نوشیدن مایعات در فضا

جک فیشر فضانورد مستقر در ایستگاه فضایی بین‌المللی در مجموعه سریالی "دور تند" ویدئوی جالبی از نحوه مشکل نوشیدن مایعات در فضا منتشر کرد.

 به نقل از دیلی‌میل، مدتی است که "جک فیشر"(Jack Fisher) فضانورد "سازمان فضایی آمریکا"(ناسا) به انتشار ویدئوهایی یک‌دقیقه‌ای موسوم به "دور تند" از تجهیزات، فضای کار و چالش‌های فضانوردان در ایستگاه فضایی بین‌المللی می‌پردازد.

در آخرین ویدئوی منتشر شده از سوی وی، به چالش نوشیدن مایعات و دمیدن هوا در نوشیدنی در ایستگاه فضایی بین‌المللی پرداخته شده است.

بر خلاف زمین که نیروی جاذبه وجود دارد، در فضا و به تبع آن در ایستگاه فضایی بین‌المللی این نیرو وجود ندارد و به همین دلیل بسیاری از پدیده‌هایی که در زمین عادی و معمولی هستند، در ایستگاه فضایی شکل دیگری به خود می‌گیرند.

خوردن غذا و نوشیدن مایعات یکی از این پدیده‌هاست.

در این ویدئو فیشر تلاش می‌کند با نی مقداری هوا به داخل آبمیوه بدمد اما این کار سبب می‌شود یک حباب بزرگ از آبمیوه بر روی صورت او تشکیل شود که وی مجبور می‌شود با دست آن را بترکاند و آبمیوه بر روی صورت او پخش می‌شود که همچنان به دلیل نبود جاذبه، به پایین نمی‌ریزد و بر روی صورت فیشر باقی می‌ماند.

فیشر در ویدئوی خود می‌گوید که با انجام چنین آزمایش‌هایی می‌توان به نقش و نحوه عملکرد نیروهای مختلف پی برد و همچنین اکتشافات تازه‌ای در این زمینه انجام داد.

 فضانوردان معمولا اجازه نمی‌دهند که مایعات در اطراف ایستگاه فضایی شناور شوند تا از آسیب دیدن تجهیزات ظریف جلوگیری شود.

در عوض آنها لوله‌های مخصوصی را تنظیم می‌کنند که به آنها اجازه می‌دهد بدون شناور شدن در اطراف آب بنوشند.

فضانوردان در ایستگاه فضایی بین‌المللی، رطوبت محیط کابین را  که در نهایت فشرده شده و به منبع آب منتقل می‌شود می‌نوشند.

در ایستگاه فضایی آب حمام و همچنین سرویس‌های بهداشتی به طور کامل تصفیه شده و مجددا مورد استفاده قرار می‌گیرد.

 
 

 



تاريخ : سه شنبه 24 مرداد 1396برچسب:, | | نویسنده : مقدم |

 

درمان طاسی

محققان در "دانشگاه کالیفرنیا، لس آنجلس"(UCLA) راهی را برای فعال سازی سلول‌های بنیادی موجود در فولیکول‌های غیرفعال مو کشف کردند تا مجددا به فعالیت خود ادامه دهند.

 به نقل از گیزمگ، در این پژوهش جدید محققان دریافتند که فرآیند متابولیک در سلول‌های بنیادی فولیکول مو با آنچه در سایر سلول‌های پوست رخ می دهد متفاوت است.

آنها دریافتند که این سلولها گلوکز را به مولکولی تبدیل می‌کنند که "پیروات" (pyruvate) نام دارد اما این متابولیت(محصول متابولیسم) می‌تواند یکی از دو مسیر زیر را طی کند.

یکی اینکه می‌تواند به نیروگاه سلولی (که به میتوکندری شناخته می‌شود) فرستاده شده و به عنوان انرژی استفاده شود یا اینکه سلول‌ها می‌توانند آن را به یک متابولیت متفاوتی به نام "لاکتات" (lactate) تبدیل کنند، که همان ماده ای است که در طول ورزش باعث احساس سوزش در عضلات می‌شود.

محققان در این پژوهش جدید دریافتند که تغییر مسیر شیمیایی متابولیت‌های گلوکز می‌تواند رفتار فولیکول‌های غیر فعال را تغییر دهد.

"کریستفک" ، استاد شیمی بیولوژیکی و فارماکولوژی مولکولی و پزشکی "دانشگاه کالیفرنیا، لس آنجلس"(UCLA) اظهار کرد:"مشاهدات ما در مورد متابولیسم سلول‌های بنیادی فولیکول مو موجب شد تا به بررسی این موضوع بپردازیم که آیا کاهش ژنتیکی ورودی پریوات به میتوکندری سبب می‌شود که سلول‌های بنیادی فولیکول مو تولید لاکتات بیشتری داشته باشند و این امر سلول‌ها را فعال‌تر کرده و سبب رشد سریع تر مو می‌شوند یا خیر."

برای آزمایش این روش جدید، کریستفک و ویلیام لوری، سرپرست مطالعه، از موش‌هایی استفاده کردند که به صورت ژنتیکی مهندسی شده بودند.

این موش‌ها به دو گروه تقسیم شدند که یک گروه به گونه‌ای مهندسی شده بودند که لاکتات تولید نکرده و مهندسی گروه دیگر به گونه‌ای بود که تولید لاکتات در آنها افزایش یافته بود. آنها دریافتند که مسدود کردن لاکتات باعث جلوگیری از فعال شدن سلول‌های بنیادی فولیکول مو شده، در حالی که افزایش لاکتات باعث افزایش تولید مو خواهد شد.

"لری"، استاد زیست شناسی مولکولی و سلولی در UCLA گفت: "قبل از این، هیچ کس نمی‌دانست که افزایش یا کاهش لاکتات بر سلول‌های بنیادی فولیکول مو تاثیر می‌گذارد."

وی افزود: "هنگامی که ما دیدیم که چگونه تغییر شکل تولید لاکتات در موش‌ها بر رشد مو تاثیر می‌گذارد، به دنبال داروهای بالقوه‌ای گشتیم که می‌تواند بر روی پوست اعمال شده و اثر مشابهی داشته باشد."

لری، کریستفک و تیم آنها در پی یافتن این داروها، موفق به یافتن دو دارو شدند که با شیوه‌های مختلف می‌توانند این کار را انجام دهند.

اولین مورد RCGD423 نامیده داشته و با باز کردن یک بزرگراه اطلاعاتی بین محیط بیرونی سلول و هسته آن از راه مسیری به نام JAK-Stat کار می‌کند. ساخت این بزرگراه تولید لاکتات را افزایش داده و بنابراین سلول‌های بنیادی فولیکول را به حالت فعال تبدیل می‌کند و در نهایت منجر به افزایش رشد مو می‌شود.

داروی دیگر UK5099 نامیده داشته و باعث می‌شود تا پیروات به میتوکندری سلول‌ها وارد نشده و مجبور شود به جای آن لاکتات تولید کند و باعث رشد سریع‌تر مو شود.

تاکنون، این دو دارو هنوز بر روی انسان آزمایش نشده است، اما اگر آزمایشات انجام شده بر روی جوندگان مثمر ثمر باشد، می‌توان به درمان مواردی مانند آلوپسی امیدوار بود.

آلوپسی یک واژه پزشکی است که به ریزش قسمتی یا تمامی موهای نقطه‌ای از بدن اطلاق می‌شود و شایع‌ترین نوع آن ریزش موهای سر است.

این پژوهش در مجله Nature Cell Biology منتشر شده است.



تاريخ : سه شنبه 24 مرداد 1396برچسب:, | | نویسنده : مقدم |

سنگین‌ترین و درخشان‌ترین پدیده‌های جهان هستی، نه ستاره‌ها هستند و نه کهکشان‌ها؛ بلکه این عنوان به کوازارهاییمانند S5 0014+81 تعلق دارد.

rxj1131

یک کوازار با فاصله‌ی بسیار زیاد از ما که شواهد بسیاری از وجود یک سیاه‌چاله‌ی بسیار سنگین در مرکز آن وجود دارد؛ اینکه این سیاه‌چاله چگونه به این سرعت و چنین جرم بسیار زیادی رسیده، از نظر علمی بحث‌برانگیز است؛ اما ممکن است با نظریه‌های استاندارد بتوانیم جواب مناسبی برای این موضوع پیدا کنیم.

در سال ۲۰۰۹، دانشمندان موفق به تعیین جرمِ کوازاری شدند که از نظر میزان درخشندگی به‌عنوان ششمین کوازار شناخته‌شده تا به امروز محسوب می‌شود و جرمی معادل با ۴۰ میلیارد خورشید دارد.

active black hole

تصویری از یک سیاه‌چاله‌ی فعال توصیف مناسبی از نحوه‌ی عملکرد کوازارها را نشان می‌دهد؛ سیاه‌چاله‌های فعال که مواد در آن با هم ترکیب می‌شوند و بخشی از آن، در دو جهت عمود بر هم شتاب می‌گیرد.

این کوازار شعاعی به مقدار ۸۰۰ برابر فاصله‌ی زمین تا خورشید یا به عبارتی بیش از ۱۰۰ میلیارد کیلومتر دارد.

سیاه چاله

جرم یک سیاه‌چاله‌ی واحد تعیین‌کننده‌ای برای نمایش بزرگی یک سیاه‌چاله‌ی غیر چرخشی و مجرد است. پرجرم‌ترین سیاه‌چاله‌ی تمام هستی، S5 0014+81 است که جرمی معادل ۴۰,۰۰۰,۰۰۰,۰۰۰ جرم خورشیدی دارد.

این ابعاد موجب می‌شود که S5 0014+81، بزرگ‌ترین سیاه‌چاله‌ی شناخته‌شده در تمام هستی لقب بگیرد؛ سیاه‌چاله‌ای به بزرگی کهکشان ترای‌انگلام که سومین کهکشان موجود در نوع خود است.

Triangulum

کهکشان ترای‌انگلام ممکن است به بزرگی یا سنگینی کهکشان راه شیری یا آندرومدا نباشد؛ اما دورترین پدیده‌ی قابل‌ رؤیت از زمین با چشم غیر مسلح و سومین کهکشان بزرگ موجود در دسته‌ی خود است.

درخشش S5 0014+81 به دلیل مقدار بسیار زیاد ماده‌ای است که به درون مرکز دیسکی شکل این کوازار کشیده می‌شود و در اثر شتاب گرفتن از خود نور ساطع می‌کند.

black hole

کوازارهای سنگین و دور، نشان از وجود سیاه‌چاله‌های فوق سنگین در هسته‌های خود دارند و تراز الکترومغناطیسی آن‌ها به‌راحتی قابل‌ شناسایی است؛ تنها دیسک‌های پیوسته‌ی مواد و جت‌های خروجی قابل‌ مشاهده هستند و سیاه‌چاله‌های مرکزی قابل‌ رؤیت نیستند.

این پدیده به عنوان بلازار شناخته می‌شود؛ درخشان‌ترین سطح در تمام کهکشان‌های فعالی که درون خود، سیاه‌چاله‌هایی بسیار سنگین دارند.

black hole

هنگامی‌که یکی از جت‌های خروجی سیاه‌چاله‌ی فعال مستقیماً به سمت زمین قرار می‌گیرد، ما پدیده‌ی فوق درخشانی با نام بلازار را مشاهده می‌کنیم؛ بلازارها روشن‌ترین پدیده‌های دیده شده در کیهان هستند.

اگر S5 0014+81 در فاصله‌ی ۲۸۰ سال نوری از ما قرار می‌گرفت، می‌توانست در آسمان درخششی همانند خورشید داشته باشد.

quasar

در عوض S5 0014+81 در فاصله‌ی ۲۲ میلیارد سال نوری از ما قرار دارد و روشنایی دریافتی از این کوازار به ۱.۶ میلیارد سال پس از بیگ بنگ بازمی‌گردد.

quasar

دورترین جت اشعه‌ی ایکس جهان هستی متعلق به کوازار GB 1428 است؛ قدمت و فاصله‌ی این اشعه‌ی ایکس تقریباً معادل فاصله‌ی زمین تا کوازار S5 0014+81 است.

ترکیب یک سوپرنوا، فروپاشی مستقیم ستاره‌ها و به‌سرعت ادغام شدن اجزای آن می‌تواند به سیاه‌چاله‌ای جوان و پرجرم تبدیل شود.

Simulations of various gas-rich processes

شبیه‌سازی فرآيندهای گوناگون گازی مانند ادغام کهکشانی، نشان داده که سقوط مستقیم سیاه‌چاله‌ها امکان‌پذیر است؛ ترکیب این سقوط مستقیم، سوپرنوا و ادغام ستاره‌ها و بقایای ستاره‌ای، می‌تواند سیاه‌چاله‌ای جوان و پرجرم تولید کند.

فعالیت این کوازار ماهیت آن را نشان می‌دهد و ممکن است سیاه‌چاله‌های غیر فعال و با جرم بیشتری نیز وجود داشته باشند.

black hole

بزرگ‌ترین هدفی که تلسکوپ فضایی جیمز وب دارد این است که پدیده‌های فوق درخشان جهان هستی مانند ستاره‌ها، سوپرنواها، خوشه‌های ستاره‌ای، کهکشان‌ها و سیاه‌چاله‌های درخشان را به ما نشان دهد. با این وجود هیچ‌کس برنامه‌ای برای شناسایی سیاه‌چاله‌های غیر فعال بسیار سنگین و دور از ما ندارد.



تاريخ : دو شنبه 23 مرداد 1396برچسب:, | | نویسنده : مقدم |

دانشمندان در مناظره با یکدیگر، بررسی می‌کنند که آیا یافته‌های پژوهش‌ها ثابت می‌کنند که چشم انسان می‌تواند تک‌فوتون‌ها را تشخیص دهد یا خیر. اگر چشمان شما بتواند چنین مقادیر بسیار کوچکی از انرژی را تشخیص دهد؛ آنگاه باید گفت که حسگرهای بیولوژیکی حتی در محیط‌های مرطوب بسیار قدرتمند هستند.

دیدن تک‌فوتون‌ها

فیزیک‌دان‌ها در حال حاضر می‌دانند سلول‌های استوانه‌ای در پشت چشمان ما آن‌قدر به نور حساس هستند که حتی با یک تک‌فوتون تحریک می‌شوند. اما آیا این حساسیت به سیستم‌های شناختی و بصری مغز منتقل می‌شوند و ادراک ایجاد می‌کنند؟ پاسخ به این سؤال به تکنیکی احتیاج دارد که تا همین اواخر در دسترس نبود. حال، فیزیک‌دان‌ها می‌توانند با استفاده از تفنگ‌های فوتونی، جفت‌های فوتونی را به میزان نیاز و تضمین‌شده تولید کنند.

آزمایش توانایی انسان در ادراک یک تک‌فوتون بسیار ساده است. یک تک‌فوتون به چشم انسان شلیک می‌شود و سپس بررسی می‌کنند که آیا شخص مورد آزمایش آن را تشخیص داده است یا خیر. جفت‌های فوتونی در این آزمایش خیلی مهم هستند؛ زیرا بدین طریق است که پژوهشگران می‌توانند تشخیص بدهند تفنگ فوتونی چه هنگام شلیک کرده است. با وجود این ساختار ساده، دستیابی به نتایج خوب دشوار است؛ زیرا مشاهده‌گرهای انسان، غیر قابل اعتماد هستند و دستیابی به نتیجه‌ای مشخص از نظر آماری، به تعداد زیادی آزمایش نیاز دارد.

ماه گذشته، دانشمندان دانشگاه وین در اتریش، یافته‌های خود را منتشر کردند. نتایج آنان مشابه پژوهش‌های پیشین بود. اما پژوهش آن‌ها از یک نظر بسیار منحصر‌به‌فرد بود. آن‌ها از مشاهده‌گرها خواسته بودند درجه‌ی اطمینان مشاهده‌ی خود را ثبت کنند. مشاهده‌گرها در حدود نیمی از موارد (۵۱.۶ درصد) تک‌فوتون‌ها را دیده بودند. این گروه، نتیجه‌ی پژوهش خود را این‌گونه بیان کرد:

انسان‌ها می‌توانند برخورد تک‌فوتون با قرنیه‌ی چشمشان را با احتمالی بالا تشخیص دهند.

فوتون

پژوهشگران دانشگاه ایلینوی در اوربانا-چمپین این نتیجه‌گیری را زیر سؤال بردند. آن‌ها معتقدند که دیتای به‌دست‌آمده، از چنین نتیجه‌ای حمایت نمی‌کند. آن‌ها معتقدند که آزمایش فاقد اهمیت کافی آماری است. از آنجا که گروه دانشگاه ایلینوی، تحقیقاتی در زمینه‌ی دید انسان انجام داده است، در این زمینه متخصص محسوب می‌شود.

حس‌های قدرتمند ما

چرا این موضوع اهمیت دارد؟ توانایی تشخیص چنین مقدار بسیار کوچکی از انرژی، محدودیت‌های فیزیکی بیولوژی را در عملکرد مغز انسان تعریف می‌کند؛ ماشینی که در محیطی مرطوب و با حضور نویزی مداوم عمل می‌کند. اگر چشم ما بتواند تک‌فوتون‌ها را تشخیص دهد (با احتساب اینکه هر کدام ۱۰ تا ۱۹ ژول انرژی‌ دارند) تصویری تأثیرگذار از قدرت حسگرهای بیولوژیکی انسان خواهیم داشت.

مهندسان و فیزیک‌دان‌ها آرزو دارند که بتوانند چنین دقت و حساسیتی را در ماشین‌های خودشان و در محیط‌های گرم و مرطوب پیاده‌سازی کنند. اگر ما ماشین‌های ساخت خود را بر اساس حسگرهای بیولوژیکی خودمان مدل‌سازی کنیم، به اهداف بزرگ‌تری دست خواهیم یافت. همان‌طور که محدودیت‌های حسی‌مان بر ما آشکارتر می‌شود، می‌توان انتظار پیشرفت‌های بزرگ‌تری در فناوری داشت.



تاريخ : دو شنبه 23 مرداد 1396برچسب:, | | نویسنده : مقدم |

در آزمایش‌های اولیه در یک موش که پای آن به شدت صدمه دیده بود، محققان توانستند سلول‌های پوست را به سلول‌های عروقی تبدیل کنند. در مدت یک هفته، رگ‌های خونی فعال به‌وجود آمد و در دو هفته، پای موش به‌طور کامل ترمیم شد. این مورد توانست موشی را که سکته کرده بود درمان کند؛ یعنی این فناوری می‌تواند علاوه بر بافت‌ها، برای بازسازی اعضای بدن و سلول‌های عصبی هم به‌ کار برده شود. این اولین باری است که رمز ژنتیکی در سلول‌های زنده‌ی بدن، تغییر پیدا می‌کند.

Tissue Nanotransfection

تراشه‌ی این فناوری، تنها ۱۰۰ گرم وزن و طول عمر بالایی دارد و می‌تواند بدون هیچ عوارضی در بدن قرار گیرد. رمز ژنتیکی به‌وسیله‌ی یک جریان برق ضعیف که توسط بیمار احساس نمی‌شود، تغییر می‌کند. به‌علاوه قرار دادن این تراشه در بدن بیمار، نیازی به آزمایشگاه یا بیمارستان ندارد؛ این موضوع در موارد اورژانسی مثل تصادف خودرو یا سربازهای زخمی در جنگ که زمان، شاخص مهمی محسوب می‌شود، کاربرد زیادی خواهد داشت.

این فناوری هنوز مجوز سازمان غذا و داروی آمریکا را دریافت نکرده است؛ ولی محققان امیدوارند که بتوانند در یک سال آینده، آن را روی بدن انسان آزمایش کنند.

نظر شما در مورد این فناوری چیست؟



تاريخ : دو شنبه 23 مرداد 1396برچسب:, | | نویسنده : مقدم |

 

خورشید

محققان پس از سالها شنود و بررسی امواجی که از خورشید به زمین می‌رسند به این نتیجه رسیدند که سرعت چرخش هسته این ستاره چهار برابر سریع‌تر از سطح آن است.

 به نقل از اسپیس، امواجی که از خورشید به زمین می‌رسند شامل سه دسته‌بندی کلی هستند: 1- امواجی که از سطح این ستاره به زمین می‌رسند و به آنها امواج فشاری گفته می‌شود.

2- امواجی که از زیر سطح خارجی خورشید به بیرون فرستاده می‌شوند که به آنها امواج گرانشی سطحی گفته می‌شود.

3- امواجی که از درون خورشید به بیرون فرستاده می‌شوند که به آنها امواج گرانشی می‌گویند.

حال منجمان تیم رصدخانه فضایی خورشیدی و هلیوسفری(سوهو) متعلق به "سازمان فضایی آمریکا"(ناسا) و آژانس فضایی اروپا موفق شدند پس از سال‌ها بررسی امواج خورشیدی، برای اولین بار امواج گرانشی خورشید را دریافت کنند و دریافت این امواج فرکانس پایین نشان می‌دهد که هسته خورشید با سرعتی چهار برابری نسبت به سطح خورشید در حال چرخش است.

"اریک فسات"( Eric Fossat) یکی از منجمان این پروژه گفت: اکثر امواجی که تا بحال از خورشید مورد مطالعه قرار گرفته‌اند از نوع امواج صوتی هستند اما در خورشید امواجی وجود دارند که علاوه بر نوسان طولی، نوسان عرضی نیز دارند که مشابه امواج دریا هستند.

وی افزود: ما حدود 40 سال به دنبال این امواج غیر قابل رصد بوده‌ایم که با وجود اینکه دستاوردهای قبلی راهنمایی‌هایی در این زمینه داشتند اما هیچ کدام قطعی نبودند و حال ما موفق شده‌ایم این امواج را برای اولین بار رصد کنیم.

منجمان برای شناسایی ساختار داخلی کرات و ستاره‌ها از روشی مشابه آنچه زمین‌شناسان برای شناخت هسته زمین استفاده می‌کنند، بهره می‌برند. آنها با استفاده از رصد و شناسایی امواج ارسال شده از داخل ستاره‌ها می‌توانند به ساختار داخلی آنها پی ببرند.

در این روش که لرزه‌نگاری هلیوسفری نام دارد، عملا نوعی طیف‌سنجی صوتی انجام می‌شود و دانشمندان با اندازه‌گیری حالت‌های نوسان در عمق‌های مختلف ستارگان و همچنین محاسبه دامنه و سرعت امواج به ساختار داخلی ستارگان پی ببرند.

آنچه خورشید را در استفاده از این روش خاص و منحصر بفرد می‌کند، این است که حجم امواج ارسالی از طرف خورشید به خاطر فعالیت زیاد سطحی و زیرسطحی این ستاره به قدری بالاست که فیلتر کردن امواج فرکانس پایین بسیار مشکل است.

برای دستیابی به این امواج تیم تحقیقاتی به داده‌های جمع‌آوری شده طی 16 سال گذشته رجوع کرده‌اند تا بتوانند به این امواج دسترسی پیدا کنند.

بررسی‌های این امواج نشان می‌دهد که هسته خورشید در هفته یک بار به دور خود می‌چرخد که این سرعت چهار برابر سرعت چرخش بخش‌های میانی و سطحی خورشید است که بین هر 25 تا 35 روز یک بار به دور خودشان می‌چرخند.

در متن مقاله مربوط به این تحقیق آمده است که دلیل این سرعت می‌تواند مربوط به دوره شکل‌گیری خورشید در 4.6 میلیارد سال قبل باشد.

کشف امواج گرانشی خورشید می‌تواند زمینه‌ساز مطرح شدن سوالاتی جدید در زمینه فیزیک این ستاره باشد.

این امواج پیش از این در ستاره‌های دیگری کشف شده بودند اما این کشف در خورشید می‌تواند دوره جدیدی از فیزیک خورشیدی را آغاز کند.



تاريخ : دو شنبه 23 مرداد 1396برچسب:, | | نویسنده : مقدم |

 

تراشه سیلیکونی

محققان دانشگاه استنفورد موفق به طراحی یک کیت شده‌اند که می‌تواند ظرفیت سیلیکون را برای داشتن ترانزیستور در ابعاد نانو تا 10 برابر افزایش دهد.

 به نقل از انگجت، چند دهه از قبضه شدن بازار نیمه‌رساناها بوسیله سیلیکون می‌گذرد اما کم‌کم این عنصر در حال نزدیک شدن به محدودیت‌هایی در این زمینه است.

برای مثال طراحی یک چیپ در ابعاد کمتر از پنج نانومتر با استفاده از سیلیکون دارای مشکلات عدیده‌ای خواهد بود و قانون "مور"(Moore’s Law) را که در زمینه ترانزیستورهاست نقض می‌کند.

قانون مور که نخستین بار گوردون مور، از بنیانگذاران شرکت اینتل، در سال ۱۹۶۵ آن را ارائه کرد، قاعده‌ای سرانگشتی است که بیان می‌کند تعداد ترانزیستورهای روی یک تراشه با مساحت ثابت هر دو سال، به طور تقریبی دو برابر می‌شود.

حدود ۴۰ سال قبل، گوردون مور که مدیر یک مؤسسه تحقیقاتی بود، به مناسبت سالگرد انتشار مجله "الکترونیکس" مقاله‌ای درباره آینده صنعت نیمه‌رساناها به رشته تحریر درآورد.

در این مقاله، به این نکته توجه شده بود که در طی سال‌های قبل از آن میزان پیچیدگی مدارهای میکروالکترونیک، هر دو سال دو برابر شده‌ است. معیار اندازه‌گیری این پیچیدگی نیز تعداد ترانزیستورها در واحد سطح بود. بدین معنی که هر سال تراشه‌هایی به بازار می‌آمدند که تعداد ترانزیستورهای آن‌ها در واحد سطح دو برابر دو سال گذشته بود. در هنگام انتشار این مقاله تنها شش سال از ساخت اولین تراشهٔ الکترونیکی گذشته بود.

این روند کمابیش در سال‌های بعد نیز ادامه داشت، تا آنجا که به عنوان معیاری برای پیش بینی آینده صنعت میکروالکترونیک مورد توجه قرار گرفت، و کم کم نام قانون به خود گرفت: قانون مور.

در سال‌های بعد این قانون به شکل‌های دیگری نیز بیان شد. حتی به مرور زمان نرخ دو برابر برای هر دو سال هم دستخوش تغییراتی گردید، و به دو برابر برای هر ۱۸ ماه تبدیل شد.

طبیعی است که این دو برابر شدن تعداد ترانزیستورها (خواه در دو سال باشد یا در ۱۸ ماه) به معنای این است که ابعاد ترانزیستورها در حال نصف شدن است. این امر بدان معنی است که به سرعت به جایی خواهیم رسید که محدودیت‌های فیزیکی اجازه این نصف شدن ابعاد را نخواهند داد. این یعنی نزدیک شدن به پایان قانون مور، هر چند احتمال داده می‌شد این قانون تا حدود سال ۲۰۲۰ همچنان معتبر باشد اما محققان دانشگاه استنفورد به راه حلی برای افزایش ظرفیت سیلیکون دست پیدا کرده‌اند که عمر این قانون را تا سال‌ها تضمین می‌کنند.

در این روش محققان دو ترکیب شیمیایی نیمه‌رسانا را که فرمول‌های شیمیایی آنها هافنیوم دی‌سلنید و زیرکونیوم دی‌سلنید است، به هم متصل کردند که ضخامت مجموعه آنها به اندازه سه‌ اتم شد.

این ترکیب از نظر عایق بودن بسیار موثرتر از سیلیکون است و بعلاوه می‌توان از آن ترانزیستورهایی 10 برابر کوچکتر از کوچکترین ترانزیستورهای سیلیکونی ساخت و این به این معناست که ابعاد پنج نانومتری که درباره آن صحبت شد، برای این ترکیب هیچ محدودیتی ایجاد نمی‌کنند.

البته این به این معنی نیست که استفاده از سیلیکون را می‌توان کنار گذاشت اما ترکیب این ماده با سیلیکون می‌تواند به افزایش ظرفیت آن و همچنین تولید پردازنده‌های پیچیده‌تر، عمر باتری بیشتر و همچنین دیگر مزایای موجود در دنیای الکترونیک که با کوچک شدن ابعاد مدارها به وجود می‌آیند، دست یافت.

همانند بسیاری از کشف‌های انجام شده در زمینه نیمه‌رساناها، بزرگترین چالش این طرح، تجاری‌سازی و عرضه آن به بازار است.

تیم تحقیقاتی دانشگاه استنفورد باید علاوه بر تقویت قابلیت عایق بودن این ترکیب و طول عمر آن، ارتباط بین ترانزیستورها و این مدارهای جدید را بهینه‌سازی کند.

در صورتی که محققان موفق شوند فاصله عرضه این فناوری جدید به بازار را کاهش دهند، می‌توان امیدوار بود که در آینده نزدیک پیشرفت‌های ویژه‌ای در زمینه الکترونیک و رایانه مشاهده شود.



تاريخ : دو شنبه 23 مرداد 1396برچسب:, | | نویسنده : مقدم |

 

سیگنال ضدهک

ماهواره چینی با ارسال پیغام‌های هک‌نشدنی به زمین، پیشگام خلق شبکه ارتباطات کوانتومی ضدهک در دنیا شد.

 به نقل از تک‌تایمز، نخستین ماهواره کوانتومی دنیا موسوم به "آزمایشات کوانتومی در مقیاس فضا" (QUESS) پیغام‌های سری را از فضا به زمین از فاصله‌ای بی‌سابقه ارسال کرد.

این ماهواره به افتخار دانشمند و فیلسوف قرن پنجم قبل از میلاد مسیح، "میسیوس" (Micius) لقب گرفته است؛ سامانه کوانتومی چین در تاریخ 16 اوت سال گذشته میلادی وارد مدار زمین و ارتفاع 500 کیلومتری کره خاکی شد.

این ماهواره کلیدهای کوانتومی را به ایستگاه‌های زمینی مستقر در چین ارسال کرده در حالی که فاصله ارتباطاتی بین ماهواره و ایستگاه‌های زمینی به هزار و 200 کیلومتر هم رسید. این ارتباط زمین به فضا برای مخابره کوانتومی داده منجر به استقرار شبکه‌های کوانتومی در سطح جهانی خواهد شد.

در رمزگزاری معمولی از ریاضیات سنتی استفاده می‌شود و ظهور محاسبات کوانتومی این عرصه را به چالش کشیده چون از رایانه‌های سریع‌تر و بسیار قدرتمندتر برای شکستن سطوح رمزگزاری حال حاضر استفاده می‌کند.

"توزیع کلید کوانتومی" (QKD) فناوری است که در سال‌های اخیر ارائه شده و از فوتون‌ها برای انتقال داده‌ استفاده می‌کند؛ این امر به کاربران دور از هم، امکان ایجاد یک رشته مشترک و تصادفی متشکل از بیت‌های سری موسوم به کلید سری را فراهم می‌کند.

فناوری کلیدی کوانتومی از ایمنی بسیار بالایی برخوردار است زیرا یک فوتون نه می‌تواند جدا شود و نه تکثیر، از این رو امکان ندارد اطلاعات منتقل شده از طریق آن را بتوان شنود یا رهگیری کرد. علاوه بر آن، فناوری مذکور این قابلیت را دارد که دو کاربر در حال ارتباط را از تلاش یک شخص ثالث برای استراق‌سمع آگاه کند. این دستاورد برای امنیت سایبری مهم است و شرکت‌ها می‌توانند با استفاده از آن ایمن‌تر شوند.

جزئیات مقاله منتشر شده در این زمینه در مجله Nature قابل مشاهده است.



تاريخ : دو شنبه 23 مرداد 1396برچسب:, | | نویسنده : مقدم |

 

کاسینی.jpg

کاوشگر کاسینی اولین مرحله مطالعه سیاره زحل از فاصله بسیار نزدیک را به پایان رساند. ماموریت کاسینی تا یک ماه دیگر به پایان می‌رسد.

 به نقل از بی بی سی،  کاسینی که هیچ‌ گاه این قدر به زحل نزدیک نشده بود، این بار به قدری به این سیاره عظیم نزدیک شد که حتی وارد جو فوقانی آن شد. این کاوشگر ساعت 8:52 امروز دوشنبه به وقت تهران، فقط ۱۶۰۰ کیلومتر بالاتر از ابرهای فوقانی جو زحل بود.

این مسیر برای آن در نظر گرفته شده بود که کاسینی بتواند مستقیما از گازهای فوقانی‌ترین لایه جو زحل نمونه‌برداری کند. کاسینی این اطلاعات را فردا سه‌شنبه ۱۵ اوت در تماس بعدی، به زمین مخابره خواهد کرد.

اکنون کاسینی مسیری حلقوی را در فاصله بین حلقه‌ها و جو سیاره طی می‌کند. دانشمندان امیدوارند پس از آن که بررسی اولین گذر را به پایان رساندند، در چهار بار آینده هرچه بیشتر کاسینی را به زحل نزدیک کنند، پیش از آنکه ۲۴ شهریور زمان وداع با کاسینی فرا برسد.

پایین رفتن کاسینی در جو زحل نیروی پساری (drag) ایجاد می‌کند که باعث سرنگونی و خارج شدن آن از مسیر پیش‌بینی‌شده می‌شود. کاسینی برای حل این مشکل پیش‌رانه‌های خود را بکار می‌اندازد تا خود را متعادل و در مسیر نگه دارد.

به این ترتیب صحنه برای مانور نهایی و پایان کار کاسینی آماده می‌شود؛ ماه آینده کاسینی در جو زحل سقوط خواهد کرد و ماموریت بیست ساله آن به پایان می‌رسد.

کاسینی هنوز باید به سوالات زیادی درباره زحل پاسخ دهد، یکی اینکه طول روز در زحل دقیقا چقدر است؟ سوالی که صحت نظریه میدان مغناطیسی به آن بستگی دارد.

دانشمندان می‌دانند که روز در زحل حدود ده ساعت و نیم طول می‌کشد اما آنها به عدد دقیق‌تری نیاز دارند.

پاسخ این سوال از انحراف بین میدان مغناطیسی و محور چرخش سیاره به دست می‌آید، اما تمام مشاهدات کاسینی تا به حال نشان داده که دو محور تقریبا هم‌راستا هستند.

لیندا اسپیلکر دانشمند پروژه کاسینی در ناسا می‌گوید کل نظریه میدان مغناطیسی بر پایه انحراف میدان مغناطیسی از محور چرخش سیاره است: "برای ایجاد میدان مغناطیسی باید جریان هیدروژن فلزی در عمق زحل برقرار باشد، بدون این انحراف زاویه فکر ایجاد میدان مغناطیسی خود بخود محو می‌شود."

"چرا این طور است؟ آیا چیزی جلوی ما را می‌گیرد که این انحراف را نبینیم؟ شاید هم به یک نظریه جدید احتیاج داریم؟ بدون این انحراف زاویه، بدون این نوسان جزئی محور چرخش، نمی‌توانیم طول روز را به دقت تعیین کنیم."

کاسینی پروژه مشترک سازمان‌های فضایی آمریکا، اروپا و ایتالیا است که بعد از دو دهه به زودی به پایان خواهد رسید.

سوخت کاسینی بسیار کم شده و به زودی غیر قابل کنترل خواهد شد؛ به این ترتیب صحنه برای مانور نهایی و پایان کار کاسینی آماده شده است.

آنچه اکنون مهم است این است که کاسینی به قمرهای زحل مثل تایتان یا انسلادوس برخورد نکند و این دو قمر را که ممکن است در آنها حیات میکروبی به شکلی وجود داشته باشد با مواد زمینی آلوده نکند؛ تنها راه این است که سیاره را به داخل جو زحل براند تا در آن کاملا نابود و منهدم شود.



تاريخ : دو شنبه 23 مرداد 1396برچسب:, | | نویسنده : مقدم |

 

عبور سیارک

سیارک 2012 TC4 که از پنج سال پیش رویت نشده، در تاریخ 12 اکتبر(20 مهر) از کنار زمین عبور می‌کند.

به نقل از گیزمگ، این صخره آسمانی در مسیرش به سمت کره خاکی، از میان تاریکی ظاهر شده و ناسا و آژانس فضایی اروپا به دنبال استفاده از آن به عنوان بستری آزمایشی جهت آزمایش شبکه "دفاع سیاره‌ای بین‌المللی" هستند؛ منجمان این آژانس‌ها به تازگی مسیر این جرم را محاسبه کرده‌اند.

آگاهی از زمان دقیق عبور سیارک 2012 TC4  از کنار زمین آن را به کاندیدای مهمی برای آزمایش کردن تجهیزات و زیرساخت سیستم دفاع سیاره‌ای تبدیل خواهد کرد.

عبور اجرام آسمانی از کنار زمین نگرانی‌های خاص خود را به همراه دارد و به طور مثال، شهاب‌سنگ Chelyabinskنمونه خوبی از یک صخره فضایی خطرناک است که به زمین برخورد کرد و با سقوط بر فراز روسیه در سال 2013، خسارات زیادی به بار آورد.

ناسا، آژانس فضایی اروپا و نهادهای دیگر "کمپین مشاهداتی2012 TC4 " را تشکیل داده‌اند تا مدار 2012 TC4   را به طور دقیق تعیین کنند. محاسبات قبلی نشان داده‌ بودند که این سیارک از فاصله 6 هزار و 760 تا 274 هزار کیلومتری زمین عبور می‌کند و اینکه اندازه آن را نمی‌توان دقیقا تعیین کرد.

این بار، این سیارک در 27 ژوئیه توسط منجمان آژانس فضایی اروپا و با استفاده از "رصدخانه تلسکوپ بسیار بزرگ" در شیلی شکار شد؛ با این حال، مطالعات بیشتر در 31 ژوئیه و 5 اوت ماهیت آن را تایید کرد.

شفافیت و فاصله عبور آن از کنار زمین نشان می‌دهد که قطر این شی حدود 15 متر است و منجمان بر اساس مشاهدات‌شان، دریافته‌اند که 2012 TC4 در ساعت 5:41 دقیقه به وقت گرینویچ و در تاریخ 12 اکتبر سال 2017 از کنار زمین عبور خواهد کرد. این سیارک از فاصله 50 هزار و 100 کیلومتری زمین عبور خواهد کرد و این میزان، 13 درصد فاصله بین کره خاکی و ماه است.

دانشمندان گزارش کرده‌اند که با نزدیک شدن این جرم کیهانی به زمین، شرایط مشاهداتی مطلوب خواهد بود و این امر به آن‌ها امکان جمع‌آوری داده‌های بیشتر درباره این شی و اجرام کیهانی دیگر نزدیک به زمین را خواهد داد.

مثل بار قبل، این سیارک در نهایت بلافاصله پس از عبور از کنار زمین، در تاریکی فضا ناپدید خواهد شد.



تاريخ : دو شنبه 23 مرداد 1396برچسب:, | | نویسنده : مقدم |
صفحه قبل 1 ... 1472 1473 1474 1475 1476 ... 3356 صفحه بعد