که به خوبی در آزمایشگاه پرورش می‌یابند آسان نیست دانشمندان همچنان در تلاشند تا این سلولها را به رشد در انواع خاصی از بافت وادارند.




Farid Ghandi
جنین در مرحله 38 روزه

موانع بر سر راه استفاده از سلول بنیادی

یکی از این موانع مشکل پس زدن است. اگر سلولهای بنیادی جنینی اهدا شده به یک بیمار تزریق شوند ممکن است سیستم ایمنی بدن بیمار این سلولها را مهاجمان خارجی تلقی کرده و به آنها حمله کند. اما استفاده از سلولهای بنیادی بالغ تا حدودی از این مشکل می‌کاهد. زیرا  سیستم ایمنی بدن بیمار سلولهای بنیادی خود بیمار را پس نمی‌زند.

کاربرد سلولهای بنیادی در بازسازی سلولها

از سلولهای بنیادی می‌توان برای بازسازی سلولها یا بافتهایی استفاده کرد که بر اثر بیماری یا جراحت صدمه دیده‌اند. این نوع درمان به درمان سلولی معروف است. یکی از کاربردهای بالقوه این شیوه درمان ، تزریق سلولهای بنیادی جنینی در قلب برای بازسازی سلولهایی است که بر اثر حمله قلبی صدمه دیده‌اند. در یکی از تحقیقات ، پژوهشگران زمینه  سکته قلبی چندین موش را فراهم کرده و پس از آن سلولهای بنیادی جنینی را درون قلب آسیب دیده موشها تزریق نمودند. در نهایت سلولهای بنیادی  بافت ماهیچه آسیب دیده را بازسازی کردند و کارکرد قلب موشها را بهبود بخشیدند.

از سلولهای بنیادی می‌توان برای بازسازی سلولهای مغزی بیماران مبتلا به
پارکینسون استفاده کرد. این بیماران فاقد سلولهایی هستند که ناقل عصبی موسوم به دوپامین را تولید می‌کنند. بدون وجود این پیک شیمیایی حرکت بیماران مبتلا به پارکینسون نامنظم و منقطع است. و این افراد از ارزشهای غیر قابل کنترل رنج می‌برند. در تحقیقات انجام شده روی موشها پژوهشگران سلولهای بنیادی جنینی را در مغز موشهای مبتلا به بیماری پارکینسون تزریق کردند و شاهد آن بودند که سلولهای بنیادی ، موشها را بهبود بخشیدند. دانشمندان امیدوارند که روزی بتوانند این موفقیت خود را در انسانهای مبتلا به پارکینسون هم تکرار کنند.




Farid Ghandi
جنین دو ماهه

کاربرد سلولهای بنیادی در تولید اندام کامل

شاید دانشمندان بتوانند حتی یک اندام کامل را در آزمایشگاه پرورش داده و آن را جایگزین اندامی کنند که بر اثر بیماری آسیب دیده است. برای این کار باید نوعی چارچوب از جنس پلیمر زیست تجزیه پذیر را به شکل اندام مورد نظر بسازند و سپس آن را با سلولهای بنیادی جنینی یا بالغ بارور سازند. پس از آن عوامل رشد مخصوص آن اندام افزوده می‌شوند تا پرورش اندام را تحت کنترل و هدایت درآورند.

پس از آنکه چارچوب با بافت خاص آن اندام پوشیده شد آن را به بیمار پیوند می‌زنند. با بوجود آمدن بافت از سلولهای بنیادی چارچوب تجزیه شده و در نهایت یک گوش
، کبد یا هر اندام دیگر باقی خواهد ماند. از جمله بیماریهایی که احتمالا روزی یا درمان سلولی معالجه خواهند شد می‌توان به پارکینسون ، دیابت ، بیماری قلبی ، صدمه به نخاع ، سوختگی ، آلزایمر و ضعف بینایی اشاره کرد.

اختلاف نظر در مورد تحقیقات سلول بنیادی

تحقیقات سلول بنیادی یکی از بزرگترین موضوعاتی است که اجتماعات علمی و مذهبی را رو در رو قرار داده است و هسته این اختلاف یک سوال است حیات چه موقع آغاز می‌شود؟ برای بدست آوردن سلولهای بنیادی دانشمندان یا باید از جنینی استفاده کنند که بارور شده است و یا به روش شبیه سازی ، جنینی را از سلول بدن بیمار و تخمک اهدایی بسازند. در هر دو صورت برای جدا کردن سلولهای بنیادی یک جنین باید جنین از بین برود. و اگرچه این جنین تنها 4 یا 5 سلول را دربرمی‌گیرد. بعضی از رهبران مذهبی بر این باورند که این کار همانند گرفتن جان یک انسان است.

شبیه سازی انسان

مساله دیگر مورد اختلاف شبیه سازی انسان است. اگر دانشمندان بتوانند جنینی را در آزمایشگاه خلق کنند آیا نمی‌توانند آن جنین را درون رحم یک مادر دیگر پیوند زده و زمینه رشد یک نوزاد را فراهم کنند؟! ایده شبیه سازی انسان افکار هولناک و مخوف پرورش ابر انسانها با ضریب هوشی بسیار بالا و قابلیتهای فیزیکی مانند قهرمانان خیالی سوپر من و بت من و یا خلق کودکانی که صرفا برای استفاده از اندام پرورش می‌یابند را تداعی می‌کند.

هنگامی که گروهی از محققان اسکاتلندی در سال 1997 اعلان کردند که توانسته‌اند با موفقیت گوسفندی را به نام دالی شبیه سازی کنند وحشت ناشی از شبیه سازی شدت گرفت. حتی با افزایش آگاهی و شناخت دانشمندان از سلولهای بنیادی و توانایی کنترل آنها بحثهای اخلاقی و سیاسی در این مورد داغ‌تر و وخیم‌تر می‌شود. بسیاری از دولتها محدودیتهای شدیدی را بر تحقیقات سلول بنیادی اعمال کرده‌اند و تامین بودجه این تحقیقات را با مشکلات زیادی مواجه نموده‌اند.



Farid Ghandi

آینده بحث

مخالفت جامعه جهانی با پدیده شبیه سازی مولد انسان گسترده و عام‌الشمول است. اما به نظر می‌رسد بسیاری از کشورها با انجام تحقیقات پزشکی برای مقابله با بیماری‌هایی چون پارکینسون ،آلزایمر ،‌ بیماری های قلبیو سرطان ازطریق تولید جنینهای آزمایشگاهی و همچنین تحقیق و بررسی روی آنها به منظور ایجاد توسعه و پیشرفت در علوم پزشکیو مهندسی ژنتیک بدون آن که هدف این تحقیقات تولد صرف انسان شبیه سازی شده باشد، مخالفت چندانی نداشته باشند. با وجود این ، برخی کشورها از جمله واتیکان مخالفت صریح و موکد خود را در این مورد ابراز داشته و با عمل شبیه سازی انسان با هر هدف و مقصودی که باشد، مخالفند.

از جمله استدلالهای این گروه برای مخالفت با شبیه سازی این است که ما با این کار به تولید انسان‌هایی اقدام می‌کنیم که در نهایت آنها را از میان می‌بریم و از اینرو ، در جهتی حرکت خواهیم کرد که منجر به نقض قواعد اساسی حقوق بشر و کرامت انسانی خواهد شد. آیا اصولا ما حق داریم که با انسان زنده آزمایشهای علمی بکنیم . بعضیها می‌گویند که اینکار به بشریت خدمت خواهد کرد ممکن است این گفته درست باشد ولی آیا شما حاضرید خود حاصل چنین تولدی باشید و محکوم به تولد برای آزمایش و ابزار آزمایش دانشمندان باشید؟

منبع:بانک مقالات زیست شناسی

+ نوشته شده در  ساعت   توسط احمدرضا هاتفی  | 

ناسا زمين را جابجا مي‌كند!

گروهي از دانشمندان سازمان فضايي آمريكا با ارائه برنامه اي شگفت انگيز اعلام كردند به منظور نجات زمين از گرماي جهاني و افزايش طول عمر آن مي توان اين سياره را به مداري دورتر انتقال داد.

به گزارش خبرگزاري مهر، دانشمندان به منظور جلوگيري از افزايش حرارت زمين شيوه اي غير طبيعي را كشف كرده اند: حركت دادن زمين به نقطه اي خنك تر از منظومه خورشيدي. تنها ابزاري كه براي انجام اين انتقال نياز خواهد بود چند ستاره دنباله دار در نزديكي زمين است و پس از آن سياره زمين در منطقه اي ايمن و خنكتر از منظومه خورشيدي قرار خواهد گرفت.

ايده حركت دادن زمين به منظور بهبود دادن موقعيت بين سياره اي زاييده افكار گروهي از دانشمندان ناسا و اخترشناسان آمريكايي است كه معتقدند با انجام چنين كاري مي توان 6 بيليون سال ديگر به عمر مفيد زمين افزود.

گرگ لاگلاين از مركز تحقيقاتي امز در اين باره معتقد است تغيير مدار زمين نيازمند فناوريهاي دور از ذهني نيست، براي انجام چنين كاري مي توان از شيوه اي كه اكنون براي منحرف كردن شهاب سنگها و ستاره هاي دنباله دار استفاده مي شوند كمك گرفت.

برنامه اي كه توسط اين محققان ارائه شده است هدايت كردن يك شهابسنگ يا ستاره دنباله دار است به شكلي كه از نزديك ترين فاصله ممكن از زمين عبور كند در اين صورت بخشي از نيروي گرانشي آن به زمين منتقل شده و در نتيجه سرعت مداري زمين افزايش پيدا خواهد كرد. به اين شكل سياره زمين به مداري بالاتر از موقعيت كنوني خود و در فاصله اي بيشتر از خورشيد قرار خواهد گرفت.

به گفته دانشمندان ناسا چنين راه حلي در كوتاه مدت مي تواند براي جلوگيري از بحران گرماي جهاني بسيار موثر باشد. براي هدايت اجرام كيهاني بايد از راكتي شيميايي استفاده كرده و در زمان مناسب به شهاب سنگ يا ستاره دنباله داري ضربه زد.

http://www.1pezeshk.com/archives/earthday.jpg

بر اساس گزارش گاردين، با اين حال براي انجام چنين برنامه اي محاسبات بسيار دقيقي لازم است زيرا يك اشتباه بسيار كوچك مي تواند منجر به برخورد جرم كيهاني هدايت شده با زمين شود كه بر اساس تخمينها، برخورد جرمي با قطر 100 كيلومتر با زمين با سرعتي در مقياس سرعتهاي كيهاني مي تواند زمين را از حيات تهي كند.

منبع درمتن ذكر شده

+ نوشته شده در  ساعت   توسط احمدرضا هاتفی  | 

داروهایی از فاضلاب و خاک

دو دارو از مهمترین داروهای امروزی در فاضلاب و خاک کشف شدند!!!!

آنتی بیوتیک هایی که به سفالوسپورین ها موسوم اند و نمایانگر شکل جدیدی از پنی سیلین هستند و سیکلوسپورین، که آنتی بیوتیکی است برای تسهیل پیوند اعضای انسان . درهر دو مورد آنتی بیوتیک ها از انواعی قارچ تولید شده اند .

در نظر اکثر افراد کلمه ی «قارچ» تصاویر مشمئز کننده ای همچون عفونت قارچی پا یا کپک روی نان و پرده های حمام را تداعی می کند. در نظر کشاورز، قارچها چیزی بیش از جاندارانی مشمئز کننده اند، چون گاه باعث فساد فاجعه آمیز محصولات می شوند. اما قارچ جنبه های خوبی هم دارد: تولید سرکه، پنیر، ورآمدن نان و تمام عملیات صنعتی که در آنها از تخمیر استفاده می شود ، مبتنی بر به کارگیری مخمرها هستند، که در گروه قارچ ها قرار دارند.

یکی از مهمترین اعمال قارچ ها تولید ترکیبات آنتی بیوتیک است که برای جانداران رقیب، به ویژه باکتری ها، سمّی اند.


سفالوسپورین ها

در اوایل دهه 1950 پزشکانی که از پنی سیلین استفاده می کردند با مشکلی جدی روبه رو شدند: تعدادی از باکتری ها، به خصوص استافیلوکوک ها، به پنی سیلین مقاومت نشان می دادند. کلید حل این مشکل سال ها قبل کشف شده بود، اما تا مدت ها بعد شناخته نشد.

در سال 1948 ، جیوسپه بروتزو، استاد باکتری شناسی در ساردینیا، جزیره بزرگ ایتالیا در دریای مدیترانه، ماده آنتی بیوتیکی را در آب دریای مجاور محل تخلیه فاضلاب شهر کشف کرد. پروفسور بروتزو قصد داشت نقش احتمالی این آنتی بیوتیک را در پاکسازی خود به خودی فاضلاب بررسی کند. وقتی متوجه شد که مایع کشت تغلیظ شده از قارچ، آنتی بیوتیک مؤثری است، از آزمون های جانوری چشم پوشید و چه با تجویز موضعی و چه از راه تزریق، آن را در انسان های بیمار که دچار عفونت شده بودند به کار برد. او نتیجه گرفت که بیمارانش، به ویژه آنانی که مبتلا به تب حصبه بودند، علایم بهبودی از خود نشان دادند.

در سال 1948 ، پس از آنکه نتوانست توجه هیچ یک از شرکت های دارویی ایتالیا را به یافته های خود جلب کند، آنها را در مجله ای که ( به ایتالیایی) پژوهش های انستیتو بهداشت کالیاری نام داشت منتشر کرد، و نوشت که امیدوار است دیگران کار او را دنبال کنند، چون در ساردینیا امکانات و ابزارش محدود بود. او همچنین یافته هایش را به یکی از مأموران انگلیسی بهداشت عمومی ساردینیا گزارش کرد، که این مامور نیز آنها را برای سرادوارد آبراهام از دانشکده آسیب شناسی دانشگاه آکسفورد انگلستان نقل کرد. سال ها بعد آبراهام نوشت: «اگر این سلسله وقایع نبود، بعید می نماید از پژوهشهای بروتزو خبردار می شدیم. در ابتدا گمان می کردیم که مقاله ی او یک شماره از یکی از مجله های محلی را به خرد اختصاص داده است. اما وقتی بعدها از او پرسیدم این مجله هر چند وقت یک بار منتشر می شد، با لبخندی پاسخ داد که نه پیش از آن منتشر شده بود، و نه پس از آن به چاپ رسید، اما اگر باز هم مطلبی به همان اندازه جالب بیابد، شماره های دیگری از آن منتشر خواهد کرد».

آبراهام بررسی متمرکزی را درباره مواد آنتی بیوتیک تولید شده در سفالوسپوریوم در آکسفورد آغاز کرد. دانشمندان آکسفورد دریافتند که این قارچ چندین نوع آنتی بیوتیک مختلف تولید می کند. نخستین ترکیبی که جدا شد عمدتاً در مقابله با باکتری های گرم مثبت مؤثر بود، بنابر این سفالوسپورین P نامیده شد. اما بروتزو متوجه شده بود که نمونه هایی که او از قارچ تهیه کرده، هم با باکتری های گرم مثبت مقابله می کردند وهم باکتری های گرم منفی، بنابراین پژوهشگران آکسفورد تلاش کردند آنتی بیوتیک های دیگری را از محیط کشت استخراج کنند. در سال 1954 آبراهام و همکارانش نمونه تقریباً خالصی را از آنتی بیوتیکی دیگر به دست آورده بودند که سفالوسپورینN نامیدند، چون باکتری های گرم منفی را از بین می برد. بررسی شیمیایی دقیق تر نشان داد که این ماده آن قدر به پنی سیلین شباهت دارد که آن را پنی سیلین N نامیدند.

در سال 1955 ماده بلوری خالصی به نام سفالوسپورین C به دست آمد. خاصیت سمّی این دارو بسیار ناچیز بود، و در مقابله با باکتری های بیماری زایی که به پنی سیلین های رایج در دهه 1950 مقاوم بودند اثر زیادی داشت. در سال 1961 آبراهام و گای نیوتن ساختار مولکولی سفالوسپورینC را براساس قراینی که از بررسی های شیمیایی به دست آورده بودند اعلام کردند. در همان شماره آن مجله، دوروتی کروفوت ها جکین وا. ن. مازلن، این ساختار را بر اساس تجزیه و تحلیل طرح پراش پرتو ایکس تأیید کردند. دوروتی ها جکین پیش از آن هم در دهه 1940 با بررسی طرح پراش پرتوایکس قراین محکمی را برای تعیین ساختار پنی سیلین ارائه داده بود؛ وی در سال 1965 برنده جایزه نوبل در شیمی شد. گرچه پژوهشگران آکسفورد قسمت اعظم کار جداسازی و تعیین ساختار سفالوسپورین ها را انجام داده بودند، اما رابرت ب. وودوارد و همکارانش تعیین ساختار سفالوسپورین ها را انجام داده بودند، اما «رابرت ب. وودوارد» و همکارانش در دانشگاه هاروارد، سفالوسپورین C را به شکل صناعی تهیه کردند، و وودوارد این موفقیت را در سال 1966 به هنگام دریافت جایزه نوبل در سخنرانی خود اعلام کرد.

بازدهی سفالوسپورین C در قارچ اولیه آن قدر پایین بود که امکان استفاده عملی از آن وجود نداشت. اما دو پیشرفت منجر به استفاده از سفالوسپورین ها در پزشکی شدند. اولی شناسایی سویه جهش یافته ای از قارچ بود که مقادیر بسیار بیشتری سفالوسپورینC تولید می کرد، و دیگری کشف روش هایی برای تغییر شیمیایی مولکول سفالوسپورینC و تولید طیف وسیعی از آنتی بیوتیک های بتا- لاکتام بود که ارزش طبی بسیار داشتند. بتا – لاکتام مولکولی دارای یک حلقه چهار ضلعی است که در آن یک اتم نیتروژن وجود دارد. پنی سیلین ها نیز بتا- لاکتام هستند، اما حلقه پنج ضلعی دیگری دارند، در حالی که شکل 30-1 نشان می دهد سفالوسپورین ها حلقه دیگرشان شش ضلعی است. امروزه در حدود 20 نوع سفالوسپورین در ایالات متحده وجود دارد و امید آن می رود که انواع بسیار دیگری در آینده به روش های صناعی تهیه شوند. در شش سفالوسپورین جدید نسل سوم، همگی دارای همان هسته بنیادین بتا- لا کتام هستند، و تفاوتشان در اجزایی است که در موقعیت های R1،R2،R3 در شکل 30-1 قرار می گیرند. همه آنها با طیف گسترده تری از باکتری های گرم منفی مقابله می کنند، اما تأثیرشان بر عوامل خاص تفاوت چشمگیری با هم دارد.

در پی تحقیق درباره این که چگونه فاضلابی که از شهری در ساحل مدیترانه به دریا می ریخت در آب پاکسازی می شد، سلسله غریبی از وقایع روی داد که به کشف زرادخانه کاملاً جدیدی از داروهای آنتی بیوتیک انجامید!


سیکلوسپورین

از سال 1981 تاکنون سیکلوسپورین در پیوند اعضای انسان انقلابی به پا کرده است. این دارو از رد پیوند جلوگیری می کند- یعنی واکنش دستگاه ایمنی بدن به هنگامی که بافت بیگانه ای را شناسایی می کند و اعضای پیوند شده را گاه تقریباً بلافاصله پس از پیوند از کار می اندازد. عوارض نامطلوب این دارو نیز به نحو شگفت آوری کم است. دکتر توماس استارتزل جراح دانشکده پزشکی دانشگاه پیتسبرگ در سال 1983 ضمن جلسات تحقیق کنگره آمریکا که به درخواست آلبرت گور، سرپرست کمیته علم و تکنولوژی تشکیل شده بود، گزارش داد که تا پیش از عرضه این دارو در سال 1979، پیوند کبد در خوش بینانه ترین ارزیابی ها هم خطرناک بود. او گفت: «برای حدود 20 سال به نظر می رسید هیچ راهی برای خلاصی از این تناقض نباشد. داروهایی که مصرف می شدند از یک طرف در پیشگیری از رد پیوند قابل اعتماد نبودند، و از طرف دیگر بسیار خطر داشتند. اما با سیکلوسپورین درصد بیمارانی که پیوند کبد آنها در سال بحرانی اول دوام می آورد، از حدود 35% به 65 یا70% افزایش یافته است».

دکتر گ. ملویل ویلیامز از دانشگاه جانزها پکینز فایده آن را در پیوند کلیه تأیید کرد: «پژوهشگران چهار مرکز در این کشور در زمینه استفاده از داروی سرکوبگر ایمنی جدید، سیکلوسپورین، تجربه داشته اند، و همه این پژوهشگران همرایند که وقتی برای این دارو اجازه مصرف عمومی صادر شود به احتمال زیاد تمامی اقداماتی که [ برای افزایش دوام پیوند] انجام داده ایم متروک خواهند شد». با استفاده از سیکلوسپورین 80 تا90% کلیدهای پیوند شده از جسد دوام می آوردند، در حالی که بدون مصرف دارو میزان موفقیت تنها در حدود 50% است.

پیوندهای قلب و پیوندهای قلب و ریه نیز با سیکلوسپورین بسیار تسهیل می شوند. همان طور که دکتر نورمن شاموی جراح دانشگاه استانفورد گواهی داد: «از هنگامی که استفاده از سیکلوسپورین را در دسامبر1980 آغاز کردیم، حتی یک مورد هم از رد پیوند قلب که از لحاظ بالینی قابل تشخیص باشد وجود نداشته است».

برای آنکه به چگونگی کشف سیکلوسپورین پی ببرید، باید بدانید که برخی از شرکت های دارویی از کارمندان خود که به تفاط مختلف دنیا سفر می کنند می خواهند نمونه هایی از خاک آن کشورها را با خود بیاورند تا برای یافتن سازواره های ریزی که احتمال تولید آنتی بیوتیک در آنها وجود دارد، مورد آزمایش قرار گیرند. شرکت ساندوز در بال سویس یکی از این گونه شرکتهاست. در سال 1970میکروب شناسی به نام ژان بورل مقداری خاک را که نمایندگان شرکت از ویسکانسین ایالات متحده و از نروژ آورده بودند بررسی می کرد. تحقیقات او نشان داد که خاک هر دو ناحیه دارای دو سویه جدید از قارچ است که تولید ماده ای می کنند که در آب نامحلول است. این ماده که سیکلوسپورینA نام گرفت آثار آنتی بیوتیکی نیرومندی نداشت، اما خاصیت سمّی اش آن قدر ناچیز بود که آزمایش های بیشتری بر آن انجام شد، و بورل در ژانویه 1972 متوجه شد که اثر چشمگیری در سرکوب دستگاه ایمنی دارد. اما چندی از این واقعه نگذشته بود که مدیریت ساندوز تصمیم گرفت تلاش هایشان را در زمینه ایمنی شناسی متوقف کنند و از بورل خواستند تا کار در زمینه سیکلوسپورینA را رها کند.

بورل سرسختانه با این تصمیم گیری مخالفت کرد، و خوشبختانه به او اجازه داده شد پژوهش هایش را در زمینه سیکلوسپورین A ادامه دهد. او دریافت که اثر آن در سرکوب دستگاه ایمنی در تمام گونه های جانوری آزمایش شده مشاهده می شود. اما وقتی سعی کرد آن را در انسان امتحان کند، برای یافتن راهی به منظور جذب آن در بدن دچار اشکال شد، چون دارو در آب نامحلول بود. داوطلبان، آن را به صورت کپسول های ژلاتینی مصرف کردند، اما یا دارویی در جریان خونشان یافت نمی شد، یا بسیار اندک بود. بورل در این مرحله از پژوهش متقاعد شد که مشکل در طرز رساندن دارو به بدن است، و راه حلی برای این مشکل پیدا کرد؛ داوطلب شد شربتی از داروی محلول در الکل تقریباً خالص که در آن مقدار کمی آب و یک عامل تعلیق کننده وجود داشت، بنوشد. به گفته خودش کمی «مست» کرد، اما دو ساعت بعد غلظت داروی فعال در خونش از لحاظ داروشناختی به حد قابل تشخیصی رسید! بعدها معلوم شد که روغن زیتون حامل بهتری برای مصرف خوراکی داروست. در ژوئن 1978، جراحان در انگلستان استفاده ازسیکلوسپورین A را در نخستین بیمارانی که از جسد به آنان کلیه ناسازگار پیوند شده بود یا پیوند مغز استخوان گرفته بودند امتحان کردند. اکنون تلاش چندین ساله ده ها دانشمند بیش از آنچه انتظار می رفت موفقیت آمیز بوده است. سازمان مواد غذایی و دارویی آمریکا اجازه مصرف آن را صادر کرده است، و در حال حاضر در مراکزی که پیوند اعضا صورت می گیرد استفاده عمومی دارد. اما عضوی که قرار است از بدن دهنده پیوند شود باید ظرف 24 ساعت به فرد گیرنده برسد. این محدویت غالباً لازم می کند که عضو در محلّی با عجله بسیار از بدن برداشته شود، به محلی دیگر (معمولاً با هواپیما) انتقال یابد و پس از آنکه بیمار با مصرف سیکلوسپورین A آمادگی پیدا کرد، به بدنش پیوند شود. در حال حاضر نامی که برای سیکلوسپورین A تأیید شده است، سیکلوسپورین تنهاست.

استفاده بالقوه و شگفت آور دیگری که برای سیکلوسپورین وجود دارد درمان بیماری های انگلی است. این دارو شیستوزومها را، یعنی کرم هایی که موجب بیماری گرمسیری شیستوزومیاز می شوند، نابود می کند. دکتر ارنست بوئدینگ از دانشکده پزشکی دانشگاه جانزها پکینز در ابتدا گمان می کرد که شاید این دارو تا حدی علایم بیماری را تخفیف دهد. اما در کمال شگفتی «به طور کاملاً تصادفی متوجه شدیم که اثر [ مستقیمی] بر کرم ها دارد». سیکلوسپورین، انگل مالاریا را نیز مهار می کند. این مطلب نیز در آزمایش هایی که بر موش انجام گرفت، یعنی یکی از معدود جانورانی که به مالاریا حساس است، تصادفاً کشف شد. حتی معلوم شد که در مقابله با سویه های مقاوم به کلروکین مؤثر است ( در دهه 1940 کلروکین بر علیه مالاریا مؤثر بود، اما در طی جنگ ویتنام، سویه های مقاومی از انگل مالاریا مشاهده شدند).

هیچ کس هنوز نمی داند که سیکلوسپورین، چه در جلوگیری از رد پیوند و چه در از بین بردن انگل ها، چگونه عمل می کند. این ماده که ساختار شیمیایی منحصر به فردی دارد، مولکولی حلقه ای شکل است که از 11 جزء اسید آمینه ای تشکیل شده است. یکی از اینها ترکیبی است که از پیش شناخته شده بود، اما به شکل غیرعادی D است؛ اکثر اسیدهای آمینه طبیعی به شکل L (شکل چپ گردان) یافت می شوند ( سرگذشت پاستور و مولکول های راست گردان و چپ گردان در فصل 12 را ببینید). یکی دیگر از اجزای آن ماهیتی کاملاً جدید دارد. این مولکول در آزمایشگاه تولید شده است و شیمیدانان مشغول تهیه مشتقات و انواع مشابه آن هستند تا ببینند چه بخش هایی از ساختار آن برای بروز آثار زیست شناختی اش ضروری اند. هنوز تا این لحظه دارویی که برتر از سیکلوسپورین باشد یافت نشده است.

این کشف نمونه دیگری از بخت یاری است. گرچه شرکت ساندوز در خاک نواحی مختلف جهان در جست و جوی آنتی بیوتیک های جدیدی بود، اما داروهایی کشف کرد که پیوند جراحی اعضایی حیاتی همچون قلب، ریه، کبد و کلیه را دگرگون کرد- اگر هم نگوییم که کشفشان مهمتر از کشف آنتی بیوتیکی جدید بود، دست کم با آن چیزی که انتظارش را داشتند بسیار تفاوت داشت.

منبع : سرگذشت اكتشافات تصادفی در علم

+ نوشته شده در  ساعت   توسط احمدرضا هاتفی  | 

کشف پرتوهای ایکس

در سال 1895 فیزیکدان آلمانی ویلهلم کنراد رونتگن پرتوهای ایکس را بر حسب تصادف کشف کرد. رونتگن مشغول تکرار آزمایشهای فیزیکدانان دیگری بود که در آنها الکتریسیته با ولتاژ زیاد به هوا یا گازهای دیگری که در لامپ شیشه ای نیمه خلأیی قرار داشتند، تخلیه می شد. از سال 1858 می دانستند که دیواره های لامپ شیشه ای در مدت تخلیه ی الکتریسیته به صورت فسفرسان می درخشند. در سال 1878 سرویلیام کروکس «پرتوهای کاتدی» ایجاد کننده ی این فسفرسانی را به عنوان «جریانی از مولکولهای در حال پرواز» توصیف کرد، اما اکنون می دانیم که پرتوهای کاتدی در واقع جریان الکترونهایی هستند که از کاتد گسیل می شوند و ضربه ی برخورد این الکترونها با دیواره ی لامپهای شیشه ای است که ایجاد فسفر سانی می کند.

تابلوهای نئون، لامپهای تلویزیون و چراغهایی مهتابی همه کاربردهای امروزی این آزمایشها هستند. درون چراغهای مهتابی از مواد بسیار فلوئورسان پوشیده می شود تا رنگها و روشنایی های مختلف ایجاد شوند.

در سال 1892 هاینریش هرتز، نشان داد که پرتوهای کاتدی از صفحه های نازک فلزی عبور می کنند. دو سال بعد فیلیپ لنارد، لامپهای تخلیه ای ساخت که منافذ آلومینیمی نازکی داشتند. این منافذ پرتوهای کاتدی را از خود به بیرون لامپ عبور می دادند و در آنجا بود که می شد این پرتوها را بر اساس نوری که بر صفحه ای از ماده ی فلوئورسان ایجاد می کردند، تشخیص داد (از چنین صفحه هایی برای آشکار سازی نور فرابنفش هم استفاده می شد)؛ اما معلوم شد که در فشارهای معمولی بیرون از لامپ خلأ، پرتوهای کاتدی فقط دو یا سه سانتیمتر در هوا سیر می کنند.

رونتگن برخی از این آزمایشها را تکرار کرد تا خود را با روشهای انجام آنها آشنا سازد. سپس تصمیم گرفت ببیند آیا می تواند پرتوهای کاتدی ساتع شده از یک لامپ خلأ تمام شیشه ای نظیر آنچه کروکس استفاده کرده بود – لامپی که هیچ منفذ آلومینیمی نداشته باشد – تشخیص دهد یا نه. هیچ کس در چنین وضعی پرتوهای کاتدی را مشاهده نکرده بود. رونتگن باخود اندیشید که امکان دارد علت ناتوانی این باشد که فسفرسانی شدید لامپ کاتدی، فلوئورسانی ضعیف صحفه ی آشکارساز را تحت الشعاع قرار می دهد. برای امتحان این نظریه، پوشش مقوایی سیاهرنگی برای لامپ کاتدی درست کرد. آنگاه برای آنکه مؤثر بودن پوشش را بیازماید، اتاق را تارک و سیم پیچ پرولتاژ را روشن کرد تا لامپ به کار افتد. وقتی مطمئن شد پوشش سیاهی که ساخته است واقعاً لامپ را می پوشاند و به هیچ نور فسفرسانی اجازه ی عبور نمی دهد، رفت که سیم پیچ را خاموش و چراغهای اتاق را روشن کند تا صفحه ی فلوئورسان را در فواصل مختلف از لامپ خلأ قرار دهد.

اما در همان لحظه متوجه نور ضعیفی شد که از نقطه ای در آن اتاق تاریک که حدود یک متر با لامپ خلأ فاصله داشت، می درخشید. نخست اندیشید شاید در پوشش سیاهرنگ اطراف لامپ سوراخ کوچکی باشد، که نور آن در آینه ای منعکس شده است. اما هیچ آینه ای در اتاق نبود. وقتی بار دیگر مقداری الکتریسیته را به لامپ کاتدی تخلیه کرد، دید باز نوری که همچون ابرهای سبز محوی همگام با افت و خیز تخلیه های الکتریکی لامپ کاتدی حرکت می کرد در همان نقطه ظاهر شد. رونتگن با شتاب کبریتی روشن کرد و با شگفتی مشاهده کرد که منشأ آن نور مرموز صفحه ی فلوئورسان کوچکی بود که قصد داشت از آن به عنوان آشکار ساز در لامپ کاتدی پوشش دارش استفاده کند؛ اما صفحه در یک متری لامپ برمیزی قرار داشت.

رونتگن بلافاصله متوجه شد که پدیده ی کاملاً جدیدی را مشاهده کرده است. این پرتوهای کاتدی نبودند که صفحه را از فاصله ی یک متری روشن کرده بودند! رونتگن در چندین هفته پس از آن واقعه با سختکوشی خود را وقف بررسی این شکل جدید تابش کرد و یافته های خود را در مقاله ای که به تاریخ 28 دسامبر سال 1895 تحت عنوان «مکتوبی اولیه درباره ی نوعی پرتو جدید» در وورتزبرگ منتشر شد، شرح داد. گرچه رونتگن اکثر ویژگیهای کیفی و بنیادین این پرتوهای جدید را در مقاله ی خود به دقت شرح داد، اما نامی که برای آنها انتخاب کرد نشان می داد هنوز به ماهیت دقیقشان پی نبرده است. او آنها را پرتوهای ایکس یا مجهول نامید (بسیاری از اوقات آنها را پرتوهای رونتگن خوانده اند).

وی گزارش داد که این پرتوهای جدید برخلاف آنچه در مورد پرتوهای کاتدی مشاهده شده بود، تحت تأثیر آهنربا قرار نمی گیرند. نه تنها برخلاف پرتوهای کاتدی که تنها 2 تا 3 سانتیمتر در هوا سیر می کردند، تا بیش از یک متر در هوا نفوذ می کردند، بلکه (آن طور که در مقاله اش آمد):

همه ی اجسام در مقابل این عامل شفاف اند، گرچه شفافیت آنها با یکدیگر بسیار متفاوت است. کاغذ بسیار شفاف است؛ دیدم صفحه ی فلوئورسان از پشت کتاب مجلدی که حدود هزار صفحه بود به روشنی می درخشید. به همین ترتیب فلوئورسانی از پشت دو دسته ورق نیز ظاهر می شد. تکه های ضخیم چوب نیز شفاف اند و تخته های چوب کاج که دو یا سه سانتیمتر ضخامت داشته باشند تنها اندکی آن را جذب می کنند. گرچه صفحه ای آلومینیمی به ضخامت حدود پانزده میلیمتر اثر پرتو را تا حد زیادی کاهش می داد، اما باعث قطع کامل فلوئورسانی نمی شد. اگر دستی در میان لامپ تخلیه و صفحه قرار گیرد، سایه ی تیره تر استخوانها در تصویر شبح گونه و نیمه تاریک خود دست دیده می شود.

وی دریافت که حتی می تواند چنین تصاویری از استخوانها را بر شیشه ی عکاسی ثبت کند. این ویژگی پرتوهای ایکس بی درنگ توجه جامه پزشکی را به خود جلب کرد. در مدت بسیار کوتاهی، در بیمارستانهای سرتاسر دنیا به طور معمول از پرتوهای ایکس برای تشخیص استفاده شد.

در تاریخ علم کمتر واقعه ای روی داده است که به اندازه ی کشف رونتگن چنین تأثیر شگرفی داشته باشد. هنوز یک سال از انتشار مقاله ی اولیه اش نگذشته بود که 49 کتاب و رساله و بیش از هزار مقاله درباره ی پرتوهای ایکس منتشر شد. اما بیست سال طول کشید تا پیشرفت چشمگیری ورای آنچه رونتگن در زمینه ی ویژگیهای تابش ایکس عرضه کرد، حاصل شود.

وقتی فرهنگستان علوم سوئد جوایز نوبل را برای نخستین بار در سال 1901 توزیع کرد، کسی که برای دریافت جایزه ی فیزیک انتخاب شد رونتگن بود. مسلماً برای فرهنگستان جای بسی خوشوقتی بود که نخستین جایزه را به افتخار چنین موفقیت عظیمی اعطا کند.


پسنوشت

ویهلهم کنراد رونتگن در سال 1845 در لِنپ پروس به دنیا آمد. پس از آنکه در سه سالگی به همراه خانواده اش به هلند نقل مکان کرد، تحصیلات ابتدایی خود را در آنجا گذراند. رونتگن پس از پشت سرگذاشتن دوره ی کوتاهی در دانشکده ی فنی و دانشگاه اوترخت، به دانشکده ی پلی تکنیک زوریخ راه یافت و در آنجا دانشنامه ای در مهندسی مکانیک گرفت. اما به تدریج به علوم محض بیش از مهندسی علاقه مند شد و مطالعات خود را در زمینه ریاضیات و فیزیک آغاز کرد. پس از تحصیل زیر نظر آگوست کانت، و ارائه پایان نامه ای تحت عنوان «مطالعه ی گازها»، از دانشگاه زوریخ دکترا گرفت. یک سال بعد به دنبال کانت به وورتزبرگ و سپس استراسبورگ رفت، که در آنجا رونتگن برای نخستین بار به سمت استادی نایل آمد. در سال 1888 مقام استادی فیزیک و سرپرستی انستیتو فیزیک دانشگاه وورتزبرگ را بر عهده گرفت. 12 سال عهده دار این مقام بود و در همینجا پرتوهای ایکس را کشف کرد. در سال 1900، دولت باواریا از او دعوت کرد تا سرپرستی انستیتوی فیزیک مونیخ را بپذیرد و رونتگن باقیمانده ی عمرش را در همانجا گذراند. وی در سال 1923 در 78 سالگی در گذشت.

شاید اگر رونتگن در بخش عمده ای از آزمایشهایش از معرض پرتوهای ایکس محافظت نمی شد، عمر بسیار کوتاهی می کرد. وی در آزمایشگاهش اتاقکی را، نه برای حفاظت در برابر اشعه، بلکه برای سهولت ظهور شیشه های عکاسی در روز، ساخته بود. بدین ترتیب رونتگن در طی عمر خود تا حدی از آثار مرگبار قرارگیری در معرض پرتوهای ایکس مصون ماند.


کشف پرتوزایی به دست بکرل

کشف پرتوزایی طبیعی به دست هنری بکرل، اندکی پس از کشف پرتوهای ایکس به دست رونتگن صورت گرفت، و بی دلیل هم نبود. بکرل مقاله ای را که در آن رونتگن پرتوهای نافذ جدید خود را ناشی از پرتوهای کاتدی می دانست خوانده بود. خود این پرتوهای کاتدی در شیشه ی لامپهای کاتدی موجب فسفرسانی می شدند، بنابراین بکرل استدلال کرد که شاید برخی از موادی که تحت تأثیر نور مرئی فسفرسان می شوند، از خود پرتو نافذی شبیه به پرتوهای ایکس گسیل می کنند. نظریه ی نادرستی بود، اما در هر حال نظریه ای بود که به کشف ارزشمندی انجامید.

بکرل ترکیب فسفرسان اورانیم را انتخاب کرد. برای آنکه نظریه ی خود را بیازماید، صفحه ی عکاسی را در کاغذ سیاهی پیچید، بلوری از ترکیب اورانیم را بر شیشه ی کاغذ پیچی شده گذاشت، و مجموعه را در معرض آفتاب قرار داد. وقتی صفحه ی عکاسی را ظاهر کرد، تصویری از بلور اورانیم بر آن نقش بسته بود. بکرل که تجربه گر دقیقی بود، قبلاً پیش بینی کرده بود که کاغذ سیاه شیشه ی عکاسی را از معرض آفتاب حفظ خواهد کرد، بنابراین اطمینان داشت که آفتاب تنها علت تأثیر پذیرفتن صفحه نبود. وی این آزمایش را تأییدی بر نظریه ی خود دانست.

بعد تصادفی روی داد، یا دست کم حادثه ای طبیعی اتفاق افتاد، که نه تنها در فیزیک و شیمی، بلکه در حیات تمامی ساکنان این سیاره، سرآغاز عصر جدیدی شد: عصر اتمی و هسته ای. آفتاب چندین روز در پاریس نتابید ( که اتفاق نادری نبود). چون بکرل وجود آفتاب را برای ایجاد فسفرسانی اورانیم ضروری می دانست، آزمایشهایش را موقتاً رها کرد و بلور اورانیم را در کشویی روی شیشه ی عکاسی کاغذ پیچی شده ای گذاشت.

بکرل پس از چندین روز شیشه ی عکاسی را در کنار بلور اورانیم در کشو بود، ظاهر کرد. انتظار داشت تنها تصویر محوی از بلورها که نتیجه ی اندک فسفرسانی باقیمانده ی بلور اورانیم بود، بر شیشه ببیند. اما در کمال شگفتی دید که وضوح تصویر درست مثل موقعی بود که بلور اورانیم و فیلم کاغذ پیچی شده در نور آفتاب قرار گرفته باشد! در این هنگام بکرل نتیجه ی درستی از مشاهده ی خود گرفت: اثر آفتاب در ایجاد فسفرسانی بلور اورانیم هیچ ربطی به تأثیر پذیرفتن شیشه ی عکاسی پوشیده ی زیرش نداشت، بلکه این تأثیر ناشی از خود بلور اورانیم بود، که حتی در تاریکی هم شیشه ی عکاسی را متأثر می ساخت.

بکرل شروع کرد به آزمایش تمام نمونه های اورانیم که توانست بدانها دسترسی پیدا کند تا پرتوهایی را که از ورای کاغذ سیاه موجب تأثیر گذاشتن بر فیلم عکاسی شده بودند بیابد – مسلماً این پرتوها، پرتوهای نور طبیعی نبودند. او دریافت که هر ترکیب خالص اورانیم یا حتی سنگ معدن ناخالص اورانیم هم این ویژگی را دارد. وی توانست میزان تابش این مواد را با استفاده از برقنما (الکتروسکوب) بسنجد، چون این پرتوها در هوای که از آن عبور می کردند باعث ایجاد یونهای باردار می شدند. طرز کار برقنما بر این واقعیت استوار است که بارهای همنام یکدیگر را دفع می کنند. نیروی دافعه را می توان با مشاهده ی حرکت یک رسانای انعطاف پذیر در خلاف جهت یک نیروی بازگرداننده ی مکانیکی، آشکار کرد.

بکرل متوجه شد که جز یک مورد، در تمام نمونه ها میزان تابش با درصد اورانیم در ترکیب یا سنگ معدن نسبت مستقیم دارد. آن یک مورد استثنایی سنگ معدنی به نام پیچبلند بود، که میزان تابش آن چندین برابر بیشتر از اورانیم خالص بود. این یافته باعث شد بکرل نتیجه بگیرد که در این سنگ معدن ماده ای غیر از اورانیم وجود دارد که پرتوزایی آن بسیار از اورانیم است.

در اینجاست که «کوری» ها وارد ماجرای پرتوزایی می شوند (اتفاقاً لفظ پرتوزایی از ابداعات ماری کوری است). پروفسور بکرل پیشنهاد کرد که ماری اسکلو دوسکا کوری شناسایی ناخالصی پرتوزای ناشناخته در سنگ معدن اورانیم یا پیچبلند را موضوع طرح پژوهشی دکترای خود قرار دهد. ماری با کمک همسر فیزیکدانش پی یر، از حدود 5/1 متر مکعب سنگ معدن پیچبلند شروع کرد، هر بار روی حدود 20 کیلوگرم به پژوهش پرداخت و مخلوط مذاب آن را با میله های آهنی در ظروف یکپارچه آهنی به هم می زد. آن دو با این سختکوشی خود موفق به جداسازی دو عنصر جدید از پیچبلند شدند که از اورانیم پرتوزاتر بودند. اولی را به احترام زادگاه ماری، لهستان، پولونیم نامیدند، و دومی را بر اساس معادل واژه ی تابش، رادیم خواندند. پولونیم 60 برابر و رادیم 400 برابر پرتوزاتر از اورانیم است. میزان بازدهی در حدود یک جزء رادیم به ازای هر ده میلیون جزء سنگ معدن بود. کوری ها کشف رادیم و پولونیم را در سال 1898، تنها دو سال پس از کشف پرتوزایی طبیعی به دست بکرل، اعلام کردند.

ماری و پی یر کوری جایزه ی نوبل فیزیک را در سال 1903 با بکرل مشترکاً برنده شدند؛ نیمی از جایزه به بکرل به سبب «کشف پرتوزایی خود به خودی» و نیمی دیگر به کوری ها به سبب «تحقیقات مشترک آن دو در زمینه ی پدیده ی تابش که پروفسور هنری بکرل کشف کرده بود». اعطا شد.


پسنوشت

آنتون هنری بکرل از اخلاف مشهورشخصیتهایی مشهور بود. هم پدرش و هم پدر بزرگش دانشمندان معتبری بودند و هر دو صاحب کرسی فیزیک در موزه ی تاریخ طبیعی پاریس. هنری که در سال 1852 به دنیا آمد، پس از گذراندن تحصیلات مقدماتی رسمی به دانشکده ی پلی تکنیک رفت و از آن انستیتو دکترای علوم گرفت. در وزارت راه و پل سازی به عنوان مهندس به خدمت دولت فرانسه درآمد، اما در عین حال در موزه ای که پدر و پدربزرگش تدریس می کردند، درس فیزیک می گفت. هنگامی که پدرش در سال 1895، در دانشکده ی پلی تکنیک به سمت استادی فیزیک منصوب شد. یک سال بعد کشفی کرد که موجبات شهرتش را فراهم آورد. وی تا هنگام مرگش در سال 1908 به مطالعات خود در رشته ی جدید و پر اهمیت پرتوزایی ادامه داد.

در سال 1911 ، جایزه ی نوبل شیمی به ماری کوری اعطا شد. پی یر در سال 1906در تصادف رانندگی کشته شده بود و گرنه او نیز در این جایزه سهیم می شد؛ ماری به عنوان استاد دانشکده سوربون، به جانشینی وی رسید. در تقدیرنامه ی ماری آمده بود: «تقدیم به پروفسور ماری کوری، به یادبود خدمت ایشان در پیشبرد شیمی با کشف عناصر رادیم و پولونیم، از طریق جداسازی رادیم و مطالعه در زمینه ی ماهیت و ترکیبات این عنصر شگفت انگیز». ماری کوری در سال 1934 بر اثر ابتلا به سرطان خون درگذشت، و این سرطان بی تردید نتیجه ی قرارگیری در معرض تابشی بود که خطر آن تا مدتها بعد شناخته نشد.

منبع : سرگذشت اكتشافات تصادفی در علم

+ نوشته شده در  ساعت   توسط احمدرضا هاتفی  | 

پرتوزایی مصنوعی و شکاف هسته ای

پرتوزایی مصنوعی و شکاف هسته ای


  در مقاله ی پیش خواندیم که ...

کشف پرتوزایی طبیعی به دست بکرل منجر به عصر جدیدی شد – عصر اتمی و هسته ای – اما نه بی درنگ.

پرتوزایی طبیعی تا سالها بعد به درستی شناخته نشد. پژوهشها و نبوغ راذرفورد، سادی و دیگران لازم بود تا به طبیعت و منشأ تابشی که بکرل و کوری ها کشف کرده بودند پی ببرند، و این نظر را پیش بکشند که از ذرات (آلفا و بتا) گسیل شده از هسته های اتمها و تابش الکترومغناطیسی همراه چنین گسیل هایی تشکیل شده است. لرد راذرفورد در بیان اینکه جرم اتمها عمدتاً (بیش از 9/99%) در مرکزشان قرار گرفته، و از ذرات باردار مثبت و خنثی به نام پروتونها و نوترونها تشکیل شده است، نقش بسزایی داشت. در حوالی سال 1934 بود که به تدریج پرده از راز چگونگی دستیابی به قدرت عظیم انرژی هسته ای برداشته شد.

در سال 1934 ایران کوری، دختر ماری و پی یر، و شوهرش فردریک ژولیو، پرتوزایی مصنوعی را کشف کردند. آنان نشان دادند که می توان از ذرات آلفا، که راذرفورد آنها را به عنوان تکه هایی از هسته ی اتمها که عناصر پرتوزای طبیعی گسیل می کردند شناسایی کرده بود، برای بمباران عناصر غیر پرتوزا و القای پرتوزایی در آنها استفاده کرد. پروفسور آلن لایتمن در ساینس 84 این فرایند زیر اتمی را چنین توصیف کرد: «ظاهراً اگر برخی هسته های اتمی پایدار را که به آرامش ابدی خود رضایت داده بودند، مجبور می کردند تا ذرات زیر اتمی دیگری ببلعند، می شد آنها را ناپایدار ساخت. این هسته های اتمی که به اجبار پر شده بودند، در حالتی ناآرام شروع به پرتاب ذرات کوچکی از خود می کردند، گویی پرتوزایی «طبیعی» صورت گرفته باشد».

انریکو فِرمی که در آن هنگام در رم بود، تصمیم گرفت که به جای ذرات آلفا از نوترونها برای بمباران عناصر پایدار استفاده کند. بدین ترتیب هسته ی اتم سنگین اورانیم (البته ایزوتوپ پایدارآن) را در معرض بارانی از پروتونها قرار داد. وی فرض کرد که احتمالاً این بمباران نوترونی، هسته های ی از عناصر را که وزنشان تقریباً برابر با اورانیم است ایجاد خواهد کرد. اما اتوهان وفریتزاشتراسمن که در انستیتو قیصر ویلهلم در برلین پژوهش می کردند، در محصولات بمباران اورانیم مقداری باریم یافتند، یعنی عنصری که اندازه ی اتمهای آن تقریباً نصف اورانیم است. چون هیچ باریمی در نمونه ی بمباران شده وجود نداشت، ظاهراً بعضی از هسته های اورانیم به دو نیم شده بودند!

در دسامبر سال 1938 ، هان طی نامه ای این نتیجه ی نامنتظره را برای لیزه مایتنر شرح داد.

مایتنر، 30 سال همکار ارزشمند هان بود، اما چون یهودی بود، پنج ماه قبل از آن از آلمان هیتلری گریخته و به سوئد پناه آورده بود. در کریسمس آن سال، خواهر زاده اش اتور.فریش، که او نیز فیزیکدان و در کپنهاگ از همکاران فیزیکدان معروف دانمارکی نیلس بور بود، از او دیدن کرد، و با هم درباره ی هان گفت و گو کردند. پس از تفکر زیاد، در حالی که در برفها قدم می زدند به یاد یکی از نظریات بور افتادند؛ در سال 1936 بور احتمال داده بود که شاید ذرات درون هسته به نحوی دسته جمعی عمل می کنند، که حتی با ضربه ی ذره ی کوچکی همچون نوترون، هسته از حالت کروی خود تغییر شکل می یابد. امکان داشت که نیروهای دافعه ی هسته بر نیروهای جاذبه غلبه کنند، هسته به دو نیم تقسیم شود، و دو نیمه را با سرعتی زیاد و با آزاد کردن مقادیر عظیمی انرژی به دو سو پرتاب کند. بور هر هسته ی سنگین ناپایدار را به قطره ی آبی که در حال شکافتن باشد تشبیه کرد.

وقتی فریش چند روز بعد به کپنهاگ بازگشت، توانست درست قبل از سوار شدن بور بر کشتی سوئدی – امریکاییام اس دروتنینگهولم که به نیویورک می رفت با او صحبت کند. بور بی درنگ به اهمیت آزمایش شکافت هسته ای – واژه ای که فریش براساس نام تقسیم یاخته ای در زیست شناسی وضع کرده بود – که هان مشاهده کرده بود، پی ببرد. بور راهی کنفرانسی در واشنگتن دی. سی. در زمینه فیزیک نظری بود، و تفسیر مایتنر و فریش را در کنفرانس مطرح کرد. بور متعاقباً نامه ی کوتاهی به سردبیر مجله ی فیزیکال ریویو نوشت که در آن نظریه ی قطره ی مایع برای شکافت هسته ای را به اختصار شرح داد.

چندی نگذشت که لئوزیلارد در دانشگاه کلمبیا شکافت هسته ای را در واکنشهای زنجیره ای مشاهده کرد. بور که در آن هنگام در دانشگاه پرینستون بود، حساب کرد که فقط شکل نادری از اورانیم، یعنی ایزوتوپ 235-U آن که در طبیعت تنها 1% اورانیم طبیعی را تشکیل می دهد، موجب واکنشی زنجیره ای می شود. برای ساخت یک رآکتور زنجیره ای باید 235-U تغلیظ می شد. این کار عملی بود، و بالاخره انجام شد .ایالات متحده موفق شد گوی سبقت را در این زمینه از آلمان برباید.


پسنوشت

در دوم اوت 1030، آلبرت آینشتاین نامه ی هشدار دهنده ای برای فرانکلین د.روزولت رئیس جمهور امریکا فرستاد که در آن گفته بود: «پژوهشهای اخیر ا.فرمی ول. زیلارد مرا متقاعد ساخته است که شاید بتوان در آینده ی نزدیک عنصر اورانیم را به منبع انرژی نوین و با اهمیتی تبدیل کرد و به نظر می رسد که بدین ترتیب بتوان انواع جدیدی از بمبهای بسیار قدرتمند تولید کرد».

بقیه ی برنامه ی انرژی اتمی ماجرایی شناخته شده است: بمبهای اتمی در جنگ جهانی دوم تولید و به کارگرفته شدند و همجوشی هسته ای که شکل قدرتمندتری از انرژی هسته ای بود کشف و تکمیل شد. نیروگاههای انرژی اتمی برای مصارف صلحجویانه نیز ساخته شده اند، اما انرژی اتمی هنوز انتظارات بشر را برآورده نکرده است. دفع ضایعات هسته ای هنوز مشکلی جدی به شمار می رود و زغال و نفت همچنان عمده ترین منبع انرژی در قرن بیستم هستند.

آنچه انرژی هسته ای به طور ناگهانی و برگشت ناپذیری عوض کرده، مفهوم جنگ است. هر سلاح جدید که در طول تاریخ عرضه شده، نسبت به گذشتگانش پیشرفت بزرگی به شمار آمده است – منجنیق رومیان، کمان دستی انگلیسیان، کمان زنبوری سویسیها، باروت و نیترو گلیسرین، اما این پیشرفتها در مقایسه با جهشی که از سلاحهای متعارف امروزی تا بمبها و موشکهای هسته ای طی شد، حتی به حساب هم نمی آمدند. فدراسیون دانشمندان علوم اتمی، که سازمانی است متشکل از دانشمندانی که طی جنگ جهانی دوم روی بمب اتمی کار کردند، بعدها نام خود را کمی تغییر داد و به فدراسیون دانشمندان امریکایی موسوم شد. در حال حاضر هدف اصلی این سازمان خلع سلاح هسته ای است، چون اعضای آن معتقدند که سلاحهای هسته ای، جنگ را غیر قابل تصور ساخته اند. انسان به یاد پاسخ آلفرد نوبل به برتافون ساتنر درباره ی کنفرانسهای صلح او می افتد: «شاید کارخانه های من زودتر از کنگره های شما به جنگ خاتمه دهند».

به امید آنکه نسل ما با به کارگیری درست انرژی هسته ای، در تحریم جنگ موفقتر از نوبل و جانشیناش باشد.

منبع : سرگذشت اكتشافات تصادفی در علم

+ نوشته شده در  ساعت   توسط احمدرضا هاتفی  | 

دانستنی های جالب

می دانستی که خواب کمتر از ۶ ساعت و بیشتر از ۸ ساعت خطر ابتلا به دیابت را افزایش می دهد
۲- کوسه داردی ۳۵۰۰ دندان می باشد که از هیچ یک از انها استفاده نمی کند
۳- بدن انسان برای حفظ تعادل خود در حال ایستادن از سیصد عضله استفاده می کند
۴- یک موش کور قادر به حفر تونلی به طول ۹ کیلومتر تنها در یک شب می باشد
۵- سرعت سریعترین حلزون ۲,۳ میلیمتر در ثانیه می باشد یعنی یک کیلومتر در پنج شبانه روز
۶- بزرگترین مروارید دنیا ۶و۴ کیلوگرم وزن دارد این مروارید حدود هفتاد و یک سال پیش در فیلیپین از داخل یک صدف بسیار بزرگ در آورده شد. متاسفانه این مروارید گرد نیست
۷- هزارپا ده هزار نژاد متفاوت دارد و جالبتر اینکه هیچ کدام هزار پا ندارند و بیشتر پا را یک نوع نژادی دارد که در کالیفرنیا یافت می شود تعداد پاهای آن به هفتصد و پنجاه تا می رسد
۸- تقریبا نیمی از کل نشریات جهان در دو کشور آمریکا و کاناده منتشر می گردند.
۹- تعداد سلول های گیرنده بویایی در سگهای معمولی یک میلیارد و در سگهای شکاری چهار میلیارد عدد می باشد

- نوشابه های زرد رنگ زیان بارتر از نوشابه های سیاه رنگ هستند
۱۱- در عرض بیست سال گذشته حوادث صبیعی چون زلزله و سیل یک میلیون و دویست هزار نفر را به کام خود کشیده و بد نیست این را هم بدانید که نود و نه درصد قربانیان در کشور های فقیر بوده اند
۱۲- شش چپ اندکی از شش راست کوچکتر می باشد تا فضای کافی برای قرار گیری قلب فراهم آید
۱۳- هر چشم مگس دارای ۱۰ هزار عدسی می باشد
۱۴- مقاومت موش صحرایی در برابر بی آبی بیشتر از شتر می باشد
۱۵- جمعیت میمون های هند بالغ بر پنجاه میلیون می باشد
۱۶- یک نوع وزغ وجود دارد که در بدن خود سم کافی برای کشتن دو هزار و دویست انسان در اختیار دارد
۱۷- مهندسین در نظر دارند تونل زیر آبی بین لندن و نیویورک احداث کنند که مسافرت بین این دو شهر در کمتر از یک ساعت انجام بگیرد
۱۸- ۲۲۵ میلیون سال طول می شکد که کهکشان راه شیری یکبار دور خود بچرخد
۱۹- به زودی کنترل هایی به بازار ارائه خواهد شد که کوکی هستند و بدون باتری کار می کنند با یک بار کوک کردن این نوع کنترل ها تا هفت روز بدون هیچ مشکلی کار می کنند
۲۰- در هر ثانیه خورشید پانصد و چهل میلیون تن هیدروژن را به چهار صد و نود و پنج میلیون تن هلیم تبدیل می کند
۲۱- پنجاه درصد از زنان سیگاری که به خاطر مضرات سیگار جان خود را از دست می دهند بر اثر حمله قلبی می باشد یعنی اینکه سیگار کشیدن فقط باعث سرطان نیست بلکه حمله قلبی ناشی از ان می باشد
۲۲- برای تولید هر ۱۰۰۰ کیلوگرم کاغذ بازیافتی فقط حدود هزار و پانصد کیلو گرم کاغذ کهنه مورد نیاز است که با این شیوه نزدیک به ۹۰ درصد در مصرف آب بیش از ۵۰ درصد انرژی و ۷۵ درصد آلودگی هوا کاهش می یابد
۲۳- مساحت خلیج فارس تقریبا برابر با مساحت کرمان است خلیج فارس هشت هزار کیلومتر مربع بیشتر نیست.
۲۴- اگر تار عنکبوت به کلفتی مغز یک مداد به هم تنیده شود می تواند سنگینی یک هواپیمای بزرگ بوینگ را تحمل کند

+ نوشته شده در  ساعت   توسط احمدرضا هاتفی  | 

کهکشانی که سالانه تا 50 ستاره تولید می کند

اخترشناسان انگلیسی برای نخستین بار کشف کردند که در کهکشان جوان "ام.اس.1358-آ.آر.سی." با 5/12 میلیارد سال نوری فاصله از زمین، سالانه تا 50 ستاره تولید می شود.

بر پایه اعلام ستاره شناسان در نشریه تخصصی "ام.ان.آر.آ.اس."، تولید این تعداد بالا و شگفت آور ستاره توسط یک کهکشان، 100 برابر بیش از میزانی است که تاکنون فرض شده بود. کهکشان راه شیری نیز احتمالا در دوره جوانی خود تا این اندازه فعال بوده است.

اخترشناسان دانشگاه دورهام انگلیس با استفاده از فناوری لنزهای گرانشی و کمک تصاویر تلسکوپ "جمینای شمالی" در هاوایی و تلسکوپ های فضایی ناسا "هابل" و "اشپیتسر"، میزان تولید ستاره در کهکشان "ام.اس.1358-آ.آر.سی." یکی از دورترین مناطق تولید ستاره در گیتی را ارزیابی کردند.

بر پایه این ارزیابی که تاکنون مبسوط ترین و دقیق ترین بررسی در چنین کهکشانی است، پژوهشگران بطور غیرمنتظره ای به این نتیجه رسیدند که در "ام.اس.1358-آ.آر.سی." با سرعت بیشتر و بیش از میزان پیش بینی شده، ستاره تولید می شود.

"مارک سوینبانک" پژوهشگر موسسه اخترشناسی کامپیوترمدار دانشگاه دورهام می گوید، با توجه به بزرگی "ام.اس.1358-آ.آر.سی." به عنوان یک منطقه تولید ستاره، انتظار داشتیم که این کهکشان، سالانه حدود یک ستاره خورشید تولید کند اما این کهکشان بسیار فعال تر است.

اخترشناسان تولید سالانه 50 ستاره توسط "ام.اس.1358-آ.آر.سی." را ثبت کرده اند که حدود 100 برابر بیشتر از میزان فرض شده است. بر پایه اعلام پژوهشگران، کهکشان جوان "ام.اس.1358-آ.آر.سی." با حدود 6 هزار سال نوری وسعت، تمام مشخصه هایی را دارا است که می تواند آن را بعدها به یک کهکشان جدید "راه شیری"، شبیه راه شیری کنونی در گیتی ما تبدیل نماید. به همان نسبت نیز اهمیت این دانستنی ها و داده ها اهمیت دارد.

سوینبانک تاکید می کند، ما بر این باوریم که کهکشان "ام.اس.1358-آ.آر.سی." تقریبا الگو و نمونه برای کهکشان های در این سن و قدمت است. بدین خاطر پیش بینی می کنیم که راه شیری نیز زمانیکه اولین ستاره های خود را تولید کرده، چنین ظاهری داشته است.

این پژوهشگر می افزاید، ما در اصل در اینجا، تولد اولین نسل از ستاره ها در یک کهکشان شبیه راه شیری را مشاهده می کنیم. این امر به ما یک آگاهی منحصر به فرد پیرامون دوره شروع کهکشانی می دهد که ما در آن زندگی می کنیم

منبع:وبلاگ روزها

+ نوشته شده در  ساعت   توسط احمدرضا هاتفی  | 

دنیای شگفت انگیز قارچ ها

قارچها یکی از امید بخش ترین موجودات زنده ای هستند که در تحقیقات زیست فناوری مورد استفاده قرار می گیرند. در حال حاضر، قارچها به معنای کلی خود، نقش مهمی در صنعت، پزشکی و کشاورزی ایفا می کنند و در واقع صنایع مرتبط با قارچ، یکی از مهمترین و سودآورترین صنایع در سطح جهانی است.
با توجه به اهمیت روزافزون و رو به گسترش قارچها در صنایع مختلف، پژوهشگران گروه زیست فناوری قارچهای صنعتی جهاد دانشگاهی مشهد هم طی چند سال تحقیق و بررسی موفق شده اند دانش فنی تولید قارچهای خوراکی دارویی را کسب کنند. البته کارهای پژوهشی این گروه به این بخش خلاصه نمی شود و باید استخراج رنگ از قارچها را هم به دستاوردهای ارزشمند آنها اضافه کرد.

زیست فناوری (Biotechnology) ابزاری است که از زمان پیدایش خود یعنی اواخر دهه 1980 تحولی شگرف در تمامی علوم کاربردی بویژه کشاورزی و پزشکی به وجود آورده است، اما باید توجه داشت که امروزه زیست فناوری یک فن صرفا آزمایشگاهی نیست، بلکه موجب ایجاد صنایع بزرگ و تجارت بین المللی در عرصه های غذا و دارو شده و اقتصاد جهانی را به طور محسوسی تحت تاثیر قرار داده است. در این میان، قارچها(Fungi) یکی از امید بخش ترین موجودات زنده ای هستند که در تحقیقات زیست فناوری مورد استفاده قرار می گیرند.
در حال حاضر، قارچها به معنای کلی خود، نقش مهمی در صنعت، پزشکی و کشاورزی ایفا می کنند. در واقع صنایع مرتبط با قارچ، یکی از مهمترین و سودآورترین صنایع در سطح جهانی است.
قارچهای خوراکی در صنایع غذایی (و چندین صنعت دیگر وابسته به آن)، قارچهای دارویی در صنایع داروسازی و قارچهای مولد رنگ در صنایع شیمایی (رنگ، آرایشی، بهداشتی و غیره) کاربردهای فراوانی دارند و همگی جزو قارچهای صنعتی محسوب می شوند.
به گفته حمید رضا پوریان فر،عضو هیات علمی جهاد دانشگاهی مشهد، هنگامی که از قارچهای دارویی صحبت می شود، منظور فقط قارچهای خوراکی که نقش دارویی نیز دارند، نیست، بلکه هدف اشاره به تمامی قارچهایی است که ترکیبات مفید دارویی تولید می کنند.
پوریان فر می افزاید: قارچهای دارویی خوراکی و غیر خوراکی یکی از مهمترین و با ارزش ترین منابع دارویی هستند که در بسیاری از کشورهای آسیای شرقی و همچنین جوامع غربی روی ترکیبات دارویی آنها کار می شود.

عصاره های دارویی

از لحاظ پیشینه، قارچهای دارویی (بویژه قارچهای بزرگ کلاهدار) به مدت طولانی نقش موفقیت آمیزی در درمان نقصهای ایمنی بویژه در طب سنتی چین داشته اند. در فارماکوپه های چین، استفاده از بیش از 100 گونه از این قارچها برای درمان بسیاری از بیماری ها تشریح شده است. در حال حاضر، بسیاری از فرآورده های دارویی به دست آمده از این قارچها توسط شرکتهای بزرگ دارویی در ژاپن، کره و چین تولید می شوند. با این وجود، تاکنون این داروها کمتر در جهان پزشکی غرب مورد استفاده قرار گرفته اند که این امر به دلیل ساختار پیچیده و نداشتن خلوص دارویی قابل قبول آنهاست.
برخی از عصاره ها و ترکیباتی که بتازگی از قارچهای دارویی بدست آمده اند، امید زیادی را به لحاظ داشتن خواص تعدیل کننده ایمنی، ضد سرطان، قلبی عروقی، ضد ویروس، ضد باکتری، ضد انگل و محافظت کننده در برابر هپاتیت و بیماری قند به وجود آورده اند. مطالعات علمی درخصوص قارچهای دارویی، طی دو دهه گذشته به طور فزاینده ای گسترش پیدا کرده است.
این مطالعات ابتدا در ژاپن، کره و چین و سپس در امریکا توسعه پیدا کرد. همچنین گزارش های علمی مربوط در مجلات معتبر پزشکی و علمی به چاپ رسیده است. لذا در آینده، صنایع دارویی توجه ویژه ای به این منابع داشته و خواهند داشت.
یکی از مهمترین قارچهای دارویی، قارچ شی تاکه (نام عمومی: Shiitake، نام علمی: (Lentinula edodes) است. تولید جهانی این قارچ در رتبه سوم و پس از قارچهای دکمه ای و صدفی قرار دارد، اما در برخی از کشورها مانند ژاپن، چین و کره جنوبی، حجم قابل توجهی از تولید سالانه قارچ را شامل می شود. این محصول به طور اعم همانند هر قارچ خوراکی دیگر، نقش مهمی در تامین نیاز غذایی جامعه بشری و به طور اخص، کاربردهای بسیاری در حفظ سلامت و درمان بسیاری از بیماری ها دارد.
به گفته پوریان فر قارچ شی تاکه یک منبع عالی پروتئین، عناصر معدنی (ریزمغذی ها) ویتامین های D و B و دارای چربی و کالری کم است. همچنین مصرف این قارچ به کاهش کلسترول خون کمک می کند. از سوی دیگر، تولید و پرورش قارچ شی تا که موجب استفاده بهینه از ضایعات کشاورزی موجود در کشور می شود. لذا ضروری بود تا روی تهیه اسپاون (مایه تلقیحی قارچ) و به دست آوردن دانش فنی تولید و پرورش این قارچ، پژوهش های جدی صورت گیرد. قارچها دارای رنگدانه هایی هستند که در موجودات دیگر یافت نمی شوند یا به میزان بسیار ناچیز وجود دارند.
بنابراین، از حدود 2 سال گذشته، در گروه زیست فناوری قارچهای صنعتی جهاد دانشگاهی مشهد، مجموعه ای از طرحهای پژوهشی تدوین و سازمان یافت. هدف اولیه آن بوده است که امکان تولید اسپاون قارچ شی تا که با استفاده از مواد متفاوتی چون خاک اره، ضایعات چوب و دیگر ضایعات بخش کشاورزی و سپس امکان تولید میوه این قارچ در بسترها و شرایط محیطی متفاوت مورد مطالعه و بررسی دقیق قرار گیرد و درنهایت بهترین شرایط برای پرورش آن معرفی شود. مسوولیت این طرحها به عهده دکتر مجید عزیزی از اعضای شورای علمی این گروه و استادیار دانشکده کشاورزی دانشگاه فردوسی مشهد است.
در حال حاضر و شاید برای اولین بار در کشور، دانش فنی تولید میسلیوم خالص، تولید اسپاون و تولید و پرورش اندام میوه دهی این قارچ به صورت علمی توسط این گروه گزارش شده است.
این در حالی است که به رغم تولید رو به افزایش جهانی این قارچ، تاکنون در کشور ما اطلاعات منسجم ومنتشر شده ای در مورد تولید این قارچ وجود نداشته و موارد بسیار نادری از تولید آن گزارش شده است.

رنگهایی استثنایی از جنس قارچ

از زمانهای بسیار قدیم رنگهای طبیعی همواره مورد توجه بشر بوده است. رنگهای طبیعی به دلیل بالا بودن درجه ایمنی آنها همیشه نقش مهمی در رژیم غذایی بشر داشته اند و برای نسلهای متمادی با ایمنی استفاده شده اند. با گذشت زمان و نیاز روزافزون صنایع (نساجی، غذایی، آرایشی و غیره) به رنگهای بیشتر، انسان ناچار به تهیه و تولید انبوه رنگها به روشهای صنعتی و اکثرا مضر برای سلامت انسان و محیط زیست شد. این درحالی است که تولید و مصرف این رنگها موجب آلودگی هوا، سفره های آبهای زیرزمینی و آبهای جاری و همچنین آلودگی زمینهای کشاورزی و مراتع و در صنعت غذایی موجب نگرانی عمیق درباره میزان ایمنی مواد رنگ کننده شیمیایی یا مصنوعی در سلامت بدن می شود.
به همین دلیل متخصصان غذایی مانند گذشته های دور به دنبال استفاده مجدد و علمی تر از مواد رنگ کننده طبیعی هستند. دراین میان قارچها منابع ارزشمندی برای رنگدانه های طبیعی و ایمن هستند. تعداد رنگدانه های متنوع موجود در قارچها بیش از 1000 عدد است. احتمالا مهمترین خصیصه این رنگدانه ها، تنوع زیاد آنهاست. قارچها دارای رنگدانه هایی هستند که در موجودات دیگر یافت نمی شوند یا به میزان بسیار ناچیز وجود دارند. قارچ موناسکوس پورپورئوس یکی از مهمترین منابع قارچی برای تولید رنگ است.
لذا در این گروه، قارچ موناسکوس پورپورئوس به یکی از اهداف مهم تحقیقاتی در کشور ما تبدیل شده است.
با توجه به اهمیت این نوع قارچها پژوهشگران گروه زیست فناوری قارچهای صنعتی طی یک طرح پژوهشی به مسوولیت مهندس صابری از اعضای شورای علمی این گروه موفق به کسب دانش فنی کشت این قارچ و تولید رنگ قارچی از آن شدند. طی این طرح، کشت پرگنه و تولید رنگ از این قارچ در شرایط آزمایشگاهی بهینه سازی و دانش فنی آن به صورت علمی گزارش شد.
پوریان فر کاربرد این قارچ و رنگهای حاصل از آن را در صنایع داروسازی، غذایی، نساجی، آرایشی و بهداشتی می داند و می افزاید: در حال حاضر این نوع قارچ به منظور استفاده در صنایع از خارج از کشور وارد می شود، ولی در نظر است در آینده نزدیک روی تولید نیمه تجاری رنگهای حاصل از این قارچ کار شود.
به طور کلی فعالیت گروه پژوهشی زیست فناوری قارچهای صنعتی، در عرصه قارچهای خوراکی، دارویی و مولد رنگ است و ماموریت آن، رشد و توسعه صنایع مرتبط با عرصه های مذکوراست.
پوریان فر در پایان می گوید: انتظار می رود با توجه به قابلیت های زیست فناوری، این دانش بتواند از سه طریق اصلی کمک در جهت بهبود ژنتیکی صفات کمی و کیفی قارچهای خوراکی، افزایش بازده استحصال تجاری ترکیبات دارویی و افزایش بازده تولید تجاری پیگمان های رنگی بر توسعه صنایع مرتبط با قارچ تاثیر داشته باشد.

منبع:
پرتال استان اصفهان

+ نوشته شده در  ساعت   توسط احمدرضا هاتفی  | 

آیا میدانستید؟

آیا میدانستید که دندانپزشك‌ها توصیه می‌كنند كه زمان مسواك زدن، تا 6 قدم از توالت دور شوید تا از ورود ذرات معلقی كه بوسیله هوا منتقل می‌شوند، در هنگام شستشوی دهان، جلوگیری شود ؟

آیا میدانستید که ستاره دریایی مغز ندارد ؟

آیا میدانستید که تعداد چینی‌هایی که انگلیسی بلدند، از تعداد آمریکایی‌هایی که انگلیسی بلدند، بیشتر است ؟

آیا میدانستید که شما نمیتوانید با حبس کردن نفستان خودکشی کنید ؟


آیا میدانستید که انسان‌های راست دست به طور میانگین 9 سال بیش از چپ دست‌ها عمر می‌کنند ؟

آیا میدانستید که هیچ کلمه ای در زبان انگلیسی با کلمه month هم قافیه نمی‌شود ؟

آیا میدانستید که مورچه ها بعد از مرگ در اثر سم پاشی به پهلوی راست می‌افتند ؟

آیا میدانستید که هر انسانی در طول زندگی‌اش به طور میانگین 8 عنکبوت را در حال خواب می‌خورد ؟

آیا میدانستید که گربه ماهی بیش از 27000 عضو چشایی دارد ؟

آیا میدانستید که کشتی ملکه الیزابت دوم بابت هر گالون سوختی که می‌سوزاند فقط 1.5 متر حرکت می‌کند ؟

آیا میدانستید که بطور متوسط، مردم آنقدر از عنكبوتها می‌ترسند كه نمی‌توانند آن‌ها را بكشند ؟

آیا میدانستید که فندك قبل از كبریت اختراع شد ؟

آیا میدانستید که با هوش ترین زن دنیا ۵ فوق لیسانس دارد و ضریب هوشی او ۲۰۰ است ؟

آیا میدانستید که فرشته ها با سرعت نور حرکت میکنند و زمان بر آنها کند میشود ؟

آیا میدانستید که انسان در سال ۳۰۰۰ قد متوسط ۲ متر و ۱۲۰ سال عمر و پوست قهوه ای خواهد داشت ؟

آیا میدانستید که ضریب هوشی انسان های معمولی بین ۸۵ تا ۱۰۵ است ؟

آیا میدانستید که هر تار موی انسان میتواند تا وزن ۱۰۰ گرم رشد کند ؟

آیا میدانستید که بلندترین موی سر دنیا ۶ متر است ؟

آیا میدانستید که سریعترین عنکبوت دنیا دارای سرعت ۱۶ km در ساعت است که در افریقاست ؟

آیا میدانستید که یک انسان نهایتا میتواند با سرعت ۳۵ km در ساعت بدود ؟

آیا میدانستید که نوعی عنکبوت میتواند ۳۰۰ برابر وزنش را بلند کند ؟

آیا میدانستید که 80 درصد موجودات دنیا را حشرات تشکیل داده‌اند ؟

آیا میدانستید که روباه همه چیز را خاکستری می‌بیند ؟

آیا میدانستید که گربه قادر به تشخیص مزه‌ی شیرینی نیست ؟

آیا میدانستید که تعداد حشرات موجود در ۲/۵کیلومتر (دو و نیم) مربع زمین کشاورزی، از انسان‌های موجود در تمام دنیا بیشتر است ؟

آیا میدانستید که یک گرم سم مار کبری می تواند ۱۵۰ نفر را بکشد ؟

آیا میدانستید که حس چشایی نوعی پروانه‌ی بزرگ ۱۲ هزار برابر دقیق‌تر از انسان است ؟

آیا میدانستید که تنها حیوانی که نمی‌تواند شنا کند، شتر است ؟

آیا میدانستید که لاما که نوعی شتر کوچک بی کوهان است بهنگام عصبانیت بر صورت طرف مقابل، تف می‌اندازد ؟

آیا میدانستید که نوعی کوسه، هر دو هفته یک بار صاحب یک سری دندان جدید می شود. آنها هر ساله بیش از ۲۴ هزار دندان جدید درمی‌آورند ؟

آیا میدانستید که امروزه در جهان ۲۵۰ هزار نوع گیاه گلدار شناسایی شده است ؟

آیا میدانستید که وقتی به خورشید نگاه میکنید صحنه ۸ دقیقه قبل از آن را مشاهده میکنید ؟

آیا میدانستید که مساحت سوراخ اوزون ۲۴ میلیون کیلومتر مربع یا به اندازه آمریکای شمالی است ؟

آیا میدانستید که سالانه ۱.۳ میلیون متر مکعب چوب صرف چوبهای غذا خوری در چین میشود ؟

آیا میدانستید که در طوفان شن کویر بین ۶۰ تا ۲۰۰ میلیون تن شن جابجا میشود ؟

آیا میدانستید که دارچین بسیار کشنده است اگر به صورت وریدی به انسان تزریق شود ؟

آیا میدانستید که فقط یک نفر از یک میلیارد نفر بیش از 116 سال عمر می‌کند ؟

آیا میدانستید که روز تولد شما حداقل با 9 میلیون نفر دیگر یکی است ؟

آیا میدانستید که ماموتها که ۱۰ هزار سال پیش منقرض شدند تا ۶ سالگی شیر مادرشان را میخوردند ؟

آیا میدانستید که لئو‌ناردو داوینچی مخترع قیچی بود، همچنین 10 سال طول كشید تا لبهای مونالیزا را نقاشی كند ؟

+ نوشته شده در  ساعت   توسط احمدرضا هاتفی  | 

برترین مخترعان و نوآوران سال 2009

 نشریه پاپیولارمکانیکس، کره زمین را گشته و برترین ابداعات سال 2009 را انتخاب کرده است. گزارش تصویری امروز خبرآنلاین به مرور این نوآوری‌ها می‌پردازد.

برای پنجمین سال متوالی، مجله پاپیولارمکانیکس (Popular Mechanics) کره خاکی را برای یافتن بهترین محصولات و ابداعات زیر پا گذاشت تا جوایز پیشرفت امسال خود را پیدا کند. امسال این مجله یک برنده جایزه رهبر پیشرفت (دان کامن مخترع)، ‌یک برنده نسل آینده (گرگ اسکرول، متخصص روباتیک)،‌ هشت برنده ابداعات و در نهایت 10 محصول پیشرفته دارد.


با این که دان کامن ممکن است بیشتر به خاطر ابداع سگ‌وی( Segway- روروک با دو چرخ و یک محور) معروف باشد، اما وی در واقع یکی از بهترین سازندگان لوازم پزشکی در دنیاست. و به همین دلیل توانست عنوان جایزه رهبر پیشرفت را در جوایز امسال از آن خود سازد. در میان کارهای وی می‌توان پمپ تزریق قابل پوشیدن و پمپ انسولینی را دید که برای اولین بار می‌تواند به طور پیوسته به بدن بیمار دارو برساند، همچنین اولین ماشین دیالیز همراه، یک تعدیل‌کننده، صندلی چرخ‌داری که از پله بالا می‌رود و یک دستگاه تصفیه آب برای جهان سومی‌ها. وی همچنین یک پروژه روباتیک به نام فرست (برای الهام و بازشناخت علم و فناوری) را برای دانش‌آموزان دبیرستانی شروع کرده است. با همه آن‌چه گفته شد، وی 440 ثبت اختراع در آمریکا و خارج از آن دارد.


این مجله در میان جوایز سالانه خود یک جایزه با عنوان نسل آینده قرار داده است. امسال، گرگ اسکرول فارغ‌التحصیل مهندسی از دانشگاه ایالت کلرادو به خاطر اختراع خود این جایزه را از آن خود ساخت: یک روبات کروی با 45 سانتی‌متر عرض که به فلای‌ویل مجهز است و نه تنها می‌تواند مسیر خود را بعد از چرخیدن بازشناسایی کند،‌ بلکه می‌تواند شیب سرازیری‌ها و پله‌ها را هم تشخیص دهد.
اسکرول در حال حاضر روی نسخه‌ جدیدی از روبات کار می‌کند که می‌تواند با یک سری حسگر هماهنگ شود و می‌خواهد یک رویای تازه را تحقق بخشد: کاوش نجومی با روبوت‌هایی به شکل توپ فوتبال.


گروهی از مهندسان سلول سوخت میکروبی از لوبون‌سولوسیون، توانستند برای رساندن برق به بیش از نیم میلیارد نفری که جنوب صحرای آفریقا زندگی می‌کنند، جایزه فناوری متناسب را به خود اختصاص دهند. مطالعات این گروه نشان می‌داد می‌توان از باکتری‌ها انرژی به دست آورد و با آن باتری‌های ارزان‌قیمتی تولید کرد که قادر به روشن‌ کردن ال.ای.دی و شارژ گوشی‌های همراه هستند. در این تصویر از راست به چپ آیدن، ون وورن و لوئندو،‌ سه تن از افراد این گروه را می‌بینید.


پاپیولار مکانیکس جایزه حوزه رایانه را به فناوری جدید مایکروسافت یعنی پروژه ناتال داد. ناتال یک دستگاه جانبی است که به کاربر امکان را می‌دهد کلیه برنامه‌های رایانه، خصوصا بازی‌ها را تنها با حرکات بدنش کنترل کند.


جایزه بخش نجوم به گروه ماموریت کپلر رسید،‌ سازندگان تلسکوپی که هدفشان روشن است: سرمایه‌گذاری روی سیستم‌های نجومی. تلسکوپ کپلر اولین وسیله‌ای است که می‌تواند سیاره‌های فراخورشیدی زمین‌مانند را که بالقوه می‌توانند دارای زندگی باشند و به دور یک خورشید بگردند، تشخیص بدهد. این تلسکوپ قرار است به یکصدهزار ستاره نزدیک به زمین در کهکشان راه شیری سر بزند.


جایزه بخش کاوش‌های فضایی به اولگ باتیشچف مدیر پژوهش علمی دفتر مربوط به دانش هوانوردی و فضانوردی اختصاص یافت. وی یک موتور پلاسما طراحی کرده که با نیتروژن کار می‌کند و 10 برابر راکت‌های شیمیایی قدرت دارد. این موتور می‌تواند در پروازهای اقتصادی به کار آید و تکه بزرگی از پازل فرستادن گروه‌های انسانی به مریخ باشد.

+ نوشته شده در  ساعت   توسط احمدرضا هاتفی  | 

+ نوشته شده در  ساعت   توسط احمدرضا هاتفی  | 

از بيگ بنگ ( انفجار بزرگ) چه مي دانيد ؟

همانطور كه گفتم پيدايش كائنات براى انسان يك نادانسته بود و بشر مى خواست بداند كه اين پيدايش از كجا شروع شد.آيا به صورت يكنواخت بوده و همين گونه نيز ادامه دارد يا نه؟ چنان كه برخى اعتقاد داشته اند كه كائنات همين ساختار را داشته و بدون تغيير باقى مى ماند. خب نتيجه اينكه نظريه هاى مختلفى در اين رابطه وجود داشت و نظريه پردازيهاى زيادى مى شد. يكى از اين نظريه ها كه حدود سى و هفت يا سى و هشت سال قبل ارائه شد بيگ بنگ ياهمان انفجار بزرگ نام داشت كه توانست به خيلى از ابهامات پاسخ بدهد. اين نظريه، آغاز كائنات را از يك هسته اتم در فضا و زمان صفر مى داند زيرا آن هنگام هنوز فضا وزمان آغاز نشده بود. تصور بكنيد كه تمام كائنات در يك هسته اتم ياحتى كوچكتر از آن جاى داشت و در يك لحظه اين فضا و زمان آغاز مى شود يعنى اينكه يك انفجار بزرگ كه حاصل گرانش شديد ناشى از فشردگى بوده، شروع شد.

اين واقعه بين سيزده تا پانزده ميليارد سال پيش رخ داده است، درحقيقت اين حادثه از آن نقطه صفر شروع مى شود. قابل ذكر است كه باوجودچنين فشردگى اى طبيعتاً دماى بسيار زيادى در لحظه كمى قبل از انفجار بزرگ حاكم بوده است. هنگامى كه فضا وزمان شروع به بزرگ و باز شدن كرد، دما مدام رو به كاهش بوده به طورى كه تخمين زده مى شود وقتى فقط يك ثانيه ازتشكيل كائنات مى گذشته است ده ميليارد كلوين نزول دما داشته ايم.

انبساط جهان به قدرى شديد رخ داده است كه از اندازه كوچكتر از يك هسته اتم در يك لحظه به اندازه كره زمين بزرگ مى شده، يعنى انبساط و تورم بعد از بيگ بنگ شروع شده بود اما هنوز كهكشانها به وجودنيامده بودند. نور آغاز كائنات بود سپس بعداز نور، ماده ايجاد شد و شايد بعد از دو ميليارد سال از انفجار بزرگ كهكشانها شكل گرفتند و خورشيد ما يكى از ذرات كوچك آنهاست.

كهكشانها چگونه و چه زمانى شكل گرفتند؟

كهكشانى كه ما در آن هستيم (كهكشان راه شيرى) حدود ده ميليارد سال پيش به وجود آمده است البته اگر قبول كنيم كه بيك بنگ سيزده ميلياردسال پيش رخ داده است.

اما كهكشانها انواع مختلفى دارند كه عبارت است از: نامنظم، بيضوى و مارپيچى. ازمواد اطراف كهكشانها كه باقى مانده بودند بازوهاى كهكشانى شكل گرفتند اما چون فشردگى مواد را در آن قسمت فضا داشتيم ونيز كهكشانهاى شكل گرفته بسيار نزديك به هم بودند طبيعتاً برخوردها هم زياد بوده است يعنى دوكهكشان با هم ادغام شده و يك كهكشان بزرگتر تشكيل مى دادند يا سبب ساز بازوهاى كهكشانى بزرگتر مى شدند. اين اثرات در بحث انتقال به سمت قرمز يا رد شيفت مى گنجند.

اين انفجار چقدر طول كشيد؟

براى لحظه انفجار بزرگ عدد ده به توان منفى چهل و سه را در نظر مى گيرند و بعد از آن لحظه، حادثه شروع مى شود كه حتى هنوز به هزارم ثانيه نرسيده، تغييرات در حال رخ دادن بوده است.

عالم در ابتدا چگونه به نظر مي آمد؟

آشكار است براي آگاهي از چگونگي اولين ثانيه ها و يا بهتر بگوييم اولين اجزاي ثانيه هاي پس از انفجار اوليه نبايد از ستاره شناسان پرسيد بلكه در اين مورد بايد به فيزيكدان هاي متخصص در امر فيزيك ذره اي مراجعه كرد كه در مورد تشعشعات و ماده در شرايط كاملا سخت و غير عادي تحقيق مي كنند و تجربه مي كنند. تاريخ كيهان معمولا به 8 مقطع كاملا متفاوت و غير مساوي تقسيم مي شود :

مرحله اول - صفر تا 43- 10 ثانيه

اين مساله هنوز برايمان كاملا روشن نيست كه در اين اولين اجزاي ثانيه ها چه چيزي تبديل به گلوله آتشيني شد كه كيهان بايد بعدا از آن ايجاد گردد . هيچ معادله و يا فرمول هاي اندازه گيري براي درجه حرارت بسيار بالا و غير قابل تصوري كه در اين زمان حاكم بود در دست نمي باشد.

مرحله دوم- 43- 10 تا 32- 10 ثانيه

اولين سنگ بناهاي ماده مثلا كوارك ها و الكترون ها و پاد ذره هاي آنها از برخورد پرتوها با يكديگر به وجود مي آيند. قسمتي از اين سنگ بناها دوباره با يكديگر برخورد مي كنند و به صورت تشعشع فرو مي پاشند. در لحظه هاي بسيار بسيار اوليه ذرات فوق سنگين - نيز مي توانسته اند به وجود آمده باشند. اين ذرات داراي اين ويژگي هستند كه هنگام فروپاشي ماده بيشتري نسبت به ضد ماده و مثلا كوارك هاي بيشتري نسبت به آنتي كوارك ها ايجاد مي كنند. ذرات كه فقط در همان اولين اجزاي بسيار كوچك ثانيه ها وجود داشتند براي ما ميراث مهمي به جا گذاردند كه عبارت بود از : افزوني ماده در برابر ضد ماده

مرحله سوم- از 32- 10 ثانيه تا 6- 10 ثانيه

كيهان از مخلوطي از كوارك ها - لپتون ها - فوتون ها و ساير ذرات ديگر تشكيل شده كه متقابلا به ايجاد و انهدام يكديگر مشغول بوده و ضمنا خيلي سريع در حال از دست دادن حرارت هستند

مرحله چهارم- از 6- 10 ثانيه تا 3- 10ثانيه

تقريبا تمام كوارك ها و ضد كوارك ها به صورت پرتو ذره ها به انرژي تبديل مي شوند. كوارك هاي جديد ديگر نمي توانند در درجه حرارت هاي رو به كاهش به وجود آيند ولي از آن جايي كه كوارك هاي بيشتري نسبت به ضد كوارك ها وجود دارند برخي از كوارك ها براي خود جفتي پيدا نكرده و به صورت اضافه باقي مي مانند. هر 3 كوارك با يكديگر يك پروتون با يك نوترون مي سازند. سنگ بناهاي هسته اتم هاي آينده اكنون ايجاد شده اند.

مرحله پنجم - از 3- 10 ثانيه تا 100 ثانيه

الكترون ها و ضد الكترون ها در برخورد با يكديگر به اشعه تبديل مي شوند. تعدادي الكترون باقي مي ماند زيرا كه ماده بيشتري نسبت به ضد ماده وجود دارد. اين الكترون ها بعدا مدارهاي اتمي را مي سازند

مرحله ششم - از 100 ثانيه تا 30 دقيقه

در درجه حرارت هايي كه امروزه مي توان در مركز ستارگان يافت اولين هسته هاي اتم هاي سبك و به ويژه هسته هاي بسيار پايدار هليم در اثر همجوشي هسته اي ساخته مي شوند. هسته اتم هاي سنگين از قبيل اتم آهن يا كربن در اين مرحله هنوز ايجاد نمي شوند. در آغاز خلقت عملا فقط دو عنصر بنيادي كه از همه سبكتر بودند وجود داشتند : هليم و هيدروژن

مرحله هفتم - از 30 دقيقه تا 1 ميليون سال پس از خلقت

پس از گذشت حدود 300000 سال گوي آتشين آنقدر حرارت از دست داده كه هسته اتم ها و الكترون ها مي توانند در درجه حرارتي در حدود 3000 درجه سانتي گراد به يكديگر بپيوندند و بدون اينكه دوباره فورا از هم بپاشند اتم ها را تشكيل دهند . در نتيجه آن مخلوط ذره اي كه قبلا نامرئي بود اكنون قابل ديدن مي شود.

مرحله هشتم - از يك ميليون سال پس از خلقت تا امروز

از ابرهاي هيدروژني دستگاههاي راه شيري ستارگان و سيارات به وجود مي ايند. در داخل ستارگان هسته اتم هاي سنگين از قبيل اكسيژن و آهن توليد مي شوند. كه بعد ها در انفجارات ستاره اي آزاد مي گردند و براي ساخت ستارگان و سيارات و حيات جديد به كار مي ايند.

عناصر اصلي حيات زميني چه زماني پديدار شد؟

براي زمين با توجه به گوناگوني حيات كه در آن وجود دارد 3 چيز از اهميت خاصي برخوردار بوده است:

از همان ابتداي خلقت هميشه ماده بيشتري نسبت به ضد ماده وجود داشته و بنابراين همواره ماده براي ما باقي مي ماند.

در مرحله ششم هيدروژن به وجود آمد اين ماده كه سبك ترين عنصر شيميايي مي باشد سنگ بناي اصلي كهكشانه ها و سيارات مي باشد. هيدروژن همچنين سنگ بناي اصلي موجودات زنده اي است كه بعدا روي زمين به وجود آمدند و احتمالا روي ميلياردها سياره ديگر نيز وجود دارند. در مركز ستارگان اوليه هسته اتم هاي سنگين از قبيل اكسيژن و يا كربن يعني سنگ بناهاي اصلي لازم و ضروري براي زندگي و حيات بوجود آمدند.

آيا عالم همواره در حال انبساط خواهد بود؟

جنبش انبساطي يا به عبارت ديگر از همديگر دور شدن كهكشانه ها به هر حال رو به كند شدن است. زيرا جزاير جهاني متعدد در واقع به سمت يكديگر جذب مي شوند و در نتيجه حركت انبساطي آن ها كند تر مي شود. اكنون پرسش فقط اين است كه آيا زماني تمام اين حركت ها متوقف خواهد گرديد و اين عالم در هم فرو خواهد پاشيد؟ اين مساله بستگي به تراكم ماده در جهان هستي دارد. هر چه اين تراكم بيشتر باشد نيرو هاي جاذبه بين كهكشانه ها و ساير اجزاي گيتي بيشتر بوده و به همان نسبت حركت آن ها با شدت بيشتري متوقف خواهد شد. در حال حاضر چنين به نظر مي رسد كه تراكم جرم بسيار كمتر از آن است كه زماني عالم در حال انبساط را به توقف در آورد. به هر حال اين امكان وجود دارد كه هنوز جرم هاي بسيار بزرگ ناشناخته اي از قبيل ( سياهچاله هاي اسرار آميز) يا ( ابرهاي گازي شكل تاريك) وجود داشته باشند و نوترينو ها كه بدون جرم محسوب مي شوند جرمي هرچند كوچك داشته باشند. اگر اين طور باشد در اين صورت حركت كيهاني زماني شايد 30 ميليارد سال ديگر متوقف خواهد شد. در آن زمان كهكشان ها با شتابي زياد حركت به سوي يكديگر را اغاز خواهند كرد تا در نهايت به شكل يك گوي آتشين عظيم با يكديگر متحد شوند. آن زمان شايد مي بايد روي يك انفجار اوليه جديد ديگر و تولد يك عالم جديد حساب كنيم. با توجه به سطح كنوني دانش بشر و ميزان پژوهش هاي انجام شده بايد اينطور فرض كرد كه عالم تا ابديت انبساط خواهد يافت.

با توجه به بزرگى وعظمت كائنات، پيدايش حيات غيرزمينى چقدر احتمال دارد؟ با يك حساب سرانگشتى متوجه مى شويم كه باوجود اين تعداد ستاره احتمال حيات بسيار زياد است. حتى بعضى از ستاره ها داراى سياره نيستند و يا اين سياره بسيار دور از ستاره يا بسيار نزديك به آن هستند و برخى هم گازى مى باشند اگر تمام اين موارد را از كل ستاره ها كم كنيم تقريباً بيست وپنج درصد آنها امكان وجود حيات را دارند..

آيا ميدانستيد …؟

- فقط حدود 4درصد عالم از ماده ، به شكلي كه ما مي شناسيم تشكيل شده است ، يعني ماده معمولي كه ما مي شناسيم و در آزمايشگاه وجود دارد، فقط 4درصد كل عالم را مي سازد. 23درصد عالم را ماده تاريك سرد تشكيل داده كه دانشمندان اطلاعات خيلي كمي درباره اش دارند و 73درصد باقي مانده را انرژي تاريك عجيب تشكيل مي دهد كه تقريبا تنها چيزي كه در موردش مي دانيم ، اين است كه وجود دارد!
+ نوشته شده در  ساعت   توسط احمدرضا هاتفی  |