بشتابيد باغ وحش كهكشان ها در انتظار شماست!

در روز 17 فوريه فاز دوم پروژه «باغ وحش كهكشاني» (Galaxy Zoo) به صورت رسمي افتتاح شد، تا علاقه مندان جستجوهايشان را ميان 250 هزار كهكشان از سر گيرند. اين پروژه از مردم كمك مي گيرد تا كهكشان ها را دسته بندي كنند، كاري كه با رايانه هاي جديد نيز امكان ناپذير است. چراكه اولا، دقت بشر بيش از رايانه است و دوما، انواع كهكشان ها آنقدر گستره است كه نمي توان براي آنها الگوريتمي ثابت در رايانه نوشت.

فاز اول اين پروژه از مردم سوال مي نمود كه آيا كهكشان مارپيچي است يا بيضوي، و جهت چرخش آن چگونه است. اما فاز دوم اين پروژه بسيار كامل تر است. فاز دوم به دنبال جزئيات بيشتري است. براي مثال از علاقه مندان سوال مي كند كه كهكشان مورد نظر داراي چند بازوي مارپيچي است، آيا در حال ادغام شدن است يا وضعيت هسته آن چگونه است. دكتر كريس لين تات از دانشگاه آكسفورد مي گويد:" فاز اول اين پروژه راهنمايي هاي كلي را براي ما به ارمغان آورد، اكنون از كاربران مي خواهيم تا اطلاعات خواسته شده را با دقت پاسخ دهند تا بتوانيم راهنمايي كامل تر به سوي كهكشان ها خلق كنيم."

نتايج فاز اول پروژه بسيار باشكوه بود. كاربران مشتاق در مدت 18 ماه 80 ميليون طبقه بندي را در ميان يك ميليون كهكشان مورد نظر انجام دادند. اين در حالي بود كه تعداد اين علاقه مندان تنها بيش از 150 هزار نفر بود. دكتر كوين شاوينزكي از دانشگاه يل در آمريكا مي گويد:" بازتاب كار علاقه مندان بسيار چشمگير بود و سبب شد تا اطلاعات زيادي در مورد كهكشان ها و اينكه آنها چگونه با محيط اطرافشان ارتباط دارند براي ما آشكار شود." او همچنين افزود:" با اتمام فاز دوم اين پروژه نيز ما مي توانيم به اطلاعات گسترده تري در مورد رفتار كهكشان ها دست يابيم."

همانگونه كه گفته شد مردم عادي سهم مهمي را در اين پروژه داشتند و نقش مهمي را ايفا نمودند. در اين ميان اكتشافاتي غريب نيز به واسطه علاقه مندان به ثبت رسيد كه شامل بيش از 3000 تصادم نادر كيهاني بود. براي مثال كهكشان شناخته شده «Hanny’s Voorwerp»، كه ابري غول پيكر و نامنظم به رنگ سبز توسط هاني ون اركل از آلمان به ثبت رسيد. رصدهاي بعدي نشان داد كه به سبب جت هاي موجود در سياهچاله مركزي كهكشان همدم، اين ساختار كيهاني تشكيل شده است. و در نهايت فعل و انفعالات موجود ميان اين ابر و سياهچاله سبب درخشش آن شده است.

اين پروژه به هر كسي كه داراي رايانه است اين امكان را مي دهد تا در پروژه اي مهم و علمي سهيم باشد و بتواند قدمي در جهت پيشرفت علم بردارد. استيون بام فورد از دانشگاه ناتينگهام بر اين اعتقاد است كه مردم با شركت خود در اين پروژه مي توانند در نتايج آن سهمي بزرگ داشته باشند.

كاربران در اين پروژه مي توانند سطح دانش خود را در مورد كهكشان ها بالا ببرند و همچنين در ميان داده هاي بسيار به جستجو بپردازند. بسياري از امكانات سايت مي تواند حتي براي ديگر پروژه هاي علمي نيز به كار گرفته شوند. آنها مي توانند با كاربران سايت در بالا بردن دانش خود و خدمت به علم رقابت نمايند.

امسال نيز با توجه به سال جهاني نجوم، زمان بسيار خوبي است تا كاربران بتوانند در يك پروژه علمي عظيم سهيم باشند و از داده هاي ارزشمند SDSS استفاده نمايند. دكتر باب نيكول از دانشگاه پرتموس مي گويد:" اخترشناسان و دانشمندان گاهي بسياري از شگفتي ها را از دست مي دهند و از آنها غافل مي شوند كه در اين ميان مردم مي توانند بهتر از حرفه اي ها عمل نمايند

فوايد خنده و شوخ طبعي

خنده از ته دل روحيه انسان را عوض مي كندشوخ طبعي موجب مي‌گردد بر حالات روحي روزانه خويش كنترل بيشتري داشته باشيم و بر فشار ناشي از مبارزه با سرطان غلبه كنيم. اين ويژگي حتي در ايام سخت و ناگوار هم باعث مي‌شود خوشبين و مسرور باشيم. اين حالت عاطفي مثبت‌ به شما كمك مي‌كند انعطاف‌پذيري لازم را براي رويارويي با مشكلات بعدي كه در سر راهتان قرار خواهند گرفت، داشته باشيد. حتي مواقعي كه دلتان نمي‌خواهد از رختخواب بيرون بياييد،يك خنده جانانه از ته دل نيروي زيادي به شما خواهد داد. اين مورد اهميت ويژ‌ه‌اي دارد، زيرا اكثر نفوسي كه تحت درمان (سرطان) هستند احساس ضعف و ناتواني مي‌كنند. شوخ طبعي و خنده ابزارهايي هستند براي از بين بردن خشم و اضطراب بدترين روزهاي زندگيتان به علاوه، خنده موجب كاهش تنش در ماهيچه‌ها مي‌شود. هدف اصلي كليه روش‌هاي كنترل فشار، هم آرامش ماهيچه‌ها است و هم از بين بردن تنش رواني حاصل از قبض و گرفتگي آن. اين تكنيك‌ها به نحوي صريح، قدرت كاهش فشار و تنش را از طريق مزاح تاييد مي‌نمايد.

ادامه نوشته

قمر جديد سياره زحل مي تواند منشا حلقه G اين سياره باشد

پس از تلاش و بررسي 600 روزه ي دانشمندان از تصاوير دريافتي فضا پيماي كاسيني ، قمر بسيار كوچكي با قطر در حدود نيم كيلومتر ( 500 متر ) درون حلقه G سياره زحل پيدا شد .

تصاوير اوليه ي اين قمر كوچك در 15 آگوست 2008 بدست آمد و پس از آن با بررسي 2 تصوير قديمي تر ، اين امر مسجل تر شد . در ادامه دانشمنداني كه بر روي تصاوير ارسالي فضاي پيماي كاسيني كار مي كردند اين قمر كوچك را در موقعيت هاي متفاوتي بررسي و رصد كردند كه يكي از آخرين رصد هاي آن در 20 فوريه 2009 انجام شد . اين قمر آنقدر كوچك است كه رصد آن توسط دوربين هاي كاسيني صورت پذيرد و به همين دليل به دست آوردن اندازه آن به صورت مستقيم ناممكن است . با توجه به اين موضوع دانشمندان كاسيني اندازه اين قمر كوچك را با مقايسه روشنايي آن با ديگر قمر كوچك سياره پالين ( Pallene ) تخمين زدند .

مدير اين پروژه همچنين دريافت كه مدار اين قمر كوچك توسط قمر بزرگتر و نزديك به آن يعني ميماس دچار آشفتگي مي شود . اين سومين قمر جايگرفته در حلقه هاي سياره زحل است كه توسط كاسيني كشف مي شود .

حلقه G سياره زحل تا كنون بدون قمر بوده.  دانشمندان كاسيني تمامي تلاش خود را به كار گرفتند تا شايد معماي حلقه G يعني عامل شكل گيري حلقه را دريابند . در سال 2007 منبع احتمالي حلقه G  ذرات يخي موجود در يك كمان روشن كه در لبه داخلي حلقه قرار داشت اعلام كردند . اما محققان عقيده داشتند كه عامل شكل گيري چيزي فراتر از اين ذرات است و و نشان دادند كه مي بايد چيزي بزرگتر از اين باشد ، چيزي كه در كمان مخفي شده است ! با كشف قمر جديد سياره زحل كه در كمان مورد نظر قرار دارد ، گمان ها به يقين تبديل شد .

مدير تيم تحقيقاتي فضاپيماي كاسيني افزود ، كشف اين قمر كوچك مي تواند ما را در حل معماهاي موجود در مورد اين حلقه ياري نمايد .

 

 

تصويري كه در بالا مشاهده مي كنيد ، طي مدت 10 دقيقه توسط سفينه فضايي كاسيني متعلق به سازمان هوا-فضايي آمريكا ناسا ( NASA) گرفته شده است .

اوايل سال آينده ، دوربين كاسيني با نگاهي دقيق تر به ملاقات اين كمان و قمر كوچك خواهد رفت .

مامورايت اصلي كاسيني 4 ساله بوده و  پيش بيني مي شود همچنان  تا پاييز سال 2010 نيز به كار خود ادامه دهد .

معرفي گروه هاي عاملي روش هاي شناسايي

پيوند كربن-كربن داراي ويژگي غيرعادي مخصوص به خود است.اگر چه اتم هاي ديگر نيزمي توانند اين ويژگي را داشته باشند ولي كاربرد پيوند كربن-كربن بسيار وسيع است .به دليل اين خاصيت منحصربه فرد بيشتر از سه ميليون تركيبات مختلف حاوي كربن به نام تركيبات آلي در كتب شيمي گزارش شده اند.در نتيجه جمع آوري دانشي كامل از خواص همه اين تركيبات عملا بسيار سخت است.پيچيدگي تركيبات آلي را مي توان تا حدودي از طريق جمع آوري اطلاعات به دست آمده از گروه هاي طبيعي اين تركيبات با خواص شيميايي مشابه تقليل داد.
اين گروه بندي ها توسط اتم يا گروهي از اتم ها كه قسمتي از مولكول آلي را تشكيل مي دهند شناسايي مي شوند.عموما اين اتم يا گره اتم را گروه عامل مي نامند.پس مي توان گروه عاملي را به صورت كامل تري تعريف كرد:
به هر يك از ويژگي هاي ساختاري كه مشخص كننده يك طبقه خاص از تركيبات آلي باشند گروه عاملي مي گويند.
هر گروه عامل نسبت به بقيه مولكول هاي آلي داراي خواص شيميايي جداگانه يافت مي شوند

ادامه نوشته

استخراج معادلات حركت ژيروسكوپ

استخراج معادلات حركت ژيروسكوپ  

 

  معادلاتي كه در اين نوشتار آمده اند از بخشهاي مختلف كتاب درسي مكانيك مهندسي استاتيك و ديناميك ويرايش سوم  ISBN 0-02-354140-7  نوشته هايبلر برداشت شده است. اگر خواننده بخواهد موضوع را عميق تر كاوش كند مقدمتاً لازم است كه فصلهاي 20 و21 مبحث ديناميك را به طور روشن درك كرده باشد.بدين منظور ما شما را به كتاب درس هايبلر ارجاع مي دهيم. ما معادلات را با اصلاحات جزئي و با نظر شخصي خود يكجا گردآوري نموده ايم. به اميد آنكه استنتاج روان و سليسي از معادلات حركت ژيروسكوپ بر پايه  F = ma معادله اصلي ديناميك فراهم آورده و اين مطلب را به طور پيوسته و هدفمند بيان كرده باشيم.

 

ادامه نوشته

دلایل بروز سرطان ریه

استعمال دخانیات
هیچ شکی وجود ندارد که مصرف تنباکو از اصول بنیادین ابتلا به سرطان ریه است. در حقیقت حدود 80 تا 90 درصد کل بیماری های ریوی به دلیل مصرف تنباکو بروز می کنند. مدت زمان سیگار کشیدن هر چه بیشتر و طولانی تر باشد، ریسک ابتلا به سرطان ریه نیز افزایش پیدا می کند. که البته این ریسک در مردان بالاتر می باشد: مردهایی که در طول روز یک پاکت سیگار می کشند 22 مرتبه بیشتر از افراد غیر سیگاری در معرض ابتلا به این سرطان قرار دارند. از سوی دیگر زنانی که همین مقدار سیگار را مصرف می کنند، ریسک ابتلا در آنان تنها 12 مرتبه افزایش پیدا می کند. مصرف سیگار برگ و پیپ نیز کاری بدور از خطر به شمار نمی رود و درصد ریسک ابتلا به بیماری را در حدود 2 تا 6 درصد افزایش می دهد.

همیشه در مورد خطرات دود سیگار برای افراد غیر سیگاری مطالب بسیاری می شنوید و حتی پیش بینی شده است که خطرات آن در افراد غیر سیگاری نسبت به افرادی که سیگار می کشند بیشتر است. با توجه به میزان قرار گرفتن در معرض دود سیگار میزان ریسک ابتلا به سرطان متفاوت است. برای پژوهشگران یافتن گروهی که به هیچ وجه در معرض دود سیگار نبوده اند کار دشواری است و پیدا کردن مضرات واقعی دود سیگار برای افراد غیر سیگاری کمی با مشکل بر خورد می کند. اگرچه اطلاعات موجود در این زمینه حاکی از آن است که در این افراد ریسک ابتلا به سرطان 25/0 تا 45/0 درصد افزایش می یابد.

برای خواندن بقیه مطلب بر روی ادامه مطلب کلیک کنید

عوامل شغلی
عوامل معینی در خانه و یا محل کار مثل استفاده از پنبه های نسوز و یا تشعشعات رادیواکتیویته می توانند عوامل ایجاد سرطان ریه در فرد باشند. در حقیقت اگر در معرض این عوامل قرار گیرید ریسک ابتلا به بیماری در حدود 2 تا 3 درصد افزایش پیدا می کند. این رقم زمانیکه که شما خودتان هم سیگاری باشید بالاتر خواهد رفت.

پنبه نسوز: یک ماده طبیعی است که از الیاف بسیار ریزی تشکیل شده است که می تواند باعث ایجاد بیماری های مختلفی در فرد شوند. این ماده معمولا در ساختمان خانه ها، مواد عایق کاری و همچنین به عنوان بازدارنده آتش مورد استفاده قرار می گیرد. چندی پیش سازمان محافظت از محیط زیست استفاده از چند فراورده پنبه نسوز را ممنوع اعلام کرد، اما این در حالی است که هنوز در ساختمان خانه های قدیمی، لوله های آب، مواد عایق کاری، مقواهای قطور، رنگ های با فندگی و سایر مواد پوششی و همچنین برخی کاشی ها و موزاییک ها از این ماده استفاده می شود.

در افراد سیگاری استفاده از این ماده ریسک ابتلا به بیماری را 25/1 تا 5 بار نسبت به افراد عادی افزایش می دهد. این رقم بر اساس میزان و مدت زمان قرار گرفتن در معرض ماده فوق الذکر تغییر خواهد کرد.

رادون نوعی گاز می باشد که از طریق شکست اورانیوم آزاد می شود. معمولا در خاک، سنگ های زیر زمینی، چاه ها و مصالح ساختمانی یافت می شود. در امریکا تقریبا 1 خانه از هر 15 خانه سطوح مختلفی از این گاز را دارا هستند. به همین دلیل وزیر بهداشت و درمان و سازمان حفاظت از محیط زیست دستور آزمایش کل خانه ها را صادر کردند. آمار بدست آمده باورنکردنی بود. در تمام خانه ها مقادیر مختلفی از این گاز کشف شد. دومین عامل ابتلا به سرطان ریه بعد از سیگار چنین عواملی هستند که در حدود 5 تا 15 درصد از کل سرطان های ریه از این طریق ایجاد می شوند.

ادامه نوشته

اسطرلاب

اسطرلاب دستگاه كوچكي است كه براي تعيين بعضي مشخصات زمان ومكان آسمان به كار ميرود. به فارسي "جام جم" ناميده مي شود ولي به تدريج كلمه يوناني اسطرلاب براي آن متداول شده است.اسطرلاب رايج و معمولي دستگاه و صفحه مدور فلزي است كه از جنس برنز يا برنج و يا از آهن وفولاد و يا تخته به طرز بسيار دقيق و ظريف و مستحكمي ساخته شده و براي مطالعات ومحاسبات كارهاي نجومي از قبيل پيدا كردن ارتفاع و زاويه آفتاب محل ستارگان و سيارات و منطقه البروج و به دست آوردن طول و عرض جغرافيايي محل در تمام مدت شبانه روز و فصول مختلف سال و همچنين براي بدست آوردن ارتفاع كوهها و پهناي رودخانه ها و ساير عوارض طبيعي زمين و تعيين ساعات طلوع و غروب يكايك ستارگان ثوابت و سياراتي كه نام آنها بر شبكه اسطرلاب نقش بسته و براي محاسبه ساعات طلوع و غروب آفتاب هر محل(علي الخصوص در دوره اسلام كه تعيين ساعات نماز هم برآن اضافه شد) ساخته شده است. با توجه به اين حقيقت كه در هنگام استفاده از دستگاه مذكور هيچ احتياجي جهت به كاربردن و دانستن فرمولهاي رياضي نيست.(مانند خط كش محاسبه اي كه به وسيله مهندسين به كار برده ميشود.) 

ادامه نوشته

پلاسما‏‎ چيست‌؟‏‎

 

پلاسما ، PLASMA – حالتي از ماده است كه در دماي خيلي بالا بوجود مي آيد و ساختارهاي مولكولي مفهوم خود را در اين وضعيت از دست مي دهند . در حالت پلاسما اتم ها و ذرات زير اتمي مانند مانند الكترون و پروتون و نوترون آزادانه در محيط حركت مي كنند و تغيير موقعيت مي دهند . حالت ماده متشكله تمامي ستارگان ، پلاسما است .
پلاسما در فيزيك،يك محيط رساناي الكتريكي است كه تعداد ذرات باردار مثبت و منفي آن تقريبا با هم برابرند و زماني ايجاد مي شود كه اتم ها در گاز يونيزه شوند.
گاهي به پلاسما‏‎ حالت‌‏‎ چهارم ماده اطلاق مي شود كه از حالتهاي سه گانه جامد،مايع،گاز متمايز است.
هر الكترون داراي يك واحد بار منفي است.
بار مثبت توسط اتمها يا مولكولهايي كه اين الكترونها را از دست داده اند حمل ميشود در موارد نادر اما جالب ، الكترونهايي كه از يك نوع اتم يا مولكول جدا شده اند به تركيب ديگري متصل ميشوند و منجر به توليد پلاسما ميشوند كه هر دو يون مثبت و منفي را دارا است.

ادامه نوشته

اساس کار بمب هسته ای

شما احتمالاً در كتابهاي تاريخ خوانده‌ايد كه بمب هسته‌اي در جنگ جهاني دوم توسط آمريكا عليه ژاپن بكار رفت و ممكن است فيلم‌هايي را ديده باشيد كه در آنها بمب‌هاي هسته‌اي منفجر مي‌شوند.

شما احتمالاً در كتابهاي تاريخ خوانده‌ايد كه بمب هسته‌اي در جنگ جهاني دوم توسط آمريكا عليه ژاپن بكار رفت و ممكن است فيلم‌هايي را ديده باشيد كه در آنها بمب‌هاي هسته‌اي منفجر مي‌شوند. درحاليكه در اخبار مي‌شنويد، برخي كشورها راجع به خلع سلاح اتمي با يكديگر گفتگو مي‌كنند، كشورهايي مثل هند و پاكستان سلاح‌هاي اتمي خود را توسعه مي‌دهند. ما ديده‌ايم كه اين وسايل چه نيروي مخرب خارق‌العاده‌اي دارند، ولي آنها واقعاً چگونه كار مي‌كنند؟ در اين بخش خواهيد آموخت كه بمب هسته‌اي چگونه توليد مي‌شود و پس از يك انفجار هسته‌اي چه اتفاقي مي‌افتد؟ انرژي هسته‌اي به 2 روش توليد مي‌شود: 1- شكافت هسته‌اي: در اين روش هسته يك اتم توسط يك نوترون به دو بخش كوچكتر تقسيم مي‌شود. در اين روش غالباً از عنصر اورانيوم استفاده مي‌شود. 2- گداخت هسته‌اي: در اين روش كه در سطح خورشيد هم اجرا مي‌شود، معمولاً هيدروژن‌ها با برخورد به يكديگر تبديل به هليوم مي‌شوند و در اين تبديل، انرژي بسيار زيادي بصورت نور و گرما توليد مي‌شود. طراحي بمب‌هاي هسته‌اي: براي توليد بمب هسته‌اي، به يك سوخت شكافت‌پذير يا گداخت‌پذير، يك وسيله راه‌انداز و روشي كه اجازه دهد تا قبل از اينكه بمب خاموش شود، كل سوخت شكافته يا گداخته شود نياز است. بمب‌هاي اوليه با روش شكافت هسته‌اي و بمب‌هاي قويتر بعدي با روش گداخت هسته‌اي توليد شدند. ما در اين بخش دو نمونه از بمب هاي ساخته شده را بررسي مي كنيم:

ادامه نوشته

گاز كروماتوگراف

کروماتوگرافی کاغذ gas chromatography فاز ساکن یک مایع است که بر سطح مواد جامد بی اثر پوشش داده شده و درون یک ستون فرار دارد. فاز متحرک نیز یک گاز است. این کروماتوگرافی به دستگاه نیاز دارد. این دستگاه شامل: سیلندر گاز بی اثر (Ne _ He)/ ستون جداسازی(separation column) / محل تزریق نمونه(injection port) / اشکارساز (detector) / ثبات (recorder) / هیتر / ترموستات ستون گاهی چند متر است بنابراین انرا مارپیچ می سازند. محل تزریق و ستون باید گرم شود تا نمونه نیز بخار شده همرا گاز حرکت کند برای از هیتر استفاده می شود. نمونه های جدا شده یکی یکی به اشکارساز میرسند که به صورت یک پیک یا قله در ثبات نشان داده می شود. زمانی که طول میکشد تا max مقدار جسم از ستون خارج شود را زمان بازداری گویند. حجمی از فاز متحرک که باعث می شود max جسم خارج شود را نیز حجم بازداری می گویند. V=FT که F سرعت عبور است. مقادیر V و T از خصوصیات یک ماده اند و در شرایط ثابت (گاز- دما- فشار-فاز ساکن-طول ستون- اشکارساز و...) ثابت هستند و ارتفاع پیک یا سطح زیر پیک به غلظت بستگی دارد, بنابراین می توان هم تجزیه ی کمی و هم کیفی را انجام داد.

چگونگی ساخت تفلون

تفلون از پليمر شدن راديكالي تترا فلوئورو اتيلن تشكيل مي شود.داستان كشف ان حكايت جالبي از كشف هاي تصادفي در شيمي است كه نخستين بار در ازمايشگاه تحقيقاتي شركت دوپان روي داده است.

تفلون از پليمر شدن راديكالي تترا فلوئورو اتيلن تشكيل مي شود.داستان كشف ان حكايت جالبي از كشف هاي تصادفي در شيمي است كه نخستين بار در ازمايشگاه تحقيقاتي شركت دوپان روي داده است. در ان زمان با اين كه تترافلوئورواتيلنسنتز شده بود,ولي كوشش براي پليمر كردن ان ناموفق بود.از انجايي كه اين تركيب گازي دردر يك سيلندر كوچك نگهداري مي شد,پس از مدتي كه براي اجراي ازمايش ديگري به اين ماده نياز شد,با باز شدن شير سيلندر هيچ گازي از ان بيرون نيامد.فرد ازمايشگاه براي رد اين فرضيه كه "گاز از ظرف نشت كرده است."يسلندر را با ترازو كشيد و مجموع جرم سيلندر و گاز را با با مجموع جرم سيلندر و گازي كه در ابتدا در ان بوده,مقايسه كرد. يكسان بودن اين مقادير اشكار كرد كه گاز تترافلورئوراتيلن بايد به فراورده ديگري تبديل شده باشد.كنجكاوي اين شيميدان سبب شد تا وي سيلندر را ببرد و پي به وجود ماده جامدپليمري در درون سيلندر ببرد.پليمري كه او پيدا كرد خواص جالبي داشت و همين انگيزه اي براي تلاش هاي بعدي شد.نتيجه اين كوشش ها سرانجام به روشي باي تهيه اين پليمر منتهي شد.تفلون به دليل داشتن ساختاري خطي و بدون پيچيدگي فضا شيميايي,دماي ذوب بالايي (327 )دارد.تفلون,پليمري انحلال ناپذير و از نظر شيميايي بسيار بي اثر است.ازتفلون براي ساختن سوپاپ ها و پوشش هاي مقاوم در برابر مواد شيميايي استفاده مي شود و به دليل خواص نچسب و مقاومت گرمايي بالايي كه دارد,كاربرد وسيعي در پوشش دادن به ظروف پخت و پز يافته است

نوبل شیمی برای کشف پروتئین سبز فلورسانت در یک جانور دریایی

نوبل شیمی برای کشف پروتئین سبز فلورسانت در یک جانور دریایی

 سه پژوهشگر به خاطر کشف پروتئین نورانی در یک جانور دریایی موسوم به چتر دریایی(عروس دریایی) برنده جایزه نوبل شیمی شدند.

 دو پژوهشگر آمریکایی و یک پژوهشگر ژاپنی به خاطر کشف پروتئینی نورانی در  چتر دریایی که سلول‌ها، بافت‌ها و حتی اندام‌ها را درخشان می‌کند - ابزاری که اکنون هزاران پژوهشگر در سراسر دنیا از آن استفاده می‌کنند -  برنده جایزه نوبل شیمی شدند.

 

جایزه 10 میلیون کرونی (1.4 میلیون دلاری) نوبل در رشته شیمی به اوسامو شیمومورا، دانشمند متولد ژاپن که اکنون در آزمایشگاه زیست‌شناسی دریایی  Woods Hole در ماساچوست آمریکا کار می‌کند، مارتین چالفیه از دانشگاه کلمبیا در نیویورک و راجر تسین از دانشگاه کالیفرنیا در سان‌دیه‌گو به خاطر کشف پروتئین دارای خاصیت فلورسانس سبز اهدا شد.

 

 کمیته نوبل شیمی از  آکادمی سلطنتی علوم سوئد در بیانیه‌ای گفت: "پروتئین سبز نورانی فلورسان" (GFP) در ابتدا در یک  گونه "چتر دریایی" (Aequorea victoria) در سال 1962 کشف شد. از آن هنگام به بعد این پروتئین به یکی از مهم‌ترین ابزارهای مورد استفاه در علوم زیستی معاصر بدل شده است."

 

شیمومورا در ابتدا GFP را از چترهای دریایی ساحل غربی آمریکای شمالی جدا کرد، و کشف کرد که این پروتئین در برابر نور ماورای‌بنفش می‌درخشد. از سال 1967 برای 20 سال او هر تابستان بندر فرایدی در ایالت واشنگتن در غرب آمریکا می‌رفت تا هر روز بیش از 3000 چتر دریایی جمع کند.

 

چالفیه و همکارانش باکتری‌‌هایی مانند "ای‌ کولای" (E. coli) و کرم‌های ریز به نام "کانوربیتیدیس الگانس" (C. elegans) را برای تولید این پروتئین با "چسباندن" (splicing) ژن‌ مناسب به کار گرفتند.

رنگ سبز پروتئین چتر دریایی زیر نور آبی و نور ماورای بنفش خود را نشان می‌دهد، به پژوهشگران امکان می‌دهد که سلول‌های توموری را نورانی کنند، مواد سمی را ردیابی کنند و خاموش و روشن بودن ژن‌ها را تحت نظر بگیرند.

 چالفیه در مصاحبه‌ای تلفنی گفت:‌ "ما می‌توانیم به سادگی به درون جانور نگاه کنیم و بگوییم در کجا این رنگ سبز روشن شده است، از چه هنگامی روشن شده است و  پروتئین ایجاد کننده رنگ سبز در کجا ساخته شده است و به کجا می‌رود؟"

 تسین، که پژوهشگر انستیتوی پزشکی هاوارد هیوز در آمریکا است، نیز از پروتئین مرجان استفاده کرد، و این رنگ فلورسانس را در فراسوی سبز به زرد، آبی و سایر رنگ‌ها گسترش داد تا فرایند‌های زیست‌شناختی متعددی را در یک زمان دنبال کند.

تسین گفت در زمان کودکی به علت ابتلا به آسم مجبور بود که در خانه بماند، و برای همین ساعت ها با رنگ‌‌ها به عنوان بخشی از آزمایش‌های شیمی در زیرزمین خانه‌شان بازی می‌‌کرد.

 تسین گفت او به خاطر جایزه بسیار مفتخر است و تصدیق کرد که دانشمندان دیگری در این حوزه کار کرده‌اند که ممکن بود در این جایزه سهیم شوند.

  او گفت: "من تنها سه شخص دیگر را می‌شناسم که می‌توانستند این جایزه را بگیرند و مطمئن هستم که کمیته داوران با تصمیم‌گیری مشکلی روبه‌رو بوده است."

این سه پژوهشگر با برنده‌شدن جایزه نوبل شیمی، به ردیف برخی بزرگترین نام‌ها در علم  مانند ماری کوری، که جایزه نوبل فیزیک را هم برد، و لینوس پائولینگ، دانشمند و فعال مشهور راه صلح  که در سال 1954 این جایزه را برد، پیوستند.

نیرو های وارد بر هواپیما

در هواپيما اختلاف فشار هوائي كه از روي بال و زير بال مي‌گذرد ايجاد نيروي برآر مي‌كند و با خنثي شدن نيروي وزن، هواپيما به پرواز درمي‌آيد.

بر هواپيمائي كه در حال پرواز يك‌نواخت و مستقيم است چهار نيرو وارد مي‌شود:

نيروي پيش‌رانش كه هواپيما را به جلو مي‌برد.

نيروي برآر ناشي است از شكل بال هواپيما و سرعت هواپيما و همچنين زاويه قرار گيري بال هواپيما نسبت به جريان هوا و هواپيما را به بالا مي‌برد.

نيروي پسار يا نيروي مقاوم هوا كه جهت آن رو به عقب هواپيما است و همواره در مقابل نيروي پيش رانش قرار دارد و مقدار آن بستگي به شكل بال هواپيما و سرعت هواپيما و همچنين زاويه قرار گيري بال هواپيما نسبت به جريان هوا دارد.

نيروي وزن كه هواپيما را به پائين مي‌كشاند.

نيروي پيش‌رانش در خلاف جهت نيروي پسار است و نيروي وزن هواپيما در خلاف جهت نيروي برا قرار دارد. اگر نيروي پيش‌رانش بزرگ‌تر از نيروي پسار يا مقاومت هوا نباشد هواپيما دچار واماندگي خواهد شد و همچنين براي پرواز بايد نيروي برآر از نيروي وزن بيشتر باشد تا هواپيما بتواند از زمين بلند شده و پرواز كند. وزن هواپيما ثابت است (بدون در نظر گرفتن وزن سوخت) ولي در شرايط مختلف پرواز نيروهاي ديگر (نيروي برار و نيروي پسار و نيروي پيش‌رانش) ممكن است تغيير نمايند. مثلاً در هنگام اوج گيري كه زاويه هواپيما نسبت به افق بيشتر است نيروي پسار هم بيشتر خواهد بود. اگر توان موتور يا نيروي پيش‌رانش نتواند نيروي پسار ايجاد شده در اثر افزايش زاويه پرواز هواپيما را جبران كند، هواپيما دچار واماندگي خواهد شد. همچنين نيروي برار هم با افزايش سرعت هواپيما افزايش خواهد يافت و با ارتفاع گرفتن هواپيما در اثر رقيق شدن هوا (در صورت ثابت بودن سرعت هواپيما) كاهش مي يابد.

برآر يا نيروي برآر، نيرويي است كه در اثر حركت ماهيواره در شاره (سيال) ايجاد مي‌شود. پرواز هواپيما در اثر نيروي برآري است كه حاصل از شكل مقطع آيروديناميكي بال‌ آن است، كه اصطلاحاً مقطع ماهيواره دارند، نيروي برآر بال هواپيما به عواملي مانند سرعت هواپيما، مساحت بال، چگالي هوا، و شكل ماهيوارهٔ بال بستگي دارد و مطابق با فرمول زير محاسبه مي‌شود.

ادامه نوشته

پايان جهان يا شروع دوباره ؟

پايان جهان يا شروع دوباره ؟

پيدايش جهان هستي را كه در تئوري كلاسيك جاذبه كه بر روي فضا – زمان حقيقي پايه گذاري شده است فقط به دو طريق مي توان بيان كرد. يا آن كه از بينهايت قبل وجود داشته باشند يا اينكه با بيگ بنگ در لحظه اي با خصوصيت عجيب به نام تكينگي يا نقطه ي يگانه در زمان گذشته آغاز گرديده است ولي حالت سومي هم وجود مي تواند داشته باشد كه هر دو حالت قبل را شامل باشد و هيچ كدام به طور مستقل نباشد .يعني اينكه فضا – زمان از بينهايت قبل وجود داشته باشد ولي در هر بازه ي زماني معين به نام دوره ي تناوب مسير معيني را بپيمايد . اين به معناي حركت فضا در طي زمان ميباشد نه به اين معنا كه جهان در قالبي در حال حركت است. در تئوري كوانتم جاذبه امكان ديگري نيز وجود دارد زيرا هنگامي كه از زمان و فضاي نا اقليدسي استفاده مي كنيم كه در آن جهت زمان و فضا يك نوع هستند . امكان اين كه فضا – زمان در حالت انبساط مشخص و معين باشند (يعني بي نهايت نباشند) موجود است ول در عين حال مي توانند هيچ گونه مرز و كناره اي نداشته باشند .فضا-زمان مي تواند همانند سطح كره دو بعدي باشد .انبساط و گسترش بر روي سطح كره زمين مشخص است ولي حد و مرزي نداشته باشد به معناي اينكه شما در هر جهت حركت كنيد به پاياني نمي رسيد عليرغم اينكه زمين محدود است كناره اي وجود ندارد و اين به خاطر انحناي سطح كره است و سطح نا اقليدسي آن .

مي توان به طرف غروب رفت و به پاياني نرسيد .  بنابراين تئوري كوانتمي جاذبه راهي باز نموده است كه در آن فضا-زمان فاقد مرز و كناره باشد و لزومي ندارد كه براي آن لحظه ي بيگ بنگ تكينگي قائل شد تا در آن كليه ي قوانين فيزيك بي اعتبار و بدون ارزش باشند.

ادامه نوشته

اشتباه بزرگ انشتین؟

ممكن است پژوهش جديد نبوغ انيشتين كه يك"ثابت كيهاني" را به معادله انبساط كيهان اضافه كرد ولي بعدها آن را پس گرفت ثابت كند

 

 

بر اساس "جستجوي ميراث ابرنواختر  (Supernova Legacy Survey) كه يك تيم بين المللي از پژوهشگران در فرانسه و كانادا است و با دانشمندان تلسكوپ بزرگ آكسفورد ، كالتك و بركلي همكاري مي كند، انرژي تاريك مرموز كه انبساط رو به افزايش كيهان را باعث مي شود مانند معادله كيهاني مشهور انيشتين عمل مي كند. مشاهدات آنها آشكار مي كند كه انرژي تاريك با دقت ده درصد مانند ثابت كيهاني انيشتين رفتار مي كند.

 

پروفسور ري كارلبرگ از بخش اختر شناسي و اختر فيزيك دانشگاه تورنتو مي گويد" اين يافته اهميت زيادي دارد. رصدهاي ما با برخي ايده هاي نظري در مورد ماهيت ماده تاريك اختلاف دارند. اين ايده هاي نظري پيش بيني مي كنند كه انرژي تاريك مي بايد با انبساط كيهان تغيير كند اما تا آنجائيكه ما مشاهده مي كنيم اينگونه نيست." نتايج اين پژوهش در شماره آينده مجله اختر شناسي و اختر فيزيك منتشر خواهد شد.

 

ادامه نوشته

ميكروسكوپ TEM چيست ؟

اساس عملكرد ميكروسكوپ انتقال الكتروني (Transmission Electron Microscope) كه به اختصار به آن TEM گويند مشابه ميكروسكوپ هاي نوري است با اين تفاوت كه به جاي پرتوي نور در آن از پرتوي الكترون استفاده مي شود. آنچه كه مي توان با كمك ميكروسكوپ نوري مشاهده كرده بسيار محدود است در حالي كه با استفاده از الكترونها به جاي نور، اين محدوديت از بين مي‌رود. وضوح تصوير در TEM هزار برابر بيشتر از يك ميكروسكوپ نوري است.

با استفاده از TEM مي توان جسمي به اندازه چند انگستروم (10-10 متر) را مشاهده كرد. براي مثال مي‌توانيد اجزاي موجود در يك سلول يا مواد مختلف در ابعادي نزديك به اتم را مشاهده كنيد. براي بزرگنمايي، TEM ابزار مناسبي است كه هم در تحقيقات پزشكي، بيولوژيكي و هم در تحقيقات مرتبط با مواد قابل استفاده است.

در واقع TEM نوعي پروژكتور نمايش اسلايد در مقياس نانو است كه در آن پرتويي از الكترون ها از تصوير عبور داده مي شود. الكترون هايي كه از جسم عبور مي كنند به پرده فسفرسانس برخورد كرده سبب ايجاد تصوير از جسم بر روي پرده مي شوند. قسمت هاي تاريك تر بيانگر اين امر هستند كه الكترون هاي كمتري از اين قسمت جسم عبور كرده اند( اين بخش از نمونه چگالي بيشتري دارد) و نواحي روشن تر مكانهايي هستند كه الكترون از آنها عبور كرده است (بخش هاي كم چگال تر).

وضوح اين ميكروسكوپ 2/0 نانومتر است كه در حد اتم است (بيشتر اتم ها ابعادي تقريبا برابر 2/0 نانومتر دارند). با اين نوع ميكروسكوپ حتي مي توان نحوه قرار گرفتن اتمها در يك ماده را بررسي كرد.

استفاده از اين ميكروسكوپ گران و وقت گير است چرا كه نمونه بايد در ابتدا به شيوه اي خاص آماده شود لذا تنها در مواردي خاص از ميكروسكوپ انتقال الكتروني استفاده نمايند. از اين ميكروسكوپ جهت تحليل و آناليز ريخت شناسي، ساختار كريستالي( نحوه قرارگيري اتمها در شبكه كريستالي) و تركيب نمونه ها استفاده مي شود.

عملكرد ميكروسكوپ:

با كمك يك منبع نور در بالاي ميكروسكوپ ، الكترون ها گسيل و منتشر مي شوند. الكترون ها از تيوب خلاء ميكروسكوپ عبور مي كنند. در ميكروسكوپ هاي نوري از عدسي هاي شيشه اي براي متمركز كردن نور استفاده مي شود در حالي كه در TEM از عدسي هاي الكترومغناطيسي استفاده مي شود تا الكترون هاي را جمع و متمركز ساخته به صورت يك پرتوي باريك گسيل نمايد. اين پرتوي الكتروني از نمونه عبور داده مي شود. بسته به چگالي مواد، الكترون ها ممكن است از بخش هايي از جسم بگذرند و به صفحه فلورسانس برخورد نمايند و تصوير سايه مانندي از نمونه ايجاد كنند كه ميزان تيرگي بخش هاي مختلف جسم به چگالي مواد در ان بخش ها وابسته است. هر چه جسم كم چگال تر باشد تصوير تيره تر خواهد بود. اين تصوير مي توان مستقيما توسط اوپراتور مطالعه شود و يا با كمك يك دوربين تصوير برداري شود.

شاخه هاي فناوري نانو

هنگامي كه درباره نانوفناوري شروع به جستجو و مطالعه كنيد، به موضوعات و مواد مختلفي بر مي خوريد مانند:"نانولوله ها، شبيه سازي مولكولي، نانوداروها، سلول هاي سوختي، كاتاليزورها، نانوذرات و..." بنابراين ممكن است نانوفناوري رشته اي كاملا گسترده به نظر آيد كه موضوعات آن ربط چنداني به هم ندارند.

 

به طور كلي مطالعات نانوفناوري را مي توان به سه دسته تقسيم كرد. اگرچه روشهاي تحقيقاتي در آن ها بايكديگر متفاوت است، اما اين سه شاخه كاملا به يكديگر مرتبط هستند و پيشرفت در يكي از شاخه ها مي تواند در شاخه هاي ديگر نيز كاملا موثر باشد.

اين سه شاخه عبارتند از:

1 - نانوتكنولوژي مرطوب: اين شاخه به مطالعه سيستم هاي زنده اي مي پردازد كه اساسا در محيطهاي آبي وجود دارند. در اين شاخه ساختمان مواد ژنتيكي، غشاءها و ساير تركيبات سلولي در مقياس نانومتر مورد مطالعه قرار مي گيرد. پژوهشگران موفق شده اند ساختارهاي زيستي فراواني توليد كنند كه نحوه عملكرد آنها در مقياس نانويي كنترل مي شود. اين شاخه دربرگيرنده علوم پزشكي،دارويي و به طور كلي علوم و روشهاي مرتبط با زيست فناوري است.

2- نانوتكنولوژي خشك: اين شاخه از علوم پايه شيمي و فيزيك مشتق مي شود و به مطالعه تشكيل ساختارهاي كربني، سيليكون و مواد غير آلي و فلزي مي پردازد. نكته قابل توجه اينست كه الكترونهاي آزاد كه در فناوري مرطوب موجب انتقال مواد و انجام واكنشها مي گردند، در فناوري خشك خصوصيات فيزيكي ماده را پديد مي آورند. در نانوتكنولوژي خشك كاربرد مواد نانويي در الكترونيك، مغناطيس و ابزارهاي نوري مورد مطالعه قرار مي گيرد. براي مثال طراحي و ساختن ميكروسكوپ هايي كه بتوان با استفاده از آنها مواد را در ابعاد نانومتر ديد.

3 - نانوتكنولوژي محاسبه اي: در بسياري از مواقع ابزار آزمايشگاهي موجود براي انجام برخي از آزمايشها در مقياس نانومتر مناسب نيستند و يا آنكه انجام اين آزمايشها بسيار گران تمام مي شود. در اين حالت از رايانه ها براي شبيه سازي فرآيندها و واكنش هاي اتم ها و مولكول ها استفاده مي شود. شناختي كه به وسيله محاسبه به دست مي آيد، باعث مي شود كه زمان پيشرفت نانوتكنولوژي خشك به چند دهه كاهش يابد و البته تأثير مهمي در نانوتكنولوژي مرطوب نيز خواهد داشت.

پزشكى هسته اى بهتر از راديو درمانى

 تصويربردارى به طريق هسته اى و تزريق و خوردن داروهاى هسته اى به هيچ وجه براى بدن مضر نيست. مواد راديواكتيوى كه در پزشكى هسته اى مورد استفاده قرار مى گيرند نيمه عمر خيلى كوتاهى دارند و خيلى زود از بين مى روند. ميزان پرتو تابش شده از اين مواد پائين تر از اشعه X  معمول و يا اشعه CT  اسكن است و به راحتى از طريق ادرار يا كيسه صفرا حذف و دفع مى شود. در مقايسه راديو درمانى (Radio Therapy)  كه با پزشكى هسته اى متفاوت است، با تابش پرتو هاى مختلف يونيزه مثل آلفا، بتا و گاما و اشعه X تمام سلول ها را تحت تاثير قرار مى دهد.

پزشكى هسته اى شاخه اى از علم پزشكى است كه در آن از مواد راديواكتيو براى تشخيص و درمان بيمارى استفاده مى شود. مواد راديواكتيو مورد استفاده يا راديو ايزوتوپ هستند و يا داروهايى كه با مواد راديو ايزوتوپ نشاندار شده اند. داروى راديواكتيو، در روش هاى تشخيصى مواد راديواكتيو به بيمار تزريق مى شود و ميزان اشعه تاييد شده، از بيمار اندازه گيرى مى شود. اكثر روش   هاى تشخيصى به كمك يك دوربين اشعه گاما، توانايى تشكيل تصوير را دارند. در موارد استفاده درمانى، مواد راديواكتيو براى درمان مورد استفاده قرار مى گيرند مثل استفاده از يد (۱۳۱) كه در درمان سمى شدن تيروئيد و سرطان تيروئيد مورد استفاده قرار مى گيرد.

خواص كوليگاتيو

خواصي هستند كه به تعداد ذره‌هاي حل شونده‌ي موجود درمحلول ( نه به نوع ذره‌ها) بستگي دارند اين خواص عبارتند از 1 – فشار بخار 2- افزايش منطقه‌ي جوش يك محلول 3- نزول نقطه‌ي انجماد محلول ( و4- فشاراسمزي .)

فشار بخار

اگر دريك بشر مقداري آب بريزيد آب به تدريج تبخير مي‌شود . فشار ناشي ارحضور مولكول‌هاي بخار در بالاي مايع فشار بخار مايع گفته مي‌شود . مايع‌ها درهردمايي تبخير مي‌شوند سرعت تبخير هرمايع به تعداد مولكول هاي مايع موجود در سطح بستگي دارد .

وقتي ماده‌اي غير فراري درحلال مايع حل مي‌شود . معمولاً درسطح مايع برخي ذره‌هاي حل شونده جاي ذره‌هاي حلال را مي گيرند . اين كارازتعداد مولكول‌هاي حلال در سطح مي‌كاهد وازاين رو سرعت تبخير سطحي مايع را كاهش مي‌دهد به اين ترتيب فشار بخار حلال نيز كاهش مي‌يابد .

افزايش نقطه‌ي جوش يك محلول

جوشيدن زماني رخ مي‌دهد كه فشار بخارمايع با فشارهواي روي سطح مايع ( فشار محيط) برابر شود . درفشار 1 اتمسفر آب خالص در به جوش مي‌آيد . فشار بخار محلول شكردرآب كم‌ تراز آب خالص است . ازاين رو براي رساندن فشار بخار آن به فشار atm 1 بايد مولكول‌هاي آب از قسمت‌هاي زير به سطح بيايند و پس از تبخير به مولكول‌هاي روي سطح محلول بپيوندند . چون اين مولكول‌ها انرژي كم تري دارند براي تبخير آن‌ها به انرژي بيش تري نياز است : درنتيجه نقطه‌ي جوش محلول نسبت به حلال افزايش مي‌يابد به طور كلي نقطه‌ي جوش هرمحلول داراي ماده‌ي حل شونده‌ي غير فرارازحلال خالص بيشتراست.

نزول نقطه‌ي انجماد محلول

آب خالص دردماي ۰يخ مي‌زند درحالي كه محلول آب نمك درمقايسه با آب خالص نقطه‌ي انجماد پايين تري دارد . به طور كلي انجمادهرمحلول آبي كه داراي ماده‌ي حل شونده‌ي غير فرار است دردمايي پايين تراز  آن رخ مي‌دهد .

براي بررسي خوص كوليگاتيو از غلضت مولال استفاده مي شود