درگاه:فیزیک/نوشتار برگزیده
نوشتار برگزیده ۱
فیزیک پزشکی به یکی از دانش‌های پایه اشاره دارد که مفاهیم و کاربرد مجموعه علوم فیزیک را در تشخیص و درمان پزشکی بررسی می‌کند. این شاخه از دانش، پرتودرمانی، محافظت از پرتو، پرتوشناسی تشخیصی (و زیرشاخه‌های آن همانند سی تی اسکن، ام آر آی، پت اسکن، و غیره)، وپزشکی هسته‌ای را در بر می‌گیرد، اما از نظر حرفه و پیشه از مهندسی پزشکی و آنکولوژی مستقل است. تحصیلکردگان و دانش‌آموختگان این شاخهٔ علمی در خدمات بالینی در مراکز درمانی، کنترل کیفیت و محافظت از تشعشع، پژوهش و توسعه، و فعالیت‌های دانشگاهی(مثل آموزش رزیدنت‌های پزشکی) به کار مشغول می‌باشند.تصویربرداری مولکولی که یکی از زیرشاخه‌های فرعی این رشته‌است، امروزه به تنهایی یک صنعت پنج میلیارد دلاری است.
از زمان پیدایش این شاخه در سال‌های پایانی قرن نوزدهم، فیزیک پزشکی ریشه در پژوهش های انجام شده دو جایزه نوبل فیزیک به سال‌های ۱۹۵۲ و ۱۹۰۱، و جایزه نوبل شیمی سال ۱۹۴۳ داشته است و از سوی دیگر به نوبهٔ خود مسبب دو جایزه نوبل در پزشکی و فیزیولوژی در سال‌های ۱۹۷۹ و ۲۰۰۳ گردیده‌است.در ایران نیز در همان بدو تاسیس دانشگاه تهران در سال ۱۳۱۳، تدریس این دانش توسط متخصصین ایرانی در کشور آغاز گشت. تربیت نیروی متخصص فیزیکدان پزشکی مستلزم تحصیلات فراتر از کارشناسی است. در ایران این رشته هنوز یک رشته نوپاست، ولی با این حال همانند سایر کشورها در حال گسترش و فعالیت است.
امروزه ۱۸٬۰۰۰ فیزیکدان پزشکی در سرتاسر جهان مشغول به کار هستند، و در حالی که بطور سنتی فیزیک رشته‌ای تحت تسلط مردان بوده‌است، زنان موفقی نیز توانسته‌اند در فیزیک پزشکی موفقیت‌های چشمگیری را به نام خود ثبت کنند.بطور مثال، از میان افرادی که برای به رسمیت شناخته شدن این رشته در سازمان بین المللی کار زحمت فراوان کشیدند می‌توان اعظم نیرومند-راد از دانشگاه جرجتاون را نام برد.
ادامه...
نوشتار برگزیده ۲
نیروگاه هسته‌ای به تأسیساتی صنعتی و نیروگاهی می‌گویند که بر پایهٔ فناوری هسته‌ای و با کنترل فرآیند شکافت هسته‌ای، از گرمای تولید شده آن اقدام به تولید انرژی الکتریکی می‌کند. کنترل انرژی هسته‌ای با حفظ تعادل در فرآیند شکافت هسته‌ای همراه است که با استفاده از از اجسام اطراف ما مانند سنگ‌ها و خاک است. بنا بر آمارگیری جهانی معادن شناخته شده جهان در حال حاضر برای تامین بیش از ۷۰ سال انرژی الکتریکی جهان کافی هستند. بهای میانگین اورانیوم در حال حاضر ۱۳۰ دلار آمریکا به ازای هر کیلوگرم است. به این ترتیب ثبات تامین سوخت هسته‌ای از بسیاری از دیگر مواد معدنی بیشتر است.
مهمترین مسئله‌ای که مخالفان انرژی هسته‌ای بیان می‌دارند امنیت محیط زیستی نیروگاه هسته‌ای است زیرا با کوچکترین اشتباه، ممکن است فجایعی مانند فاجعه چرنوبیل به بار آید.
ادامه...
نوشتار برگزیده ۳
ماکیان ایکس یک یا دجاجه ایکس یک یک منبع مشهور پرتو ایکس در آسمان است که در صورت فلکی ماکیان قرار دارد. در سال ۱۹۶۴ و در خلال پرواز یک تلسکوپ فضایی مدار پایین کشف شد و یکی از بزرگترین منابع پرتو ایکس در آسمان است که پرتوی ایکسی با شارش ۲.۳×۱۰−۲۳ Wm−۲Hz-۱ تولید می‌کند. ماکیان ایکس یکی از بزرگترین احتمالات برای سیاه‌چاله است. این جسم حدود ۸٫۷ برابر جرم خورشید، جرم دارد> از آنجایی که هرچه در اطرافش باشد به مشابه این رفتار می‌کند که در کنار یک سیاه‌چاله‌است. شعاع افق رویداد آن ۲۶ کیلومتر محاسبه می‌شود.
ماکیان ایکس یک دوتایی پرتو ایکس پرجرم است و حدود ۶۰۰۰ سال نوری از خورشید فاصله دارد که شامل یک ابرغول آبی متغیر با نام HDE 226868، یک قرص برافزایشی * که پرتو ایکس ایجاد می‌کند می‌شود.مواد دور این سیاه‌چاله میلیون‌ها درجه کلوین(K) دما دارند، و بدین علت در طول موج ایکس تابش می‌کنند. یک جفت افشانه فضایی به شکل عمودی از دو سر سیاه‌چاله خارج می‌شود این سامانه عضو یک مجموعه ستاره به نام ماکیان OB3 است، به معنی این‌که ماکیان ایکس یک حدود پنج میلیون سال قدمت دارد و تشکیل یافته از ستاره‌ای با جرم بیشتر از ۴۰ برابر جرم خورشید است. اکثر جرم ستارهٔ قدیمی به خاطر از دست دادن پوسته از بین رفته‌است. مرگ این ستاره همراه با یک ابرنواختر همراه بوده‌است، نتیجه انفجار این بوده‌است که مرکز ستاره به سیاه‌چاله تبدیل شده‌است.
ماکیان ایکس یک موضوع شرط‌بندی علمی بین استیون هاوکینگ و کیپ ثورن در سال ۱۹۷۴ بوده‌است،که در آن هاوکینگ معتقد بود که این جرم یک سیاه‌چاله نیست. او سیاه‌چاله بودن ماکیان ایکس یک را در سال ۱۹۹۰ بعد از کشف اطلاعات مربوط به امواج گرانشی تایید کرد.
ادامه...
نوشتار برگزیده ۴
جایزه نوبل فیزیک (به سوئدی: Nobelpriset i fysik) هر ساله توسط آکادمی سلطنتی علوم سوئد به دانشمندان در زمینه‌های مختلف فیزیک تعلق می‌گیرد.این یکی از پنج جایزه نوبل است که در سال ۱۸۹۵ توسط آلفرد نوبل برای مشارکتهای برجسته در زمینه‌های فیزیک، شیمی، ادبیات، صلح و فیزیولوژی یا پزشکی اهدا می‌شود. این جایزه توسط بنیاد نوبل اداره می‌شود و توسط یک کمیته که متشکل از پنج عضو منتخب آکادمی علوم سلطنتی سوئد هستند به برندگان اعطا می‌شود. اولین جایزه نوبل در فیزیک در سال ۱۹۰۱ به ویلهلم کنراد رونتگن از آلمان اهدا شد.هر جایزه شامل یک مدال، یک دیپلم افتخار و جایزه نقدی است که در طول سال‌های مختلف مقدار آن متفاوت بوده‌است. در سال ۱۹۰۱، مقدار جایزه رونتگن ، ۱۵۰۷۸۲ کرون بود که در دسامبر ۲۰۰۷ برابر با ۷،۷۳۱،۰۰۴ کرون است.در سال ۲۰۰۸، این جایزه به ماکوتو کوبایاشی و شیهید ماسکاوا که مقدار آن ۱۰٬۰۰۰٬۰۰۰ کرون سوئد (اندکی بیش از € ۱ میلیون، یا ۱٫۴ میلیون دلار آمریکا) بود اهدا شد. این جایزه در سالانه استکهلم در تاریخ ۱۰ دسامبر برابر با سالگرد مرگ نوبل به برندگان اهدا می‌شود. جان باردین تا به حال دوبار در سال ۱۹۵۶ و ۱۹۷۲ برنده این جایزه شده‌است.همچنین ماری کوری در فیزیک سال ۱۹۰۳ و شیمی در سال ۱۹۱۱ برنده جایزه نوبل شده‌است.ویلیام لورنس براگ جوانترین برنده این جایزه‌است.او این جایزه را در سال ۱۹۱۵ در سن ۲۵ سالگی به دست آورد. ماری کوری و ماریا ژئوپرت مایر (سال ۱۹۶۳) تنها زنانی هستند که برنده این جایزه شده‌اند. از سال ۱۹۰۱ تا سال ۲۰۱۰ این جایزه به ۱۸۸ نفر اهدا شده‌است.جایزه نوبل فیزیک در سال‌های ۱۹۱۶، ۱۹۳۱، ۱۹۳۴، ۱۹۴۰، و ۱۹۴۲ به هیچ کس اعطا نشد.
نوشتار برگزیده ۵
نسبیت عام نظریه‌ای برای گرانش است که در سال‌های بین ۱۹۰۷ و ۱۹۱۵ توسط آلبرت اینشتین گسترش یافت. براساس این نظریه، حرکت اجسام تحت گرانش ناشی از خمیدگی فضازمان به دلیل حضور جرم‌هاست. به بیان دقیق‌تر، اجسام همواره – چه در فضای تهی و چه در حضور ماده و انرژی – در طول مستقیم‌ترین مسیر ممکن حرکت می‌کنند و حضور جرم و انرژی تنها شکل این مسیرها را در فضازمان – از خطوط مستقیم در فضای تهی به مسیرهای خمیده در حضور جرم و انرژی – تغییر می‌دهد که به معنای خمیده شدن فضازمان است. یعنی گرانش به عنوان یک عامل هندسی و نه یک نیرو بررسی می‌گردد.
در آغاز قرن بیستم، قانون جهانی گرانش نیوتون برای مدتی بیش از ۲۰۰ سال به عنوان توصیف پذیرفته شده برای گرانش بین اجسام مطرح بود. در این مدل، گرانش ناشی از نیرویی جذب‌کننده بین دو جسم – با سازوکاری نامعین – است. هرچند خودِ نیوتن نیز با طبیعت ناشناخته این نیرو مشکل داشت و برخی مسائل نظیر انتشار این نیرو با سرعت بی‌نهایت مبهم بود، این مدل برای توصیف حرکت تحت گرانش بسیار موفق ظاهر گردید: حرکت سیارات در سامانه‌ی خورشیدی را به خوبی توصیف می‌کرد و زمان ظاهر شدن ستارگان دنباله‌دار را به دقت پیش‌بینی می‌نمود.
با این‌حال مشاهده‌ها و آزمایش‌ها نشان می‌دهند که توصیف اینشتین از گرانش (نسبیت عام)، پدیده‌هایی را پیش‌بینی می‌کند که توسط نظریه نیوتنی قابل پیش‌بینی نیستند. برای مثال می‌توان به ناهنجاری‌های کوچک مشاهده‌شده در مدار حرکت برخی سیارات نظیر تیر اشاره کرد. علاوه بر این، نسبیت عام پدیده‌های جدیدی را هم پیش‌بینی می‌کند، مانند همگرایی گرانشی، امواج گرانشی و اثر گرانش بر روی زمان که به اتساع زمان گرانشی معروف است. بسیاری از این پدیده‌ها تاکنون از طریق آزمایش تأیید شده‌اند، و درمورد برخی نیز در حال حاضر جستجو ادامه دارد. برای مثال، هم‌اکنون گروه‌هایی از دانشمندان در پروژه‌هایی نظیر لیگو (LIGO) و ژئو۶۰۰ (GEO 600)، در تلاش برای مشاهدهٔ مستقیم امواج گرانشی هستند، هرچند قبلاً وجود این امواج به طور غیرمستقیم تأیید شده‌است.
نسبیت عام، چندی پس از ظهور به ابزاری اساسی در اخترفیزیک تبدیل شد. برای نمونه، این نظریه اساسِ درکِ فعلیِ ما از سیاه‌چاله‌ها را تشکیل می‌دهد. در این مناطق، گرانش به‌قدری شدید است که هیچ چیز حتی نور نمی‌تواند از آن بگریزد. تصور می‌شود که گرانشِ نیرومندِ آن‌ها عامل تابش‌های شدید گسیل‌شده از برخی اجرام نجومی است (مانند هسته کهکشانی فعال یا ریزاختروش‌ها). نسبیت عام، همچنین سهم عمده‌ای در چارچوب مه‌بانگ در کیهان‌شناسی دارد.
در قرن گذشته با وجود پژوهش‌های فراوان، پیشرفت اندکی فراتر از دیدگاه‌های خود اینشتین به دست آمده‌است. نظریه نسبیت عام نظریه‌ای کامل نیست و هنوز پرسش‌های بی‌پاسخی باقی مانده‌اند. بنیادی‌ترین آن‌ها چگونگی آشتی دادن نسبیت عام و مکانیک کوانتومی برای ایجاد نظریه‌ای کامل و خود–سازگار به نام گرانش کوانتومی است.
نوشتار برگزیده ۶
نظریهٔ اتمی، سنگ بنای شیمی جدید است. درک ساختار اتمی و برهم‌کنش اتم‌ها، محور درک شیمی است. بیان نخستین نظریهٔ اتمی را معمولاً به یونانیان باستان نسبت می‌دهند، اما ریشهٔ این مفهوم حتی ممکن است در تمدن‌های کهن تر باشد. بر اساس نظریهٔ اتمی لیوکیپوس و دموکریتوس، تقسیم مستمر ماده، درنهایت، اتم‌ها را به دست می‌دهد که قابلیت تجزیه شدن آن‌ها ممکن نبود.
تاریخچهٔ تئوری اتمی به یونانی‌های قرن ششم و به ویژه مکتب اتم‌گرایی دموکریتوس برمی گردد. در حقیقت می‌توان از این بخش با عنوان نظريه های اتمی اولیه یاد کرد. در اوایل قرن ۱۹ جان دالتون توانست خرد شدن متناسب یک ماده را به خوبی توضیح بدهد. دالتون تئوری خود را در ۳ بند جامع به شرح زیر بیان کرد:
- عناصر از ذرات بسیار ریزی به نام اتم تشکیل شده‌اند. تمام اتم‌های یک عنصر یکسانند و اتم‌های عناصر مختلف، متفاوت.
- تفکیک و اتحاد اتم‌ها، طی واکنش‌های شیمیایی رخ می‌دهد. در این واکنش‌ها، هیچ اتمی به وجود نمی‌آید یا از بین نمی‌رود و هیچ‌یک از اتم‌های یک عنصر به اتمی از عنصر دیگر تبدیل نمی‌شوند.
- یک ترکیب شیمیایی، نتیجهٔ ترکیب اتم‌های دو با چند عنصر است. نوع اتم‌های موجود در یک ترکیب و نسبت آن‌ها همیشه ثابت است.
نوشتار برگزیده ۷
نوشتار برگزیده ۸
نوشتار برگزیده ۹
نوشتار برگزیده ۱۰
نوشتار برگزیده ۱۱
نوشتار برگزیده ۱۲
نوشتار برگزیده ۱۳
نوشتار برگزیده ۱۴
نوشتار برگزیده ۱۵
نوشتار برگزیده ۱۶
نوشتار برگزیده ۱۷
نوشتار برگزیده ۱۸
نوشتار برگزیده ۱۹
نوشتار برگزیده ۲۰
نوشتار برگزیده ۲۱
نوشتار برگزیده ۲۲
نوشتار برگزیده ۲۳
نوشتار برگزیده ۲۴
نوشتار برگزیده ۲۵
نوشتار برگزیده ۲۶
نوشتار برگزیده ۲۷
نوشتار برگزیده ۲۸
نوشتار برگزیده ۲۹
نوشتار برگزیده ۳۰
نوشتار برگزیده ۳۱
نوشتار برگزیده ۳۲
نوشتار برگزیده ۳۳
نوشتار برگزیده ۳۴
نوشتار برگزیده ۳۵
نوشتار برگزیده ۳۶
نوشتار برگزیده ۳۷
نوشتار برگزیده ۳۸
نوشتار برگزیده ۳۹
نوشتار برگزیده ۴۰
نوشتار برگزیده ۴۱
نوشتار برگزیده ۴۲
نوشتار برگزیده ۴۳
نوشتار برگزیده ۴۴
نوشتار برگزیده ۴۵
نوشتار برگزیده ۴۶
نوشتار برگزیده ۴۷
نوشتار برگزیده ۴۸
نوشتار برگزیده ۴۹
نوشتار برگزیده ۵۰
نوشتار برگزیده ۵۱
نوشتار برگزیده ۵۲
نوشتار برگزیده ۵۳
نوشتار برگزیده ۵۴
نوشتار برگزیده ۵۵
نوشتار برگزیده ۵۶
نوشتار برگزیده ۵۷
نوشتار برگزیده ۵۸
نوشتار برگزیده ۵۹
نوشتار برگزیده ۶۰
نوشتار برگزیده ۶۱
نوشتار برگزیده ۶۲
نوشتار برگزیده ۶۳
نوشتار برگزیده ۶۴
نوشتار برگزیده ۶۵
نوشتار برگزیده ۶۶
نوشتار برگزیده ۶۷
نوشتار برگزیده ۶۸
نوشتار برگزیده ۶۹
نوشتار برگزیده ۷۰
نوشتار برگزیده ۷۱
نوشتار برگزیده ۷۲
نوشتار برگزیده ۷۳
نوشتار برگزیده ۷۴
نوشتار برگزیده ۷۵
نوشتار برگزیده ۷۶
نوشتار برگزیده ۷۷
نوشتار برگزیده ۷۸
نوشتار برگزیده ۷۹
نوشتار برگزیده ۸۰
نوشتار برگزیده ۸۱
نوشتار برگزیده ۸۲
نوشتار برگزیده ۸۳
نوشتار برگزیده ۸۴
نوشتار برگزیده ۸۵
نوشتار برگزیده ۸۶
نوشتار برگزیده ۸۷
نوشتار برگزیده ۸۸
نوشتار برگزیده ۸۹
نوشتار برگزیده ۹۰
نوشتار برگزیده ۹۱
نوشتار برگزیده ۹۲
نوشتار برگزیده ۹۳
نوشتار برگزیده ۹۴
نوشتار برگزیده ۹۵
نوشتار برگزیده ۹۶
نوشتار برگزیده ۹۷
نوشتار برگزیده ۹۸
نوشتار برگزیده ۹۹