گزارش جلسه ۰۰۶ باشگاه فیزیک اصفهان
اصفهان
جلسه ششم
زمان: ۹۰/۴/۷
موضوع سخنرانی و سخنران اين جلسه
مطالعه رفتار ريسمانهاي باريك
دكتر مهدي حبيبي
مركز تحصيلات تكميلي در علوم پايه زنجان

در طبيعت ، زندگي روزمره و صنعت به وفور با ريسمانهاي باريك سرو كار داريم. از اين جمله مي توان سيمها و كابلها، طنابها و نخها ، رشته هاي باريك عسل، تار عنكبوت و حتي DNA را نام برد. اين رشته ها با توجه به خواص مكانيكي و شرايط اعمال شده بر آنها مي توانند رفتارهاي متفاوتي از خود نشان دهند. مثلا طنابي كه بر روي زمين مي‌افتد حلقه‌هايي با شعاع مشخص ايجاد مي‌كند. چنين پديده‌اي در مورد رشته‌ي باريكي از عسل نيز اتفاق مي‌افتد. در اين سخنراني سعي داريم مثالهاي از اين گونه پديده ها را معرفي كرده سپس نتايج آزمايشگاهي براي چنين سيستمهايي را با نتايج تحليلي و حل عددي مقايسه كنيم و نشان ‌دهيم اين پديده ها در رژيم‌هاي متفاوتي اتفاق مي افتند كه از تعادل نيروهاي مختلف در سيستم ناشي مي‌شوند.

محل:‌ دانشگاه اصفهان- درب شرقي- ساختمان علوم يك- تالار شهيد باهنر

برنامه:

۱۷:۰۰: سخنرانی: آقاي دكتر مهدي حبيبي، مركز تحصيلات تكميلي در علوم پايه زنجان

۱۸:۰۰ استراحت و پذیرایی

۱۸:۲۰ خبر نشست: آقاي دكتر پيمان صاحب سرا، دانشگاه صنعتي اصفهان

خبر اول: بادهای خورشیدی و منظومه شمسی
بررسی دانشمندان از میزان نسبی اکسیژن و نیتروژن در بادهای خورشیدی، نشان داد که ترکیبات ایزوتوپی زمین بسیار متفاوت از ترکیبات ایزوتوپی خورشید است. آنها با بررسی ترکیبات ایزوتوپی عناصر در باد خورشیدی (ناشی از فوران خورشیدی) سعی در توصیف چگونگی شکل گیری منظومه شمسی داشته اند. جِنسیس، نام سفینه ای است که ناسا در سال 2001 برای جمع آوری ذرات خورشیدی راهی فضا کرده بود. ماموریت جنسیس دو سال به طول انجامید اما متاسفانه کپسول بازگشتی در خاتمه ماموریت در سال 2004، بر روی زمین سقوط کرده و متلاشی شد. بقایای هدف های موجود در جنسیس آلوده به طیف وسیعی از مواد شدند. اخیراَ پس از پاک سازی کافی هدف ها، محتوای اکسیژن و نیتروژن توسط دستگاه بیناب نگار جرمی یون ثانوی، در دانشگاه UCLA اندازه گیری وتحلیل شد. نتیجه این که نسبت فراوای اکسیژن-17 به اکسیژن-18 بر روی زمین و خورشید مشابه است. اما اکسیژن-16 روی خورشید 7% فراوانتر از مقدار آن در زمین (و ماه) است. نسبت بین نیتروژن-15 به نیتروژن-14 نیز در حدود 40% کوچک تر از اتمسفر زمین به دست آمد. ريشه ي این اختلاف را به برهم کنش نور خورشید و ابرِ گازِ مولکولی موجود در سیستم منظومه شمسی اولیه، مربوط مي دانند. پديده اي که به فوتولیز معروف بوده و منجر به بوجود آمدن کربن مونواکسید و تجزیه نیتروژن مولکولی به اتم های آن می شود. نتیجه اینکه به نظر می رسد نور مورد نیاز برای شکستن مولکول های کربن مونواکساید ساخته شده از اکسیژن-16 نمی تواند نفوذ زیادی در گاز داشته باشد. این بدان معنی است که داخل ابر شامل مقادیر معتنابهی از اکسیژن-17 و اکسیژن-18 بوده است. جدایی ایزوتوپی نیتروژن، ناشی از فوتولیز تنها در قسمت های داخلی تر منظومه شمسی صورت گرفته است.

خبر دوم: دمای تجزیه کوارک ها
دانشمندان آمریکایی، هندی و چینی اعلام کردند که بر اساس محاسبات انجام شده، کوارک ها وگلئون های موجود در پروتون ها و نوترون ها در دمای تقریبی 2 تریلیون درجه آزاد می شوند! این دما، دمای جهان در کسری از ثانیه پس از انفجار بزرگ است. طبق مدل انفجار بزرگ جهان در ابتدا مملو از ”پلاسمایِ کوارک-گلئون“ بوده است، و کوارک ها و گلئون ها به عنوان حامل های نیروی هسته ای قوی، در آن به صورت موجودهای مستقل وجود داشته اند. این پلاسما تنها در دماهای زیاد می تواند وجود داشته باشد. وقتی كه گیتی تنها چند میلیونیوم ثانیه سن داشت، دمای آن به قدری پایین آمد که کوارک ها و گلئون ها جمع شده و موادِ مرکب مانند پروتن ها و نوترون ها به دنیا آمدند. نظریه QCD برهم کنش بین کوارک ها و گلئون ها را در فواصل بسیار نزدیک به هم، بسیار خوب توصیف می کند. در فواصل دورتر، مثل مساله ي پلاسمای کوارک-گلئون، QCD دیگر مناسب نیست؛ چون درنظرگرفتنِ کلیه برهم کنش های موجود غیرممکن است. براي حل اين مساله دانشمندان تقریبی به کار می برند به نام QCDیِ شبکه ای. در این تقریب، پیچیدگی برهم کنش های کوارک-گلئون با در نظر گرفتن فضا-زمان به صورت يك شبكه ي گسسته، کم می شود. با استفاده از محاسبات عددی و نتایج آزمایشگاهی، نمودار فاز QCD تعیین شده است. این نمودار، تغییرات ”دما“ بر حسب ”پتانسیل شیمیایی هادرونی“، نمایانگر گذار بین ماده طبیعی، يعني هادرونی، به ماده کوارکی یا حتی حالت های مجهول دیگری همچون ”ابررسانای رنگی“ است. با مقایسه و محاسبه در دمای گذار پلاسمای کوارک-گلئون، و محاسبات ریاضی، دمای گذار در حدود 175 (1+ تا 7-) مگاالکترون ولت به دست می آید، که معادل 2 × 1012 کلوین می باشد. این دما توسط QCDیِ شبکه ای دقیقاً پیش بینی شده است. این اولین باری است که مقایسه بین نظریه ماده-کوارک دمای بالا با آزمایشات انرژی بالا همخوان است.

۱۸:٤۰ پرسش ماه :‌ آقاي دکتر كيوان آقابابائي ساماني، دانشگاه صنعتي اصفهان

۱٩:۰۰ پايان

توجه ۱: اعضای باشگاه لطفا برای حضور در باشگاه فیزیک کارت عضویت خود را به همراه بیاورند.

توجه ۲: علاقه مندان به عضویت یا تمدید عضویت برای سال ٩۰، لطفا ۱۵ دقیقه قبل از شروع برنامه برای ثبت نام به میز انجمن در مقابل سالن همایش مراجعه کنند.


پرسش و پاسخ این جلسه:
پرسش ماه 6:

ظرفی محتوی گاز با فشار بیش تر از فشار جو روی سطح یک میز بدون اصطکاک قرار دارد. اگر روزنه ای در دیواره ی ظرف ایجاد شود ظرف در خلاف جهت خروج گاز حرکت می کند.
اگر برعکس حالت قبل، ظرف خالی باشد یا فشار داخل آن خیلی کم تر از فشار بیرون باشد با باز شدن روزنه هوا به درون ظرف هجوم می آورد. آیا ظرف حرکت می کند؟ در کدام جهت؟

پاسخ پرسش ماه جلسه ي ششم:

فرض مي‌كنيم فشار در تمام نقاط نزديك سطح، در بيرون جعبه يكسان و بيشتر از داخل جعبه است. پس از باز كردن روزنه (كه در سمت راست جعبه قرار دارد)، نيرويي كه به سمت راست جعبه وارد مي‌شود كمتر از نيرويي است كه به سمت چپ آن وارد مي‌شود زيرا مساحت سطح سمت راست به اندازه‌ي مساحت روزنه از مساحت سطح سمت چپ كمتر است. بنابراين جعبه به سمت راست شتاب مي‌گيرد. البته بايد توجه داشت در فاصله ي زماني كوتاهي پس از باز كردن روزنه جعبه پر از گاز مي‌شود و فشار داخل و بيرون يكسان مي‌شود. بنابراين ميزان حركت ايجاد شده اندك خواهد بود ولي مرتبه‌ي بزرگي آن با ميزان حركت در حالتي كه فشار داخل جعبه قبل از باز كردن روزنه بيش از فشار بيرون باشد يكسان است (البته جهت حركت در اين حالت در خلاف جهت خروج گاز است).

شما می‌توانید پاسخ پرسشهای مطرح شده در هریک از جلسات باشگاه فیزیک اصفهان را به نشانی پست الکترونیکی بفرستید. لطفاً در عنوان نامه خود به شماره جلسه باشگاه اشاره کنید.

مشاهده گزارش جلسه     
فهرست جلسات | باشگاه فیزیک اصفهان
پوستر این جلسه   (راهنمای چاپ)



حامیان انجمن فیزیک ایران   (به حامیان انجمن بپیوندید)

کلیه حقوق مربوط به محتویات این سایت محفوظ و متعلق به انجمن فیریک ایران می‌باشد.
Webmaster : Ali Meschian : www.irandg.com

www.irandg.com