برترین پکیج تحقیق نجوم و اخترفیزیک

دانلود فایل ورد تحقیق نجوم و اخترفیزیک;تحقیق نجوم و اخترفیزیک; فایل ورد نجوم و اختر فیزیک; تحقیق فیزیک ; پروژه نجوم و اختر فیزیک

دانلود فایل ورد تحقیق نجوم و اخترفیزیک

توضیحات:

دانلود فایل ورد تحقیق نجوم و اخترفیزیک

قالب :Word در 24 صفحه

بخشی از متن :

آشنایی با كیهان شناسی

کیهانشناسی علم بررسی تاریخ کیهان به عنوان یک کل است و هم ساختار و هم تکامل آن را بررسی می کند. در کیهانشناسی فرض می شود که در فاصله های بسیار زیاد، کیهان از هر مکانی که به آن نگاه شود یک شکل و متقارن به نظر می رسد، و در هر جهتی که به آن نگاه شود هم به یک شکل می باشد ( به بیان ریاضی تر، کیهان ایزوتروپیک است.) این فرضیات، اصول کیهانشناسی نامیده شده اند

جست‌وجوی اجرامی شگفت انگیزتر از سیاهچاله‌ها

دانشمندان وجود دسته‌ای جدید از سیاهچاله‌ها را پیش بینی كرده‌اند كه به دلیل سرعت بسیار زیاد چرخش به دور خود افق رویداد ندارند.

به گزارش سرویس علمی خبرگزاری دانشجویان ایران(ایسنا)، سیاهچاله‌ها هم پیش از این در دسته اجرامی بسیار ناشناخته و رازآمیز قرار داشتند. تصوری كه از این اجرام وجود دارد، این گونه است كه جسمی بسیار كوچك جرمی معادل جرم چندین خورشید را در نقطه‌ای فشرده كرده است.

اما موضوع این خبر كشف جرمی شگفت انگیزتر از سیاهچاله‌ها است.

نظریه «تكینگی بدون پوشش» (naked singularity) حاكی از آن است كه سیاهچاله آنقدر سریع به دور خود می‌گردد كه در نهایت با فقدان افق رویداد مواجه می‌شود.

سیاهچاله‌ها زمانی شكل می‌گیرند كه ماده‌ ستاره‌ای بزرگ بر روی خود فرو بریزد و در این حین، فشار لازم به طرف خارج برای خنثی كردن نیروی گرانشی كه به طرف داخل وارد می‌شود، وجود نداشته باشد. از این رو فشار گرانش به سایر نیروهای داخلی غلبه می‌كند و سیاهچاله تا بینهایت در خود فرو می‌ریزد.

در این صورت نیروی گرانشی به قدری زیاد می‌شود كه حتی نور نیز نمی‌تواند از آن بگریزد. در نهایت سیاهچاله در پوششی تاریك از خودش احاطه می‌شود كه ما آن را افق رویداد می‌نامیم. اجرام و تابش‌ها هنگام رد شدن از افق رویداد ناگزیر به سمت سیاهچاله كشیده می‌شوند. به همین دلیل ما آن ها را نمی‌بینیم و سیاه می‌نامیم.

به نوشته نجوم، تمام سیاهچاله‌های كشف شده تا‌كنون، دارای چرخش به دور خود بوده‌اند. گاهی آنقدر زیاد كه به بیش از هزار دور در ثانیه می‌رسید؛ اما در این نظریه جدید، اگر سیاهچاله‌ای را بیابید كه سرعت گردش به دور خودش بسیار زیاد باشد، در آن صورت مقدار حركت زاویه‌یی چرخشش بر نیروی گرانش حاصل از جرمش غلبه می‌كند و می تواند افق رویداد را كاهش دهد و یا از بین ببرد و سیاهچاله را بدون پوشش كند؛ اما سیاهچاله‌ای با 10 برابر جرم خورشید، به سرعت چرخشی بیش از چند هزار دور بر ثانیه نیاز دارد.

مطابق با نتایج تحقیقات دانشگاه‌های «دوك»(Duke) و «كمبریج»(Cambridge)، جرمی با چنین مشخصاتی را می‌توان در لنزهای گرانشی كشف كرد.

به گزارش ایسنا، لنز گرانشی قسمتی از فضا است كه در آن جسمی با جرم زیاد مانند سیاهچاله وجود دارد و با توجه به نیروی گرانشی كه دارد مانند یك عدسی طبیعی عمل می‌كند و نورهای رسیده از فواصل دور را خمیده و در نهایت كانونی می‌كند.

اگر نتایج این تحقیقات درست باشد، اخترشناسان می‌توانند چنین اجرامی را كه در نظریه جدید پیش بینی شده ثبت و شناسایی كنند.

پیچنده فضایی (1)

تصور كنید اگر راندن در یك جاده كوهستانی برای شخصی مثلاً هشت ساعت طول بكشد، شاید یافتن یك تونل در آنجا، زمان لازم برای پیمودن این مسیر را به ده دقیقه كاهش دهد. پس اگر كسی با دوستانش قرار بگذارد كه این مسیر را برود و سپس به آنها اطلاع دهد كه به مقصد رسیده و آنها هم از داستان آن تونل فرضی آگاهی نداشته باشند، شاید بتواند برای دوستانش چنین وانمود كند كه راه هشت ساعته را چنان تند پیموده كه ده دقیقه ای رسیده!

اما مگر میشود كه در هر شرایطی فاصله فیزیكی را چنان كوتاه كرد كه زودتر به مقصد برسیم؟ مگر میشود در هر شرایطی میانبر پیدا كرد؟ پاسخ دانش فیزیك به این پرسش آری است.

برای شكافتن بهتر موضوع بهتر است كمی درباره نیروی گرانش (جاذبه) بگوییم. در افسانه ها میگویند كه نیوتن با افتادن سیبی به سرش قانون گرانش را كشف كرد. او فكر كرد كه چرا سیب بالا نمیرود و پایین میاید؟ او پی برد كه اگر هر جسمی را با سرعت به اندازه كافی به هوا پرتاب كنیم، با شتاب ثابتی و در یك مسیر راست به زمین برمیگردد. پس میتوان گفت كه كشش زمین و جسم دلیل این رویداد است. از آن پس دانش فیزیك پیشرفت كرد و دانشمندان فهمیدند كه حركت سیارات به دور خورشید هم از همین گونه است. گرچه به خاطر جرم زیاد سیارات و خورشید و مسافت زیاد میان آنها، خورشید نمیتواند آنها را در یك مسیر راست به سوی خود بكشد و آنها روی خورشید نمی افتند. پس با اینكه گرانش همان گرانش است و نیروی تازه ای در كار نیست، اما در اینجا كمی پیچیده تر خود را نشان میدهد و اثر گذاری آن از حركت ساده و سقوط راست اجسام بر روی زمین، به حركت پیچیده و چرخشی سیارات گرد خورشید با سرعتها و دوره های تناوب و … متفاوت تبدیل شده. پس میتوان اینگونه نتیجه گیری كرد كه در شرایط پیچیده تر، گرانش میتواند اثر گذاریهای پیچیده تری را به بار دهد.

در اینجای داستان لازم است نگاه خود را از دستاورد نیوتن به دستاورد انیشتین تغییر دهیم. نظریه نسبیت عام انیشتین گرانش نیوتن را كامل كرد و یك برداشت متفاوت از آنرا به دست داد. نظریه انیشتین گفت كه هنگام سخن از نیروی گرانش، چیزی چیزی را به سوی خود نمیكشد، بلكه جرم ها فضا را به گونه ای خم میكنند كه حركت اجسام ناشی از نیروی گرانش (آن گونه كه ما می بینیم) در واقع سقوط آزاد آنها در یك فضای خمیده است. پس زمین سیب را به سوی خود نمیكشد، بلكه نیروی گرانش كره زمین فضای پیرامون این سیاره را جوری خم كرده كه هر جسمی بسته به ویژگی هایش (جرم، سرعت، …) در این فضای خمیده حركت میكند. خورشید هم طوری فضای منظومه شمسی را خم كرده كه هر سیاره ناگزیر باید گرد آن بچرخد. برای تجسم بهتر به سوراخ چاه حمام نگاه كنید كه چطور آب و كفها را به سوی خودش میكشد، طوری كه اگر هر چیزی همراه آنها باشد (مثلاً یك سوسك!) به گرد سوراخ چاه میچرخد و میچرخد و سرانجام به درون سوراخ میریزد. خورشید نیز چنین میكند، اما خوشبختانه سیارات به این زودیها به آن نزدیك نمیشوند و تنها پس از میلیاردها سال است كه ما هم مانند كفهای درون حمام به درون خورشید كشیده میشویم.

به هر حال، میخواستم این را بگویم كه نیروی گرانش میتواند حركتهای پیچیده ای را نتیجه دهد، حركت راست و حركت چرخشی. همه چیز به سیستم مورد مطالعه بستگی دارد؛ اینكه جرمها چه اندازه اند و چه ویژگیهایی دارند (سرعت، شتاب، اندازه حركت، اندازه حركت زاویه ای، …) و چه مسافتی از هم دارند و مانند اینها. بر پایه نسبیت عام انیشتین، هر چه سیستم مورد مطالعه پیچیده تر باشد، میتواند فضای پیرامونش را پیچیده تر خم كند. اما آیا میتوان طوری پیچیدگی را بالا برد كه خمیدگی فضای اطراف به كم شدن فاصله میان دو مكان بیانجامد؟ در مثال جاده كوهستانی با زدن تونل از دل كوه، میشد كه بگوییم مسیر (بهتر بگوییم: مسیر موثر و نه مسیر واقعی) را كوتاه كرده ایم؛ انگار كه جاده كوهستانی جوری خم شده كه آغاز و پایانش همان آغاز و پایان تونل شده است. پس برای زودتر رسیدن باید مسیر دلخواه را طوری خم كنیم كه ابتدا و انتهایش در یك مسیر فشرده شده و كوتاه شده قرار بگیرد. اگر بتوانیم تا این اندازه پیچیده كار كنیم و فضا را خمیده در بیاوریم، خواهیم توانست مسیر را كوتاه كنیم و سرعت موثر پیمودن در آنرا افزایش دهیم.

معادلات نسبیت عام انیشتین میگویند كه چنین كاری شدنی است و اگر شما مسیر مورد نظر و ویژگی های خمش آنرا به معادلات بدهید، معادلات به شما ویژگی های آن سامانه از جرمها را میدهند.

دانشمندان سالها روی این موضوع كار كرده اند و به پاسخ هایی از معادلات میدان گرانش نسبیت عام دست یافته اند كه میتوانند كوتاه كردن مسیر را برای ما به بار دهند.

فرمت فایل: doc

تعداد صفحات: 24


مطالب تصادفی

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *