درست کردن جوهر نامریی با آب لیمو

آن چه كه نياز داريد:

1- ليمو ترش

2-آب

3-قاشق

4-كاسه

5-نخ پنبه اي يا پنبه

6-كاغذ سفيد

7-لامپ يا حباب نوري ديگر

مراحل آزمایش

1-مقداري آب ليمو را به داخل كاسه بچلانيد و چند قطره آب به آن اضافه كنيد.

2-آب و آب ليمو را با قاشق مخلوط كنيد.

3-پنبه را به داخل مخلوط فرو كنيد و يك پيام را روي كاغذ سفيد بنويسيد.

4-منتظر شويد تا آب ميوه خشك شود به طوري كه قابل مشاهده شود.

5-موقعي كه خواستيد تا پيام سريتان را به كس ديگري نشان دهيد، كاغذ را با نگه داشتن آن درنزديكي يك حباب نور (لامپ) گرم كنيد. پيام به اين ترتيب قابل مشاهده مي شود.

چه اتفاقي مي افتد؟

آب ليمو ماده اي آلي است كه موقعي كه گرم مي شود، اكسيد و قهوه اي رنگ مي شود. وقتي آب ليمو را رقيق مي كنيد، خيلي سخت مي شود آن را تشخيص داد و هيچ كس از وجود آن تا زماني كه گرم مي شود، آگاه نمي شود و پيام مخفي آشكار نمي شود. مواد ديگري كه همين كاركرد را دارند، آب پرتقال، عسل، شير، آب پياز و سركه هستند. جوهر نامريي را همچنين مي توان با استفاده از واكنش هاي شيميايي يا با استفاده از مايعات مشخصي زير نور ماوراي بنفش هم ساخت.

تلسکوپ فضایی هابل

تلسکوپ فضایی هابل رصدخانه در حال گردشی ست که در سال 1990 راه اندازی شد. این تلسکوپ در فاصله ای بسیار بالاتر از جو زمین به دور زمین می چرخد

 

تلسكوپ فضايي هابل يك تلسكوپ قدرتمند در حال گردش در يك مدار است كه تصاوير اجرام آسماني را دقيق تر از ساير تلسكوپ ها نشان مي دهد. تلسكوپ فضايي هابل يك تلسكوپ بازتابي ست که يك آينه جمع كننده نور به قطر 94 اينچ يا 240 سانتي متر دارد. اين تلسكوپ به ياد "ادوين پي  هابل" ستاره شناس آمريكايي كه در دهه 1920 خدمات بسيار مهمي به علم ستاره شناسي انجام داده بود، نامگذاري شده است.

 

ستاره شناسان تلسكوپ فضايي هابل را مورد استفاده قرار مي دهند تا از اشياء و پديده هاي آسمان تصاويري به دست آورند. اين تصاوير شامل عكس هاي ستارگاني كه با ديسك هاي گرد و غبار احاطه شده اند و ممكن است روزي به سيستم هاي سياره اي تكامل پيدا كنند، تصاوير كهكشان ها و عكس هاي كهكشان هايي كه به هم برخورد مي كنند, مي شود.

تصاوير هابل شاهدي بر اين است كه بيشتر كهكشان ها سوراخ هاي سياه پرحجمي در مركزشان دارند.

 

تلسكوپ فضايي هابل چگونه كار مي كند؟

 

در مداري در حدود 380 مايلي يا 610 كيلومتري بالاي زمين، تلسكوپ فضايي هابل, آسمان

را بدون اين كه مجبور باشد از ميان جو زمين  نگاه كند، مشاهده مي كند. جو زمين نور را خم

مي كند و آن را به صورت پديده اي كه انكسار ناميده مي شود در مي آورد. اين در حالي ست

كه جو به طور دايم هم حركت مي كند. اين تركيب انكسار و حركت باعث مي شود نور ستاره

هنگامي كه از ميان هوا مي گذرد جهش كند و ستاره چشمك بزند. چشمك زدن ستاره

تصاويري كه ازميان تلسكوپ هاي روي  زمین ديده مي شود را مبهم و نامشخص مي كند.

بنابراين وقتي يك تلسكوپ در حال چرخش بالاي جو است مي تواند نسبت به يك تلسكوپ روي

زمين تصاويري با جزييات بهتر توليد كند.

تلسكوپ فضايي هابل همچنين مي تواند نور ماوراي بنفش و مادون قرمز را مشاهده كند كه جو زمين جلوي آنها را سد مي كند. اين شكل هاي نور مثل نور قابل مشاهده, تشعشعات الكترومغناطيسي دارند. طول موج (فاصله بين موج هاي پشت سر هم) نور ماوراي بنفش كوتاه تر از نور قابل مشاهده است. نور مادون قرمز طول موج هاي بلندتري نسبت به نور قابل مشاهده دارد. نور ماوراي بنفش از فرايندهای همراه با توليد انرژي بالا, مثل تشكيل ديسك ها در اطراف سياهچاله ها و انفجار ستارگان به وجود می آید. نور مادون قرمز درباره حوادث آرام تر و سردتر مثل تشكيل ابرهاي گرد و غبار در اطراف ستارگان جديد اطلاعاتي مي دهد. آژانس فضايي ايالات متحده آمريكا با همكاري آژانس فضايي اروپا از تلسكوپ فضايي هابل بهره برداري مي كند.

تلسكوپ به وسيله فرمان هاي راديويي كه كه ازمركز پرواز فضايي "گدارد" ناسا در گرين بلت مريلند مخابره مي شود، كنترل مي شود. ستاره شناسان مي گويند تلسكوپ جايي قرار دارد كه ابزارهاي هدايت كننده رايانه درخارج از تلسكوپ, مي توانند نتيجه مشاهداتش را ثبت كنند. تلسكوپ داده ها را به وسيله راديو به ستاره شناسان روي زمين انتقال مي دهد.

تلسكوپ فضايي هابل دو نوع ابزار دارد:1- تصوير بردارها، كه عكس ها را مي گيرند و 2- طیف نماها كه نور را تجزيه و تحليل مي كنند. تصويربردارها نمايش گرهاي الكترونيكي به نام سي سي دي CCD's هستند. اين ها نور را به علايم الكترونيكي تبديل مي كنند كه روي يك رايانه سوار شده و نور راثبت مي كند و به زمين مي فرستد.

يك طیف نما مثل منشور نور را به رنگ هاي تشكيل دهنده اش گسترش مي دهد.

بيشتر شبيه به قطرات كوچك آب كه نور خورشيد را به يك رنگين كمان تبديل مي كند.

نتيجه، نوار نور است. با استفاده از طيف نما و داده های تلسكوپ فضايي هابل،

ستاره شناسان مي توانند تركيب ستارگان و كهكشان ها را اندازه گيري كنند.

براي مثال مقادير هيدروژن، كربن و ديگر عناصر شيميايي آنها را تعيين كنند.

 

تاريخچه

 شاتل فضايي "ديسكاوري" تلسكوپ هابل را در سال 1990 به مدار برد. مهندسان پس از به كار انداختن تلسكوپ فهميدند كه يك نقص در آينه جمع كننده نور تلسكوپ وجود دارد. اين نقص تصاوير را از آنچه كه بودند با وضوح كمتري نشان مي داد. آنها يك دستگاه نوري طراحي كردند تا نور بازتاب شده به وسيله آينه را در مسيري كه انحراف را ايجاد مي كند،  خم كند. فضانوردان در سال 1993 از فضاپيماي "انديوور" دستگاه را روي تلسكوپ كار گذاشتند و مطابق نقشه پيش رفتند.

 

همچنين در طول مأموريت سال 1993، فضانوردان ابزار جديدي را روي تلسكوپ كار گذاشتند. به عنوان بخشي از يك برنامه ادامه دار براي بهتر كردن و بالا بردن سطح كار تلسكوپ، فضانوردان اجزاي بيشتري را در سال هاي 1997، 1999 و 2002 در تلسكوپ كار گذاشتند. 

 

پس از وقوع بیگ بنگ چه روی داد که منجر به تشکیل جهان شد؟

مطابق با تئوري بيگ بنگ، ميلياردها سال پيش كل جهان از يك منطقه با حجم صفر و تراكم نامحدود گسترش يافت. سپس، اين منطقه در كمتر از يك ثانيه از نظر اندازه صدها برابر شد. در طول اين اولين لحظات، جهان با انرژي اي كه بيشتر آن در شكل گرماي شديد بود پر شد. هنگامي كه جهان بزرگ و سرد مي شود، مقداري از اين انرژي به ماده تغيير شكل مي دهد.

موقعي كه ما درباره بلوك هاي سازنده ماده صحبت مي كنيم، معمولاً روي اتم ها تمركز مي كنيم. اتم ها حاوي هسته اي هستند كه شامل دست كم يك زير اتم با بار مثبت به نام پروتون است. هسته همچنين ممكن است حاوي يك يا بيشتر ذرات با بار خنثي به نام نوترون ها باشد. ذرات با بار منفي به نام الكترون ها هم هسته را محاصره كرده اند و به سرعت درداخل محدوده يك پوسته انرژي در اطراف هسته حركت مي كند.

اما اتم ها در اولين صحنه هاي بيگ بنگ، نمي توانستند تشكيل شوند. چراكه جهان خيلي متراكم و داغ بود. در حقيقت، در اولين لحظات اولين ثانيه  بيگ بنگ، حتي پروتون ها و نوترون ها نمي توانستند تشكيل شوند. تئوري هاي بيگ بنگ باور دارند كه جهان پر از ذرات زير اتمي بود. ذرات اوليه و با هيچ جرمي به نام كوارك ها كه به هم پيوستند تا ذرات بزرگ تري مثل پروتون ها يا نوترون ها را به وجود آورند.

دانشمندان نيرويي را كه کوارک ها را با هم نگه مي دارد تا ذراتي بزرگ تر را تشكيل دهد نيروي هسته اي قوي مي نامند. اين نيرو به قدري قوي است كه در شرايط عادي، ما به هيچ وجه نمي توانيم كوراك ها را مشاهده كنيم. اين به خاطر اين است كه كوارك ها به قدري محكم به هم مي پيوندند كه ما نمي توانيم آنها را به آساني از هم جدا كنيم. براي سال هاي زيادي، تنها راه اثبات اين كه كوارك ها وجود دارند مدل هاي رياضي درباره جهان بود. مدل هايي كه لازمه اش وجود ذراتي مثل كوارك ها بود.

امروزه دانشمندان تلاش مي كنند تا ذراتي مثل پروتون ها و نوترون ها را بگيرند و آنها را به كوارك ها و گلوئون ها تجزيه كنند. كوارك ها و گلوئون ها براي تنها كسري از يك ثانيه پيش از فاسد شدن جدا مي مانند، اما اين به قدر كافي براي دانشمندان بلند است تا آنها را با استفاده از تجهيزات قوي مشاهده كنند.

بيگ بنگ در آزمايشگاه

دانشمندان بعضي از بزرگ ترين ماشين هاي جهان را مورد استفاده قرار مي دهند تا درباره بعضي از كوچك ترين ذراتي كه ما مي شناسيم مطالعه كنند. ابزارهايي كه آنها مورد استفاده قرار مي دهند بي نهايت پيچيده و دقيق است. اين متدها و ابزارها به دانشمندان اجازه مي دهد تا نگاهي به ابتداي جهان بيندازند.

روش كار آنها هم ظريف و هم ابتدايي است. آنها ذرات زيراتمي را واقعاً سخت به يكديگر مي كوبند و به قطعاتي كه به جا مانده نگاه مي كنند. براي انجام اين كار، آنها بايد ماشين هاي قدرتمندي به نام شتاب دهنده ذرات را مورد استفاده قرار دهند.

شتاب دهنده ذرات پرتوهاي مخالف ذرات زيراتمي مثل پروتون ها (پروتون و آنتي پروتون) را به سوي يكديگر پرتاب مي كنند. بعضي از شتاب دهنده ها مدور هستند، درحالي كه بقيه خطي هستند. آنها مي توانند خيلي بزرگ باشند. شتاب دهنده ها بانك هاي مغناطيسي را مورد استفاده قرار مي دهند تا به پرتوهاي پروتون شتاب دهند در همين حال آنها از ميان لوله هايي ريز حركت مي كنند. هنگامي كه پرتوهاي پروتون به سرعت مشخصي مي رسند، شتاب دهنده آنها را به داخل يك مسير برخورد هدايت مي كند. موقعي كه ذرات به هم برخورد مي كنند، آنها به بخش هاي تشكيل دهنده، مثل كوراك ها تجزيه مي شوند.

تاآن جا كه دانشمندان مي دانند كوارك ها تنها در تركيبات دو، سه يا پنج تايي به هم متصل مي شوند. تركيبات مختلف كوارك به هم متصل مي شوند وانواع مختلف ماده را به وجود مي آورد.

اين ذرات زيراتمي در كسرهايي از ثانيه فاسد مي شود. دانشمندان تنها با استفاده از رايانه هاي قدرتمند مي توانند به آشكار كردن حضور يك كوارك اميدوار باشند. در سال 2006 يك گروه از دانشمندان دانشگاه كاليفرنيا، تشخيص يك تاپ كوارك را گزارش كردند كه پرجرم ترين كوارك ميان شش نوع كوارك است. گروه، يك شتاب دهنده ذره را مورد استفاده قرار داده بودند تا باعث به وجود آمدن برخورد بين يك پروتون و يك آنتي پروتون شود. آنها يك كوارك را پيش از اين كه فاسد شود آشكار كردند.

آيا تمام اينها به اين معني است كه دانشمندان مي توانند بيگ بنگ را بازآفريني كنند. نه كاملاً. به جايش، دانشمندان اميدوارند كه بتوانند شرايط اولين لحضات جهان را شبيه سازي كنند. با مطالعه اين شرايط دانشمندان ممكن است بيشتر درباره اين كه جهان ما چگونه گسترش يافته بياموزند. اما آنها نمي توانند دوره گسترش جهان را كه ما بيگ بنگ مي ناميم بازآفريني كنند.