بازار جهانی نوشت افزار در سال های اخیر شاهد عرضه خودکارهای جادویی چینی است که جوهر آن ها بر اساس نوع و قیمت بین 10 دقیقه تا 4 روز پس از آن که کاربر از آن ها برای نوشتن استفاده می کند خود به خود پاک می شود.

با جست و جوی عبارت "auto vanishing ink pen  " (جوهر خودکار با قدرت پاک شدن خودکار) در گوگل می توان به نتایج مطلوبی از این نوع محصولات دست یافت. بیشتر این محصولات را شرکت های چینی تولید می کنند و قیمت آنها از 1.64 دلار تا 80 دلار می رسد. بسیاری از این خودکار ها با عنوان خودار با جوهر جادویی عرضه می شوند.

جوهر این خودکارها بر اساس کیفیت جوهر، قیمت خودکار و کارخانه تولیدکننده بین 10 دقیقه تا 4 روز پس از نوشته شدن روی کاغذ به طور خود به خود پاک می شوند. نمونه های گران تر و شکیل تر آن ها 24 ساعت پس از نوشته شدن پاک می شوند . این خودکارها کامال شبیه به خودکارهای عادی بوده و امکان تشخیص آنها با خودکارهای معمولی بسیار دشوار است. به همین منظور فروشندگان این محصولات توصیه می کنند که مراقب استفاده این محصول باشند.

فناوری جوهر این خودکارها برای تولید تجاری از سال 2005 به ثبت رسیده است. همچنین در حدود 2 سال قبل شرکت زیراکس خبر از ساخت چاپگری داد که مجهز به فناوری این نوع جوهر است. متن هایی که با این چاپگر چاپ می شوند پس از 24 ساعت به طور خودکار محو می شوند .

در حقیقتهدف از تولید این خودکارها و چاپگرها (علاوه بر جنبه سرگرمی) استفاده بهینه از کاغذ و حفظ محیط زیست است؛ به طوری که نتایج تحقیقات نشان می دهد 45 درصد از کاغذهایی که در ادارات چاپ و یا نوشته می شوند تنها یک بار مورد استفاده قرار می گیرند و پس از استفاده دور انداخته می شوند.

اخیرا در سطح تهران شایعه ی استفاده ی این نوع خودکارها در برخی حوزه های انتخاباتی نگرانی ها را در مورد سلامت انتخابات بیشتر کرده است لذا توصیه می شود حتما با خودکار خودتان رای دهید و تا حد امکان در مساجد رای ندهید تا از رای شما سو استفاده نشود.

جداسازي
براي بازيافت موفق نياز به بازيابي تميز كاغذ مي‌باشد. پس شما بايد كاغذهاي خود را دور از آلودگي‌هايي مثل غذا، پلاستيك، فلزات و ديگر زباله ها، كه بازيافت كاغذ را مشكل مي كند نگهداري كنيد. كاغذهاي آلوده كه قابل بازيافت نمي‌باشند بايد به كود تبديل شوند يا براي توليد انرژي سوزانده شوند يا در زير خاك دفن شوند. مركز بازيافت معمولا از مصرف كنندگان تقاضا مي كند كه كاغذهاي خود را بر حسب درجه يا نوع كاغذ جدا كنند. مركز بازيافت شهر مي تواند به شما بگويد كه چگونه اين نوع و درجه در جامعه شما تعريف مي‌شود.

جمع آوري و حمل كردن
شما ممكن است كاغذهاي جداشده خود را به مركز بازيافت محل خود تحويل دهيد يا در Recycle bin (سطل هاي بزرگي كه به منظور بازيافت در سطح شهرها تعبيه شده‌اند) بريزيد. اغلب فروشندگان كاغذ يا مركز بازيافت كاغذهايي كه شما در منزل جداسازي كرده‌ايد را جمع آوري مي كنند. در مركز بازيافت، كاغذهاي جمع آوري شده در بسته هاي تنگي پيچيده مي شوند و از آنجا به كارخانه هاي كاغذسازي فرستاده مي شوند كه در آنجا به كاغذهاي جديد تبديل مي شوند.

انبارداري و ذخيره‌سازي
كارگران كارخانه كاغذسازي، كاميون حاوي كاغذها را تخليه كرده و آن ها را به داخل انبار مي فرستند و تا زمان لازم كاغذها در آنجا مي مانندو درجات مختلفي از كاغذ مثل روزنامه ها يا جعبه ها به طور جداگانه نگهداري مي شوند؛ براي اينكه در كارخانه كاغذسازي درجات مختلفي از كاغذ را براي توليد انواع مختلف محصولات استفاده مي شود. هنگامي كه كارخانه آماده استفاده از كاغذ شد، كاغذها توسط ماشين ها باربري چنگك دار (Forklift) از انبار به نوار نقاله هاي بزرگي برده مي شوند. 

در داستان هاي علمي تخيلي تاب خوردن فضا – زمان يك موضوع پيش پا افتاده است و از آن براي سفر سريع به كهكشان هاي دور استفاده مي شود . اينكه سفر در زمان اغلب داستان هاي علمي تخيلي امروز واقعيت هستند و اين بخت و اقبال فضا – زمان است .

به عقيده من فضا مي تواند خميده شود يا اينكه تاب بردارد . براي بيش از دو هزار سال اصل هاي هندسه ي اقليدسي بديهي بودند . حتي امروزه شما مي تواند قدرت آن را براي آموزش در مدارس مشاهده كنيد . از نتايج مهم و اساسي اين هندسه اين است كه مجموع زواياي داخلي مثلث را ١٨٠ درجه در نظر مي گيرد . گرچه امروز مردم به اين موضوع پي برده اند كه قدم هاي ديگر نيز در علم هندسه  ممكن است .

 براي مثال در سطح زمين نزديكترين چيز به يك خط صاف چيزي است كه آن دايره بزرگ مي خوانند . بين دو نقطه كوتاهترين مسير وجود دارد . بنابراين اين يك اصل است و آن جريان استفاده از خط است .

حال به مثلث سطح زين كه ستوا را مي سازد . خط صفر درجه در طول جغرافيايي در لندن و طول جغرافيايي در شرق كه ٩٠ درجه است و از بنگلادش مي گذرد . دو خط طول جغرافيايي در استوا در حالي كه زاويه قائم است با هم مواجه مي شوند . اين دو طول جغرافيايي همچنين در قطب شمال با هم ملاقات دارند در حالي كه زاويه ٩٠ درجه است . بنابراين مثلثي با سه زاويه قائم داريم كه مجموع زواياي داخلي آن ٢٧٠ درجه است و در اين حالت مجموع زواياي از ١٨٠ درجه بيشتر است . اين مثلث كه در هندسه اقليدس وجود دارد در صفحه صاف صدق مي كند .

۱- براساس نظريه ريسمان ها، جهان ما پوسته اى ۴ بعدى است كه در يك فضا- زمان ۱۰ بعدى شناور است.
۲- درصورت انحناى شديد ابعاد فراسوى جهان ما، هر ذره اى كه قادر به خروج از ابعاد چهارگانه اين جهان باشد، مى تواند با ميان بر زدن از ميان بعد پنجم، حتى از نور هم پيشى بگيرد.
۳- حركت سريع تر از نور، از ديد برخى از ناظرهاى اين جهان، به معناى سفر در زمان و بازگشت به گذشته است.
۴- گراويتون ها و نوترينوهاى خنثى ذراتى هستند كه امكان خروج از جهان ما را دارند. بنابراين اين ذرات قادرند در زمان سفر كنند.
۵- بدين ترتيب طى چند دهه آينده و با كمك نوترينوهاى خنثى قادر خواهيم بود ايده سفر در زمان را به طور تجربى بيازماييم.

مسئله : این دو جسم در هوا روی یک ترازوی این چنین به تعادل می رسند اگر آنها را در یک محفظه خلا بگذاریم موقعیت آنان چگونه است ؟(راهنمایی:هوا نیز یک شاره است)

منبع : دانشنامه ی رشد

قوانين مكانيك را مي‌توان بطور آماري در دو سطح مختلف به مجموعه‌اي از اتمها اعمال كرد در سطحي كه نظريه جنبشي گازها ناميده مي‌شود. به طريقي كم و بيش فيزيكي و با استفاده از روشهاي نسبتا ساده ميانگين گيري رياضي ، عمل مي‌كنيم. براي فهم نظريه جنبشي گاز را در فشار ، دما ، گرماي ويژه و انرژي داخلي اين روش را كه در سطح بكار برده مي‌شود.


نگاه اجمالي
در ترموديناميك فقط با متغيرهاي ماكروسكوپيك ، مانند فشار و دما و حجم سر و كار داريم. قوانين اصلي ترموديناميك‌ها بر حسب چنين كميتهايي بيان مي‌شوند. ابدا درباره اين امر كه ماده از اتمها ساخته شده است صحبتي نمي‌كنند. ليكن مكانيك آماري ، كه با همان حيطه‌اي از علم سر و كار دارد كه ترموديناميك از آن بحث مي‌كند و وجود اتمها را از پيش مفروض مي‌داند. قوانين اصلي مكانيك آماري حامي قوانين مكانيك‌اند كه در حدود اتمهاي تشكيل دهنده سيسنم بكار مي‌روند.

تاريخچه
نظريه جنبشي توسط رابرت بويل (Rabert Boyle) (1627 – 1691) ، دانيل بونولي (1700 – 1782) ، جيمز ژول (1818 – 1889) ، كرونيگ (1822 – 1874) ، رودولف كلاوسيوس (1822 – 1888) و كلرك ماكسول ( 1831 – 1879 ) و عده‌اي ديگر تكوين يافته است. در اينجا نظريه جنبشي را فقط در مورد گازها بكار مي‌بريم، زيرا برهم كنش‌هاي بين اتمها ، در گازها به مراتب متغيرترند تا در مايعات. و اين امر مشكلات رياضي را خيلي آسانتر مي‌كند.

در سطح ديگر مي‌توان قوانين مكانيك را بطور آماري و با استفاده از روشهايي كه صوري‌تر و انتزاعي‌تر از روشهاي نظريه جنبشي هستند بكار برد. اين رهيافت كه توسط جي ويلارد گيبس (J.willard Gibbs) و لودويگ بولتز ماني (Ludwig Boltz manni) (1844 – 1906) و ديگران تكامل يافته است، مكانيك آماري ناميده مي‌شود، كه نظريه جنبشي را به عنوان يكي از شاخه‌هاي فرعي در بر مي‌گيرد. با استفاده از اين روشها مي‌توان قوانين ترموديناميك را به دست آورد. بدين ترتيب معلوم مي‌شود كه ترموديناميك شاخه‌اي از علم مكانيك است.

محاسبه فشار بر پايه نظريه جنبشي
فشار يك گاز ايده‌آل را با استفاده از نظريه جنبشي محاسبه مي‌كنند. براي ساده كردن مطلب ، گازي را در يك ظرف مكعب شكل با ديواره‌هاي كاملا كشسان در نظر مي‌گيريم. فرض مي‌كنيم طول هر ضلع مكعب L باشد. سطحهاي عمود بر محور X را كه مساحت هر كدام e2 است. A1 و A2 مي‌ناميم. مولكولي را در نظر مي‌گيريم كه داراي سرعت V باشد. سرعت V را مي‌توان در راستاي يالهاي مولفه‌هاي Vx و Vy و Vz تجزيه كرد. اگر اين ذره با A1 برخورد كند در بازگشت مولفه X سرعت آن معكوس مي شود. اين برخورد اثري رو ي مولفه Vy و يا Vy ندارد در نتيجه متغير اندازه حركت عبارت خواهد بود :

(m Vx - m Vx) = 2 m Vx - )= اندازه حركت اوليه – اندازه حركت نهايي

كه بر A1 عمود است. بنابراين اندازه حركتي e به A1 داده مي‌شود برابر با m Vx2 خواهد بود زيرا اندازه حركت كل پايسته است.

قانون لنز كه در مورد جريانهاي القايي بكار مي‌رود چنين بيان مي‌شود كه جريان القايي در مدارهاي بسته در جهتي است كه با عامل بوجود آورنده خود مخالفت مي‌كند. اين قانون علامت منفي موجود در قانون فاراده را توجيه مي‌كند.

مقدمه

طبق قوانين القاي الكترومغناطيسي اگر شارمغناطيسي گذرا از مدار تغيير كند، نيرو محركه الكتريكي در مدار جاري مي شود. با برقراري نيرو محركه القايي در مدار، جريان الكتريكي القايي در آن جاري مي شود. طبق قانون لنز جهت جريان القايي در مدار در جهتي است كه ميدان مغناطيسي حاصل از آن با تغييرات شار مغناطيسي گذرا از مدار مخالفت مي كند. اگر چكشي را از بالاي نردباني رها كنيم، هيچ نيازي به قاعده‌اي كه بگويد چكش به طرف مركز زمين يا در جهت مخالف آن حركت مي‌كند، نداريم. اگر در اين موقع كسي از ما بپرسد كه از كجا مي‌دانيد كه چكش سقوط خواهد كرد، بهترين پاسخي كه مي‌توانيم بدهيم اين است كه بگوييم، هميشه به اين صورت بوده است و اگر بخواهيم جوابمان علمي‌تر باشد، مي‌توانيم بگوييم كه زماني كه چكش سقوط مي‌كند، انرژي پتانسيل گرانشي آن كاهش مي‌يابد و برعكس انرژي جنبشي آن افزايش پيدا مي‌كند.

اما اگر چكش به جاي سقوط ، به طرف بالا برود، در اين صورت انرژي جنبشي و انرژي پتانسيل آن هر دو افزايش پيدا مي‌كنند و اين موضوع پايستگي يا بقاي انرژي را نقض مي‌كند. استدلال مشابه را مي‌توان در مورد تعيين جهت نيروي محركه الكتريكي كه با تغيير شار مغناطيسي در يك مدار القا مي‌شود، بكار برد، يعني در اين مورد اخير نيروي محركه القايي بايد در جهتي باشد كه با اصل پايستگي سازگار باشد و اين با استفاده از قانون لنز توضيح داده مي‌شود.

تاريخچه

در سال 1834 ، يعني سه سال بعد از اين كه فاراده قانون القا خود را ارائه داد (قانون القا فاراده)، هاينريش فريدريش لنز (Heinrich Friedrich Lenz) قاعده معروف خود را كه به قانون لنز معروف است، براي تعيين جهت جريان القايي در يك حلقه رساناي بسته ارائه داد. اين قانون به صورت يك علامت منفي در قانون القاي فاراده ظاهر مي‌گردد. به اين معني كه در رابطه نيروي محركه القايي يك علامت منفي قرار داده و اعلام كنند كه اين علامت بيانگر قانون لنز است.

تشريح قانون لنز

حلقه رسانايي را در نظر بگيريد كه به يك گالوانومتر حساس متصل است. حال آهنربايي را در دست گرفته و به آرامي به اين حلقه ، نزديك كنيد. ملاحظه مي‌گردد كه با نزديك شدن آهنربا به حلقه عقربه گالوانومتر منحرف شده و وجود جرياني را در مدار نشان مي‌دهد. اين جريان را جريان القايي مي‌گويند. حلقه جريان ، مانند آهنرباي ميله‌اي ، داراي قطب‌هاي شمال و جنوب است.

حال اگر آهنربا را از حلقه دور كنيم، باز هم گالوانومتر منحرف مي‌شود، اما اين بار انحراف در جهت مخالف است و اين امر نشان دهنده اين مطلب است كه جريان در جهت مخالف در حلقه جاري شده است. اگر ميله آهنربا را سر و ته كنيم و آزمايش را تكرار كنيم، باز همان نتايج حاصل خواهد شد، جز اين كه جهت انحراف‌هاي عقربه گالوانومتر عوض خواهند شد. براي تشريح اين آزمايش با استفاده از قانون لنز به صورت زير عمل مي‌كنيم:

زماني كه آهنربا را به آرامي به حلقه نزديك مي‌كنيم، تعداد خطوط شار مغناطيسي كه از حلقه مي‌گذرد، تغيير مي‌كند و همين امر سبب ايجاد يا القا جريان در حلقه مي‌شود و چون در ابتدا هيچ جرياني وجود نداشت، اين جريان بايد در جهتي باشد كه با هل دادن آهنربا به سمت حلقه مخالفت كند. برعكس ، اگر بخواهيم آهنربا را از حلقه دور كنيم، باز جهت جريان در حلقه عوض شده و از دور كردن آن جلوگيري مي‌كند. يعني در حالت اول اگر قطب N آهنرباي ميله‌اي در طرف حلقه باشد، جريان القايي در حلقه به گونه‌اي خواهد بود كه در برابر آن يك قطب N ايجاد كند تا مانع نزديك شدن آهنربا شود.

حال زماني كه آهنربا را از حلقه دور مي‌كنيم، حلقه جهت جريان خود را عوض نموده و با ايجاد قطب S ، آهنربا را جذب كرده و مانع از دور كردن آن مي‌شود.

از ديرباز آرزوي بشر دستيابي به منبعي از انرژي بوده كه علاوه بر آنكه بتواند مدت مديدي از آن استفاده كند توليد پسماندهاي خطر ناك نيز در پي نداشته باشد.اكنون در هزاره سوم ميلادي اين آرزوي به ظاهر دست نيافتني كم كم به واقعيت مي پيوندد.اكنون بشر خود را آماده مي كند تا با ساخت اولين رآكتور گرما هسته اي (همجوشي هسته اي)آرزوي نياكان خود را تحقق بخشد.سوختي پاك و ارزان به نام هيدروژن,انرژي توليدي اي سرشار و پسماندي بسيار پاك به نام هليوم.

اكنون مي پردازيم به واكنشهاي گرما هسته اي راهكارهاي استفاده از آن.

خورشيد و ستارگان:

سالهاست كه دانشمندان واكنشي را كه در خورشيد و ستارگان رخ داده و در آن انرژي توليد مي كند كشف كرده اند.اين واكنش عبارت است از تركيب (برخورد) هسته هاي چهار اتم هيدروژن معمولي و توليد يك هسته اتم هليوم.اما مشكلي سر راه اين نظريه است.

بالا ترين دمايي كه در خورشيد وجود دارد مربوط به مركز آن است كه برابر 15ضرب در 10 به توان6 مي باشد.در حالي كه در ستارگان بزرگتر اين دما به 20 ضرب در ده به توان 6 مي رسد.به همين خاطر تصور بر اين است كه آن واكنش معروف تركيب چهار اتم هيدروژن معمولي وتوليد يك اتم هليم در ساير ستارگان بزرگ نيست كه باعث توليد انرژي مي شود.بلكه احتمالا چرخه كربن در آنها به كمك آمده و كوره آنها را روشن نگه مي دارد.منظور از چرخه كربن آن چرخه اي نيست كه روي زمين اتفاق مي افتد.بلكه به اين صورت است كه ابتدا يك اتم هيدروژن معمولي با يك اتم كربنC12تركيب مي شود(همجوشي) و يك اتم N13 به علاوه يك واحد گاما را آزاد مي كند.بعد اين اتم با يك واپاشي به يك اتمC13به علاوه يك پوزيترون ويك نوترينو تبديل مي شود.بعد اينC13دوباره با يك اتم هيدروژن تركيب مي شود وN14و يك واحد گاما حاصل مي شود.دوباره در اثر تركيب اين نيتروژن با يك هيدروژن معمولي اتمO15و يك واحد گاما توليد مي شود.O15واپاشي كرده و N15به علاوه يك پوزيترون ويك نوترينو را بوجود مياورد.و دست آخر با تركيب N15با يك هيدروژن معموليC12به علاوه يك اتم هليوم بدست مي آيد.

آغاز شیمی همراه با پیدایش حیات بر روی زمین بود . تمام پدیده های (طبیعی ٬مصنوعی)زمان مربوط به علم شیمی بود برای مثال هنگامی که کوه های آتشفشان فعال میشد مواد مذاب آتشفشان ٬گاز های سمی ایجاد شده و... همگی جزو مواد شیمیایی به حساب می آیند .

شیمی یعنی زندگی : چون ما در زندگی در تمام عمر با علم شیمی بدون آنکه متوجه آن شویم سر و کار داریم مثلا ما بدون آنکه متوجه بشویم به چای آبلیمو اضافه میکنیم و اینکار یک تغییر شیمیایی است.

بگذریم .

تاریخچه شیمی :

به علت اینکه شیمی در دوران ها و کشور های مختلف فرق داشت دانشمندن شیمی را به سه دوره تقسیم کردند که در زیر به شرح این سه دوره میپردازیم :

۱ـدوران شیمی باستان : در این دوره علم شیمی تازه علاقه مندان زیادی پیدا کرد و به همین دلیل دوران ابتدایی علم شیمی بود اکثر دانشمندان این دوره در یونان باستان زندگی میکردند به همین دلیل قلمرو شیمی در آن زمان یونان باستان بود . و از دانشمندان معروف همان دوره می توان ارسطو ٬سقراط٬دموکریت و ... را نام برد.

۲ـ دوران کیمیا گری : در این دوره بیشتر دانشمندان مسلمان بودند و قلمرو این دوره تقریبا کشور های خاورمیانه امروزی بوده اند . در این دوره کیمیا گران بر این فکر بودند که ماده فرضی قرمز رنگی وجود دارد که اگر آنرا به فلزات بی ارزش بمالند آن فلز به طلا و نقره تبدیل میشود(سنگ فیلسوفان) و همینطور ماده ای وجود دارد که به انسان عمر جاویدن میدهد (اکسیر حیات). کیمیا گران برای کشف این دو ماده وسایل  را ابداع کردند ولی هیچکدام به نتیجه نرسیدند. و از دانشمندان معروف این دوره میتوان . زکریا رازی و جابر بن حیان را نام برد .

۳ـ دوران شیمی نوین : بعد از اینکه دانش شیمی کیمیاگران به وسیله کتاب ها و مقالات به اروپا منتقل یافت آنها از این دانش استفاده کردند و خود را بالا تر از آنها بردند و قلنرو شیمی به اروپا منتقل شد در این دوره اشتباه بودن بعضی از افکار کیمیا گران از جمله سنگ فیلسوفان و اکسیر حیات مشخص شد . از دانشمندان معروف این دوره : جان دالتون .

نویسنده : سهیل

وبلاگم :خانه شیمی 

اصلاح خاکهای شور و قلیا

معمولا برای جلوگیری از اثرات زیانبار خاکهای شور و قلیا ، آنها را به راههای مختلف اصلاح می‌کنند تا گیاهان مختلف قادر به تحمل این خاکها باشند.


دید کلی
تجمع املاح در خاک ، تاثیر عمده‌ای بر روی خواص فیزیکی و شیمیایی رس و هوموس داشته، کمیت و کیفیت جامعه نباتی عالی و پست خاک را تعیین می‌کند. اغلب وجود املاح سدیم موجب انتشار ذرات رس و هوموس شده، لایه یا افق بسیار متراکمی در زیر خاک تشکیل می‌شود که مانع عبور آب و هوا به ریشه نباتات می‌شود. املاح موجود در خاک ، فشار اسمزی محلول خاک را افزایش داده، بدین ترتیب قدرت جذب آب را توسط گیاهان کاهش می‌دهند. از طرفی تعادل یونی را به هم زده و در بعضی مواد مانند املاح بر برای گیاهان سمی هستند. محصول گیاهان مزروعی در مناطق شور قلیایی ناچیز و کمیت و کیفیت محصول نیز قابل توجه نیست. این گیاهان در مقابل امراض و افات نیز مقاومت کمتری دارند.

چگونگی رشد گیاهان در خاکهای هالومورفیک
در خاکهای شور و شور _ قلیا که Ph آنها کمتر از 8.5 است، صدمات وارده به گیاهان از غلظت زیاد نمک در محلول خاک ناشی می‌شود. سلولهای گیاه در محلولهای نمکی آب خود را از دست داده و به اصطلاح پلاسمولیزه می‌شوند. این پدیده از این امر ناشی می‌شود که حرکت آب طبق خاصیت اسمز از محیط رقیق‌تر داخل سلولی به محیط غلیظ خارج صورت می‌گیرد. شدت وقوع این پدیده به عواملی مانند نوع نمک ، نوع سلول گیاهی و شرایط فیزکی خاک بستگی دارد.

محیط خاکهای قلیای با سدیم زیاد به سه طریق روی گیاه اثر نامطلوب بر جای می‌گذارد:



اثرات مضر قلیائیت زیاد تحت تاثیر غلظت های بالای کربنات و بی‌کربنات سدیم.


اثرات سمی یونهای بی‌کربنات ، Oh و ...


اثرات مضر سدیم روی متابولیزم و تغذیه.

این آثار نه تنها در خاکهای قلیایی ظاهر می‌شوند، بلکه در خاکهای شور و قلیای که نمکهای خنثای آنها شسته شده‌اند، نیز آشکار می‌گردند.
اصلاح و اداره خاکهای شور و قلیایی
معمولا برای جلوگیری از اثرات زیان‌آور خاکهای شور و قلیایی به سه طریق مختلف با این خاکها رفتار می‌شود: روش اول از میان بردن این نمکها است. روش دوم تبدیل نمکهای مضر به نمکهای کم ضررتر می‌باشد. روش سوم را می‌توان کنترل نامید. در دو روش اول هدف دفع نمکها و یا تغییر و تبدیل آنها است، در حالی که در روش سوم نحوه اداره خاک و عملیات کشاورزی را طوری تنظیم می‌کنند که نمک بطور یکنواخت در تمام خاک پخش شده و از تمرکز غلظت زیاد نمک در یک نقطه جلوگیری شود.

دفع نمک
معمول‌ترین راههای خروج نمک از خاک دو نوع است: زهکشی زیرزمینی و شستشوی خاک. بکار بردن این دو طریق تواما ، یعنی شستشوی خاک پس از گذاردن زهکشها در آن موثرترین و رضایت‌بخش‌ترین وسیله برای دفع نمک از خاک است. نمکهایی که از طریق بارندگی یا آبیاری وارد محلول خاک می‌شوند، از طریق زهکشها خارج می‌گردند.

اصلاح خاکهای شور و قلیایی موقعی موثر است که آب بکار رفته دارای نمک زیاد، ولی سدیم کم باشد، زیرا استفاده از آبهای کم نمک ، ممکن است به علت دفع نمکهای خنثی مساله قلیائیت را حادتر نماید. خروج نمکهای خنثی درصد سدیم قابل تعویض را در خاک بیشتر نموده و در نتیجه باعث افزایش غلظت یون Oh در محلول خاک می‌شود. این پدیده نامطلوب را می‌توان با تبدیل کربناتها و بی‌کربنات سدیم به سولفات سدیم دفع کرد. این امر را می‌توان با اضافه کردن سولفات کلسیم یا ژیپس ، به خاک قبل از شستشو انجام داد

نگاه اجمالی
رنگها را معمولا براساس خواص آنها و ساختمان ماده اصلی (ساختمان شیمیایی مواد) طبقه بندی می‌کنند. روش دیگر طبقه بندی رنگها براساس روش مصرف آنها در رنگرزی می‌باشد. روش و تکنیک رنگرزی به ساختمان ، طبیعت الیاف یا شئ مورد رنگرزی بستگی دارد. به عبارت دیگر رنگرزی پشم و ابریشم و دیگر الیاف به دست آمده از حیوانات با رنگرزی پنبه و الیاف به دست آمده از گیاهان تفاوت دارد.

نقش ساختمان شیمیایی الیاف در تعیین رنگ مورد نیاز
در رنگرزی همیشه ساختمان شیمیایی الیاف تعیین کننده نوع رنگ مورد نیاز و تکنیک رنگرزی می‌باشد. به عنوان مثال الیاف حیوان مانند پشم و ابریشم از پروتئین تشکیل شده‌اند و دارای گروههای اسیدی و بازی می‌باشند. این گروهها نقاطی هستند که در آنها مولکول رنگ خود را به الیاف متصل می‌کند. پس برای رنگرزی این گونه الیاف باید از رنگهایی که دارای بنیان اسیدی و بازی هستند استفاده کرد.

پنبه یک کربوهیدرات می‌باشد و تنها محتوی پیوندهای خنثای اتری و گروههای هیدروکسیل است. در این نقاط پیوندهای هیدروژنی بین الیاف و رنگ ایجاد می‌شود. پس باید از رنگهای متناسب با خصوصیات الیاف پنبه‌ای استفاده کرد. متصل کردن رنگ به الیاف مصنوعی و سنتزی مانند پلی اولفین‌ها و هیدروکربنها که کاملا عاری از گروههای قطبی هستند، تکنیک و روش دیگری را می‌طلبد. بر اساس روش رنگرزی به صورت زیر دسته‌بندی می‌شود.

رنگهای مستقیم یا رنگهای جوهری
این دسته از رنگها دارای گروهها و عوامل قطبی مانند عوامل اسیدی و بازی هستند و با استفاده از این گروهها ، رنگ با الیاف ترکیب می‌شود. برای رنگرزی پارچه با اینگونه رنگها فقط کافی است که پارچه را در محلول آبی و داغ رنگ فرو ببریم. اسید پیکریک و ماریتوس زرد از جمله این رنگها هستند. هر دو رنگ ، اسیدی بوده و با گروههای آمینه الیاف پروتئینی ترکیب می‌شوند. نایلون نیز که یک پلی‌آمید است، با این رنگها قابل رنگرزی است.

رنگ دانه‌ای
این دسته از رنگها شامل ترکیباتی هستند که می‌توانند با برخی از اکسیدهای فلزی ترکیب شده و نمکهای نامحلول و رنگی که لاک نامیده می‌شوند، تشکیل دهند. روش رنگرزی با این رنگها از کهن‌ترین روشهای تثبیت رنگ روی الیاف بوده است. این رنگها بیشتر برای رنگرزی ابریشم و پنبه بکار می‌رود. در رنگرزی با رنگهای دانه‌ای پارچه یا الیاف ، رنگی به نظر می‌رسند. چون الیاف توسط لایه‌ای از رسوب رنگین پوشانده می‌شود. برای ایجاد دندانه روی رنگها معمولا از اکسیدهای آلومینیوم ، کروم و آهن استفاده می‌شود. آلیزارین نمونه‌ای از این رنگها می‌باشد.

رنگ خمیری
رنگ خمیری ماده‌ای است که در شکل کاهش یافته ، محلول در آب بوده و ممکن است بی‌رنگ هم باشد. در این حالت الیاف به این رنگ آغشته شده و پس از جذب رنگ توسط الیاف ، آنها را از خمره خارج کرده و در معرض هوا با یک ماده شیمیایی اکسید کننده قرار می‌دهند. در این مرحله رنگ اکسید شده و به صورت رنگین و نامحلول در می‌آید. رنگهای باستانی ایندیگو و تیریان از این جمله‌اند.

رنگ واکنشی
این رنگها که تحت عنوان رنگهای ظاهر شونده هم شناخته می‌شوند، در درون خود پارچه ، تشکیل شده و ظاهر می‌گردند. مثال مهمی از این گروه رنگها ، رنگهای آزو می‌باشند. رنگرزی با این رنگها به این صورت است که پارچه را در محلول قلیایی ترکیبی که باید رنگ در آن مشتق شود (فنل یا نفتول) فرو می‌بریم. سپس پارچه را در محلول سرد آمین دی ازت دار شده در داخل خود الیاف انجام شده و رنگ تشکیل می‌گردد. به رنگی که به این صورت حاصل می‌شود رنگ یخی نیز می‌گویند، زیرا برای پایداری و جلوگیری از تجزیه نمک دی آزونیوم دمای پائین ضرورت دارد.

رنگ پخش شونده
این دسته از رنگها در خود الیاف محلول هستند، اما در آب نامحلول می‌باشند. رنگهای پخش شونده در رنگرزی بسیاری از الیاف سنتزی بکار می‌روند. به این الیاف گاهی اوقات الیاف آبگریز نیز گفته می‌شود. معمولا ساختمان شیمیایی آنها فاقد گروههای قطبی است. روش رنگرزی به اینگونه است که رنگ به صورت پودر نرم در بعضی از ترکیبات آلی مناسب (معمولا ترکیبات فنل) حل می‌شود و در دما و فشار بالا در حمام‌های ویژه به الیاف منتقل می‌شود.

ديد كلي:

پديده زيبا ولي خطرناك آذرخش يا برق ، تخليه الكتريكي در جو زمين است.
همه شما تا به حال غرش آسمان "رعد و برق" و نيز تلاطم ابرها و ايجاد نورهاي درخشان لحظه اي در آسمان را ديده ايد.
و سوالات زيادي كه…
اين صدا چه بود؟
اين نور چگونه توليد مي شود؟
چگونه از نور آذرخش استفاده كنيم؟
برق آسمان چه فوايد و مضراتي دارد؟ و هزاران سوال از اين قبيل …

تاريخچه:

تشابه بين آذرخش و جرقه الكتريكي در همان اوايل قرن هجدهم مورد توجه قرار گرفت. تصور مي شد كه ابرهاي طوفاني بار الكتريكي زيادي حمل مي كنند، و آذرخش جرقه غول آسايي است كه فقط ازنظر اندازه با جرقه بين الكترودهاي ماشين ويمچورست متفاوت است.

اين مطلب را مثلاً لومونوسوف (M.V.Lomonosov) فيزيكدان و شيمي دان روسي كه الكتريسته جو را همراه با مسائل علمي ديگر مطالعه كرد، خاطر نشان نمود. اين مطلب با آزمايش هايي كه لومونوسوف در سال هاي 1752 و 1753 و فرانكلين (B.Franklin) پژوهشگر آمريكايي به طور مستقل انجام دادند، تاييد شده است.

ماشين تندر لومونوسوف:

لومونوسوف يك ماشين تندر ساخت. خازني كه در آزمايشگاه او نصب شده بود و با سيمي كه انتهايش از اتاق خارج و بر تيرك بلند بالابرده شده بود، با الكتريسته جو باردار مي شد. در مدت طوفان هاي تندري ، با لمس كردن خازن مي شد جرقه را از آن خارج كرد.

آزمايش فرانكلين:

فرانكلين در مواقع طوفان تندري بادبادكي را با يك ميله آهني به هوا فرستاد. انتهاي پايين ريسماني كه به بادبادك متصل بود به كليد دري بسته مي شد. وقتي كه ريسمان مرطوب و به رساناي الكتريكي تبديل مي شد، فرانكلين مي توانست جرقه ها را از كليد بگيرد، بطري ليد را پركند. و ساير آزمايش هايي را كه معمولاً با ماشين ويمچورست صورت مي پذيرفت، انجام دهد.

بايد خاطرنشان كرد كه چنين آزمايشاتي بسيار خطرناكند زيرا آذرخش ممكن است به بادبادك بخورد و آن وقت بار زيادي از بدن آزمايشگر به زمين برسد (برق گرفتگي شديد). در تاريخ فيزيك چنين موارد دردناكي وجود دارند. مثلاً در سال 1753ريچمن (G.Richman) كه با لومونوسوف كار مي كرد در سن پترزبورك توسط آذرخش كشته شد.

البته با اين آزمايشات نشان دادند كه ابرهاي طوفاني واقعا بار الكتريكي دارند.

چگونگي شكل گيري آذرخش:

قسمت هاي مختلف ابر بارهايي با علامت هاي مختلف حمل مي كنند. در بيشترين موارد پايين ابر (كه به زمين است) داراي بار منفي است. در حاليكه قسمت بالا به طور مثبت باردار است. بنابراين اگر دو ابر چنان بهم نزديك شوند كه قسمت هايي كه بار غير همنام دارند، به طرف يكديگر باشند، ممكن است بين آنها جرقه آسماني (آذرخش) بوجود آيد.

همچنين تخليه آذرخش ممكن است به طريقه ديگري نيز صورت گيرد ابر طوفاني با حركت در بالاي زمين بار زيادي بر سطح زمين القا مي كند و ابر سطح زمين بصورت صفحات خازني بزرگي در مي آيند. اختلاف پتاسيل الكتريكي بين ابر و زمين به مقادير عظيم صدها ميليون ولت مي رسد و ميدان الكتريكي شديدي در هوا به وجود مي آيد. اگر شدت اين ميدان به قدر كافي زياد باشد، ممكن است جرقه زني روي دهد يعني آذرخش به زمين بربخورد. گاهي آذرخش ها به زمين مي خورند يا باعث آتش سوزي مي شوند.

پارامتر هاي مشخص كننده آذرخش :

بنا بر مشاهدات دراز مدت تخليه جرقه اي آذرخش با عوامل زير مشخص مي شود.
ولتاژ بين ابر و زمين كه حدوداًُ 108 ولت است.
جريان در آذرخش كه حدودا 105 آمپر است.
مدت آذرخش كه حدوداً 6-10 ثانيه است.
قطر كانال تابان آذرخش كه حدودا 10 تا 20 سانتيمتر است.

تندر آذرخش:

تندر كه بعد از آذرخش شنيده مي شود، داراي همان منشأ ترق ترقي است كه در مدت جرقه در آزمايشگاه بوجود مي آيد. يعني هواي درون كانال تابان آذرخش به شدت گرم و منبسط مي شود و موج هاي صوتي ايجاد مي كند. در نتيجه بازتاب از ابرها ، كوه ها و غيره پژواك غرش هاي تندر را اغلب مي توان شنيد.

بمب اتمي سلاحي است كه نيروي آن از انرژي اتمي و بر اثر شكاف هسته (فيسيون ) اتمهاي پلوتونيوم يا اورانيوم ايجاد مي شود .در فرآيند شكافت هسته اي ، اتمهاي ناپايدار شكافته و به اتمهاي سبكتر تبديل مي شوند .

نخستين بمب از اين نوع ، در سال 1945 م در ايالات نيو مكزيكو در ايالات متحده آمريكا آزمايش شد . اين بمب ، انفجاري با قدرت 19 كيلو تن ايجاد كرد ( يك كيلو تن برابر است با انرژي اتمي آزاد شده 190 تن ماده منفجره تي . ان . تي ) انفجار بمب اتمي موج بسيار نيرومند پرتوهاي شديد نوراني ، تشعشعات نفوذ كننده اشعه گاما و نوترونها و پخش شدن مواد راديو اكتيو را همراه دارد . انفجار بمب اتمي چندين هزار ميليارد كالري حرارت را در چند ميليونيوم ثانيه ايجاد مي كند .

اين دماي چند ميليون درجه اي با فشار بسيار زياد تا فاصله 1200 متري از مركز انفجار به افراد بدون پوشش حفاظتي صدمه مي زند و سبب مرگ و بيماري انسان و جانوران مي شود . همچنين زمين ، هوا آب و همه چيز را به مواد راديو اكتيو آلوده مي كند .

بمب هاي اتمي شامل نيروهاي قوي و ضعيفي اند كه اين نيروها هسته يك اتم را به ويژه اتم هايي كه هسته هاي ناپايداري دارند، در جاي خود نگه مي دارند. اساسا دو شيوه بنيادي براي آزادسازي انرژي از يك اتم وجود دارد: 1- شكافت هسته اي: مي توان هسته يك اتم را با يك نوترون به دو جزء كوچك تر تقسيم كرد. اين همان شيوه اي است كه در مورد ايزوتوپ هاي اورانيوم (يعني اورانيوم 235 و اورانيوم 233) به كار مي رود.

براي توليد يك بمب اتمي موارد زير نياز است:

يك منبع سوخت كه قابليت شكافت يا همجوشي را داشته باشد.

دستگاهي كه همچون ماشه آغازگر حوادث باشد.

راهي كه به كمك آن بتوان بيشتر سوخت را پيش از آنكه انفجار رخ دهد دچار شكافت يا همجوشي كرد.

در اولين بمب هاي اتمي از روش شكافت استفاده مي شد. اما امروزه بمب هاي همجوشي از فرآيند همجوشي به عنوان ماشه آغازگر استفاده مي كنند.بمب هاي شكافتي (فيزيوني): يك بمب شكافتي از ماده اي مانند اورانيوم 235 براي خلق يك انفجار هسته اي استفاده مي كند. اورانيوم 235 ويژگي منحصر به فردي دارد كه آن را براي توليد هم انرژي هسته اي و هم بمب هسته اي مناسب مي كند. اورانيوم 235 يكي از نادر موادي است كه مي تواند زير شكافت القايي قرار بگيرد.اگر يك نوترون آزاد به هسته اورانيوم 235 برود،هسته بي درنگ نوترون را جذب كرده و بي ثبات شده در يك چشم به هم زدن شكسته مي شود. اين باعث پديد آمدن دو اتم سبك تر و آزادسازي دو يا سه عدد نوترون مي شود كه تعداد اين نوترون ها بستگي به چگونگي شكسته شدن هسته اتم اوليه اورانيوم 235 دارد. دو اتم جديد به محض اينكه در وضعيت جديد تثبيت شدند از خود پرتو گاما ساطع مي كنند. درباره اين نحوه شكافت القايي سه نكته وجود دارد كه موضوع را جالب مي كند.

1 -  احتمال اينكه اتم اورانيوم 235 نوتروني را كه به سمتش است، جذب كند، بسيار بالا است. در بمبي كه به خوبي كار مي كند، بيش از يك نوترون از هر فرآيند فيزيون به دست مي آيد كه خود اين نوترون ها سبب وقوع فرآيندهاي شكافت بعدي اند. اين وضعيت اصطلاحا «وراي آستانه بحران» ناميده مي شود.

2 -  فرآيند جذب نوترون و شكسته شدن متعاقب آن بسيار سريع و در حد پيكو ثانيه (12-10 ثانيه) رخ مي دهد.

3 -  حجم عظيم و خارق العاده اي از انرژي به صورت گرما و پرتو گاما به هنگام شكسته شدن هسته آزاد مي شود. انرژي آزاد شده از يك فرآيند شكافت به اين علت است كه محصولات شكافت و نوترون ها وزن كمتري از اتم اورانيوم 235 دارند. اين تفاوت وزن نمايان گر تبديل ماده به انرژي است كه به واسطه فرمول معروف mc2= E محاسبه مي شود. حدود نيم كيلوگرم اورانيوم غني شده به كار رفته در يك بمب هسته اي برابر با چندين ميليون گالن بنزين است. نيم كيلوگرم اورانيوم غني شده انداز ه اي معادل يك توپ تنيس دارد. در حالي كه يك ميليون گالن بنزين در مكعبي كه هر ضلع آن 17 متر (ارتفاع يك ساختمان 5 طبقه) است، جا مي گيرد. حالا بهتر مي توان انرژي آزاد شده از مقدار كمي اورانيوم 235 را متصور شد.براي اينكه اين ويژگي هاي اروانيوم 235 به كار آيد بايد اورانيوم را غني كرد. اورانيوم به كار رفته در سلاح هاي هسته اي حداقل بايد شامل نود درصد اورانيوم 235 باشد.در يك بمب شكافتي، سوخت به كار رفته را بايد در توده هايي كه وضعيت «زير آستانه بحران» دارند، نگه داشت. اين كار براي جلوگيري از انفجار نارس و زودهنگام ضروري است. تعريف توده اي كه در وضعيت «آستانه بحران» قرار داد چنين است: حداقل توده از يك ماده با قابليت شكافت كه براي رسيدن به واكنش شكافت هسته اي لازم است. اين جداسازي مشكلات زيادي را براي طراحي يك بمب شكافتي با خود به همراه مي آورد كه بايد حل شود.

1 - دو يا بيشتر از دو توده «زير آستانه بحران» براي تشكيل توده «وراي آستانه بحران» بايد در كنار هم آورده شوند كه در اين صورت موقع انفجار به نوترون بيش از آنچه كه هست براي رسيدن به يك واكنش شكافتي، نياز پيدا خواهد شد.

2 -  نوترون هاي آزاد بايد در يك توده «وراي آستانه بحران» القا شوند تا شكافت آغاز شود.

3 -  براي جلوگيري از ناكامي بمب بايد هر مقدار ماده كه ممكن است پيش از انفجار وارد مرحله شكافت شود براي تبديل توده هاي «زير آستانه بحران» به توده هايي «وراي آستانه بحران» از دو تكنيك «چكاندن ماشه» و «انفجار از درون» استفاده مي شود.تكنيك «چكاندن ماشه» ساده ترين راه براي آوردن توده هاي «زير بحران» به همديگر است. بدين صورت كه يك تفنگ توده اي را به توده ديگر شليك مي كند. يك كره تشكيل شده از اورانيوم 235 به دور يك مولد نوترون ساخته مي شود. گلوله اي از اورانيوم 235 در يك انتهاي تيوپ درازي كه پشت آن مواد منفجره جاسازي شده، قرار داده مي شود.كره ياد شده در انتهاي ديگر تيوپ قرار مي گيرد. يك حسگر حساس به فشار ارتفاع مناسب را براي انفجار چاشني و بروز حوادث زير تشخيص مي دهد:

1 -  انفجار مواد منفجره و در نتيجه شليك گلوله در تيوپ

2 -  برخورد گلوله به كره و مولد و در نتيجه آغاز واكنش شكافت

3 -  انفجار بمب

در «پسر بچه» بمبي كه در سال هاي پاياني جنگ جهاني دوم بر شهر هيروشيما انداخته شد، تكنيك «چكاندن ماشه» به كار رفته بود. اين بمب 5/14 كيلو تن برابر با 500/14 تن TNT بازده و 5/1 درصد كارآيي داشت. يعني پيش از انفجار تنها 5/1 درصد ازماده مورد نظر شكافت پيدا كرد.

در همان ابتداي «پروژه منهتن»، برنامه سري آمريكا در توليد بمب اتمي، دانشمندان فهميدند كه فشردن توده ها به همديگر و به يك كره با استفاده از انفجار دروني مي تواند راه مناسبي براي رسيدن به توده «وراي آستانه بحران» باشد. البته اين تفكر مشكلات زيادي به همراه داشت. به خصوص اين مسئله مطرح شد كه چگونه مي توان يك موج شوك را به طور يكنواخت، مستقيما طي كره مورد نظر، هدايت و كنترل كرد؟افراد تيم پروژه «منهتن» اين مشكلات را حل كردند. بدين صورت، تكنيك «انفجار از درون» خلق شد. دستگاه انفجار دروني شامل يك كره از جنس اورانيوم 235 و يك بخش به عنوان هسته است كه از پولوتونيوم 239 تشكيل شده و با مواد منفجره احاطه شده است. وقتي چاشني بمب به كار بيفتد حوادث زير رخ مي دهند:

1 -  انفجار مواد منفجره موج شوك ايجاد مي كند.

2 -  موج شوك بخش هسته را فشرده مي كند.

3 -  فرآيند شكافت شروع مي شود.

4 -  بمب منفجر مي شود.

در «مرد گنده» بمبي كه در سال هاي پاياني جنگ جهاني دوم بر شهر ناكازاكي انداخته شد، تكنيك «انفجار از درون» به كار رفته بود. بازده اين بمب 23 كيلو تن و كارآيي آن 17درصد بود.شكافت معمولا در 560 ميلياردم ثانيه رخ مي دهد.بمب هاي همجوشي: بمب هاي همجوشي كار مي كردند ولي كارآيي بالايي نداشتند. بمب هاي همجوشي كه بمب هاي «ترمونوكلئار» هم ناميده مي شوند، بازده و كارآيي به مراتب بالاتري دارند. براي توليد بمب همجوشي بايد مشكلات زير حل شود:دوتريوم و تريتيوم مواد به كار رفته در سوخت همجوشي هر دو گازند و ذخيره كردنشان دشوار است. تريتيوم هم كمياب است و هم نيمه عمر كوتاهي دارد بنابراين سوخت بمب بايد همواره تكميل و پر شود.دوتريوم و تريتيوم بايد به شدت در دماي بالا براي آغاز واكنش همجوشي فشرده شوند. در نهايت «استانسيلا اولام» دريافت كه بيشتر پرتو به دست آمده از يك واكنش فيزيون، اشعه X است كه اين اشعه X مي تواند با ايجاد درجه حرارت بالا و فشار زياد مقدمات همجوشي را آماده كند. بنابراين با به كارگيري بمب شكافتي در بمب همجوشي مشكلات بسياري حل شد. در يك بمب همجوشي حوادث زير رخ مي دهند:

1 -  بمب شكافتي با انفجار دروني ايجاد اشعه X مي كند.

2 -  اشعه X درون بمب و در نتيجه سپر جلوگيري كننده از انفجار نارس را گرم مي كند.

3 -  گرما باعث منبسط شدن سپر و سوختن آن مي شود. اين كار باعث ورود فشار به درون ليتيوم - دوتريوم مي شود.

4 –  ليتيوم - دوتريوم 30 برابر بيشتر از قبل تحت فشار قرار مي گيرند.

5 -  امواج شوك فشاري واكنش شكافتي را در ميله پولوتونيومي آغاز مي كند.

6 -  ميله در حال شكافت از خود پرتو، گرما و نوترون مي دهد.

7 -  نوترون ها به سوي ليتيوم - دوتريوم رفته و با چسبيدن به ليتيوم ايجاد تريتيوم مي كند.

8 -  تركيبي از دما و فشار براي وقوع واكنش همجوشي تريتيوم - دوتريوم ودوتريوم - دوتريوم و ايجاد پرتو، گرما و نوترون بيشتر، بسيار مناسب است.

9 -  نوترون هاي آزاد شده از واكنش هاي همجوشي باعث القاي شكافت در قطعات اورانيوم 238 كه در سپر مورد نظر به كار رفته بود، مي شود.

10 -  شكافت قطعات اروانيومي ايجاد گرما و پرتو بيشتر مي كند.

11 -  بمب منفجر شود.

این واژه از واژهٔ یونانی atomos، به معنی بخش‌ناشدنی و نابریدنی گرفته شده است، که از پیشوند a، بمعنی نا-، و tomos، بمعنی برش، ساخته شده است.

اتم‌ها از طریق شیمیایی قابل تجزیه نیستند. باور امروزه بر این است که اتم از ذرات کوچک‌تری تشکیل شده است. قطر یک اتم معمولاً میان ۱۰ تا ۱۰۰ پیکومتر متفاوت است. قطر اتم ‎10^-10 متر است و اندازه هسته در مرکز اتم ‎۰/۰۰۰۰۱ بزرگی اتم است و یا به عبارتی دقیقتر قطر کامل هسته به طور میانگین ‎10^-15 متر است.

اتم هلیوم

مواد متنوعی که روزانه در آزمایش و تجربه با آن روبه‌رو هستیم، متشکل از اتم‌های گسسته است. وجود چنین ذراتی برای نخستین بار توسط فیلسوفان یونانی مانند ذیمقراطیس، لئوکیپوس و اپیکوروس، بدون ارائهٔ اثبات، پیشنهاد شد. سپس این مفهوم مسکوت ماند تا زمانی که در سده ۱۸ میلادی، راجر بوسکوویچ آن را احیاء نمود، و پس از آن از سوی جان دالتون در شیمی بکار برده شد.

راجر بوسکوویچ نظریهٔ خود را بر پایهٔ مکانیک نیوتنی قرارداد و آن را در سال ۱۷۵۸ میلادی تحت عنوان Theoria philosophiae naturalis redacta ad unicam legem virium in natura existentium چاپ کرد.

برپایه نظریه بوسکوویچ، اتم‌ها نقاط بی‌اسکلتی هستند که بسته به فاصلهٔ آنها از یکدیگر، نیروهای کشش و رانش بر یکدیگر وارد می‌کنند. جان دالتون از نظریهٔ اتمی برای توضیح چگونگی ترکیب گازها در نسبتهای ساده، استفاده کرد. در اثر تلاش آمادئو آووگادرو در سدهٔ ۱۹ میلادی، دانشمندان توانستند تفاوت میان اتم‌ها و مولکولها را درک کنند. در روزگار جدید، اتم‌ها به صورت تجربی مشاهده شده‌اند. در آزمایش‌ها نیز مشخص گردیده است که اتم‌ها خود از ذرات کوچک‌تری ساخته شده‌اند. در مرکز اتم، یک هستهٔ کوچک مرکزی مثبت متشکل از ذرات هسته‌ای (پروتون‌ها و نوترون‌ها)، و بقیه اتم فقط از پوسته‌های موج‌دار الکترون تشکیل شده است. معمولاً اتم‌های با داشتن تعداد مساوی الکترون و پروتون، از نظر الکتریکی خنثی هستند.

اتم‌ها عموماً بر حسب عدد اتمی که متناسب با تعداد پروتون‌های آن اتم است، رده‌بندی می‌شوند. برای مثال، اتم‌های کربن اتم‌هایی هستند که شش پروتون دارند. تمام اتم‌های با عدد اتمی یکسان، دارای ویژگی‌های فیزیکی یکسان بوده و واکنش شیمیایی یکسان از خود نشان می‌دهند. انواع گوناگون اتمها در جدول تناوبی فهرست شده‌اند. اتم‌های دارای عدد اتمی یکسان اما با جرم اتمی متفاوت (به علت تعداد متفاوت نوترون‌های آنها) ایزوتوپ نامیده می‌شوند.

ساده‌ترین اتم، اتم هیدروژن است که عدد اتمی آن یک است و یک پروتون و یک الکترون دارد. این اتم در بررسی موضوعات علمی، بویژه در آغاز شکل‌گیری نظریهٔ کوانتوم، بسیار مورد توجه بوده است.

واکنش شیمیایی اتم‌ها عمدتاً وابسته به آثار متقابل الکترون‌های آنهاست. بویژه الکترون‌هایی که در بیرونی‌ترین لایهٔ اتمی قرار دارند به نام الکترون‌های ظرفیتی، بیشترین اثر را در واکنش‌های شیمیایی نشان می‌دهند. الکترون‌های مرکزی (یعنی آنهایی که در لایهٔ بیرونی نیستند) نیز موثرند ولی به علت وجود بار مثبت هستهٔ اتمی، نقششان ثانوی است.

اتم‌ها گرایش زیادی به تکمیل لایهٔ الکترونی بیرونی خود (یا تخلیهٔ کامل آن) دارند، لایهٔ خارجی هیدروژن و هلیوم ظرفیت دو الکترون و در اتمهای دیگر ظرفیت هشت الکترون را دارند. این عمل با استفادهٔ مشترک از الکترون‌های اتمهای مجاور و یا با جدا کردن کامل الکترون‌ها از اتم‌های دیگر فراهم می‌شود. هنگامی که الکترون‌ها در مشارکت اتم‌ها قرار می‌گیرند، یک پیوند کووالانسی میان دو اتم تشکیل می‌شود. پیوندهای کووالانسی قوی‌ترین نوع پیوندهای اتمی هستند.

آشكارسازي ذرات عبارتست از فرآيندي كه در آن خصوصياتي مانند جرم ، انرژي ، بار الكتريكي ، مسير حركت و ... و در مجموع نوع يك ذره حامل انرژي كه در واكنش‌هاي هسته‌اي بوجود مي‌آيد، توسط دستگاهي (اغلب آشكارساز) تعيين مي‌شود.

 ديد كلي

 فرآيند آشكارسازي متشكل از يك دستگاه آشكارساز است كه بسته به نوع ذره تابشي و آشكارسازي خصيصه‌اي از ذره ، نوع دستگاه فرق مي‌كند. سهم عمده در آشكارسازي ذره توسط ماده‌اي متناسب با ذره تابشي در دستگاه آشكارساز انجام مي‌شود كه عبارت است از برهمكنش ذره باردار حامل انرژي با الكترونهاي مداري ماده آشكارسازي كه اين برهمكنش توسط مدارهاي الكترونيكي آشكارساز ، به يك پالس الكتريكي تبديل مي‌شود. عوامل موثر بر آشكارسازي ذرات در اين مقوله مورد بررسي قرار مي‌گيرد.

 ذرات تابشي

 واپاشي هسته‌اي يك فرآيند خودبخودي است، يعني سيستم بطور خودبه‌خودي ، از حالتي به حالتي ديگر تغيير مي‌كند. پايستگي انرژي ايجاب مي‌كند كه انرژي حالت نهايي پايين‌تر از حالت اوليه باشد. اين اختلاف انرژي به طريقي به خارج سيستم فرستاده مي‌شود. در تمام اين موارد ، اين امر با گسيل ذرات حامل انرژي بدست مي‌آيد كه اين ذرات يك يا تركيبي از گسيل الكترومغناطيسي ، گسيل بتا و گسيل نوكلئون است كه كلا مي‌توان ذرات تابشي را به دو بخش ، ذرات تابشي باردار حامل انرژي و ذرات بي‌بار حامل انرژي ، تقسيم‌بندي كرد.

 ذرات تابشي باردار حامل انرژي

 بار الكتريكي ذرات باردار حامل انرژي سهم مهمي در آشكارسازي ذره دارد. وقتي ذره تابشي از كنار اتمها عبور مي‌كند، به علت باردار بودن ، بر الكترونهاي مداري نيروي الكتريكي وارد مي‌كند. در اين برهم‌كنش انرژي مبادله مي‌شود كه باعث كند شدن حركت ذره تابشي و كنده شدن الكترونها از مدارشان مي‌شود. اين الكترونهاي جدا شده از مدار اساس بسياري از روشهاي آشكارسازي ذرات تابشي و اندازه گيري جرم ، بار ، انرژي و ... آنها است.

 روش‌هاي كلي آشكار كردن ذرات باردار حامل انرژي

 سه روش اساسي براي آشكار كردن ذرات باردار تابشي با استفاده از يونش وجود دارد :

 يونش را مي‌توان قابل روئيت كرد، بطوري كه رد ذرات را بتوان ديد و يا عكسبرداري كرد. 

 وقتي كه زوج الكترون _ يون دوباره تركيب مي‌شوند، نور گسيل شده را با يك دستگاه حساس به نور مي‌توان آشكارسازي كرد. 

با استفاده از يك ميدان الكتريكي مي‌توان الكترونها و يونها را جمع‌آوري كرد و از اين طريق يك علامت الكتريكي توليد كرد.

 ذرات تابشي بي‌بار حامل انرژي

 در آشكارسازي ذرات باردار حامل انرژي ، بار ذره عامل مهمي در آشكارسازي ذره بود ولي نوترونها و فوتونها (در ناحيه پرتوهاي ايكس و گاما) فاقد بار هستند، لذا روش‌هايي كه براي آشكارسازي آنها بكار رفته، كمتر از ذرات باردار است. احتمال برهمكنش نوترونها يا پرتوهاي ايكس و گاما با اتم يا هسته آن به‌صورت سطح مقطع كل بيان مي‌شود.

 فوتونها (در ناحيه پرتوهاي ايكس و گاما)

 پرتوهاي ايكس و گاما با الكترونهاي مداري ماده از طريق سه برهمكنش شناخته شده ، يعني اثر فوتوالكتريك ، پراكندگي كامپتون و توليد زوج الكترون _ پوزيترون برهمكنش مي‌كنند. براي پرتوهاي ايكس و گاما سطح مقطع كل با مجموع سطح مقطع‌هاي سه برهمكنش اساسي ياد شده در بالا برابر است.

 نوترونها

 نوترونها مي‌توانند پراكنده شوند و يا واكنشهاي هسته‌اي ايجاد كنند كه بسياري از اين واكنشها منجر به گسيل ذرات باردار حامل انرژي مي‌شود. تمام روشهاي آشكارسازي نوترونها در نهايت به آشكارسازي ذرات باردار منجر مي‌شود كه بعد از تابش نوترون به يك ماده خاص ذره باردار تابش مي‌شود. براي نوترون سطح مقطع كل با مجموع سطح مقطع‌هاي واكنش و پراكندگي برابر مي‌باشد.

 اصول كار دستگاههاي آشكارساز

 اصول كار اغلب دستگاههاي آشكارساز مشابه است. تابش وارد آشكارساز مي‌شود، با اتمهاي ماده آشكارساز برهمكنش مي‌كند (اثر تابش بر ماده) و ذره ورودي بخشي از انرژي خود را صرف جداسازي الكترونهاي كم‌انرژي ماده آشكارساز از مدارهاي اتمي خود مي‌كند. اين الكترونها و يونش ايجاد شده جمع‌آوري مي‌شود و توسط يك مدار الكترونيكي براي تحليل به صورت يك تپ ولتاژ يا جريان در مي‌آيد.

 خصوصيات مواد آشكارساز بكار رفته در آشكارسازها

 ماده مناسب براي آشكارسازي هر ذره بستگي به نوع ذره تابشي دارد.

 براي تعيين انرژي تابشي بايستي تعداد الكترونهاي آزاد شده از ماده زياد باشد. 

 براي تعيين زمان گسيل تابش بايد ماده‌اي را انتخاب كنيم كه در آن الكترونها به سرعت تبديل به تپ شوند. 

 براي تعيين نوع ذره بايد ماده‌اي انتخاب شود كه جرم و بار ذره اثر مشخصي بر روي ماده داشته باشد. 

 اگر بخواهيم مسير ذره تابشي را دنبال كنيم، بايد ماده آشكارساز نسبت به محل ورود ذره تابشي حساس باشد.

 انواع آشكارسازها

 اتاقك ابر

 اتاقك ابر متشكل از محفظه‌اي از هوا و بخار آب به حالت اشباع است. در اطراف يونهاي تشكيل شده از تابش ذرات باردار حامل انرژي ، قطره‌هاي آب تشكيل مي‌شود كه با نوردهي مناسب مي‌توان مسير حركت ذره را ديد يا عكسبرداي كرد.

 اتاقك حبابي

 اتاقك حباب متشكل از محفظه‌اي از مايع فوق گرم است. در اتاقك حباب وقتي به طرز ناگهاني از فشار كاسته مي‌شود، مايع شروع به جوشيدن مي‌كند. حبابها بر روي يونهايي كه در مسير ذرات باردار تابشي پرانرژي قرار دارند، تشكيل مي‌شوند كه مي‌توان آنها را روئيت كرد يا از آنها عكسبرداري كرد.

 اتاقك جرقه‌اي

 اتاقك جرقه متشكل از دو صفحه يا دو سيم موازي است كه ولتاژ قوي ميان هر جفت از صفحه‌ها برقرار است. در مواقعي كه جرقه‌هاي قوي بين دو صفحه زده مي‌شود كه به احتمال قوي جرقه‌ها در همان مسير حركت ذره باردار حامل انرژي است كه در گاز مربوطه يونش ايجاد كرده است كه مي‌توان آن را ديد يا عكسبرداري كرد.

  امولسيون عكاسي

 در مسير ذرات تابشي باردار حامل انرژي دانه‌هاي هالوژنه نقره تشكيل مي‌شود كه مي‌توان آن را پس از ظهور فيلم عكاسي روئيت كرد.

  آشكارساز سوسوزن (سينتيلاسيون)

 در يك بلور جسم جامد ، برهمكنش ذره باردار پرانرژي با الكترونهاي مداري باعث كنده شدن آنها مي‌شود. الكترون كنده شده وقتي در تهيجا (مدار الكتروني فاقد الكترون) مي‌افتد، نور گسيل مي‌كند. اگر بلور به اين نور شفاف باشد، عبور ذره باردار حامل انرژي با سينتيلاسيون يا سوسوزني نور گسيل شده از بلور علامت داده مي‌شود كه اين علامت نوري توسط اثر فتوالكتريك به يك تپ الكتريكي تبديل مي‌شود.

 آشكارساز گازي

 در آشكارساز گازي ذره باردار حامل انرژي در گاز پر شده ميان دو الكترود فلزي توليد زوج الكترون _ يون مي‌كند. ميدان الكتريكي از برقراري ولتاژ حاصل مي‌شود كه اين ميدان باعث شتاب الكترونها و يون‌ها به ترتيب به طرف الكترود مثبت و منفي مي‌شود. چون در مسير حركت با اتمهاي ديگر برخورد مي‌كنند، حركت آنها حركت سوقي است.

 آشكارسازهاي حالت جامد يا نيم رسانا

 اين نوع آشكارسازها از يك اتصال p - n ميان سيليسيم يا ژرمانيم نوع P و نوع n تشكيل يافته است. وقتي ولتاژي در خلاف جهت رسانش ديود اعمال مي‌شود، ناحيه‌اي تهي از حاملهاي بار در پيوندگاه بوجود مي‌آيد. هنگامي كه ذره باردار حامل انرژي در طول ناحيه تهي حركت مي‌كند، در نتيجه برهمكنش آن با الكترونهاي داخل بلور مسير با زوجهاي الكترون _ حفره معين مي‌شود. الكترونها و حفره‌ها جمع مي‌شوند و تپي الكتريكي در شمارشگر بوجود مي‌آيد.

 طيف‌سنج‌هاي مغناطيسي

 در طيف‌سنج‌هاي مغناطيسي از ميدان مغناطيسي يكنواخت استفاده مي‌كنند. اگر از يك منبع چند تابش مختلف داشته باشيم، وقتي ذرات باردار حامل انرژي تابشي وارد ميدان مغناطيسي يكنواخت مي‌شوند، مسيرهاي دايره‌اي متفاوت مي‌گيرند. از برخورد اين مسيرهاي دايره‌اي متفاوت با وسيله ثابتي مثلا فيلم عكاسي به تعداد ذرات باردار تابشي ، تصوير تشكيل مي‌شود.

 آشكارساز تلسكوپي

 آشكارسازي تلسكوپي متشكل از دو يا چند شمازشگر است كه در آن تابش به ترتيب از شمارشگرها عبور مي‌كند. شمارشگرهاي اوليه نازك هستند، بطوري كه ذره نسبتي از انرژي خود را به آنها مي‌دهد، ولي در آخرين شمارشگر بطور كامل انرژي ذره جذب مي‌شود. اين شمارشگر بيشتر براي زمان‌سنجي استفاده مي‌شوند.

 شمارشگر تناسبي چندسيمي

 اين شمارشگر به عنوان آشكارسازي كه نسبت به محل برهمكنش ذره حساس است، استفاده مي‌شود.

  قطب‌سنج‌ها

 اغلب براي اندازه گيري قطبيدگي تابش استفاده مي‌شود.

 پراش صوتي

بازتابش ، شكست و پراش فيزيك امواج صوتي عينا مانند بازتاب ، شكست و پراش نور صورت ميگيرد. زيرا آثار امواج نوري از بسياري جهات شباهت به آثار امواج صوتي دارند و تنها فرق موجود اين است كه طول موج فيزيك امواج نوراني نسبت به طول موج فيزيك امواج صوتي بسيار كوچك ميباشد. ولي قوانين هندسي آنها كاملا با هم شباهت دارد.

وقتي كه بين منبع صوت و گوش مانعي قرار دهيم بر حسب بزرگي و كوچكي مانع نسبت به طول موج ، ممكن است آثار مختلف پيدا شود. اگر فيزيك امواج صوتي به جدار محكمي كه در آن سوراخي تعبيه شده است برخورد كنند، قسمتي از فيزيك امواج كه به سطح ديواره برخورد ميكنند منعكس ميگردند و قسمت ديگر كه به لبه جداره و يا به لبه سوراخ برخورد ميكنند ممكن است پراشيده شوند.

 

                       

مشاهده پديده تفرق در زندگي روزمره

پديده تفرق فيزيك امواج صوتي در مشاهدات روزانه ما زياد است. مثلا وقتي اشخاص در مقابل دهنه بوقي شكل بلندگو واقع ميشوند، آنهايي كه در وسط و در نزديكي محور قرار دارند، تمام صداها را ميشنوند، ولي آنهايي كه در اطراف محور و خارج از ميدان بوق شده‌اند فقط آن كلمات و با قسمتي از موزيك را ميشنوند كه با صداي بم ادا نشده باشد. همچنين وقتي دو نفر در اطاقي مكالمه ميكنند اگر در ديوار مشترك با اطاق مجاور ، سوراخ كوچكي باشد ممكن است صداي آنها را در اتاق مجاور تشخيص داد. در صورتيكه اگر درب همان دو اطاق باز باشد آنكه در همسايگي واقع است ممكن است درست صداي مكالمه در همان اطاق مجاور را بخوبي و مانند سابق نشنود.

همينطور وقتي كه در سينما يا تئاتر پشت سر شخص چاق يا قد بلندي بنشينم ، به گونه‌اي كه مشاهده صحنه براي ما مقدور نباشد باز صداي آرتيستها را ميشنويم. فيزيك امواج صوتي كه به بدن آن شخص ميرسند قسمتي جذب شده و قسمتي منعكس ميگردند و قسمتي كه به حدود اطراف بدن او برخورد ميكنند، به واسطه پديده پراش در پشت سر او در هر نقطه كه گوش ما قرار گيرد قابل شنيدن مي باشند.  

ماده اصلی آن شهد گلها و گیاهان مطر و شفابخش است که توسط زنبور داران عسل پس از مکیدن ، تغلیظ و تغییر شکل دادن ساخته شده و به عنوان یک غذای خوشمزه و کامل در دسترس انسان قرار می گیرد .
عسل یکی از هدیه های ارزنده و پرارزش طبیعت می باشد که در قرآن کریم از آن به عنوان فیه شفا للناس ( شفای مردم در آن است ) یاد می کند و پیامبر گرامی صلی‌الله‌علیه‌وآله‌وسلم و ائمه معصومین علیه‌السلام نیز در زمان حیات خویش بنا به روایات و احادیث متعدد ازآن استفاده می نمودند و خواص شفا بخش آن را در درمان انواع بیماریها یاد آور شده اند . اگر چه در زمان آنها علمی به نام تغذیه وجود نداشته ولی با بینایی کامل خواص غذاها و داروها از جمله عسل را بیان نموده و مردم را ذر این زمینه آگاه کرده اند . سخنان آنها در رابطه با تحقیقات امروزی نشان می دهد که تطابق کامل بین آنها موجود بوده و تضادی بین آنها نیست . روی همین اصل است که عقیده داریم پیشوایان مذهبی ما عالم به همه علوم وآگاه از تمام فنون و رموز بوده اند .
آنچه که مسلم است اهمیت عسل در طب قدیم به مراتب بیشتر از حال حاضر بوده است .
ابو علی سینا فیلسوف و بزرگترین شخصیت پزشکی ایرانی ، یکهزار سال پیش در کتاب قانون پزشکی خود نسخه های زیادی بر پایه عسل و موم تجویز می کرده و هم چنین بقراط حکیم پدر پزشکی و بنیانگذار طب یونانی حدود 2500 سال پیش در مورد اهمیت عسل چنین فرموده است : هر داروئی نیز از مواد غذایی درست می شود ، و متقابلا هر غذایی نیز جانشین دارو می گردد . عسل به این هر دو شرط جوابگوست . او به مقدار زیادی از عسل استفاده می کرده و در درمان اکثر بیماری ها از جمله زخم ها عسل تجویز می نموده است .
در اکثر کشورهای جهان از جمله شوروی سابق که بزرگترین کشور تولید کننده عسل در دنیاست ، تاکنون تحقیقات زیادی روی فرآورده های زنبور عسل از جمله عسل ژله رویال ، گرده ، موم ، بره موم و زهر زنبور عسل صورت گرفته و خواص پزشکی آنان بوسیله پژوهشهای علمی و نتایج بالینی مورد تایید بسیاری از محققین و پژوهشگران قرار گرفته است .

ولی متاسفانه در کشور ما که عسل تولیدی آن منحصر به فرد و در نوع خود بی نظیر است نه تنها به جنبه دارویی آن توجه نشده است بلکه از نظر مصرف غذایی هم مورد کم لطفی قرار گرفته است و این نعمت خدادادی و هدیه آسمانی که به راحتی می توان آن را تولید و در اختیار همگان قرار داد هنوز ارزش واقعی خود را بین سایر مواد غذایی بدست نیاورده و موجب عدم توجه بیشتر مردم به آن گردیده است
به طوریکه هنوز هم مربا ها و قندهای مصنوعی را به این غذای بهشتی و اکسیر حیات که از هر نظر برتری ممتاز و چشمگیری نسبت به همه مواد غذایی و خوراکی داشته و دارد رجحان می دهد که علل اصلی آن عدم شناخت از مزایا و ارزش های واقعی عسل می باشد .
اگر ما به عنوان یک درس علمی و طبی به شناخت انواع عسل و میزان قابلیت ها و مواد موجود در آن بپردازیم ، تولید عسل را در سطح کشور پرورش دهیم ، با عسل تقلبی مبارزه کنیم و موارد منع مصرف آن را پیدا نماییم ، آیا به طب ساده ، به اقتصاد کشور و به تعمیق تعالیم اسلامی کمک نکرده ایم ؟
خوشبختانه تحقیق در این مورد هم جالب و هم کم هزینه است . نیازی هم به کمک های خارجی نداشته و یا کمتر دارد . امید است متخصصین امور پزشکی ، داروسازان و محققین کشورمان هم در کنار کاوشها و تحقیقات خود خواص طبی عسل را مد نظر قرار داده تا عسل بتواند جایگاه واقعی خود را در بین سایر محصولات غذایی پیدا کند .

تاریخچه عسل

بدون شک در ابتدا عسل باعث شده است که توجه انسان به سمت زنبور عسل جلب شود . قدیمی ترین اثر تاریخی که به برداشت عسل توسط انسان تعبیر شده است مربوط به هفت هزار سال قبل از میلاد است که در اسپانیا مشاهده گردیده است . این اثر شامل قیافه حک شده یک انسان بر سنگ است که نرد بانی را برای رسیدن به محلی کلنی به کاربرده و ظرفی برای قراردادن شان های پر از عسل به کمر دارد . در حالی که زنبورداران عسل کارگر در اطراف سر او به پرواز در آمده اند . یک اثر نقاشی که از روزگاری بعد از مورد بالا حکایت دارد ، از آفریقا بدست آمده و نشان می دهد که فردی همان عمل را انجام می دهد ، با این تفاوت که او برای دور کردن زنبورداران از دود استفاده می کند .
باستان شناسها حکایت می کنند که قبایل بدوی با جمع آوری عسل آشنا بوده اند . عده ای در برداشت عسل از وسایل دود کننده استفاده می کرده اند و عده ای برای داشتن عسل از لانه هایی که در صخره های تیز و مرتفع سنگی و در دره های عمیق قرار گرفته اند جان خود را به خطر انداخته اند . در بعضی از قبایل افرادی به طور منظم تنه تو خالی درختان را بررسی و برای برداشت عسل علامت گذاری می کردند . به نظر می رسد که این نشانه گذاری بیانگر این مطلب بوده است که این درختان مالکیت عام نداشته و همه نمی توانستند از آن استفاده کنند .

عسل در زندگی روحانی ، اجتماعی و اقتصادی مصریان باستان نقش مهمی بازی می کرده است . از حکاکیهای بجا مانده در پرستشگاه ها و دخمه های مردگان چنین بر می آید که عسل در آن روزگار اهمیت ملی زیاد داشته است ، در پاپیروس ها به اهمیت دارویی عسل اشاره شده است و در بیشتر داروها مقداری شیر و عسل به کار می رفته است ، مصریان قدیم از نوعی کوشاب که از جو ، عسل و گندم تهیه می شده است به مقدار زیاد استفاده می کردند ، زیرا الکل در دسترس آنها نبود . کتاب مذهبی یهودیان از سرزمین موعود چنین یاد می کند که در آن نهرهایی از عسل و شیر جاری است . در کتاب انجیل مسیحیان از عسل به عنوان مظهر فراوانی و نعمت یاد شده و در طومار بحرالمیت نیز از عسل نام برده شده ولی از زنبور داری اثری نیست .
در یونان باستان نیز عسل یکی از هدایای گرانبهای طبیعت انگاشته می شد . یونانیان تصور می کردند که خدایان چون خوراک بهشتی می خورند فناناپذیر و ابدی گشته اند . آنها تصور می کردند عسل یکی از اجزای مهم این خوراک بهشتی است .

تعریف جامع تر عسل که در سال 1906 در آمریکا ارائه شده عبارتست از : ترشح مواد قندی درختان ، و شهد گل گیاهان که توسط زنبورداران عسل جمع آوری ، تغییر یافته و درون سلولهای قاب ذخیره می شود .

مراحل ساختن عسل
در قرآن مجید سوره مبارک نحل که در شان زنبور عسل نازل شده و آن موهبتی است که پروردگار توانا آنرا در گلهای گیاهان به ودیعه نهاده است . برای اینکه دانشمندان پی به دستگاه آفرینش برند به زنبور عسل داده شده است که آنرا از شیره گلها و برگها گرفته و عسل که حاوی نیکنوش های گوناگون به رنگ های مختلف است بسازد . اسرار ساختمان و نحوه عمل آن با وجود پیشرفت های علمی هنوز بر زیست شناسان و دانشمندان دیگر پنهان مانده و فقط می دانند که :
زنبور عسل پس از مکیدن شیره گلها و گیاهان به وسیله خرطوم خویش آنرا به کیسه عسلی که در شکم است برده و پس از چند عمل شیمیایی شناخته و نا شناخته آنرا به مایعی خوشبو و خوش طعم ، شیرین ، مقوی ، نشاط آور و نیکو حضال تبدیل کرده و در سلولهای مومی شکل که از قبل ساخته است ذخیره می نماید .

برای تهیه یک کیلوگرم از این شهد گوارا زنبور ناگزیر است 120 تا 150 هزار بار شهد حمل کند وبرای فراهم نمودن آن ده میلیون گل را بازدید کرده و از آنها شهد ( انگبین ) تهیه نماید و مسافتی معادل هفت بار دور زمین پرواز کند . شهدی که بدین طریق فراهم می شود 40 تا 80 درصد آب است و زنبورداران عسل باید میزان آب آنرا به 18 الی 20 درصد برسانند تا عسل آماده شده بدست آید . برای تغلیظ نمودن آن زنبورداران عسل مجبور هستند شهدی را که روز به کندو حمل کرده و درون سلولهای شان ذخیره نموده اند شب هنگام مجددا از داخل شان ها مکیده و وارد کیسه عسلی خود می نمایند در آنجا کمی از آب آنرا جذب و موادی از قبیل هورمون ها و آنزیم ها به آن اضافه می نمایند و بعد داخل حجره ها می ریزند . این عمل توسط سایر زنبورها تکرار می شود و مقداری از آب آنهم در مجاورت هوای کندو که از بال زدن زنبورها ایجاد می شود تبخیر شده و در پایان مواد دیگری از قبیل اسید های آلی و مواد ضد عفونی کننده به آن اضافه می نمایند . عمل تغلیظ آنقدر ادامه می یابد تا عسل به غلظت طبیعی خود برسد ، آنگاه آنرا در داخل سلولها ذخیره می کنند و درب آنرا با موم می پوشانند بدین ترتیب عسل انبار شده می تواند برای مدت طولانی نگهداری شود .

معده زنبور عسل
این حشره با تمام کوچکی اش دو معده دارد ، شهد گلهای مکیده شده وارد معده اول می شود که بوسیله دریچه ای به معده دوم مربوط است . معده دوم عملیات گوارشی را انجام می دهد .
معده اول را کیسه عسلی یا چینه دان می گویند کلیه مراحل تبدیل شهد به عسل در این معده انجام گرفته و عسل رسیده و آماده شده از طریق خرطوم زنبور به سلولهای مومی شکل ریخته می شود . کیسه عسلی به وسیله دریچه ای به معده دوم ( معده اصلی ) منتهی می شود زنبور عسل در صورت لزوم جهت تغذیه خویش با اندک فشار بوسیله ماهیچه های اطرافش دریچه را باز می کند و از این طریق عسل مورد نیاز زنبور وارد معده اصلی شده و صرف تغذیه آن می شود و سایر عملیات از جمله گوارش و دفع مدفوع مربوط به این معده می باشد .
بعضی از افراد فکر می کنند که عسل مدفوع یا فضولات زنبور عسل است در صورتیکه کاملا اشتباه است مدفوع زنبور عسل ماده ای است آجری رنگ تا قهوه ای که عموما خارج از کندو دفع می شود و به هیچ وجه قابل استفاده نمی باشد در صورتیکه عسل محصول داخلی کندو و یک ماده غذایی بوده و با مدفوع زنبور قابل مقایسه نیست . بنابراین عسل نه تنها مدفوع زنبور نیست بلکه هیچ رابطه ای بین عسل و مدفوع زنبور وجود نداشته و ندارد .
به هر حال باید دانست که عسل ماده حیات بخشی است که از مواد بی شمار زنده گل و گیاه ترکیب یافته است نه از فضولات گل یا زنبور .

زندگی نامه جوزف تامسون

 

فیزیکدان بریتانیایی، در نزدیکی منچستر زاده شد. در منچستر و کمبریج دانش آموخت، در 14 سالگی وارد کالج منچستر شد. نخست می‌خواست در رشته مهندسی تحصیلی کند، امّا به فیزیک روی آورد.

درسال 1884 استاد فیزیک دانشگاه شد. در سال 1905 استاد انستیتو سلطنتی و در سال 1918 استاد کالج ترینیتی شد. وی ریاست آزمایشگاه کاوندیش را بر عهده داشت. در سال 1884 عضو انجمن سلطنتی انگلستان شد.

هر چند مدل اتم هندوانه‌ای او نارساییهایی داشت ولی از نظر اینکه ارتباطی میان الکترونها و ساختمان اتمی از یک سو و ارتباط میان الکترونها و خواص دوره‌ای از سوی دیگر پیشنهاد می‌کرد، ارزش داشت.

تامسون در بالیستیک و رادیو اکتیویته و سایر مباحث فیزیک نیز پژوهشهای ارزشمندی انجام داده است. لذا جایزه نوبل فیزیک 1906 به وی داده شد. در شب درگیری جنگ جهانی دوم چشم از جهان فروبست. جسدش در کلیسای بزرگ Westimnster Abbey لندن در کنار قبرهای نیوتن، داروین، کلوین، هرشل و رادرفورد به خاک سپرده شد.

آزمایش تامسون (محاسبه نسبت بار به جرم الكترون)

F= -eE 

از طرف ديگر چون شدت ميدان E  در جهت پتانسيلهاي نزولي يعني از قطب مثبت بطرف قطب منفي است بنابراين جهت نيرويF   در خلاف جهت يعني از قطب منفي بطرف قطب مثبت مي باشد. اگرx  فاصله بين آند و كاتد باشد كار نيروي F در اين فاصله برابر است با تغييرات انرژي جنبشي ذرات . از آنجاييكه كار انجام شده در اين فاصله برابراست با مقدار بار ذره در اختلاف پتانسيل موجود بين كاتد وآند بنابراين خواهيم داشت

ev₀ =½m₀v²

كه در آن  v₀    اختلاف پتانسيل بين كاتد و آند e  بار الكترون  v  سرعت الكترون و  m₀  جرم آن مي باشد. بديهي است اگر v₀  زياد نباشد يعني تا حدود هزار ولت رابطه فوق صدق مي كند يعني سرعت الكترون مقداري خواهد بود كه مي توان از تغييرات جرم آن صرفنظ نمود . بنابراين سرعت الكترون در لحظه عبور از آند بسمت قسمت دوم دستگاه برابر است با:

v = √(2e v₀/ m₀)

ب) قسمت دوم دستگاه كه پرتو الكتروني با سرعت v وارد آن مي شود شامل قسمتهاي زير است :

1- يك خازن مسطح كه از دو جوشن  A  وB  تشكيل شده است اختلاف پتانسيل بين دو جوشن حدود دويست تا سيصد ولت مي باشد اگر پتانسيل بين دو جوشن را به v₁   و فاصله دو جوشن را به d   نمايش دهيم شدت ميدان الكتريكي درون اين خازن E = v₁/d   خواهد بود كه در جهت پتانسيلهاي نزولي است.

2- يك آهنربا كه در دو طرف حباب شيشه اي قرار گرفته و در داخل دو جوشن خازن: يك ميدان مغناطيسي با شدت B  ايجاد مي نمايد . آهنربا را طوري قرار دهيد كه ميدان مغناطيسي حاصل بر امتداد ox   امتداد سرعت - و امتداد  oy امتداد ميدان الكتريكي - عمود باشد.

پ) قسمت سوم دستگاه سطح دروني آن به روي سولفيد آغشته شده كه محل برخورد الكترونها را مشخص مي كند.

وقتي الكترو از آند گذشت و وارد قسمت دوم شد اگر دو ميدان الكتريكي و مغناطيسي تاثير ننمايند نيرويي بر آنها وارد نمي شود لذا مسير ذرات يعني پرتو الكتروني مستقيم و در امتداد ox   امتداد سرعت ) خواهد بود و در مركز پرده حساس p يعني نقطه  p₀ اثر نوراني ظاهر مي سازد.

اگر بين دو جوشن خازن اختلاف پتانسيلv₁ را برقرار كنيم شدت ميدان الكتريكي داراي مقدار معين E خواهد بود و نيروي وارد از طرف چنين ميداني بر الكترون برابر است با   F_E = e E  اين نيرو در امتداد  oy و در خلاف جهت ميدان يعني از بالا به پايين است.

ميدان مغناطيسي B  را طوري قرار مي دهند كه برسرعتv   عمود باشد . الكترون در عين حال در ميدان مغناطيسي هم قرار مي گيرد و نيرويي از طرف اين ميدان بر آن وارد مي شود كه عمود بر سرعت و بر ميدان خواهد بود . اگر اين نيرو را بصورت حاصلضرب برداري نشان دهيم برابر است با:

در اينجا q = e    پس:

و مقدار عددي اين نيرو مساوي است با  F = e v B   زيرا ميدان B   بر سرعت v   عمود است يعني زاويه بين آنها 90 درجه و سينوس آن برابر واحد است. اگر ميدان B     عمود بر صفحه تصوير و جهت آن بجلوي صفحه تصوير باشد امتداد و جهت نيروي F_M در  جهت  oy يعني در خلاف جهت F_E خواهد بود. حال ميدان مغناطيسي B  را طوري تنظيم مي نمايند كهF_E = F_M  گردد و اين دو نيرو همديگر را خنثي نمايند. اين حالت وقتي دست مي دهد كه اثر پرتو الكتروني روي پرده بي تغيير بماند پس در اين صورت خواهيم داشت:

         F_M = F_E

        e.v.B = e E

        v = E/ B

چون مقدار E و B  معلوم است لذا از اين رابطه مقدار سرعت الكترون در لحظه ورودي به خازن بدست مي ايد . حال كه سرعت الكترون بدست آمد ميدان مغناطيسي B  را حذف مي كنيم تا ميدان الكتريكي به تنهاي بر الكترون تاثير نمايد . از آنجاييكه در جهت ox  نيرويي بر الكترون وارد نمي شود و فقط نيروي F_E  بطور دائم آنرا بطرف پايين مي كشد لذا حركت الكترون در داخل خازن مشابه حركت پرتابي يك گلوله در امتداد افقي مي باشد و چون سرعت الكترون را نسبتا كوچك در نظر مي گيريم معادلات حركت الكترون ( پرتو الكتروني ) در دو جهت ox و oy  معادلات ديفرانسيل بوده و عبارت خواهد بود از  

m₀(d²x /dt²)/span>=0     در امتداox 

  m₀d²y /dt²)=e. E      در امتداoy

با توجه به اينكه مبدا حركت را نقطه ورود به خازن فرض مي كنيم اگر از معادلات فوق انتگرال بگيريم خواهيم داشت:

y=(1/2)(e.E)t²/m₀

x=v.t

 معادلات فوق نشان مي دهد  كه مسير حركت يك سهمي است و مقدار انحراف پرتو الكتروني از امتداد اوليه (ox  )  در نقطه خروج از خازن مقدار  y  در اين لحظه خواهد بود . اگرطول خازن را به L  نمايش دهيم x = L    زمان لازم براي سيدن به انتهاي خازن عبارت خواهد بود از t = L / v  اگر اين مقدار  t  را در معادله y   قرار دهيم مقدار انحراف در لحظه خروج از خازن به دست مي آيد:

     Y =  ½ e( E/m₀) ( L/ v )²

     e/ m₀ = ( 2y/ E ) ( v/ L )²

كه در آن v سرعت الكترون كه قبلا بدست آمده است. L و E بترتيب طول خازن و شدت ميدان الكتريكي كه هر دو معلوم است پس اگر مقدار y را اندازه بگيريم بار ويژه يا e/m₀  محاسبه مي شود.

 پس از خروج الكترون از خازن ديگر هيچ نيرويي بر آن وارد نمي شود بنابراين از آن لحظه به بعد حركت ذره مستقيم الخط خواهد بود و مسير آن مماس بر سهمي در نقطه خروج از خازن است . اگر a  فاصله پرده از خازن يعني D P₀ باشد مي توانيم بنويسيم:

P₀P₁ = y + DP₀ tgθ

tgθعبارتست از ضريب زاويه مماس بر منحني مسير در نقطه خروج از خازن و بنابراين مقدار يست معلوم پس بايد با اندازه گرفتن فاصله اثر روي پرده( P₀ P₁)به مقدار y رسيد و در نتيجه مي توانيم e/ m₀ را محاسبه نماييم.

مقداري كه در آزمايشات اوليه بدست آمده بود 10⁸×7/1 كولن بر گرم بود مقداريكه امروزه مورد قبول است و دقيقتر از مقدار قبلي است برابر 10⁸×7589/1 كولن بر گرم است.

علاوه بر تامسون، ميليكان نيز از سال 1906 تا 1913 به مدت هفت سال با روشي متفاوت به اندازه گيري بار الكترون پرداخت.

-----------------------------------------------------

تامسون در آزمایشی که در سال 1913 انجام داد، گاز نئون را به وسیله الکترونهای پر انرژی کاتدی گلوله باران کرد. اتمهای برانگیخته شده نئون با از دست دادن یک الکترون به یونهای تبدیل شدند. با سرعت دادن به این یونهای مثبت در میدان الکتریکی و سپس منحرف کردن مسیر آنها در میدان مغناطیسی، مشاهده شد که مقدار انحراف یونهای یکسان نیست، بلکه سه لکه رنگین نزدیک به یکدیگر بر صفحه فلوئورسان پدید می‌آورند.

بشر پیوسته در این فکر بوده است که ساختار اتمها چگونه است؟ الکترونها و پروتونها با چه ترتیبی درون اتم قرار دارند؟ آیا در اتم این اجزاء حرکت می‌کنند یا ساکنند؟ ...

نخستین دانشمندی که پاسخی برای این سؤالات داشت، تامسون بود.

در آزمایشهای تخلیه الکتریکی در گازها گفته شد که الکترون یک ذره بنیادی با بار منفی است که جنس آن در همه اتمها یکسان است. با خروج الکترون از اتم خنثی به ذره مثبتی می‌رسیم که جنس آن به نوع اتمهای گازی شکل بستگی دارد. هم چنین همه اتمها از نظر الکتریکی خنثی هستند. پس باید به تعداد برابر بارهای منفی و مثبت داشته باشند. از این‌رو، تامسون در سال 1909 اتم را به شکل کره‌ای تصور کرد که در آن بار مثبت به طور یکنواخت گسترده شده است و الکترونها با بار منفی خود به ترتیبی قرار گرفته‌اند که از نظر تعادل بار الکتریکی در پایدارترین حالت خود باشند (حداکثر فاصله را داشته باشند.)

مطابق این مدل، در هیدروژن یک الکترون در مرکز کره و در بریلیم چهار الکترون در چهار رأس یک چهاروجهی قرار گرفته‌اند.

چون وی اتم را مانند هندوانه‌ای در نظر گرفت که قسمت اصلی و عمده آن را پروتونها تشکیل می‌دهند و الکترونها مانند تخمه هندوانه در آن پراکنده‌اند، این مدل را مدل هندوانه‌ای اتم می‌گویند. (به مدل کیک کشمشی هم مرسوم است.)

این مدل با موفقیت روبرو نشد زیرا خواص عناصر که ناشی از خواص اتمهای آنها است، بخصوص طیف نوری که از آنها منتشر می‌شود به وسیله این مدل، قابل بیان و تفسیر نبود و خود مدل نیز به وسیله هیچ آزمایشی مورد تأیید قرار نگرفت.

در واقع از سال 1904 به بعد که وجود الکترونها و ذره‌های مثبت در اتم محرز شد، دانشمندان به این فکر بودند که این ذرات چگونه در اتم تجمع حاصل کرده‌اند. در تدوین مدل دو مرحله را باید در نظر گرفت:

1. گام نخستین که شکل تجمع ذرات را روشن سازد، بدون اینکه بتواند خواص را بیان کند. در این مرحله مدل تامسون و مدل رادرفورد را باید به نظر آورد.

2. مدلی که طبق قوانین فیزیکی پایداری سیستم و خواص آن را بیان کند. در این مرحله مدل بوهر و مدل کوانتومی امروزی را باید نام برد.

تمبر یادبود جوزف تامسون
انتشار در سال 2001 - گینه

منابع:
مقالات فیزیک هوپیا
رشد

آخرین به روز رسانی در 6 آبان 1387

نگاه اجمالی

برای کمک به تولید مقدار مواد غذایی کلان کشاورزی باید به روش علمی جدید انجام گیرد و در این صورت به انواع مواد شیمیایی کشاورزی ، از جمله کودهای گوناگون ، انواع داروی بیماری های حیوانی و گیاهی ، مواد آفت کش ، مواد مکمل غذایی و بسیاری دیگر از این قبیل نیازمندیم که باید آن ها را به طریق صنعتی تهیه کنیم . بدیهی است که تهیه غذای کافی برای جمعیت در حال انفجار روی زمین فقط با درک شیمیایی تولید مواد غذایی و به کار بستن همه جانبه فنون جدید تولید مواد غذایی ممکن می شود .

گیاهان منبع اصلی مواد غذایی ما هستند . ما گیاهان یا گوشت جانوران گیاه خوار را می خوریم . رشد گیاهان مستلزم دمای مناسب ، مواد مغذی ، هوا ، آب و گرفتار نشدن به انواع بیماری های ناشی از آفات مضر و علف های هرز است . برای گیاهان ، مواد مغذی مناسب و موادی برای رهانیدن آن ها از ابتلا به بیماری های گوناگون فراهم می آورد .

تاریخچه  

بعضی از تمدن های باستانی به تجربیات مفیدی در کارهای کشاورزیدست یافته اند که به طور مستقیم در تاریخ ثبت نشده است . در عصر رومیان کاتوی کبیر اشاراتی دارد به انتخاب تخم ، تهیه کود سبز با گیاهان تیره نخود ، آزمایش خاصیت اسیدی خاک ، استفاده از خاک های آهکی ، ارزش یونجه و شبدر ، ترکیب نگهداری و استفاده از کود حیوانی ، ترتیب چرای حیوانات اهمیت چهارپایان در عملیات کشاورزی و مانند آن ها . این گونه پیشرفت ما که مبنای تجربه عملی داشته ، گاه به گاه در جریان تاریخ به دست آمده و از میان رفته است .

آرتور یانگ در قرن هجدهم در انگلیس علم جدید کشاورزی را بنیان نهاد . او به عنوان نخستین پژوهشکر مشهور کشاورزی گسترده ، سیستمی برای گسترش جهان مشمول یافته است . در سال 1840 یوستوس فون لیبیگ کتاب خود را با عنوان کاربردهای شیمی آلی در کشاورزی و فیزیولوژی منتشر کرد . لیبیگ را به خاطر کارهایی که انجام داده بود ، پدر علم جدید خاک شناسی نامیدند .

انقلاب صنعتی ، ابزار و توان بهتری فراهم آورد که کارهای فیزیکی – کشاورزی را نسبتا آسان کرد . اما ، حتی امروزه با بهترین تخمین ، دو سوم کشاورزی جهان عقب مانده است .

رشد خاک

خاکهای طبیعی منبع مواد مغذی برای گیاهان استخاک سطحی شامل بیشترین مقدار زنده و هوموس حاصل از موجودات معدنی و آلی است . خاک زیرین شامل مواد معدنی و مواد آلی است . اکسایش جزیی مواد آلی در فضای بسته زیر خاک  و مصرف اکسیژن آن ، باعث تولید در اکسید کربن می شود . افزایش این گاز در خاک باعث اسیدی شدن آب های جاری زیر زمین می شود .

دلیل عمده جذب و جذب سطحی آب در خاک وفور اکسیژن در ساختمان شیمیایی غالب مواد خاکی است که چند نمونه آن ها سیلیکات ها ( SiO₃^-2 ) ، فسفات ( PO₄^-3 ) و کربنات ( CO₃^-2 ) هستند . خاک هایی که تراوایی خوبی دارند ، آب را در جریان طبیعی از تمام منافذ کوچک خود می گذرانند .

جاری شدن آب از میان خاک ، امری ضروری است ، زیرا برای کشت و تهیه یک کیلوگرم ماده غذایی ، صدها لیتر آب لازم است . خاک ها ، نه تنها به علت اکسید شدن مواد آلی ، بلکه به علت آب شویی گزینشی توسط جریان آب در زمین ، نیز اسیدی می شوند .

تاثیر عناصر موجود در خاک در رشد گیاهان

نمک های فلزات قلیایی و قلیایی خاکی ، بیشتر نمک های فلزات گروه ( ш ) و فلزات وابسته در آب محلولند . گیاهانی که در از عنصر را جذب می کنند و برای انسان مضر و سمی هستند . اگر هموس که منبع مواد مغذی برای گیاه است تجزیه نشود ، خاک ارزش حاصلخیزی ندارد و به آن ها کودهای فسفات و پتاس می افزاید . ترکیبات شیمیایی خاک ها ، منعکس کننده ترکیب پوسته زمین ، ترکیب سنگ های مادر و فعالیت های فیزیکی و شیمیایی است که حین تشکیل خاک و پس از آن صورت می گیرد .  

سیلیسیم در مقایسه با اکسیژن ، عنصر محوری خاک است . خاک سیاه ماده آلی فراوانی دارد . خاک قرمز ، احتمالا آهن زیاد دارد و خاک سفید شدیدا آب شویی شده و کیفیت مناسبی ندارد . مواد مغذی اولیه خاک نیتروژن ، فسفر و پتاسیم است . غالب گیاهان در خاک های غنی از نیترات رشد می کنند . منبع عمده ذخیره نیتروژن در خاک ، موجودات مرده و فضولات حیوانی است .

فسفر نیز مانند نیتروژن باید به صورت یک ماده معدنی یا غیر آلی در آید تا مورد استفاده گیاه قرار گیرد . یون پتاسیم یک عنصر کلیدی در تنظیم آنزیمی تبادل قندها ، نشاسته ها و سلولز است . کلسیم و منزیمم به صورت یون های ( Ca⁺² ) و ( Mg⁺² ) ، مواد مغذی ثانویه برای گیاه هستند . آهن ، یک جز اصلی واکنش یاری است که در تشکیل کلروفیل یا سبزینه گیاه دخالت دارد .

کودهای طبیعی مکمل خاک

کود شیمیایی علاوه بر داشتن یون مطلوب ، آن یون را به صورتی در خاک جای می دهد که گیاه بتواند آن را به طور مستقیم جذب کند . کودهای نیترات جامد از آمونیاک تهیه می شود . اوره یکی از مهم ترین مواد شیمیایی جهان به شمار می آید . زیرا هم به عنوان کود و هم به ماده مکمل غذایی چارپایان مصرف می شود . سنگ فسفات و پتاس ، دو ماده معدنی مهمی هستند که می توان آن ها را از معدن استخراج کرد ، سایید و به گرد ، آن ها را مستقیما به خاک های فاقد این مواد افزود .

کودهای فسفات به صورت سوپر فسفات که انحلال پذیری بیشتری دارد ، استفاده می شود .

ایجاد رشد گیاهان

علاوه بر کودهایی که به فرآیندهای طبیعی رشد زیست شیمیایی گیاهان یاری می دهند ، موادی به نام افزاینده رشد گیاهان ، موجب نوعی رشد متعارفی و یا غیر طبیعی می شوند . اتیلن یا استیلن ، شکوفایی و گل دهی آناناس را زیاد می کنند . اکسین ها موجب دراز شدن سلول های نهال می شوند . شاید مهم ترین تنظیم کننده های رشد گیاهان گروهی از مواد باشند که به نام گیب برلین ها معروفند .

حفاظت گیاهان برای تولید مواد غذایی بیشتر

هر ساله ، یک سوم محصولات غذایی جهان  بر اثر آفات ( بیماری های ناشی از ویروس ها ، باکتری ها ، قارچ ها ، جلبک ها ، علف های هرز و کرم حشرات گیاه خوار ) از میان می رود . آفت کش ها دفاع شیمیایی برای مقابله با آفت به شمار می روند . دو نوع آفت کش داریم :

حشره کش ها و آفت کش ها

مصرف حشره کش هایی مانند ( DDT ) موجب شده است که به دیگر اشکال حیوانی ، مانند ماهی ها و پرندگان آسیب جدی برسد . بسیاری از حشره کش ها برای انسان ، بسیار سمی تر از ( DDT ) است . از این جمله مواد غیر آلی ، ترکیبات آرسنیک دار و انواع بسیاری از مشتقات فسفر که ما آن ها را در محیط زندگی حود و در منابع آب وارد می کنیم . از طرف دیگر اگر استفاده از آن ها را کنار بگذاریم باید با انواع بیماری ها مواجه شویم .

علف کش ها

علف کش ها ، گیاهان را می کشند . این مواد ممکن است گزینشی باشند و فقط گروه خاصی از گیاهان را از بین ببرند یا ممکن است غیر گزینشی باشند و زمین را از هر گونه حیات گیاهی پاک کنند .

مقدمه

اغلب در زندگي روزمره خود ملاحظه مي‌كنيم كه در اثر وجود يك ناسازگاري بين ذهن ما و جهان خارج ، نظريات عجيب و غريبي اظهار مي‌كنيم. اين نظريه پردازي از سرشت مبهم و ناموزون ما ناشي مي‌شود. البته بايد توجه داشته باشيم كه نظريه پردازي علمي چيزي كاملا متفاوت از اين موردي است كه اشاره شد. در نظريه پردازي علمي ، انسان به صورت مستقيم با جهان خارج درگير مي‌شود و ذهن در مواجهه مستقيم با آن آزاد است و لذا جهان در حكم فاعل و ذهن در حكم منفعل مي‌باشد. اما در نظريه پردازي كه ما اشاره كرديم، جاي اين دو عوض مي‌شود. در علم فلسفه از اين نوع نظريه پردازيها عموما تحت عنوان متافيزيك ياد مي‌شود.

اگر تاريخ علم را مرور كنيم، ملاحظه مي‌كنيم كه همواره از روزگارهاي قديم رابطه بين علم و فلسفه ، خصوصا بين فيزيك و متافيزيك در نوسان بوده است. به عنوان مثال در زمان گاليله به دليل حكومت افكار ارسطويي ، دانشمندان در ارائه نظريات علمي با مشكلات بسياري مواجه بوده‌اند. اما تاريخ فلسفه ، مخصوصا بعد از دكارت تحولاتي در اين زمينه پديدار شد. فلسفه بعد از دكارت فلسفه‌اي است كه نقش علوم تجربي ، خصوصا فيزيك را در براندازي نظامهاي فلسفي مهم مي‌داند. مثلا نظريه‌هايي در باب زمان و مكان و حركت كه توسط نيوتون ارائه گرديد، در فلسفه نيز تاثير گذار بودند. به همين ترتيب در اوايل قرن بيستم نظريه نسبيت عام انيشتين طلوع كرد كه برداشتي بديع و متفاوت از زمان و مكان و حركت ارائه داد و تاثيرات ديگري را در حوزه فلسفه به همراه داشت.

در اين دوران فيلسوف ذهن خود را در برابر جهان خارج و تاثيرات آن منعطف مي‌گرداند. بنابراين متافيزيك نيز جنبه‌هاي واقع بينانه انديشيدن را مد نظر قرار مي‌دهد. پس در اين دوران فيلسوف شخصي واقع گرا است كه ذهن خود را از دام وسوسه‌هاي تخيل رهانيده و به جهان مانند يك پديده عيني و نه ذهني نگاه مي‌كند و لذا تعجب او و طرح پرسشهايش راهگشاي علوم تجربي است و ديگر علم تجربي را كفر و عالم تجربي را كافر نمي‌پندارد.

رابطه فيزيك و متافيزيك در قرن بيستم

پس از اينكه آراء اعضاي حلقه وين ، همچون پتكي سخت و سنگين بر سر متافيزيك رايج فرود آمد و آن را بي‌معني اعلام داشت، حريف ديرينه و سر سخت حلقه وين ، كارل ريموند پوپر بر آن شد تا متافيزيك را دوباره احيا نمايد. در قرن بيستم ما شاهد تحديد ميان علم خصوصا فيزيك و متافيزيك هستيم. علم گزينه با معناي فعاليتهاي دانشمندان تجربي بوده و متافيزيك امري نظري و بي‌معنا است كه سرگرمي عمده فلاسفه مدرسي است. اين تحديد همواره به صورتهاي گوناگون مطرح شده است. حتي مي‌توان در نظريات ويتگنشتاين نيز رد پاهاي آن را يافت.

او در رساله خود گزاره‌هاي متافيزيكي را بي‌معني دانسته و در پژوهشهاي فلسفي كه خود ردي است بر رساله منطقي- فلسفي جانب معنا را گرفته و باز راي پيشين خود را حفظ مي‌كند. اما از نظر دانالد گيليس در كتاب فلسفه علم در قرن بيستم ، ويتگنشتاين مرتكب اشتباهي فاحش شده است. او از رياضيات محض مثال مي‌زند كه در يك فعاليت و پژوهش كاملا نظري و فارغ از تجربه شكل مي‌گيرد و بعد در فيزيك بكاربرده مي‌شود و پس از آنكه فرضيه‌اي ارائه شد، در عمل مورد آزمون واقع مي‌شود و اگر از آزمون به سلامت بيرون آمد ثبت مي‌گردد. آيا مفاهيم و يافته‌هاي رياضيات محض قبل از اينكه در فيزيك الهام گر فرضيه‌اي جديد باشند، بي‌معني هستند؟ حال و روز گزاره‌هاي متافيزيكي نيز اين چنين است.

پوپر در كتاب منطق اكتشاف علمي ، فصلي را به رابطه ميان علم و متافيزيك اختصاص داده است. او مثالهاي فراواني را در دفاع از متافيزيك ارائه مي‌كند. به عنوان مثال نظريه اتمي در زمان متفكران قبل از سقراط مثل لوكيپوس و ذيمقراطيس يك مورد كاملا متافيزيكي بود. اما همين نظريه كه جنبه متافيزيكي داشت، در ابتداي قرن نوزدهم توسط دالتون براي حل برخي مسائل در شيمي بكار گرفته شد. پس از آن در اواسط قرن نوزدهم ، ماكسول آن را در نظريه جنبشي گازها وارد رياضي فيزيك كرد. اين مثال خود دليل محكمي بر معني‌دار بودن گزاره‌هاي متافيزيكي است.

عقيده پوزيتيويسم

اساس پيدايش پوزيتيويسم منطقي به قرن بيستم و به حلقه وين و اعضاي فعال و انقلابي آن بر مي‌گردد. حلقه وين عبا رت از جلسات هفتگي عده‌اي فيزيكدان و رياضيدان بود كه راجع به مسائل فلسفي به بحث و تبادل نظر مي‌پرداختند. از جمله اين افراد مي‌توان به شليك ، نويرات ، وايزمن ، هانس هان ، هربرت فايگل و برخي ديگر اشاره كرد. پس از اينكه آرا و عقايد اعضاي حلقه انتشار يافت، دانشمندان و فلاسفه ديگري از جمله كارناپ و گودل نيز بدان گرويدند.

كارناپ بعدها در سال 1926 يكي از تاثير گذارترين پوزيتيويست‌هاي منطقي شد. نشريه شناخت ، مجموعه‌اي بود كه مقالات پوزتيويست‌ها را منتشر مي‌ساخت. پوزيتيويسم منطقي بر پايه سه اصل عقيدتي عمده قرار دارد كه شامل تمايز ميان تحليل و تركيب ، اصل تحقيق پذيري ، برنهاد فرو كاستي و نقش مشاهده است.

سخن آخر

البته آنچه ارائه شد مجومه‌اي از مطالبي است كه افراد گوناگون در باب فيزيك و متافيزيك ارائه دادند. شايد كم نباشند تعداد فيزيكداناني كه مسائل متافيزيكي كاملا پذيرفته و به آن اعتقاد دارند. اما آنچه مهم است، ياد آوري اين دو مطلب است كه اولا اظهار نظر قطعي در اين باب مستلزم داشتن اطلاعات بسيار وسيع و گسترده از هر دو مورد مي‌باشد. و شخص بايد هم در زمينه فيزيك و هم در زمينه متافيزيك صاحب نظر باشد تا بتواند نظري قاطع و راسخ در اين باب داشته باشد.

نكته ديگر اين كه اگر ذهن و علم ما قادر به توجيه برخي رويدادها نيست، دليلي براي رد آن وجود ندارد. چه بسا در تاريخ علم موارد متعددي وجود داشته است كه در زمان مطرح شدن به دليل ناقص بودن علم بشري ، دانشمندان قادر به قبول آنها نبوده‌اند. اما پيشرفت علم در زمانهاي بعد اين مورد را به اثبات رسانده است.

نظریه‌های اینشتین(نسبیت عام و خاص)

  اینشتین دو نظریه دارد. نسبیت خاص را در سن 25 سالگی بوجود آورد و ده سال بعد توانست نسبیت عام را مطرح کند.

  نسبیت خاص بطور خلاصه تنها نظریه ایست که در سرعتهای بالا (در شرایطی که سرعت در خلال حرکت تغییر نکند--سرعت ثابت) می‌توان به اعداد و محاسباتش اعتماد کرد. جهان ما جوریست که در سرعتهای بالا از قوانین عجیبی پیروی می‌کند که در زندگی ما قابل دیدن نیستند. مثلا وقتی جسمی با سرعت نزدیک سرعت نور حرکت کند زمان برای او بسیار کند می‌‌گذرد. و همچنین ابعاد این جسم کوچکتر می‌شود. جرم جسمی که با سرعت بسیار زیاد حرکت می‌کند دیگر ثابت نیست بلکه ازدیاد پیدا می‌کند. اگر جسمی با سرعت نور حرکت کند، زمان برایش متوقف می‌شود، طولش به صفر میرسد و جرمش بینهایت می‌شود.

    نسبیت عام برای حرکتهایی ساخته شده که در خلال حرکت سرعت تغییر می‌کند یا باصطلاح حرکت شتابدار دارند. شتاب گرانش زمین g که همان عدد 9.81m/sاست نیز یک نوع شتاب است. پس نسبیت عام با شتابها کار دارد نه با حرکت. نظریه ایست راجع به اجرامی که شتاب گرانش دارند. کلا هرجا در جهان، جرمی در فضای خالی باشد حتما یک شتاب گرانش در اطراف خود دارد که مقدار عددی آن وابسته به جرم آن جسم می‌‌باشد. پس در اطراف هر جسمی شتابی وجود دارد. نسبیت عام با این شتابها سر و کار دارد و بیان می‌کند که هر جسمی که از سطح یک سیاره دور شود زمان برای او کندتر می‌شود. یعنی مثلا، اگر دوربینی روی ساعت من بگذارند و از عقربه‌های ساعتم فیلم زنده بگیرند و روی ساعت آدمی که دارد بالا می‌رود و از سیارهٔ زمین جدا می‌شود هم دوربینی بگذارند و هردو فیلم را کنار هم روی یک صفحهٔ تلویزیونی پخش کنند، ملاحظه خواهیم کرد که ساعت من تند تر کار می‌کند. نسبیت عام نتایج بسیار شگرف و قابل اثبات در آزمایشگاهی دارد. مثلا نوری که به پیرامون ستاره‌ای سنگین میرسد کمی بسمت آن ستاره خم می‌شود. سیاهچاله‌ها هم برپایه همین خاصیت است که کار می‌کنند. جرم انها بقدری زیاد و حجمشان بقدری کم است که نور وقتی از کنار آنها می‌‌گذرد به داخل آنها می‌‌افتد و هرگز بیرون نمی‌آید.

به طور كلي در تعريف عطر ميتوان گفت كه عطر مجموعه اي از مواد خوشبو كننده بعلاوه يك حلال مناسب است اجزاي اصلي يك عطر را 1- حلال يا حامل 2- مواد تثبيت كننده 3- عناصر خوشبو تشكيل ميدهند . حاملها يا حلال :از حلالهاي جديد و پركار امروزي براي نگهداري مواد معطر مخلوط اتيل الكل بسيار خالص به همراه مقدار كم يا زياد آب است . ميزان آب بر طبق انحلال پذيري روغنهاي مورد استفاده تعيين ميشود . حلال مذكور بدليل فراريت بالايي كه دارد پخش بويي را كه حمل ميكند آسان ميسازد و ضمن آنكه تاثير سوئي هم بر پوست و همچنين واكنش خاصي با مواد حل شونده ندارد . اما قبل از هر چيز بايد بوي الكل از بين برود كه براي اينكار از مواد برطرف كننده بو يا پيش تثبيت كننده استفاده ميشود از موادي كه چنين كاري را انجام ميدهند ميتوان به صمغ بنزويين و يا ديگر تثبيت كننده هاي رزيني اشاره كرد كه اين مواد به الكل اضافه ميشوند و بعد از مدت يك يا دو هفته الكل تقريبا بي بو بدست مي آيد ، بوي خام طبيعي آن با رزين خنثي ميشود . تثبيت كننده ها : به طور كلي در يك محلول حاوي مواد معطر و فرار ، جزئي كه فراريت بالاتري دارد اول تبخير ميشود ، و از آنجايي كه مجموعه مواد مختلف ايجاد بوي معطر ميكنند بايد بر اين اشكال غلبه كرد براي همين از يك تثبيت كننده استفاده ميكنند ، ماده ايكه فراريت پايين تر از روغنهاي عطري دارند و سرعت تبخير اجزاي تشكيل دهنده و معطر را كند و يكسان ميكنند ...

شیشه مایعی است بسیار سرد شده و در حرارتی پایین تر از نقـطه انجماد آن ، در حالت مایع قـرار دارد و به طور عمومی ، جسمی است شـفـاف که نور به خوبی از آن عبور می کند و پشت آن به طور وضوع قابل رویت است .

     دید کلی :

     شیشه از نظر ساختمان مولکولی در حالت جامد آرایش مولکولی نامنظم دارد . در درجه حرارت های بالا شیشه مثل هر مایع دیگری رفتار می کند . اما با کاهش دما گرانروی آن به طور غـیر عادی افزایش می یابد و باعـث می شود مولکول ها نتوانند در آرایشی که مورد نیاز بلور است ، قرار گیرند . به این ترتیب شیشه از نظر ساختمان مولکولی مانند مایعات نامنظم است ولی این ساختمان غـیر منظم دیگر متحرک نیست .

    شیشه جسمی سخت است که سختی آن حدود 8 می باشد و همه به جز الماس ها را خط می اندازد . وزن مخصوص شیشه 5/2 گرم بر سانتی متر مکعب بوده و بسیار ترد و شکننده است . شیشه در مقابل تمام مواد شیمیایی حتی اسیدهای قوی و بازها مقاومت کرده و تحت تاثیر خورندگی واقع نمی شود ، به همین عـلت ظروف آزمایشگاهی را از آن می سازند . فقط اسید فلوئوریک اچ اف بر آن اثر داشته و شیشه را در خود حل می کند .

   تاریخچه :

    شیشه گری یکی از قدیمی ترین حرفه هایی است که بشر بدان اشتغال داشته است . مصری ها سازنده اولین اشیای شیشه ای بوده اند که ظروف به دست آمده از حفاری مصر قدمت 5 هزار ساله دارد . رومیان نیز از فن شیشه گری مهارت داشته اند . در این صنعت از سایرین پیشرفته تر بودند . رونق شیشه سازی در نخستین ادوار تاریخ اسلامی صورت گرفته است ، زیرا هـنری بود که در مساجد و زیارتگاه ها و تزیینات مـذهـبی جلوه خاصی داشته و مورد استفاده قرار می گرفـت . در ایران نیز ساختن شیشه قـدمت چند هزار ساله دارد . نخستین واحد ماشینی تولید شیشه ساختمانی در ایران در سال 1340 شروع به کار کرد .

     ترکیبات سازنده شیشه :

    اجزای اصلی تشکیل دهنده شیشه :

     با نگاه به جدول عناصر ، کمتر عنصری را می توان یافت که از آن شیشه به دست نیاید ولی سه ماده کربنات دو سود ، سنگ آهک و سیلیس مواد اصلی تشکیل دهنده شیشه می باشند . مواد شیشه ساز مورد تایید موسسه استاندارد و تحقیقات صنعتی ایران عبارتند از سیلیس ، دی اکسید بور ، پنتا اکسید فسفر که از هـر یک به تنهایی می توان شیشه تهیه کرد .

    گداز آورها :

     کربنات سدیم ، کربنات پتاسیم و خرده شـیشـه ، سـیلـیکات سدیم و سـلـیـس با گدارآورها می باشند در آب حل می شوند و از شفافیت شیشه به تدریج کم می کنند به هـمین عـلـت است که اغلب شیشه های مصرف شده در گـلخانه پس از چند سال کدر می شوند و نور از آن ها به خوبی عـبور نمی کند . 

    تثبیت کننده ها :  

     برای آن که مقاومت شـیشـه را در مقابل آب وهـوا ثابت کنیم باید اکسـیدهای دوظرفـیتی باریم ، سرب ، کـلسیم ، مـنـیزیم و روی به مـخـلـوط اضافه کنیم که به این عـناصر ثابت کـننده می گـویند .

     تصفـیه کننده ها :  

     تصفیه کننده ها موجب کاستن حباب هوای که وجود در شیشه می شوند و بر دو نوع اند :

     1 ) فـیزیکی : سولفات سدیم ، کلرات سدیم با ایجاد حباب های بزرگ ، حباب های کوچک را جذب و از شیشه مذاب خارج می کنند .

  2 ) شیمیایی : املاح آرسنیک و آنتیموان ترکیباتی ایجاد می کنند که حباب های کوچک داخل شیشه را از بین می برند .

تا اینجا به مواردی اشاره کردیم که عدم وجودشان در مواد اولیه باعـث از بین رفتن مرغـوبیت کالا می شد . حال چند ماده دیگر که به نوعـی در تولید شیشه سهیم هستند ، اشاره می کنیم .

     افزونی ها :

    1 ) استفاده از بوراکس به جای اکسید و کربنات سدیم ( گدارآور ) که در اثر حرارت به سدیم اکسید و  بورم اکسید  تجزیه می شود و در واقع به جای هر دو ماده عمل می کند .

    2 ) استفاده از نیترات سدیم برای از بین بردن رنگ سبز شیشه ( ناشی از اکسید آهن که همراه مواد دیگر وارد کوره می شود . )

    3 ) استفاده از اکسید منگنز که باعـث مقاومت بیشتر در مقابل عـوامل جوی و شفاف تر شدن شیشه می شود .

    4 ) استفاده از اکسید سرب به جای  کلسیم اکسید برای ساختن شیشه های مرغـوب بلور که باعـث درخشندگی شیشه می شوند .

    5 ) برای ساختن بلور مرغـوب از اکسـید نقـره اسـتفاده می کنند .

    6 ) اسـتفاده از فلدسپار که باعـث مقاومت بهتر در مقابل مواد شیمیایی می شود .

    7 ) برای این که شیشه در برابر اسید فلوئوریدریک هم مقاوم باشد ، ترکیباتی از فـسـفـات به آن می افزایند .

    8 ) استفاده از خرده شیشه که به ذوب مواد سرعت بیشتری می دهد .

    9 ) استفاده از اکسید فلزات برای تهیه شیشه های رنگی .

    10 ) اکسید سزیم برای جذب پرتوفروسرخ و اکسیدبر ، برای ازدیاد مقاومت حرارتی مورد استفاده قرار می گیرند .

    دو نمونه از عـناصر تشکیل دهنده که عـمومیت بیشتری دارند در زیر ذکر می کنیم .

     ترکیبات (1) : اکسید سیلیسیم حدود 74 تا 80 درصد و بقیه شامل پر اکسید سـدیم تا 15 درصد و اکسـید کلسیم 7 تا 12 درصد اکسـید منیزیم 2 تا 4 درصد و 2 درصد هم عـناصر دیگر چون آهن(ш) اکسید ، آلومینیوم اکسید ، منیزیم اکسید ، تیتانیم فسفید ، سیلیسیم تری اکیسد .

    ترکیبات (2) : اکسـید سـیـلـیـسـیـم در حدود 73 درصد ، اکسـید سـدیم 15 درصد ، اکسـید کـلـسـیم 55/5 درصد ، اکـسـید منیزیم 6/3 درصد ، اکـسـید آلـومـیـنـیـوم 5/1 درصد ، اکـسـید بور و اکـسـید پتاسـیم هر کدام 4/0 درصد ، اکـسـید آهن و اکـسید سـیلـیـسـیم 6 ظرفـیتی هـریک 3/0 درصد .

     عـلاوه بر موارد بالا هـمـیشـه مـقـداری خرده شـیشـه نیز با این مواد وارد کوره می گـردد . 

    انواع شیشه و کاربرد آن ها :

    شـیشـه به اشکال مختلف مورد اسـتفاده قرار می گیرد . در ساخت وسایل تزیینی مانند گل ، تابلو و ... ، در ساختن ظروف آزمایشگاهی و یا ظروف آشپزخانه چون : لیوان ، بطری و ... و در پایان در ساختن شیشه های مسطح که در دو نوع ساده و مشجر عرضه می گردد و مصارف مخـتـلـفی دارد که عـمده ترین آن به عـنوان در و پنجره در کارهای ساختمانی است که به شکل های مختلف از شامل : شیشه های شفاف ، نیمه شفاف و رنگی ، جاذب حرارت ، ایمنی ، دوجداره ، سکوریت و ... . وجود دارد. خم چنین در آینه سازی ، صنایع نشکن ، صنایع یخچال سازی ، میزهای شیشه ای ، انواع شیشه رومیزی و تیغه کاری ساختمان کاربرد دارد .

     شیشه رنگی :

     به دو طریق می توان شیشه رنگی به دست آورد .

     1 . با افـزودن و کم کردن بعضی مواد شیمیایی در مصالح اولیه تهیه شیشه . برای نمونه اکسیدهای مسی به شیشه رنگ های مختلف قرمز می دهند و رنگ آبی پر رنگ به وسیله اکسید کبالت به دست می آید . رنگ زرد با افزودن اکسید اورانیوم و کادمیوم حاصل می شود .

     2 . شیشه سفید را در شیشه مذاب رنگی فـرومی کنند تا دو روی آن رنگی شود . شیشه های رنگی در ویترین مغازه ها ، نمایشگاه ها ، آزمایشگاه ها و ساختمان های صنعتی به کار می روند .

شیشه ضد آتش ( پیرکس )

     همراه مواد اولیه این شیشه ها در مقابل حرارت ، مقاومت زیادی دارند ، مقدار زیادی اکـسـید بوریک به کار می رود و سـیلـیس آن ها از انواع شیـشـه های معمولی بیشتر است . معمولا از آن ها به عنوان ظروف آزمایشگاه و آشپزخانه و یا در جلوی بخاری های دیواری و اجاق ها استفاده می نماید .

شیشه مسطح

     این نوع شیشه را با اضافه نمودن توری فلزی ، میان شیشه می سازند و بیشـتر برای درهای ورودی ، کارگاه ها ، موتورخانه ها ، آسانبرها و هـر جایی که خطر شکـسـتن و فرو ریختن شیشه وجود دارد ، استفاده می نمایند .

شیشه دو جداره ( مضاعف )

     این نوع شیشه از دو لایه ساده و گاهی رنگی که به موازات یکدیگر قرار گرفته اند و لبه ها یا درز های آن ها هوابندی شده است و فضای بین آن ها با مواد خشک کننده ای مانند ســیـلــیکــاژل پر و یا  در بعضی از موارد بین دو لایه خلا ایجاد می شود . این نوع شیشه که عایق گرما ، سرما و صداست در بسیاری از ساختمان ها مانند فرودگاه ها ، هتل ها و بیمارستان ها به کار می رود .

شیشه سوکریت

     در این حالت ، شیشه مجددا تا حدود 700 درجه سانتی گراد حرارت داده شده و بعد به طور ناگهانی و تحت شرایط خاص و نظارت شده ای سـرد می شود . این عمل باعث کاهش افزایش مقاومت شیشه ( حدود 3 الی 5 برابر ) در مقابل ضربه و نیز شوک های حرارتی می شود . این شیشه ها در صورت شکستن ، به ذرات ریز و مکعب شکل تقسیم می شوند که آسیب رسان نیسـتند . از این نوع شـیشـه در ویترین فروشگاه ها ، درهای شـیشـه ای  و پنجره های جانبی خودروها استفاده می شوند .

شیشه نشکن

     این نوع شیشه ها شامل دو یا چند لایه شیشه اند که به وسیله ورقه هایی از نایلون شفاف تحت حرارات و فشار به هم متصل می شوند . همچنین بعضی از انواع شیشه های طلق دار به عنوان عایق صوتی ، جاذب حرارت ، کاهنده شفافیت و شیشه ایمنی به کار برده می شوند . وقتی که این شیشه ها می شکنند ، خاصیت کشسانی نایلون ، مانع از پخش و پراکندگی ذرات شیشه می شود . از جمله کاربردهای این نوع شیشه ها در خودرو ها و ویترین مغازه هایی که اشیا گران قیمت می فروشند استفاده می گردد . ممکن است شیشه نشکن را از جنس شیشه سکوریت بسازند .

شیشه انعکاسی  ( بازتابنده ) ( ریفلکس )

       در این نوع شیشه ها ، یک سطح شیشه با یک پوشش منعکس کننده نور و حرارت و از جنس فلز یا اکسید فلزی دارای این خاصیت ، پوشانده می شود . این نوع شیشه ها ، نور خورشید رامنعکس می کنند و در کاهش حرارت و درخشندگی نور موثرند . اگر در روشنایی روز از بیرون به شیشه انعکاسی نگاه کنیم مشاهده می کنیم که تصاویر اطراف را مانند آینه باز می تاباند و اگر از داخل به بیرون نگاه کنیم شیشه کاملا شفاف خواهد بود . شب ها پدیده مذکور برعکس است یعنی شیشه از خارج شفاف و از داخل مانند آینه است این شیشه با انعکاس نور خورشید ، حرارت ناشی از تابش خورشید را به طور قابل ملاحظه ای کاهش می دهد و در نتیجه باعث صرفه جویی در هزینه های احداث ، راه اندازی و نگهداری دستگاه های تهویه و تبدیل می شود .

   ولتر باخ اولین بار پارچه توری بافته شده از الیاف کتان یا ابریشم  مصنوعی را در محلول آبی دارای نیترات بعضی از عناصر لانتانید ها قرار داد و بعد پارچه را بیرون آورده و خشک کرد ولی این پارچه را در معرض شعله قرار داد و پارچه را از ابتدا سیاه مشاهده کرد و بعد از مدتی رنگ سیاه از بین رفت و در نهایت نور درخشانی از آن ساطع شد . وی با آزمایش های مختلف پی برد که علت این درخشندگی به خاطر تجزیه نیترات های عناصر لانتانید و تبدیل آن به اکسید این عناصر است که با آزمایش های مختلف توانست بالاترین درخشندگی را به وسیله مخلوطی شامل 99 درصد توریم دی اکسید و 1 درصد سریم اکسید به وجود آورد . از این توری بافته شده برای چراغ استفاده شد ولی باید توجه داشت که مواد موجود سرطان زا بوده و جزو موادی است که خیلی دیر بازیافت می شوند !

    در سالی که شاهد جدال های تند بر سر نظریه "آفرینش هوشمند" بود، تحقیقات مربوط به نحوه تکامل موجودات زنده، مهم ترین دستاورد علمی سال 2005 معرفی شده است.مجله معتبر "ساینس" که در آمریکا چاپ می شود در پایان هر سال فهرست 10 پیشرفت علمی عمده 12 ماه گذشته را معرفی می کند.رتبه اول در سال جاری به طور مشترک به چندین مطالعه که ساز و کار ظریف تکامل را روشن می کند اعطا شده است.این خبر همان هفته ای اعلام می شود که دادگاهی در ایالت پنسیلوانیای آمریکا تدریس نظریه موسوم به "آفرینش هوشمند" در کنار نظریه تکامل در کلاس های زیست شناسی را ممنوع کرد. طرفداران این نظریه معتقدند که بسیاری از خصوصیات جهان و موجودات زنده پیچیده تر از آن است که ناشی از روند انتخاب طبیعی، چنانکه در نظریه داروین تشریح شده است، باشد.این "نظریه" در عوض می گوید که حیات باید توسط یک نیروی ماورای طبیعی بی نهایت هوشمند طراحی و خلق شده باشد.مطالعاتی که نشریه "ساینس" به آنها عنوان "پیشرفت های سال" اعطا کرد شامل تعیین آرایش ژنتیکی شامپانزه؛ بازآفرینی ویروس آنفلوآنزای مرگبار سال 1918 در آزمایشگاه؛ و مطالعه پرندگان "تاج سیاه" (Blackcap) اروپایی است که نشان داد چگونه دو جمعیت مختلف یک حیوان می توانند به دو گونه مجزا بدل شوند.

شایستگی علمی

کالین نورمن، دبیر خبری مجله ساینس، گفت که این انتخاب صرفا بر اساس شایستگی و ارزش علمی، نه نبرد بر سرآقای نورمن گفت او امیدوار است این انتخاب حامل این پیغام برای دانشمندان و مردم باشد که: "تکامل چیزی نیست که دانشمندان تنها به خاطر علاقه شخصی مطالعه می کنند، بلکه تبعات خیلی مهمی برای سلامت عمومی و همچنین درک ما از هویت انسان در بردارد."ساینس می نویسد برای مثال، با مطالعه تفاوت ها میان نقشه ژنتیکی (ژنوم) انسان و شامپانزه، دانشمندان ممکن است بتوانند بر ریشه ژنتیکی بسیاری از بیماری ها انگشت بگذارند و مطالعه رفتار ویروس آنفلوآنزای 1918 می تواند به مبارزه با اپیدمی بعدی آنفلوآنزای مرغی کمک کند. "آفرینش هوشمند" انجام شده است.

پیشتازان فضا

رتبه دوم این فهرست پیشرفت های کاوشگران روبوتیک در فضا به خصوص کاوشگر "هویگنز" که روز 14 ژانویه بر تایتان، از اقمار کیوان، فرود آمد را مورد توجه قرار می دهد.  تایتان دورترین جرم آسمانی است که انسان بر آن یک کاوشگر فرود می آورد. این پروژه موفقیتی بزرگ برای آژانس فضایی اروپا به حساب می آید. هویگنز سوار بر فضاپیمای آمریکایی کاسینی به مدار کیوان منتقل و از آنجا به سوی تایتان پرتاب شد.اطلاعاتی که هویگنز هنگام عبور از جو غلیط تایتان و فرود بر سطح آن تهیه کرد شرایط حاکم بر کره ای که احتمالا به دوران کودکی زمین در 6/4 میلیارد سال قبل شباهت دارد را روشن می کند.دانشمندان می گویند احتمال دارد برخی از کنش ها و واکنش های شیمیایی که زمینه را برای ظهور حیات در زمین فراهم کرد اکنون در تایتان درحال وقوع باشد.

پیشرفت های علمی منتخب ساینس برای سال 2005

برنده: تکامل در عمل - شناسایی نحوه آرایش ژن های شامپانزه و انجام مشاهدات دقیق و پرزحمت، که ظرایف نحوه تکامل موجودات را روش می کند.

یورش سیاره ای - کاوشگر اروپایی هویگنز در ماه ژانویه بر سطح تایتان از اقمار کیوان فرود آمد. ناوگان دیگری از کاوشگرهای فضایی شامل "دیپ ایمپکت" (Deep Impact) ناسا، که حفره ای در یک دنباله دار ایجاد کرد نیز مشترکا در رتبه دوم قرار گرفته اند.

فصل شکوفه ها - زیست شناسان ملکولی چند سرنخ ملکولی که عامل شکوفایی گل های رنگارنگ در فصل بهار است را شناسایی کردند.

ستارگان نوترونی - تلسکوپ های زمینی و فضایی به درک علل پدیده های واقع شده در ستاره های نوترونی کمک کردند؛ ستاره های نوترونی اجرامی به کوچکی شهرهای زمینی با چگالی بسیار بالا هستند.

اختلالات مغزی - محققان به سرنخ هایی درباره ماهیت و علل اختلالات مغزی همچون اسکیزوفرنی، دیسلکسیا (خوانش پریشی) و بیماری تورت دست یافتند.

زمین پیچیده - مقایسه سنگ های زمینی و فضایی دانشمندان را واداشت نظریه های قدیمی درباره چگونگی تشکیل زمین را کنار بگذارند.

پرتره پروتئینی - دانشمندان موفق به مشاهده بسیار دقیق و بی سابقه ساختمان ملکولی یک "کانال پتاسیمی ولتاژ گیر" (شامل مجموعه وسیعی از پروتئین های غشایی) شدند.

تغییر جوی - ارائه شواهد تازه دال بر تاثیر فعالیت های انسانی بر گرمایش زمین.

زیست شناسی سیستم ها - زیست شناسان ملکولی برای درک رفتار سیستم های پیچیده به تکنیک های مهندسی متوسل شدند.

توافق بر سر محل ساخت آیتر - بالاخره پس از 18 ماه جنجال، قرار شد راکتور حرارتی بین المللی (آیتر) با بودجه 12 میلیارد دلاری در شهر کاراش فرانسه ساخته شود

با تشکر از: Mersa

     دانشمندان در آزمایشگاه ملی پاسیفیک نورث وست کشف کردند که از اسفناج و دیگر گیاهان وابسته می توان برای خنثی سازی دخایر نامطلوب مواد منفرجه مانند تی ان تی استفاده کرد . آن ها عقیده دارند که آنزیم نیتزوداکتاز موجود در اسفناج می تواند مواد منفرجه را هضم کند و نسبت به روش های فعلی موجود روشی سازگارتر با محیط برای دفع ، ارائه داد .ترکیبات آروماتیکی نیتروژن دار ، جزء اصلی آلی بسیاری از مواد منفرجه را می توان با آنزیم های گوناگونی که در گیاهان ، قارچ ها ، باکتری ها و شیر چرخ کرده یافت می شود ، کم کرد . برای آغاز واکنش هضم ، پژوهشگران به سادگی آنزیم ها را (که در دمای اتاق در محلول بافر هستند) با یک عامل کاهنده مانند لاتیک اسید یا اتانول مخلوط می کنند . این روش موسوم به " فرآیند هضم بی خطر نسبت به محیط زیست " را می توان در آب و فشار جو انجام داد تا از انفجار اتفاقی پیش گیری شود .

     مزیت دیگر آن است که هیچ ضایعات اسیدی یا قلیایی در مدت فرآیند هضم ، تولید نمی شوند و مواد منفرجه را با روشی بسیار بی خطر نابود می کند . آنزیم ها بخشی از صنایع در حال رشـدند که در شـوینده ها ، مواد نساجی و صنایع غذایی و نوشیدنی مصرف می شوند ولی این اولین کاربرد آن ها در خنثی سازی مواد منفرجه است . میلیون ها تن ذخیره مواد منفجره در زرادخانه های نظامی جهان وجود دارد ولی روش های دفع از طریق سوزاندن و منفجر کردن مستلزم هزینه و خطر است . اگر آزمایش های عملی در محل ، مانند آزمون های آزمایشگاهی ای بی دی پی موفقیت آمیز باشد می تواند نسبت به روش های دیگر به لحاظ هزینه ، صرفه جویی بیشتری داشته باشد . آنزیم های هضم کننده مواد منفجره می توانند ، به یک صنعت شکوفا مبدل شوند . در این فرآیند جدید چون به هیچ یک از تجهیزات ویژه سخت افزار یا نرم افزار نیازی نیست هزینه های سرمایه گذاری پایین نگه داشته می شود . این بدان معنی است که خنثی سازی را می توان در محل انجام داد و از حمل مواد منفرجه از محل زرابخانه ها و پایگاه های ارتش به کوره های زباله سـوزی اجتناب کرد . پژوهش های اولیه نشان می دهد که آنزیم های آمینوفنول به یک پیش ماده برای مسکن ملایم استامینوفن تبدیل می شوند .  

ظاهراً انیشتین مسئله ای طرح کرده است که درباره آن می گویند : " 98% افرادی که به حل آن اقدام می کنند به جواب نمی رسند " ، ولی من از درستی این سخن خبری ندارم و این چنین فکر نمی کنم زیرا آن را در کمتر از ۱۵دقیقه حل کردم . شما هم امتحان کنید ، حتماً موفق خواهید شد .

صورت سؤال : پنج خانه با رنگ های مختلف ، صاحب هایی با ملیت های مختلف که هر کدام یک نوع مجله می خوانند ، یک نوع نوشیدنی می نوشند و یک نوع حیوان نگه داری می کنند ، وجود دارد . شما باید مشخصات خانه ها را به دست آورید . سؤال را با توجه به راهنمایی های زیر حل کنید .

1. مرد انگلیسی در خانه قرمز زندگی می کند .

2. مرد سوئدی یک سگ دارد .

3. مرد دانمارکی چای می نوشد .

4. خانه ی سبز در سمت چپ خانه ی سفید قرار دارد .

5. صاحب خانه سبز قهوه می نوشد .

6. شخصی که نیویورک تایمز می خواند پرنده پرورش می دهد .

7. صاحب خانه ی زرد مجله ی فیلم کامنت می خواند .

8. مردی که در خانه وسطی زندگی می کند شیر می نوشد .

9. مرد نروژی در اولین خانه زندگی می کند .

10. مردی که واشنگتن تایمز می خواند در کنار مردی که گربه دارد زندگی می کند .

11. مردی که اسب نگهداری می کند کنار مردی که مجله ی فیلم کامنت می خواند زندگی می کند .

12. مردی که لوس آنجلس تایمز میخواند شیرقهوه می نوشد .

13. مرد آلمانی اشپیگل می خواند .

14. مرد نروژی کنار خانه ی آبی زندگی می کند .

15. مردی که واشنگتن تایمز می خواند ، همسایه ای دارد که آب می نوشد .

16. یکی از ساکنین به حشرات علاقه مند است .

اگر حلش کردی برای اطمینان از درست بودنش روی لینک زیر کلیک کن .

وقتی یک نیروگاه هسته ای فعال است در میله های سوختنی همواره تولیدات شکافتنی و هسته های پلوتونیوم بیشتری ایجاد می شود که شدیدا باید از ورود آن ها به محیط خارج جلوگیری کرد . برای این منظور در بیشتر نیروگاه های اتمی شش مانع ایجاد شده است که در شرایط عادی این هسته های اتمی مرگ آور قدر به عبور از آنها نیستند .

     1. قرص های مواد سوختنی به نحوی ساخته شده اند که تولیدات شکافتی نمی توانند از آن ها فرار کنند .

     2. لوله های آب بندی شده که از نشت گاز میله های سوختی جلوگیری می کنند اجازه نمی دهند هیچ ماده خطرناکی خارج شود .

     3. دیگ فشار راکتور . مانع دیگری سر راه این مواد مرگ آور است .

     4. تمام تجهیزات و تاسیساتی که احتمال انتشار پرتوهای خطرناک از آنها می رود توسط دیوارهای بتونی قطور محصور شده اند .

     5. یک دیگ یا محفظه ایمنی فولادی تمام تجهیزات و تاسیساتی که تا حالا گفته شد در بر می گیرد .

     6. آخرین مانع یک پوشش بتونی سرسرای به قطر بیش از یک متر است که حتی در اثر برخورد هواپیماهای در حال سقوط نیز آسیب نمی بینند .

     مواد رادیواکتیو تنها پس از عبور از شش مانع می توانند به محیط زیست راه یابند . این حالت فقط در صورت از کار افتادن تمام دستگاه ها و سامانه های خنک کننده امکان وقوع پیدا می کند . البته در این صورت معمولا واکنش زنجیره ای بلافاصله متوقف می شود ولی به هر حال امکان دفع گرمای حاصله وجود ندارد و این گرما  می تواند دیگ فشار راکتور را ذوب کند . برای جلوگیری از این امر در اکثر نیروگاه های اتمی چهار سامانه خنک کننده اضطراری مستقل از یکدیگر وجود دارد .

     بزرگ ترین حادثه احتمالی در یک نیروگاه بروز یک شکاف ناگهانی در مدار خنک کننده اولیه است . در این صورت بلافاصله دیگ اطمینان با بخار پر می شود و در همان لحظه به طور خودکار اقدامات بازدارنده متعددی صورت می گیرد . میله های فرمان به سرعت داخل راکتورها می شوند و واکنش زنجیره ای را متوقف می سازند. یک مخزن فشاری  آب را وارد دیگ فشار راکتور می کند و آب بیشتری به داخل دیگ می ریزد . حتی در صورتی که دیگ فشار راکتور ذوب شود مواد مذاب نخست با دیواره ای به قطر یک متر برخورد می کند . این دیواره از هزاران تن بتون و آهن ساخته شده است . آن گاه لایه های فوقانی بتون در اثر ذوب حالت شیشه ای به خود می گیرد و مانند یک لایه عایق بین مواد مذاب هسته ای و لایه های زیرین بتونی عمل می کند .

     ساختمان راکتورها باید علاوه بر مقاومت در برابر ضربه سقوط هواپیما در برابر زلزله امواج طوفانی دریا و فشار انفجاری معینی نیز مقاوم می باشد . بدیهی است که نیروگاه ها را نمی توان کاملا در برابر حوادث و صدمات ناشی از جنگ (به ویژه در برابر اصابت مستقیم راکتورها و موشک ها یا بمباران هوایی) حفاظت کرد . تروریست های مسلح نیز می توانند به داخل نیروگاه نفوذ کنند و خسارات جبران ناپذیر و وحشتناکی به بار آورد .البته در شرایط معمولی زمان صلح با اجرای مقررات و اقدامات حفاظتی متعدد از این کار جلوگیری می شود. بنابراین در مجموع می توان گفت که نیروگاه های اتمی در زمان صلح خطر بزرگی را ایجاد نمی کنند . به هر حال در صورت وقوع بمباران یا انفجار در یک نیروگاهی اتمی 1300 مگاواتی فعال هزار برابر انفجار اتمی هیروشیما مواد رادیواکتیو  رها می شود . در این صورت مناطق بسیار وسیعی برای صدها سال غیر قابل زیست خواهد شد . با این همه بالا نبودن سطح استاندارد ایمنی بسیار خطرناک تر است و واقعه (چرنویل) از معروف ترین نمونه های آن محسوب می شود .     

 با عرض تسلیت بابت مرگ هموطنانمان بر اثر سانحه سـقـوط هواپیما در تهران .         

     محققان ناسا حالت جدیدی از ماده را کشف کردند که حالت چگالیده فرمیونی نام دارند . طی مدت زمان طولانی ماده را به سه حالت می شناختند که عبارت بودند از جامد ، مایع و گاز . اما امروزه می دانیم که این سه حالت تنها نیمی از از حالت های شناخته شده هستند و حداقل شش حالت برای ماده وجود دارد . این شش حالت عبارتند از : جامد ، مایع ، گاز ، پلاسما ، حالت چگالیده بوز - انیشتین و حالت چگالیده فرمیونی . دکتر جین دبورا سرپرست گروه دانشمندانی که چگالش فرمیونی را کشف کردند درباره یافته های جدید می گوید : دسامبر سال گذشته زمانی که حالت جدید را کشف کردیم برای ما اوقات هیجان انگیزی بود گروه ما هم به خاطر هیجان ناشی از پیشرفت های چشمگیر و هم به خاطر رقابت فشرده برای کشف حالت جدید بسیار سخت کار می کرد تا این که نتیجه دلخواه به دست آمد .

     اگر از دانش آموزان دوره دبیرستان خواص معمولی مواد را بپرسید پاسخ می دهند : جامدها شکل ثابتی دارند و از نظر فیزیکی سخت هستند اما قابلیت خرد شدن را هم دارند . مایعات به آسانی جریان می یابند اما متراکم کردن آنها بسیار سخت است و در هر ظرفی قرار گیرند شکل ظرف را به خود می گیرند . گازها کمترین چگالی را در مقایسه با سایر حالات دارند و به آسانی متراکم می شوند . گازها نه تنها در هر ظرفی قرار شکل ظرف را به خود می گیرند ، بلکه در تمام حجم ظرف پراکنه می شوند و تمام فضای ظرف را اشغال می کنند . چهارمین شکل ماده پلاسما است . این حالت تقریباً شبیه گاز است اما اتم های سازنده پلاسما به الکترون ها و یون ها شگافته شده اند . خورشید نمونه ای از پلاسما است . در واقع بیشتر ماده جهان به صورت پلاسما است . پلاسماها معمولاً بسیار داغ اند از این رو نمی توان پلاسما را تولید کرد و در ظرف های معمولی نگهداری کرد . پلاسما را با استفاده از میدان مغناطیسی می توان در یک محدوده از فضا حبس کرد .    

     پنجمین شکل ماده ، حالت چگالیده بوز – انیشتین است که در سال 1995 کشف شد . این حالت از ماده زمانی پدید آمد که دانشمندان موفق شدند بوزون ها زا تا دمایی بسیار پایین سرد کنند . در دماهای بسیار پایین ، بوزون ها به صورت سوپرذرات منفردی درمی آیند که بیشتر از آن که ذره مادی باشند موج مانند به نظر می رسند . این حالت از ماده بسیار شکننده است و نور به آهستگی از میان آن عبور می کند . پس از چند سال از کشف حالت چگالیده بوز – انیشتین ، اینک حالت چگالیده فرمیونی هم به حالت های قبل اضافه شده است . این شکل از ماده چنان بدیع است که هنوز اقلب خواص آن ناشناخته است . اما آنچه که مسلم است ، این حالت در دمای بسیار پایین هم قابل دسترسی است . دکتر جین و همکارانش برای دستیابی به این ماده جدید ، تعداد 500 هزار اتم پتاسیم با  عدد جرمی 40 را تا دمای کمتر از یک میلیونیم کلوین سرد کردند .این دما بسیار نزدیک به صفر مطلق است . در این حالت اتم های پتاسیم بدون آن که چسبندگی میان آنها وجود داشته باشد ، به صورت مایع جریان می افتند . پایین تر از این دما چه اتفاقی می افتد ؟ جواب این سوال را کسی نمی داند . دانشمندان در حال حاضر برای یافتن پاسخ این سوال به تحقیق مشغولند . حالت چگالیده فرمیونی تا حدی شبیه چگالش بوز – انیشتین است .

     هر دو حالت از اتم هایی تشکیل شده اند که این اتم ها در دمای پایین به هم می پیوندند و جسم واحدی را تشکیل می دهند . در چگالش بوز – انیشتین اتم ها از نوع بوزون هستند در حالی که در چگالش فرمیونی اتم های فرمیون هستند .   

-----------------------------------------------------

اتمهای انزوا طلب حالتهای ماده محققان ناسا حالت جديدي از ماده را كشف كردند كه حالت چگاليده فرميوني نام دارد. طي مدت زمان طولاني ماده را به سه حالت مي شناختند كه عبارت بودند از جامد، مايع و گاز. اما امروز مي دانيم كه اين سه حالت تنها نيمي از حالت هاي شناخته شده هستند و حداقل شش حالت براي ماده وجود دارد. اين شش حالت عبارتند از جامد، مايع، گاز، پلاسما، حالت چگاليده، بوز _ اينشتين و حالت چگاليده فرميوني. دكتر جين دبورا (Jin Deborah) سرپرست گروه دانشمنداني كه چگالش فرميوني را كشف كردند، درباره يافته هاي جديد مي گويد: دسامبر سال گذشته، زماني كه حالت جديد را كشف كرديم براي ما اوقات هيجان انگيزي بود گروه ما هم به خاطر هيجان ناشي از پيشرفت هاي چشمگير و هم به خاطر رقابت فشرده براي كشف حالت جديد، بسيار سخت كار مي كرد تا اينكه نتيجه دلخواه به دست آمد

اگر از دانش آموزان دوره دبيرستان خواص معمولي مواد را بپرسيد، در پاسخ مي گويند جامد ها شكل ثابتي دارند و از نظر فيزيكي سخت هستند اما قابليت خرد شدن را هم دارند. مايعات به آساني جريان مي يابند اما متراكم كردن آنها بسيار سخت است ودر هر ظرفي قرار بگيرند شكل آن ظرف را به خود مي گيرند. گاز ها كمترين چگالي را در مقايسه با ساير حالات دارند و به آساني متراكم مي شوند. گاز ها نه تنها در هر ظرفي قرار بگيرند شكل ظرفي را به خود مي گيرند، بلكه در تمام حجم ظرف پراكنده مي شوند و تمام فضاي ظرف را اشغال مي كنند. چهارمين شكل ماده پلاسماست. اين حالت تقريباً گاز مانند است اما اتم هاي سازنده پلاسما به الكترون ها و يون ها شكافته شده اند. خورشيد نمونه اي از حالت پلاسما است. در واقع بيشتر ماده جهان به شكل پلاسما است. پلاسما ها معمولاً بسيار داغ هستند از اين رو نمي توان پلاسما را توليد و در ظرف هاي معمولي نگهداري كرد. پلاسما را با استفاده از ميدان مغناطيسي مي توان در يك محدوده از فضا حبس كرد. پنجمين شكل ماده، حالت چگاليده بوز _ اينشتين است كه در سال ۱۹۹۵ كشف شد. اين حالت از ماده زماني پديد آمد كه دانشمندان موفق شدند بوز ون ها را تا دمايي بسيار پايين سرد كنند. در دماهاي بسيار پايين، بوزون ها به صورت سوپر ذرات منفردي درمي آيند كه بيشتر از آنكه ذره مادي باشند موج مانند به نظر مي رسند. اين حالت از ماده بسيار شكننده است و نور به آهستگي از ميان آن عبور مي كند. پس از چند سال از كشف حالت چگاليده بوز _ اينشتين، اينك حالت چگاليده فرميوني هم به حالت هاي قبلي اضافه شده است. اين شكل از ماده چنان بديع است كه هنوز اغلب خواص آن ناشناخته است. اما آنچه كه مسلم است اين حالت هم در دماي بسيار پايين قابل دسترسي است. دكتر جين و همكارانش براي دستيابي به اين حالت جديد، تعداد ۵۰۰ هزار اتم پتاسيم با عدد جرمي ۴۰ را تا دمايي كمتر از يك ميليونيوم كلوين سرد كردند. اين دما بسيار نزديك به صفر مطلق است. در اين حالت اتم هاي پتاسيم بدون آنكه چسبندگي ميان آنها وجود داشته باشد، به صورت مايع جريان يافتند. پايين تر ازاين دما چه اتفاقي مي افتد؟ جواب اين سئوال را كسي نمي داند. دانشمندان در حال حاضر براي يافتن پاسخ اين سئوال به تحقيق مشغول هستند. حالت چگاليده فرميوني تا حدي شبيه چگالش بوز - اينشتين است. هر دو حالت از اتم هايي تشكيل شده اند كه اين اتم ها در دماي پايين به هم مي پيوندند و جسم واحدي را تشكيل مي دهند. در چگالش بوز - اينشتين اتم ها از نوع بوزون هستند در حالي كه در چگالش فرميوني اتم ها فرميون هستند. تفاوت ميان بوزون ها و فرميون ها چيست؟ رفتار بوزون ها به گونه اي است كه تمايل دارند با هم پيوند برقرار كنند و به هم متصل شوند. يك اتم در صورتي كه حاصل جمع تعداد الكترون، پروتون و نوترون هايش زوج باشد. بوزون است به عنوان مثال اتم هاي سديم بوزون هستند زيرا اتم هاي سديم در حالت عادي يازده الكترون، يازده پروتون و دوازه نوترون دارند كه حاصل جمع آنها عدد زوج ۳۴ مي شود. بنابراين اتم هاي سديم اين قابليت را دارند كه در دماهاي پايين به هم متصل شوند و حالت چگاليده بوز - اينشتين را پديد آورند اما از طرف ديگر فرميون ها منزوي هستند. اين ذرات طبق اصل طرد پائولي هنگامي كه در يك حالت كوانتومي قرار مي گيرند همديگر را دفع مي كنند و اگر ذره اي در يك حالت كوانتومي خاص قرار گيرد مانع از آن مي شود كه ذره ديگري هم بتواند به آن حالت دسترسي يابد. هر اتم كه حاصل جمع تعداد الكترون، پروتون و نوترون هايش فرد باشد، فرميون است. به عنوان مثال، اتم هاي پتاسيم با عدد جرمي ۴۰ فرميون هستند زيرا داراي ۱۹ الكترون، ۱۹ پروتون و ۲۱ نوترون هستند و حاصل جمع اين سه عدد برابر ۵۹ مي شود. دكتر جين و همكارانش بر پايه همين خاصيت انزوا طلبي فرميون ها روشي را پيش گرفتند و از ميدان هاي مغناطيسي كنترل شونده اي براي انجام آزمايش ها استفاده كردند. ميدان مغناطيسي باعث مي شود كه اتم هاي منفرد با هم جفت شوند و ميزان جفت شدگي اتم ها در اين حالت با تغيير ميدان مغناطيسي قابل كنترل است. انتظار مي رفت كه اتم هاي جفت شده پتاسيم خواص همانند بوزون ها داشته باشند اما آزمايش ها نشان دادند كه در بعضي از اتم ها كه ميزان جفت شدگي ضعيف بود هنوز بعضي از خواص فرميوني خود را از دست نداده بودند. در اين حالت يك جفت از اتم هاي جفت شده مي تواند به جفت ديگري متصل شود و اين جفت شدگي به همين ترتيب ادامه يابد تا اينكه سرانجام باعث تشكيل حالت چگاليده فرميوني شود. دكتر جين شك داشت كه جفت شدگي اتم هاي مشاهده شده همانند جفت شدگي اتم هاي هليوم مايع باشد كه به آن ابرشارگي مي گويند. ابر شاره ها نيز بدون آنكه خاصيت چسبندگي ميان آنها باشد به راحتي جريان مي يابند. وضعيت مشابه ديگر، حالت ابررسانايي است. در يك ابر رسان الكترون هاي جفت شده (الكترون ها فرميون هستند) بدون آ نكه با مقاومت الكتريكي مواجه شوند به راحتي جريان مي يابند. علاقه وافري به ابررسانا ها وجود دارد زيرا از آنها براي توليد الكتريسيته پاك و ارزان مي توان استفاده كرد. در صورتي كه استفاده از ابر رساناها در تكنولوژي ميسر شود، قطار هاي برقي سريع السير و كامپيوتر هاي فوق سريع با قيمتي پايين روانه بازار خواهد شد. اما متاسفانه استفاده از ابر رساناها حتي تحقيق درباره آنها دشوار است. بزرگ ترين مشكل اين است كه حداقل دمايي كه لازم است تا يك ابررسانا ايجاد شود. ۱۳۵ _ درجه سلسيوسي است. بنابراين نيتروژن مايع يا دستگاه سرد كننده ديگري لازم است تا سيم هاي رابط و هر وسيله جانبي ديگري كه الكترون هاي جفت شده در آن محيط قرار مي گيرند را سرد نگه دارد. اين فرآيند هزينه زيادي مي خواهد و به دستگاه هاي پرحجمي نياز دارد. اما اگر ابر رسانايي بر دماي اتاق برقرار شود، كار كردن با آن فوق العاده راحت مي شود و استفاده از آن به خاطر مزيت هاي ياد شده سريعاً افزايش مي يابد. دكتر جين مي گويد، كنترل ميزان جفت شدگي اتم ها با استفاده از تغيير ميدان مغناطيسي، همانند تغيير دما براي يك ابررساناست. اين روند ما را اميدوار مي كند كه بتوانيم آموخته هاي خود از چگالش فرميوني را به ديگر زمينه ها از جمله ابررسانايي در دماي اتاق تسري دهيم. ناسا كاربرد هاي زيادي را براي ابررسانه ها در نظر گرفته است. به عنوان مثال استفاده از ابر رساناها باعث خواهد شد كه مدار ماهواره هاي چرخنده به دور زمين با دقت بسيار بالايي كنترل شوند. خاصيت اصلي ابررسانا ها به دليل نداشتن مقاومت الكتريكي امكان انتقال جريان الكتريكي بزرگي در حجم كوچكي از ابررسانا است. به همين خاطر اگر به جاي سيم هاي مسي از ابررساناها استفاده شود، موتور هاي فضاپيما ها تا ۶ برابر نسبت به موتور هاي فعلي كوچك تر و سبك تر خواهند شد و باعث مي شود كه وزن و هزينه ارسال فضاپيما بسيار كاهش يابد. از ديگر زمينه هايي كه ابررساناها مي توانند نقشي اساسي در آنها بازي مي كنند مي توان كاوش هاي بعدي انسان از فضا را نام برد. ابررسانا ها بهترين گزينه براي توليد و انتقال بسيار كارآمد انرژي الكتريكي هستند و طي شب هاي طولاني ماه كه دما تا C ۱۷۳ _ درجه سانتي گراد پايين مي آيد و طي ماه هاي ژانويه تا مارس دستگاه هاي MRI ساخته شده از سيم هاي ابررسانا، ابزار تشخيصي دقيق و توانمندي در خدمت سلامت خدمه فضاپيما ها خواهد بود. "

-----------------------------------------------------

شش حالت ماده با توضیح کامل ( منبع دانشجویان )