نام هر کدام از دندان ها را می دانید؟

انتقال پیام

هر سلول مانند یک کارخانه کوچک است. مواد شیمیایی لازم باید به درون آن بیایند و به مواد مورد نیاز تبدیل شوند. مواد زاید نیز باید دور ریخته شوند. این کارها به انرژی نیاز دارد، پس کارخانه ما باید بتواند انرژی خودش را هم تأمین کند. اگر همه چیز خوب پیش رفت، تازه باید کارخانه جدیدی بسازی تا بتوانی برای همیشه قوی بمانی. خیلی پیچیده به نظر می‌رسد، ولی یک سلول کوچک به تنهایی تمام این کارها را انجام می‌دهد. ولی چه طور؟!

بسیاری از موجودات زنده بیلیونها سلول دارند که هر کدام کار خاصی را انجام می‌دهند. برای اینکه این سلولها با هم هماهنگ باشند، باید به نحوی با هم ارتباط برقرار کنند. تصور می‌شود که تعداد زیادی از ژنهای سلولها در این کار سهیم باشند.

دو روش عمده برای پیام رسانی بین سلولها به کار می‌رود:

1- ترشح مواد شیمیایی که می‌توانند پیام را به مولکول های دور برسانند.

2- پیام رسانی از طریق تماس فیزیکی به کمک گیرنده های واسط.

پیام رسانی با مواد شیمیایی:

 شیوه های پیام رسانی شیمیایی را می‌توان به سه گروه تقسیم کرد:

• هورمونها
• انتقال دهنده های نورونی (neurotransmitter)
• واسطه های شیمیایی - محلی. در واسطه شیمیایی - محلی

 مواد شیمیایی ترشح شده فقط بر روی سلولهایی که نزدیک به سلول ترشح کننده قرار دارند، اثر می‌گذارد. هورمونها برای ارتباط با سلولهای دورتر به کار می‌روند. مثلاً سلول هورمونی را ترشح کرده و آن را وارد جریان خون می‌کند. جریان خون هورمون را به تمام نقاط بدن می‌رساند و به این ترتیب پیام به دورترین سلول‌ها نیز می‌رسد. انتقال دهنده های نورونی موادی هستند که توسط نورونها (سلولهای عصبی) ترشح می‌شوند تا سلول های مجاور را تحریک کنند. برای مثال یک نورون می‌تواند استیل کولین ترشح کند تا یک سلول ماهیچه ای را وادار به حرکت کند.

پیام رسانی با گیرنده های واسط سلولها گاهی با استفاده از گیرنده های سطح خود و به طور مستقیم با هم ارتباط برقرار می‌کنند. در اغلب موارد وقتی دو سلول بهم می‌چسبند، شکل گیرنده روی سطح سلول دوم تغییر می‌کند و این منجر به فسفریلاسیون یک مولکول ADP می‌شود. سپس زنجیره ای از واکنش‌ها رخ می‌دهد. این روش پیام رسانی در سیستم ایمنی بدن هم دیده می‌شود. مثلاً وقتی یک سلول عفونی می‌شود، گلبول های سفید ( لمنوسیت های  (T به پروتئینهای بیگانه موجود بر روی سطح آن می‌چسبند. این سیگنال که در اثر اتصال ایجاد شده است، باعث آغاز یک عکس العمل ایمنی می‌شود. امروزه تحقیقات زیادی درباره روش های مختلف پیام رسانی بین سلول‌ها انجام می‌شود. درک بهتر این روش‌ها به ما کمک خواهد کرد تا درمان بسیاری از بیماریهای خطرناک امروزی مانند ایدز، سرطان و ... را بیابیم.

 

ما کجا ایستاده ایم؟

موقعیت هر ستاره در آسمان به همان روشی معلوم می‌شود که موقعیت یک نقطه در روی زمین با آن مشخص می‌گردد. در روی زمین به هر نقطه یک طول و عرض جغرافیایی نسبت می‌دهیم و به همین ترتیب به ستارگان در آسمان نیز یک جفت عدد، که برای هر ستاره عددی است منحصر به فردـ نسبت می‌دهیم. که بُعد و ارتفاع ستاره نام دارد. این نشانی‌ها با گذشت زمان، به کندی بسیار تغییر می‌کنند  از این رو، اگر بخواهیم دقیق باشیم، باید تاریخی را که ستاره دارای بعد و ارتفاع خاصی بوده است، مشخص کنیم. این تاریخ را دوره می‌نامند.

تغییرات اندک این ارقام در نتیجه‌ی پدیده‌ای است به نام "تقدیم اعتدالین" که خود از حرکت تقدیمی محور زمین حاصل می‌شود. بر اثر این پدیده، نقطه‌ی اعتدال بهاری، نقطه‌ای که بُعد از آن اندازه گرفته می‌شود، پیوسته به سمت مغرب تغییر مکان می‌دهد. بُعد و ارتفاع ستارگان و اجرام آسمانی دیگر در جداول و تقویم‌های نجومی گوناگون فهرست شده‌اند.

1- مدارهای عرض جغرافیایی

استوا خطی است فرضی که کره‌ی زمین را به دو نیم‌کره‌ی شمالی و جنوبی تقسیم می‌کند. هر نیم‌کره با رسم دوایری فرضی که موازی استوا هستند و مدارهای عرض جغرافیایی نام دارند تقسیم می‌شود. هر یک از این مدارها با ارقامی مشخص می‌شوند که در نیم‌کره‌ی شمالی از صفر در استوا شروع می‌شود و به 90 درجه‌ی شمالی در قطب شمال پایان می‌پذیرد و همین طور در نیم‌کره‌ی جنوبی که از صفر در استوا شروع می‌شود و تا 90 درجه‌ی جنوبی در قطب جنوب ادامه دارد. گاهی اوقات به جای واژه‌ی شمالی از حرف N و به جای واژه‌ی جنوبی از حرف S استفاده می‌شود. مدارهای عرض جغرافیایی برای بیان فاصله‌ی زاویه‌ای هر نقطه از استوا بر حسب درجه، به کار می‌رود. این فاصله را عرض جغرافیایی آن نقطه می‌خوانند. عرض جغرافیایی تا نزدیک‌ترین درجه بیان می‌شود. وقتی دقت بیش‌تر مورد نظر باشد این زوایا را بر حسب درجه، دقیقه و ثانیه‌ی قوس بیان می‌کنند.

2- نصف النهارها

برای به دست آوردن طول جغرافیایی یک نقطه، از مدارهای نصف‌النهار استفاده می‌کنیم. نصف النهارها همگی از قطب شمال و جنوب گذشته و برابر می‌باشند. و چون هیچ برتری نسبت به یکدیگر ندارند برای استفاده از آنها باید یکی را به عنوان نصف النهار مبدأ برگزید و بقیه را بر مبنای آن نام‌گذاری کرد. در سال 1884، در یک توافق بین‌المللی تصمیم گرفته شد که نصف النهاری که از گرینویچ می‌گذرد، نصف النهار مبدأ (نصف النهار صفر) به شمار آید. و با انتخاب نصف‌النهار مبدأ بقیه‌ی نصف النهارها بر اساس محل‌شان نسبت به نصف النهار مبدأ به نصف النهار شرقی و غربی تقسیم شدند. در زیر می‌توانید با جا به جا کردن نقطه‌ی سیاه بر روی کره‌ی زمین طول و عرض جغرافیایی مناطق مختلف را ببینید. Longitude یعنی طول جغرافیایی و Latitude یعنی عرض جغرافیایی  .

3- کره آسمان

کره‌ای است فرضی هم محور و هم مرکز با کره‌ی زمین. از دید ناظر زمینی تمام اجرام سماوی بر روی این کره قرار دارند. به دلیل اینکه کره‌ای فرضی می‌باشد لذا نمی‌توان برای آن شعاعی در نظر گرفت. محل تقاطع محور کره‌ی آسمان با شمال کره‌ی سماوی را قطب شمال سماوی و در جنوب، قطب جنوب سماوی می‌نامند. خط فرضی که کره‌ی آسمان را به دو نیم‌کره‌ی شمالی و جنوبی تقسیم می‌کند، معدل النهار نام دارد. معدل النهار و استوای زمین هر دو بر یک صفحه قرار دارند. ولی شعاع معدل النهار بسیار بزرگ‌تر از استوا می‌باشد.

4- مدارهای میل

مشابه مدارهای عرض جغرافیایی بر روی کره‌ی زمین می‌باشد و موازی معدل النهار در شمال و جنوب آن به صورت فرضی رسم شده و دو نیم‌کره‌ی شمالی و جنوبی را به تقسیم‌های فرعی دیگری قسمت می‌کند. از این مدارها برای بیان فاصله‌ی زاویه‌ای میان یک شی در آسمان و معدل النهار استفاده می‌شود، و این فاصله بر حسب درجه‌ی زاویه، ارتفاع (میل) آن شی نامیده می‌شود. و طریقه‌ی نام‌گذاری آن مانند عرض جغرافیایی کره‌ی زمین می‌باشد.

5- دایره های ساعتی

نصف النهارهای طول جغرافیایی زمین نیز همتای خود را بر کره‌ی بزرگ‌تر دارند که دوایر ساعتی نامیده می‌شوند. این دوایر از قطب‌های شمال و جنوب سماوی می‌گذرند. آنها همگی از حیث اندازه و اهمیت یکسانند. بنابر توافقی بین‌المللی یکی از این دوایر به عنوان دایره‌ی ساعتی مبدأ برگزیده شده است. دایره‌ی ساعتی که بدین طریق مشخص شده، دایره‌ای است که از نقطه‌ی اول حَمَل (گرینویچ آسمان) می‌گذرد. نقطه‌ی اول حمل، نقطه‌ای است بر معدل النهار که با علامت γ نموده می‌شود. و برابر است با اول فروردین. خورشید در حرکت ظاهری خود در آسمان هنگامی که از نیم‌کره‌ی سماوی جنوبی به نیم‌کره‌ی سماوی شمالی می‌رود، در این نقطه استوا را قطع می‌کند. وقتی خورشید در این نقطه است طول شب و روز در همه‌ی نقاط زمین برابرند. به دایره‌ی ساعتی مبدأ نام دایره‌ی ساعتی اعتدال داده‌اند. در زیر می‌توانید با جا به جا کردن محل ستاره تغییر بُعد و ارتفاع آن را ببینید. Altitude یعنی ارتفاع و azimuth  یعنی بُعد ستاره.

 

6- بیان ریاضی طول و عرض جغرافیایی و بُعد و ارتفاع

اگر محور z‌ها محور زمین باشد، و محور x‌ها از گرینویچ بگذرد، آن گاه φ را طول جغرافیایی می‌نامند. با یک تفاوت کوچک که دامنه‌ی φ در ریاضی از 0 تا 360 درجه است اما در جغرافیا برای زوایای بیش‌تر از 180 درجه از سوی مخالف می‌رویم و به آن غربی می‌گوییم. برای مثال به جای زاویه‌ی 270 درجه می‌گوئیم 90 درجه‌ی غربی. اما زاویه‌ی متمم θ را عرض جرافیایی می‌نامیم. و اگر منفی شود یا همان منفی را به کار می‌بریم و یا جنوبی می‌نامیمش. برای مثال زاویه‌ی θ برابر 120 درجه است. که متمم آن می‌شود 30- درجه (θ-90=λ). پس عرض جغرافیایی مورد نظر ما 30 درجه‌ی جنوبی یا 30- درجه است. اما برای کره‌ی آسمان، محور x‌ها از نوروز (نقطه‌ی اول حمل) می‌گذرد. و به زاویه‌ی φ بُعد می‌گوییم. اما از صفر تا 24 عدد می‌دهیم. (معادل 24 ساعت) و به جای عرض جغرافیایی، ارتفاع می‌گوییم، یعنی به متمم زاویه‌ی θ. در این نام‌گذاری انقلاب سیفی (اول تیر) بُعد 6 دارد، مهرگان بُعد 12 و شب یلدا بُعد 18 و نوروز بُعد 24 یا صفر دارد.

7- به دست آوردن عرض جغرافیایی محل زندگی تان

می‌توان عرض جغرافیایی محل مورد نظرتان را با این روش به آسانی پیدا کنید. برای این کار نیاز به استفاده از شاخصی دارید. طول سایه‌ی شاخص را در اول فروردین یا اول مهر ماه اندازه بگیرید. توجه داشته باشید که سایه‌ی شاخص را باید در یک سطحی صاف و افقی اندازه‌گیری کنید. مثلثی مانند تصویر زیر بکشید. دقت کنید که هر میلیمتر آن برابر یک سانتی‌متر از طول سایه یا طول شاخص می‌باشد. زاویه‌ی بالای مثلث را اندازه بگیرد. این زاویه، عرض جغرافیایی محل مورد نظرتان می‌باشد. در اول فروردین و اول مهر، خورشید مستقیماً بالای استوا قرار دارد. برای مثال عرض جعرافیایی برای شکل زیر ۵۰ درجه می‌باشد.

8- ساخت دستگاه ارتفاع سنج

ارتفاع ستارگان نیز مانند خورشید تغییر می‌کند و امتدادشان نیز در شب‌های مختلف سال تغییر می‌کند. با یک وسیله‌ی خیلی ساده می‌توان نحوه‌ی حرکت آنها را در آسمان مشاهده کرد. برای ساخت ارتفاع سنج به این وسایل نیاز داریم :

1.     نقاله‌ی دایره‌ای به قطر 10 سانتی‌متر

2.     نقاله‌ی نیم‌دایره‌ای به قطر 10 سانتی‌متر

3.     یک قطعه چوب به ابعاد 6/12*2*2 سانتی‌متر

4.     قطعه‌ی دیگری از چوب به ابعاد 2/1*15*15 سانتی‌متر

5.     مقوای ضخیم

6.     4 عدد پیچ 6 میلیمتری

7.     دو عدد سنجاق

8.     ریسمان پنبه‌ای محکم

9.     وزنه‌ی کوچک

10.کاغذ میلیمتری

11.نوار چسب

در ابتدا یک لوله به طول 10 سانتی‌متر از مقوای ضخیم درست کنید. مقوا را دور یک مداد خم کنید و دو طرف آن را نوار چسب بچسبانید، یک لوله درست می‌شود. با مته یک سوراخ کوچک در مرکز نقاله‌ی نیم‌دایره‌ای تعبیه کنید، به طوری که سنجاق ترسیم در آن محکم قرار گیرد. مطابق تصویر زیر در امتداد خط مستقیم نقاله را به مقوا بچسبانید.

نقاله را با کمک سنجاق ترسیم به بالای چوب نصب کنید، به طوری که به راحتی بتواند حول سنجاق دوران کند. یک عقربه روی چوب درست زیر درجه‌ی صفر نقاله وقتی لوله کاملاً افقی قرار گرفته است، رسم کنید. یک عقربه به طول 5/4 سانتی‌متر از مقوا درست کنید و به پایه‌ی چوبی بچسبانید. یک شاقول با نخ پنبه‌ای و وزنه‌ی کوچکی درست کنید و آن را توسط سنجاق معمولی به طرف دیگر چوب بیاویزید. به تصویر زیر توجه کنید.

پنچ سوراخ در نقاله‌ی دایره‌ای با مته تعبیه کنید. سوراخ مرکزی به اندازه‌ای باشد که سنجاق ترسیم در آن جا بگیرد. در چهار سوراخ دیگر باید پیچ‌های 6 میلیمتری نصب شود. مطابق تصویر زیر.

پایه‌ی چوبی را به مرکز نقاله‌ی دایره‌ای شکل با سنجاق ترسیم محکم کنید. به طوری که چوب بتواند حرکت کند. البته خیلی روان نباشد. نقاله‌ی دایره‌ای را به تکه‌ی دیگر چوب پیچ کنید. از واشر مقوایی استفاده کنید. به طوری که نقاله با پایه‌ی چوبی فاصله داشته باشد تا سنجاق ترسیم گیر نکند. با توجه به تصویر زیر.

چوب باید قائم باشد. یعنی شاقول باید مطابق شکل زیر درست از وسط آن آویزان باشد. این دستگاه را ارتفاع سنج می‌نامند. و با آن می‌توان ارتفاع ستاره را از سطح افق و سمت آن (بُعد)، یعنی زاویه‌ای که با امتداد شمال و جنوب می‌سازد، تعیین کرد. دستگاه را روی یک سطح افقی قرار دهید، به طوری که صفر نقاله دایره‌ای به طرف شمال و رقم 180 آن به طرف جنوب قرار گیرد. برای پیدا کردن ارتفاع و بُعد یک ستاره باید به این ترتیب عمل کنید. پایه‌ی دستگاه را ثابت بگیرید و چوب را بگردانید و نقاله را بالا و پایین ببرید تا بتوانید ستاره را از داخل لوله ببنید. ارتفاع را از روی نیم‌دایره‌ای و بُعد (سمت) را از روی نقاله‌ی دایره‌ای اندازه بگیرید.

جریان خیار شوری

جریان خیار شوری

آیا میزان برق مصرفی شما بالا رفته است؟ فکر می کنید خیار شور می‌تواند در این زمینه به شما کمکی کند!؟

وسایل مورد نیاز

• خیار شور

• چاقوی جیبی

• مداد

• دو عدد گیره ی سوسماری

• فویل آلومینیوم

• یک زنگ اخبار دوازده ولتی کوچک

 

روش کار: 

1- یک ورقه ی فویل آلومینیومی را چندین بار تا کنید تا نوار ضخیمی به اندازه ی حدوداً 5/2 در 5/7 سانتی متر درست شود.

 

2- با استفاده از چاقوی جیبی، چوب روی مداد را در ابتدا و وسط آن بردارید. سعی کنید سر مداد به اندازه ی 2 سانتی متر و وسط آن به اندازه ی یک سانتی متر لخت شود و گرافیت مغز آن معلوم شود.

3- وسط خیار شور را هم یک برش طولی 5/2 سانتی متر ایجاد کنید و نوار آلومینیومی را در آن شکاف قرار دهید. سر مداد را هم به شکلی که می‌بینید، در خیار شور فرو کنید.

4-  حال با استفاده از گیره های سوسماری سر منفی زنگ اخبار را به نوار آلومینیومی وصل کنید. قطب مثبت را هم به قسمت وسط مداد وصل کنید و مطمئن شوید که به گرافیت متصل شده اید. آیا صدای زنگ را می‌شنوید؟

5- اگر بعد از مدتی زنگ خاموش شد، می توانید از یک ورق آلومینیومی و یک خیار شور جدید استفاده کنید!

 

در این جا شما خیار شور را به باتری تبدیل کرده اید. قبلاً هم در باتری های میوه ای چنین کاری را انجام داده بودیم. اما اگر بخواهیم  توضیح بیش تری دهیم باید بگوییم که:

خیار شور حاوی آب نمک است که آن هم سرشار از ذرات ریز بارداری به نام یون می باشد. آلومینیوم و گرافیت با این یون ها واکنش می‌دهند و نوعی جنگ بین دو ماده صورت می‌گیرد. ماده ای که کشش قوی تری دارد، یعنی آلومینیوم، الکترون ها را از گرافیت  جدا می‌کند و به سمت خود می‌کشد و جریانی از الکترون ها در مداد پدید می‌آید که زنگ اخبار را به صدا در می‌آورد.

 

اغلب باتری‌ها مثل باتری ماشین یا فلاش با همین اصول باتری خیارشوری کار می‌کنند. یعنی در آن ها دو فلز متفاوت در مایع یا خمیری پر از یون قرار گرفته اند و جریان تولید می‌کنند.

 

چشم رنگی

وقتی یک شئ رنگی را می‌بینیم، سه عامل مهم در این پدیده نقش دارند: منبع نور، جسم و چشم ما. نور از منبع نور به جسم و پس از بازتاب از جسم به چشم ما می‌رسد. پس برای درک کامل عوامل مؤثر در تفاوت رنگ اجسام، باید این سه عامل را در کنار هم بررسی کنیم. در این مقاله، چشم را که شاید پیچیده ترین این سه عامل باشد، بررسی می‌کنیم و اثر منبع نوری و جسم را مطالعه خواهیم کرد.

چرا ما بینایی رنگی داریم؟

حیوانات برای کسب اطلاعات از محیط اطراف خود، از نور و صدا استفاده می‌کنند. آن ها از این راه با هم ارتباط برقرار می‌کنند، به هم هشدار می‌دهند و یا به کمک آن، غذای خود را پیدا می‌کنند. پس اگر این حواس، در یک گونه، قوی تر باشند، شانس بقای آن حیوان نیز بیش تر خواهد شد.

 بسیاری از حیوانات ( مثلاً سگ ها و گربه ها ) بینایی رنگی ندارند. شاید به این دلیل است که جانوران در طی تکامل، ویژگی هایی را حفظ می‌کنند که منافع آن در یک مدت زمان کوتاه حاصل شود. یعنی سگ ها و گربه‌ها بینایی رنگی را مفید نمی دانستند، ولی انسان‌ها آن را مفید می دانستند.

ما هرگز نمی توانیم در این باره با قطعیت اظهار نظر کنیم. اما می‌توان یک توجیه نسبتاً منطقی برای آن ارائه کرد. گربه سان ها ( گربه ، شیر ، پلنگ ، ببر و غیره ) شکارچی هستند. طعمه ی آن ها در دشت‌ها و مراتع زندگی ‌کنند. پس بهتر است، چشم آن ها حرکت اشیاء را تشخیص دهد تا تنوع رنگی آن ها را. گاوها و گوسفندها هم به بینایی رنگی نیازی ندارند. آن ها برای پیدا کردن غذای خود از یک دستور بسیار ساده استفاده می‌کنند: "اگر چیزی حرکت نمی کند، می‌توانی آن را بخوری".

 

اما پرندگان ، نخستین‌ها ) میمون، گوریل ، انسان و ... ) و برخی از حشرات مانند زنبورها، بینایی رنگی دارند، زیرا رژیم غذایی آن ها پیچیده تر است. آنان باید بدانند که یک میوه چه وقت می‌رسد و یا کدام غذا سمی است. رنگ به آن ها کمک می‌کند تا در این باره تصمیم گیری کنند.

 

شکی نیست که اجداد ما هم بینایی رنگی نداشتند. بنابراین می‌توان نتیجه گیری کرد که انجام بسیاری از فعالیت های پیچیده ای که وظیفه ی چشم است مثلاً ( شناختن یک دوست )، بدون داشتن بینایی رنگی هم امکان پذیر است. در واقع تشخیص رنگ، مهارتی است که ضروری نیست، اما زندگی را برای ما خوشایند می‌کند.

 

چشم

چشم انسان با وجود کوچکی، اندام بسیار پیچیده ای است. چشم، تقریباً یک اینچ(  2.54 سانتی متر ) پهنا، یک اینچ عمق و 0.9 اینچ ارتفاع دارد. قصد داریم قسمت های مختلف چشم انسان را بررسی کنیم و تأثیر هر یک از آن ها را در بینایی بیان کنیم. معمولاً چشم را به دوربین عکاسی تشبیه می‌کنند. عدسی چشم را با لنز دوربین و شبکیه را با فیلم آن مقایسه می‌کنند. بر روی شبکیه، میلیون‌ها گیرنده وجود دارند که نسبت به نور حساس هستند. عنبیه هم مانند دیافراگم دوربین است و نور ورودی به چشم را کنترل می‌کند. اما در چشم انسان دو نقطه وجود دارد که در دوربین عکاسی وجود ندارد: نقطه ی کور و لکه ی زرد.

 

نقطه ی کور

نقطه ی کور بخشی از چشم است که هیچ گیرنده ای در آن وجود ندارد. تمام پایانه های عصبی که از گیرنده های چشم خارج می شوند، از گیرنده های چشم به هم متصل شده و در این نقطه از چشم خارج می‌شوند و در نهایت از طریق اعصاب بینایی به مغز می‌رسند، بیش تر افراد از وجود این نقطه در چشم خود آگاه نیستند. 

 

یک آزمایش ساده

اگر می‌خواهید در عمل، وجود این نقطه را حس کنید، چشم راست خود را با دست بپوشانید و به دایره ی قرمز خیره شوید. سپس به تدریج صورت خود را به سمت مانیتور ببرید. مربع قرمز ناپدید خواهد شد. ( می توانید چشم چپ را ببندید و به مربع خیره شوید. در این صورت دایره ناپدید می‌شود (

یک روش ساده ی دیگر برای اطمینان از وجود این نقطه آن است که شست های خود را در کنار هم و در مقابل خود قرار دهید. شست چپ خود را به آرامی به سمت چپ ببرید و سعی کنید بینایی خود را روی شست راست متمرکز کنید. وقتی فاصله ی شست‌ها تقریباً به اندازه ی یک دست برسد، شست چپ شما ناپدید می‌شود. پس چشم آن قدر هم که به نظر می‌رسد، بی نقص نیست.

 

لکه ی زرد

لکه ی زرد، قلب بینایی رنگی ماست. درست است که ما در هنگام دیدن، این لکه را احساس نمی کنیم؛ اما در واقع بینایی دقیق ما توسط همین ناحیه ی کوچک تأمین می‌شود. وقتی کتاب می‌خوانید، یا وقتی با دقت به چیزی نگاه می‌کنید، لکه ی زرد به شما قدرت تفکیک مناسب می‌دهد؛ به همین علت افرادی که دارای لکه ی زرد آسیب دیده باشند، از نظر قانونی نابینا محسوب می‌شوند و اجازه ی انجام برخی کارها به آن ها داده نمی شود. حال مطالبی را درباره ی گیرنده های نوری چشم بیان می کنیم و دوباره به طور مفصل راجع به لکه ی زرد بحث خواهیم کرد.

 

گیرنده های نوری - مخروط‌ها و میله ها

گیرنده های نوری شبکیه به دو دسته تقسیم می‌شوند، مخروط‌ها و میله ها. این نام گذاری بر اساس شکل تقریبی مقطع عرضی این گیرنده‌ها زیر میکروسکوپ انجام شده است. میله‌ها مسئول بینایی ما در شب هستند و مخروط‌ ها بینایی رنگی ما را در روز تأمین می‌کنند. بیش از صد میلیون گیرنده در شبکیه وجود دارد.

مخروط‌ها و میله ها، تصویر با میکروسکوپ الکترونی تهیه شده است.

 

قسمت های مختلف سلول های مخروطی و میله ای

 

 این گیرنده‌ها از بعضی جهات شبیه به موهایی هستند که به عنوان گیرنده ی صوتی در گوش کار می‌کنند، اما یک تفاوت عمده بین آن ها وجود دارد:

مخروط‌ها و میله‌ها در چشم توزیع شده اند و این امر به مغز کمک می‌کند تا بتواند موقعیت اشیاء نسبت به هم را به سادگی درک کند. در صورتی که برای تشخیص موقعیت منبع صوت با استفاده از گوش، به پردازش پیچیده تری نیاز داریم.

 چشم، سیگنال های گیرنده های نوری را به مغز می‌فرستد. مغز با استفاده از این سیگنال ها، نقشه ای از تصویر تشکیل شده بر روی شبکیه پدید می آورد. این اتفاق، بسیار شبیه چیزی است که در دوربین های دیجیتالی رخ می دهد، اما یک تفاوت اساسی بین چشم و این دوربین‌ها وجود دارد که بسیار جالب است.

در دوربین، فاصله ی تمام نقاط از یکدیگر یکسان است. یعنی گیرنده های نور به طور یکنواخت توزیع شده اند. اما در چشم تقریباً تمام مخروط‌ها در لکه ی زرد قرار دارند. می‌توان گفت که در لکه ی زرد تقریباً هیچ میله ای وجود ندارد. به همین دلیل هر چه از لکه ی زرد دور شویم، دقت بینایی ما کاهش پیدا می‌کند. در شکل تراکم مخروط‌ها و میله‌ها بر حسب فاصله از لکه ی زرد نشان داده شده است. تقریباً 6 میلیون مخروط در شبکیه قرار دارد. مخروط‌ها در محیط هایی که روشنایی زیاد نیست ( تاریک و یا کم نور )، کارآیی چندانی ندارند. در این شرایط میله‌ها به کار می‌افتند. در چشم حدود 125 میلیون میله وجود دارد.

تراکم مخروط‌ ها و میله ‌ها بر حسب فاصله از لکه ی زرد

در واقع حداکثر دقت بینایی ما در یک ناحیه ی بسیار کوچک متمرکز شده است. پس چه طور این موضوع را حس نمی کنیم؟ چشم دائماً حرکت می‌کند. این حرکت باعث می‌شود که تصویر نقاط مختلفی روی لکه ی زرد بیافتد و به این ترتیب جزئیات تمام ناحیه ای که در معرض دید ما قرار دارد، مشاهده می‌شود. مغز با استفاده از سیگنال هایی که قبلاً دریافت کرده، جزئیات مربوط به نقاطی را که هم اکنون تصویر آن ها روی لکه نیست، بازسازی می‌کند تا ما بتوانیم تصویر واضحی ببینیم.

 در داخل گیرنده های نوری چشم، یک ماده شیمیایی وجود دارد که نسبت به تغییرات نور حساس است. این ماده را "رنگ دانه ی بصری" می‌نامند. هر کدام از این رنگ دانه‌ها نسبت به طول موج خاصی حساس هستند. گیرنده های نوری چشم نسبت به طول موج های 400 تا 700 نانومتر ( تقریباً ) واکنش نشان می‌دهند. میله‌ها و هر کدام از سه نوع مخروطی که در چشم ما قرار دارند، رنگ دانه ی خاص خود را دارند و در نتیجه هر کدام نسبت به طول موج خاصی عکس العمل نشان می‌دهند. این عکس العمل متفاوت، اساس بینایی رنگی ماست. چون نحوه ی کار میله‌ها ساده تر است، ابتدا آن را شرح می‌دهیم.

میله ها

رنگ دانه ای که در میله‌ها وجود دارد نسبت به طول موج های کوتاه حساس تر است؛ یعنی نسبت به نورهای آبی، واکنش شدیدتری نشان می‌دهد، به نمودار شکل نگاه کنید.

 در نمودار، حساسیت نسبی میله‌ها و میانگین حساسیت سه نوع مخروط نشان داده شده است. از این نمودار چند نکته ی مهم مشخص می‌شود:

نمودار حساسیت نسبی میله‌ها و مخروط ها

میله‌ها نسبت به مخروط ‌ها حساسیت بیش تری در مقابل روشنایی دارند. نمودار نشان می‌دهد که عکس العمل آن ها نسبت به نور، حدوداً هزار بار بیش تر از مخروط هاست. یعنی آن ها می‌توانند نوری را حس کنند که باید حداقل هزار بار قوی تر شود تا مخروط ها هم آن را حس کنند.

در قله ی منحنی، حساسیت میله‌ها در وسط طیف مرئی قرار ندارد و به سمت چپ متمایل است. به عبارت دیگر بینایی ما در نور کم نسبت به نور آبی حساس تر است تا نسبت به نور قرمز. این نکته در طراحی کابین خلبان ها نقش مهمی دارد.

 

کابین خلبان

برای توضیح این موضوع، لازم است تا بیش تر با نحوه ی کار گیرنده های نوری آشنا شوید. وقتی فتون ( یک بسته ی نوری ) به یک گیرنده می‌رسد، رنگ دانه ی بصری آن دچار نوعی تغییر شیمیایی می‌شود که پس از یک زمان کوتاه مجدداً به وضعیت اولیه ی خود بر می‌گردد؛ اما دراین فاصله، گیرنده حساسیت خود را موقتاً از دست می‌دهد. چشم ما این زمان را با توجه به روشنایی محیط تنظیم می‌کند. اگر مدت زیادی در آفتاب باشید و سپس به درون ساختمان بروید ( یا برعکس )، چند ثانیه طول می‌کشد تا چشم شما با روشنایی این محیط جدید وفق پیدا کند. در چنین شرایطی، میله‌ها نسبت به مخروط ‌ها زمان بیش تری لازم دارند تا با این شرایط سازگار شوند.

کابین هدایت بویینگ 727 در شب

حال فرض کنید که خلبان در شب مشغول هدایت هواپیماست. در این شرایط، چشمان او با محیط تاریک وفق پیدا کرده اند، تا بتواند بهتر ببیند. درعین حال لازم است که او عقربه‌ها و تجهیزات درون هواپیما را هم به خوبی ببیند. برای حل این مشکل تمامی چراغ های درون کابین خلبان قرمز ساخته می‌شوند. چرا؟ چون حساسیت میله‌ها نسبت به نور قرمز بسیار کم است، در نتیجه اختلالی در سازگاری چشم های خلبان با تاریکی بیرون ایجاد نمی شود. ولی مخروط ها چراغ های قرمز را به راحتی می‌بینند و در نتیجه خلبان می‌تواند به راحتی هر دو را مشاهده کند. در شب، تشخیص جزئیات با استفاده از میله‌ها بسیار دشوار است، چون تعداد میله ‌ها در لکه ی زرد - که مرکز بینایی ماست - بسیار کم است. اگر در شب مستقیماً به یک ستاره ی کم نور نگاه کنید آن را نخواهید دید، ولی اگر چشم خود را کمی منحرف کنید ستاره مجدداً ظاهر خواهد شد.

 اما چرا لازم است که ما دو سیستم بینایی مستقل از هم داشته باشیم؟ زیرا هر دوی آن ها در کار خود تخصص بسیار بالایی دارند؛ مخروط ‌ها برای دید در روز که تفکیک رنگ و وضوح بالا مورد نیاز است و میله‌ها برای دید شبانه که تشخیص نور مهم تر از رنگ و وضوح آن است. واضح است که حیواناتی که یکی از این دو سیستم را ندارند، توانایی رقابت کم تری دارند. پستان داران که دارای هردو سیستم هستند، می‌توانند هم در شب و هم در روز فعالیت کنند.

 مخروط ها

در اکثرافراد، سه مخروط در چشم وجود دارد که به طول موج های بلند، متوسط و کوتاه نور مرئی حساس هستند. این مخروط ها را به ترتیب قرمز، سبز و آبی می‌نامیم. مخروط‌ ها در لکه ی زرد به طور فشرده در کنار هم قرار گرفته اند. تقریباً 64% کل مخروط های چشم، مخروط های قرمز، 32% آن ها سبز و فقط 2% آن ها آبی هستند؛ اما مخروط های آبی بیش ترین حساسیت را دارند. در بیش تر نقاط چشم، مخروط  های قرمز، سبز و آبی به طور خوشه ای در کنار هم قرار گرفته اند، اما در لکه ی زرد تعداد مخروط های آبی به طرز چشم گیری کاهش می‌یابد. هنوز هیچ کس علت این  امر را نمی داند.

نمودار حساسیت سه مخروط به طول موج

چرا فقط سه مخروط؟

ما سه نوع مخروط داریم. سگ ها دو نوع مخروط دارند و تعداد کمی از جانوران بیش تر از چهار نوع مخروط دارند. نوعی میگو وجود دارد که دارای 10 نوع حس گر رنگی مختلف است. اگر چشم را با گوش مقایسه کنیم به نکته ی جالب توجهی پی می‌بریم. چشم و گوش، بسیار شبیه یکدیگر هستند و وظیفه ی هر دو این است که یک محرک بیرونی را دریافت کنند و نتیجه را به صورت یک سیگنال به مغز ارسال کنند. ورودی هر دوی آن ها امواج است. چشم، نور ( امواج الکترومغناطیسی ) را و گوش، صوت ( امواج فشاری ) رادریافت می‌کند. در گوش، هزاران مو با طول های مختلف وجود دارد که نسبت به طول موج های مختلف یک موج فشاری ( صدا ) عکس العمل نشان می‌دهند، ولی در چشم، فقط 3 مخروط وجود دارد و همین 3 نوع مخروط، نسبت به تمام طول موج ها عکس العمل نشان می‌دهند. چرا تعداد مخروط ‌ها نیز مانند گیرنده های صدا زیاد نیست؟ اگر تنوع مخروط های چشم ما بیش تر بود مطمئناً جزئیات رنگی بیش تری را درک می‌کردیم، اما این کار به آن سادگی که ما فکر می‌کنیم نیست؛ زیرا:

تعداد محدودی رنگ دانه های بصری وجود دارد. بنابراین نمی توانیم به هر تعداد که مایل باشیم، تنوع حس گرهای رنگی خود را افزایش دهیم. به طور مثال میگوی گفته شده برای جداسازی رنگ های مختلف، از مایعات رنگی متفاوت استفاده می‌کند و نه از رنگ دانه ها.

وقتی گیرنده ای یک فوتون را دریافت می‌کند، گیرنده های دیگر نمی توانند آن را احساس کنند. پس اگر مخروط‌ ها تنوع بیش تری داشتند، حساسیت کلی چشم ما نسبت به نور کم تر می‌شد. این مشکل در گوش وجود ندارد، چون یک موج فشاری می‌تواند به طور هم زمان توسط چند گیرنده ی صوتی مختلف احساس شود.

چشم، هر تصویر را به تعداد زیادی نقطه تفکیک می‌کند. اگر قرار باشد تعداد حس گرهای رنگی موجود در هر یک از این نقطه‌ها افزایش یابد، مساحت این نقطه بیش تر خواهد شد. چون فضای شبکیه ی چشم محدود است، تعداد این نقاط کاهش می‌یابد. واضح است که اکنون تصاویر با تعداد نقاط کم تری در چشم تشکیل می‌شود که این امر موجب کاهش وضوح تصویر خواهد شد. شاید فکر کنید این مشکل با کوچک کردن اندازه ی مخروط ‌ها حل می‌شود، اما در این صورت هنوز مشکل قبلی باقی است.

حتی اکنون که سه نوع گیرنده ی نوری در چشم ما وجود دارد؛ حجم زیادی از فعالیت های عصبی، برای تجزیه و تحلیل اطلاعات آن لازم است. حال فرض کنید که با زیاد شدن مخروط‌ها، به چه میزان فعالیت عصبی نیاز داشتیم. به عنوان مثال میگو برای حل این مشکل، تعداد گیرنده های رنگی خود را کاهش داده است. گیرنده های چشم او فقط در یک نوار باریک افقی قرار گرفته اند.

نحوه ی توزیع سه مخروط در چشم. به ناحیه ی فاقد مخروط آبی توجه کنید

آبی، رنگ همیشه استثنایی

رنگ آبی ویژگی های منحصر به فرد فراوانی دارد. اول این که، چشم تمایل دارد برای کانونی کردن نور ورودی، از پاسخ مخروط های قرمز و سبز استفاده کند. این کار یک مسئله ایجاد می‌کند و آن این است که چون رنگ های مختلف در مکان های متفاوتی از چشم، کانونی می‌شوند، وقتی چشم خود را روی یک جسم غیر آبی رنگ متمرکز کنید، اجسام آبی رنگی که می‌بینید، مبهم خواهد بود. دوم این که قرنیه ی چشم، نور آبی را حدوداً دو برابر بیش تر از نورهای دیگر جذب می‌کند. به علاوه شبکیه هم تا حدودی همین اثر را دارد ( توجه کنید که سلول های عصبی چشم، جلوی گیرنده های نوری هستند و بخشی از نور را پیش از رسیدن به آن ها جذب می‌کنند). با افزایش سن، وضعیت چشمان شما از این نظر بدتر هم می‌شوند و نور آبی بیش تری را پیش از رسیدن به مخروط‌ها جذب می‌کنند. بنابراین توانایی انسان ها در تشخیص رنگ های آبی فقط 2% کل مخروط‌ها را تشکیل می‌دهد، اما حساسیت ما به نور آبی کم تر از نورهای دیگر نیست. به نظر می‌رسد که سیگنال خروجی مخروط های آبی در هنگام پردازش در مغز به نوعی تقویت می‌شود. در جدول زیر مخروط‌ها و میله‌ها با هم مقایسه شده اند:

مخروط ها	میله ها
مورد استفاده در دید روزانه	مورد استفاده در دید شبانه
حساسیت کم نسبت به نور	حساسیت بسیار زیاد به نور
عدم وجود آن ها باعث می‌شود فرد از نظر قانونی نابینا تلقی شود.	عدم وجود آن ها باعث شب کوری می‌شود.
وضوح و درک فضایی بالا	وضوح کم
تمرکز در لکه ی زرد	در لکه ی زرد وجود ندارند.
پاسخ سریع به نور باعث می شود تا  زمان تحریک کاهش یابد و تغییرات سریع تری از محرک حس شود.	پاسخ کند به نور باعث می شود تا زمان تحریک افزایش یابد.
رنگ دانه های موجود در آن ها کم تر از میله هاست، پس برای تشخیص تصاویر به نور بیش تری نیاز دارند.	رنگ دانه های بیش تری نسبت به مخروط ‌ها دارند، بنابراین می‌توانند نور کم تر را هم حس کنند.
	تعداد آن ها در چشم حدوداً 20 برابر مخروط هاست.
سه نوع رنگ دانه ی مختلف برای سه مخروط وجود دارد.	فقط یک نوع رنگ دانه دارند.
عامل ایجاد دید رنگی	عامل بینایی سیاه و سفید

عضویت در کانال رسمی پله آخر

لطفاً بر روی عکس زیر کلیک کنید

 

 

  لطفا جهت تهیه کتاب با شماره زیر تماس حاصل فرمایید 

  ارسال کتاب به کلیه نقاط ایران عزیز

66199781 - 021

 

بشقاب پرنده‌ها

 

آیا بشقاب پرنده حقیقت دارد؟ آیا موجودات هوشمند سیارات دیگر سعی دارند با ساکنان کره زمین تماس برقرار کنند؟

ماه ژوئیه سالگرد واقعه "رزول" است. در سال ۱۹۴۷ ساکنان مزرعه‌ای در شمال رزول در ایالت نیومکزیکوی آمریکا سقوط اشیای عجیبی در مزرعه‌شان را به پلیس گزارش دادند. تحقیقات رسمی نیروی هوایی آمریکا در مورد ماهیت این اشیا آن را قطعات یک بالن تجسسی تشخیص داد. اما بحث در مورد اینکه آیا قطعات پیدا شده در رزول متعلق به یک بشقاب پرنده بوده یا نه، همچنان ادامه دارد.

آیا تصور اینکه در گوشه‌ای دیگر از جهان، موجودات هوشمند دیگری زندگی می‌کنند، خیلی دور از ذهن است؟ موجوداتی که از سیارات خود به کره خاکی ما سفر می‌کنند تا با ما تماس بگیرند. چنین احتمالی چندان بعید به نظر نمی‌رسد اما آنچه که در میان دانشمندان و مردم عادی اختلاف ایجاد کرده است ادعاهای مردم در مورد دیدن موجودات ماورای زمین و بشقاب پرنده‌های حامل آنهاست.

دانشمندان ناسا، در تحقیقات خود همواره کلیه گزارش‌های مربوط به مشاهده اشیا پرنده ناشناس را یا بی‌اساس خوانده‏اند یا دلایل علمی برای بشقاب پرنده نبودن این اشیا ارائه کرده‌اند. بسیاری از اخترشناسان نیز می‌گویند که اشیا پرنده ناشناسی که مردم ادعا می‌کنند دیده‌اند در واقع اجرام آسمانی‌اند. این پدیده‌ها را مى توان، بسته به محل و منشاء آنها، به چهار دسته تقسیم کرد:

1. منشاء خارج از جو و درون منظومه شمسى
2. منشاءجوى
3. منشاء درون پوسته زمین
4. منشاء خطای انسانی

در هر یک از این دسته‌ها یک یا چند پدیده مرتبط با یوفو (اشیاى نورانى ناشناخته) دیده شده اســت که توضیح مختصرى در مورد هر یک ذکر مى‌شود.

 

1-  پدیده‌هاى با منشاء خارج از جو و درون منظومه شمسى

• سیاره زهره : وضعیت سیاره نورانى زهره و نزدیکى موقعیتش به افق به گونه‌اى است که اگر با شرایط جوى خاصى، مانند ابر آلودگى، همراه شود شبیه به یک شى نورانى خمیده کشیده مى‌شود.
• قطعات ماهواره‌ها: که به هنگام ورود به جو در ارتفاع‌هاى گوناگون مى‌سوزند و گاهى هم به سطح زمین مى‌رسند.
• شخانه‌ها یا آسمان سنگ‌ها : نادر دیده مى‌شوند. اما چون به صورت سوزان به سطح زمین مى‌رسند افراد عادى ممکن است آن را آنونا بدانند.
• بادها و فعالیت‌هاى خورشیدى : روى بار الکتریکى و رسانش الکتریکى جو تأثیر مى‌گذارند. این تأثیرگذارى اگر با شرایط مناسب جوى همراه باشد مى‌تواند پدیده‌هاى نورانى ایجاد کند. این نوع پدیده‌ها کمتر مطالعه شده است.

 2-  پدیده‌هاى با منشاء درون جو

• آذرخش گلوله‌اى:  شاید بتوان آن را صاعقه گلوله‌اى نیز نامید، در اثر تخلیه الکتریکى ابرها مى‌تواند به وجود بیاید گر چه مطالعه قطعى آنها در انتظار انجام است.

 

3- پدیده‌هاى با منشاء درون پوسته زمین

• نور زلزله: فیزیکدانان و زمین شناسان در دو سال اخیر منشاء پدیده‌اى را که معمولاً نور زلزله نامیده مى‌شد کشف کرده‌اند. به هنگام فعال شدن پوسته زمین، که معمولاً زلزله نتیجه مشهود آن براى ساکنان روى زمین است، ناهنجارى‌هایى در میدان مغناطیسى اطراف گسل‌ها به وجود مى‌آید. همزمان با این ناهنجارى‌هاى مغناطیسى، یون‌ها در محیط اطراف به وجود مى‌آیند. به دام افتادن این یون‌ها در میدان مغناطیسى محل، گسل حرکت منظمى از سمت میدان مغناطیسى قوى به ضعیف همراه با تابش در طول موج‌هاى مختلف ایجاد مى‌کند. این حرکت بسیارى از مواقع نوسانى است، مانند صفحه‌اى نورانى که حرکتى نوسانى انجام مى‌دهد. مشابه این پدیده در آزمایشگاه، آینه پلاسما نامیده مى‌شود. حرکت این یون‌ها، ممکن است در راستاى گسل یا محور عمود بر آن باشد.

 

4-  منشاء انسانی

امروزه بنا به گزارش‌ها و فاش شدن بسیاری از اسناد رسمی می‌فهمیم که این بشقاب پرنده‌ها ساخت خود انسان های زمینی است! البته اگر از تمامی داستان های تخیلی صرفنظر کنیم. پس دیگر نباید از دیدن بشقاب پرنده‌ها تعجب کرد زیرا وجود دارند و تعدادشان هم کم نیست ولی ساخت خود انسان های زمینی هستند. اکثر آنها برای مقاصد نظامی و جاسوسی طراحی می‌شوند که البته کاربردهای فراوان دیگری دارند. اگر روزی بشقاب پرنده ای را دیدید که جلوی شما آمد و پرسید: «آیا می‌توانید انگلیسی صحبت کنید؟» تعجب نکنید. نه به خاطر به یاد نداشتن زبان انگلیسی بلکه به خاطر این که ممکن است شما «سایفر» را دیده باشید.

سایفر یک پرنده بدون سرنشین و عمود پرواز، ساخت شرکت «سیکورسکی» آمریکا است که با تکنولوژی بشری ساخته شده و افراد هوشمند غیرزمینی (در صورت وجود!) نقشی در طراحی و ساخت آن ندارند. هر شخصی که این پرنده آهنی را در آسمان ببیند بدون گمان فکر می‌کند که یک بشقاب پرنده فضایی را دیده و چه بسیار افرادی که، با گزارش دیدن بشقاب پرنده در محل های آزمایش سایفر، موجبات خنده مهندسان شرکت سیکورسکی را فراهم کردند.

این موجود شبه فضایی خصوصیات خاصی دارد. قطرش حدود ۹۹/۶ متر، مساحت ملخ اصلی ۴/۲ مترمربع و وزن بارگذاری شده ۱۱۴ کیلوگرم است. سایفر با توانی که موتور AR-801 برایش به وجود می‌آورد، می‌تواند تا ارتفاع هشت هزار متر پرواز کند. نیروی این موتور ۳۷ هزار وات است که می‌تواند سرعتی معادل ۱۴۴ کیلومتر در ساعت بگیرد.

سایفر به دلیل حجم کم سوخت، تنها سه ساعت در آسمان است و در این مدت باز هم به دلیل گنجایش سوختش ۵۸ کیلومتر پرواز می‌کند. سایفر مانند هلی کوپتر «کومانچی» از سیستم هدفگیری خودکار و سامانه هدایت الکتریک (fly-by-Wire) که محصول مشترک شرکت بوئینگ و سیکورسکی است بهره می‌برد.

توانایی نشستن روی سطوح با زوایه ۱۵ درجه و فراز و فرود آنی به طول ۱۲ فوت را دارد که قابلیتی منحصر به فرد است. بلند شدنش کاملاً عمودی است و از راه دور هم کنترل می‌شود. این پرنده بدون سرنشین است. پس نشست و برخاست و بازگشت آن به مبدأ به صورت خودکار است. تنها با فشردن یک دکمه بازگشت، سایفر در هر نقطه ای و مکانی که باشد به خانه خود برمی گردد.

طراحی سایفر به گونه ای است که هم برای مقاصد نظامی و هم غیرنظامی کاربرد دارد. در اولین آزمایش هایی که در سپتامبر سال ۱۹۹۷ در محل آموزش ارتش آمریکا در ویرجینیا انجام شد، این پرنده‏ی خارق العاده، بسیار هوشمند بود و در تست های پروازی‏اش توانست تمامی بمب های عمل نکرده در ایالت ایندینیا را پیدا کند و حتی به کمک مگنومترهایش تونل های زیرزمینی، لوله های زیرگذر و سازه های زیرسطحی را مشخص و ردگیری کند.

در منطقه آزمایش شهری واقع در ایالت جورجیا (Mout)، سایفر بر فراز خیابان‌ها به پرواز درآمد و از درون پنجره‌ها حتی تا طبقات دوم عکسبرداری کرد و توانست اهداف به اندازه یک آدم را شناسایی کند. در آزمایش سال ۱۹۹۶ در مدرسه پلیس ایالت آلاباما از فراز آدمک های مصنوعی (به عنوان آشوب طلب) از ارتفاع ۱۵۰ متری گاز اشک آور رها کرد. همچنین از سقف ساختمانی یک بسته ۵۰ کیلویی را برداشت و تا مقصدش (آشیانه اش) با خود حمل کرد.

طرح سکوی عملیاتی چند منظوره‏ی امنیتی ـ حفاظتی برای مقاصدی مثل کنترل، ترابری، نظامی و شناسایی محیط در اوایل سال ۱۹۹۲ شروع شده است. شرکت سیکورسکی مدل جدیدتری با نام «سایفر ۲» ملقب به اژدهای جنگنده ساخته است که می‌تواند ۲۰ کیلوگرم بار را به مدت دو ساعت حمل کند. وزن آن ۱۰۰ کیلوگرم و حداکثر سرعت آن ۲۳۰ کیلومتر در ساعت است. تنها تفاوت ظاهری آن با مدل قبلی بال های مجاور است. به هرحال شرکت سیکورسکی یک قرارداد ۴۶/۵ میلیون دلاری برای ساخت دو فروند پیش مدل و چهار ایستگاه زمینی با نیروی دریایی آمریکا منعقد کرد و به سرعت در فاصله کمی پس از انعقاد قرارداد اول، یک قرارداد دیگر به ارزش ۷۶/۳ میلیون دلار برای تولید ۱۵ فروند مدل استاندارد با نیروی دریایی بست.

یکی از عمده تفاوت های سایفر با دیگر محصولات شرکت سیکورسکی، صرفنظر از شکل عجیب آن، حذف ملخ دم آن است. چرخش ملخ باعث ایجاد گشتاوری در جهت چرخش می‌شود که توسط ملخ دم، نیرویی خلاف جهت برای خنثی کردن این گشتاور اعمال می‌شود. ولی در سایفر، ملخ پایین را، با سیستم عکس کننده انتقال نیرو به موتور حاصل می‌کند تا این گشتاور را خنثی کند. این موجود شگفت انگیز شاید برای شرکت های غربی پدیده ای جدید باشد ولی برای روس‌ها خیر!

از سال ۱۷۵۴ که میخاییل لوموتولف طرح خود را کشید تا سال ۱۹۴۷ که کاموف مدل Ka-8 خود را ساخت و حتی مدل های Ra-50 (کوسه سیاه) و غیره، همیشه ملخ هم محور، استفاده می‌شد و دم تنها برای پایداری عرضی بود. حال اگر هلی‏کوپترها دایره ای شکل باشند، دیگر به دم هم احتیاجی نیست و از این جا به Ka-137 می‌رسیم یعنی توپ پرنده روس‌ها که در سال ۱۹۹۸ ساخته شد. این توپ پرنده که برای کارهای تحقیقاتی، مراقبت از لوله های نفت و گاز، اکتشافات محیطی، کنترل ترافیک و عملیات ضد تروریست (مانند سایفر) طراحی شده بود، از یک موتور پیستونی آلمانی با توان ۴۸ کیلووات بهره می‌برد. قطر ملخ مرکزی آن ۳/۵ متر و ارتفاع ۸۸/۱ متر داشت. وزنش نسبت به سایفر بیشتر است (۲۸۰ کیلوگرم) و حداکثر سرعت ۱۷۵۴ کیلومتر در ساعت و برد ۵۳۰ کیلومتر و سقف پروازی پنج هزار متر دارد. از لحاظ عملکرد از سایفر بهتر است، ولی اندازه‏ی بزرگتری دارد.

 

 

نتیجه گیری

همیشه پاسخ من به آنهایی که قسم می‌خورند با چشمان خودشان بشقاب پرنده‌ای را دیده‌اند که در آسمان ظاهر شده و ناگهان پس از چند دقیقه ناپدید شده، این است که : چرا باید موجوداتی هوشمند و پیشرفته از نظر فناوری، این همه وقت و انرژی صرف کنند که به دیدن ما بیایند، اما پس از چند دقیقه بدون پیاده شدن و حتی معرفی خود اینجا را ترک کنند؟ آنها می‌توانند دست کم مدتی در مداری اطراف زمین بمانند، سپس اینجا را ترک کنند. در این مدت، بدون شک ما آنها را در رادارها ردیابی می‌کنیم. اما هیچ راداری هرگز بشقاب‌های پرنده را ردیابی نکرده، اگر چه برای این کار بسیار سعی شده است. سرانجام این که، هربار که ما نوری عجیب را می‌بینیم، دلیل بر این نیست که از شی‌ای ناشناخته و مسافرانی از اعماق فضا تابش شده است؛ در بسیاری موارد، علت دیدن بشقاب پرنده، فقط بازتاب نورخورشید از چاله‌های هوایی است که همه‌ی هوانوردان با آن آشنا هستند.

آسان ترین روش ضرب کردن اعداد روش ضرب آسان اعداد

روشی جالب برای ضرب اعداد :

شما می توانید با یک شیوه ی فوق العاده در ریاضیات و بدون ماشین حساب ضرب اعداد را انجام دهید. پس از یاد گرفتن این شیوه قادر خواهید بود تمام اعداد را چه بزرگ و چه کوچک، چه تک رقمی و چه چند رقمی به راحتی در یکدیگر ضرب کرده و پاسخ آنها را به راحتی و بدون استفاده از ماشین حساب پیدا کنید. برای اینکار هم فقط کافی است چند تا خط ناقابل رسم کنید و تمام…

توضیح این روش با جملات بسیار دشوار است بنابراین اجازه بدهید کار خود را با تصاویر شروع کنیم. تصویر زیر را نگاه کنید :

 

اولین مثالی که برای شما در نظر گرفته ایم بسیار ساده است. عدد ۲۱ را در ۱۳ ضرب کرده ایم. مراحل انجام ضرب به صورت زیر بوده است :

1-  عدد ۲۱ از ۲ و ۱ تشکیل شده پس ابتدا ۲ خط در بالا و ۱ خط در پایین آن به صورت افقی رسم کرده ایم.

2- عدد ۱۳ از ۱ و ۳ تشکیل شده پس ابتدا ۱ خط و سپس ۳ خط به نحوی رسم کرده ایم که خط هایی که قبلا به صورت افقی رسم کرده بودیم را قطع کنند.

3- به ترتیب از چپ به راست ابتدا در راس مربع سپس در قطر آن و بعد در راس سمت راست تعداد نقطه هایی که خط ها در آنها یکدیگر را قطع کرده اند را شمرده ایم و ارقام به دست آورده را به همان ترتیب از چپ به راست به عنوان صدگان، دهگان و یکان عدد قرار داده ایم تا به پاسخ برسیم.

 

روش این کار بسیار ساده بود ولی اجازه بدهید با دو رقم بزرگتر آنرا تکرار کنیم، این بار قصد داریم عدد ۱۲۳ را در ۳۲۱ ضرب کنیم :

 

این بار با بالا رفتن ارقام کار کمی سخت تر شد. روش دقیقا مثل قبل است با این تفاوت که این بار بجز قطر مربع دو قسمت دیگر هم می بایست شمرده شوند که برایتان دور آنها خط کشیده ایم. اما یک نکته وجود دارد، اگر تعداد نقطه هایی که می شمارید دو رقمی شود، همانطور که می بینید باید دهگان آن را به رقم قبلی بسپارید، دقیقا مثل جمع و ضرب عادی.

 

تا اینجا اعدادی که در هم ضرب کردیم دارای ارقام برابر بودند یعنی هر دو سه رقمی یا هر دو دو رقمی بودند. اگر اینطور نباشد چه می شود؟ اجازه بدهید این حالت را هم با یک مثال با هم بررسی کنیم :

خوب در این مثال دو نکته وجود داشت، اول اینکه اگر تعداد ارقام دو عددی که در هم ضرب می کنیم برابر نباشند چه کار کنیم و دوم اینکه اگر در عددمان رقم۰ وجود داشته باشد ضرب به چه شکل صورت می پذیرد. اگر توجه کرده باشید دو دایره ی آبی درنگ در شکل بالا وجود دارد. اگر در این عدد، رقم صفر وجود نداشت در آن دو نقطه هم خطوط با یکدیگر برخورد میکردند و دو تا از ارقام پاسخ را در اختیار ما می گذاشتند. به هر حال نکته ی مهم این است که جای خالی آنها را نباید فراموش کنید، وگرنه محاسبات غلط از آب در می آید.

 

یک مثال دیگر در مورد اعداد صفر دار را با یک دیگر بررسی می کنیم :

صابون بسازید!!!

از نظر تئوری، می‌توان از واکنش هر نوع روغن یا چربی با هیدروکسیدسدیم یا پتاسیم، صابون درست کرد. شما هم می‌توانید از چربی های حیوانی یا روغن های گیاهی (مثل روغن نارگیل) استفاده کنید. ساختن صابون هم مانند تمام واکنش های شیمیایی دیگر است. کیفیت صابونی که درست می‌کنید به خلوص مواد اولیه، شرایط واکنش و دقت شما در انجام آزمایش وابسته است.

در این فعالیت می‌خواهیم تا با استفاده از مخلوط روغن نارگیل و روغن زیتون و واکنش دادن آن با هیدروکسید سدیم(سود سوزآور) یک صابون جدید بسازیم. می‌توانید با خیال راحت دستان خودتان را با این صابون بشویید، چون گلیسیرین تولید شده در واکنش (به عنوان یک محصول فرعی واکنش صابون سازی) در صابون باقی می‌ماند. گلیسیرین نرم کننده پوست است. آزمایش حدودا سه ساعت طول می‌کشد، اما باید چهار تا شش هفته صبر کنید تا بتوانید از صابون استفاده کنید.

 

مواد لازم

برای درست کردن 250 گرم صابون، لازم است تا مواد زیر را تهیه کنید:

32 گرم سود سوزآور (هیدروکسید سدیم) جامد

125 گرم روغن نباتی

55 گرم روغن زیتون خالص

55 گرم روغن نارگیل

100 میلی لیتر آب مقطر یا آب باران (از آب لوله کشی استفاده نکنید.)

5 گرم آبلیمو یا اسانس برای معطر کردن صابون

عینک آزمایشگاه

دستکش پلاستیکی

پیش بند پارچه ای (نه نایلونی)

پیمانه پلاستیکی یا شیشه ای

دو ظرف شیشه ای مقاوم در برابر حرارت به حجم یک لیتر

دو قاشق غذاخوری پلاستیکی (یکی برای روغن و یکی برای محلول هیدروکسید سدیم)

دماسنج (صفر تا 100 درجه سانتی گراد)

قالب

روزنامه این مواد را می‌توانید از مغازه های مواد شیمیایی یا مواد غذایی تهیه کنید.

قبل از شروع کار، حتما به موارد زیر توجه کنید:

حتما از دستکش و عینک ایمنی استفاده کنید. پیش بند را هم ببندید که وقتی محلول داغ پلق پلق می‌کند، روی لباستان نریزد.

پیش از اینکه درب ظرف حاوی هیدروکسید سدیم را باز کنید، توصیه های ایمنی روی آن را کاملا مطالعه کنید. هیدروکسید سدیم یک قلیای قوی است و در صورت تماس با پوست، آن را می‌سوزاند. علاوه بر این، به بیشتر ظرف های آشپزخانه نیز صدمه می‌زند. اگر سود روی پوستتان ریخت، تا زمانی که دیگر احساس نکنید پوستتان صابونی است، آن را با آب بشویید. اگر با چشمتان تماس پیدا کرد، سریعا چشم را با آب سرد بشویید، و فورا به پزشک مراجعه کنید. اگر با دهانتان تماس پیدا کرد، آن را با آب بشویید و این کار را تا زمانی که طعم ناخوشایند آن برطرف شود، ادامه دهید. هرگز از ظرف آلومینیومی یا روی استفاده نکنید، چون با سود سوزآور واکنش می‌دهند. یک ظرف بزرگ پر از آب سرد پیش خود نگهدارید، تا در صورت وقوع حادثه از آن استفاده کنید.

موقع کار چیزی نخورید و نیاشامید. کودکان را از محل انجام آزمایش دور نگهدارید و مواد شیمیایی را در دسترس آنها قرار ندهید.

در محیطی کار کنید که هوا جریان داشته باشد تا بخارات مواد شیمیایی را تنفس نکنید.

 

روند کار

ابتدا دستکش را دست کنید. پیش بند و عینک را ببندید.

1- توصیه می‌کنیم این مرحله را در فضای باز انجام دهید. 200 میلی لیتر آب مقطر سرد را در یکی از ظرف‌ها بریزید و سود را به آرامی و در حالی که محلول را هم می‌زنید، به آن بیفزایید.

هیچ وقت آب را روی سود نریزید. به هیچ وجه بخارات ناشی از هم زدن را تنفس نکنید. دمای محلول به تدریج بالا می‌رود و تمام سود در آب حل میشود. صبر کنید تا محلول خنک شود و دمای آن به 45 درجه سانتی گراد برسد.

2- سپس روغن نباتی، روغن زیتون و روغن نارگیل را وزن کنید و در ظرف دوم بریزید. ظرف را در آب گرم بگذارید تا کم کم گرم شود و دمای آن به 45 درجه سانتی گراد برسد. دقت کنید که دما از 50 درجه سانتی گراد بالاتر نرود.

3-  وقتی دمای هر دو ظرف در حدود 45 درجه سانتی گراد بود، به آرامی محلول هیدروکسید سدیم را به روغنها اضافه کنید. مخلوط را با یک قاشق به مدت 15 دقیقه به خوبی هم بزنید.

4- پیشرفت واکنش به زمان احتیاج دارد. درست کردن صابون از بعضی روغنها ممکن است چند هفته طول بکشد، اما به هر حال بعد از 5 الی 10 دقیقه متوجه یک سری تغییرات خواهید شد. مخلوط کم کم غلیظ می‌شود. محلول را به آرامی به هم بزنید. این کار را به مدت 5 دقیقه ادامه دهید و سپس در 15 دقیقه آن را به حال خود بگذارید. این سیر را به همین شکل ادامه دهید. پس از گذشت حدود یک ساعت مخلوط مانند فرنی غلیظ می‌شود. ممکن است فکر کنید این که مثل آشپزی بود، اما در واقع شما یک آزمایش شیمیایی انجام داده اید. با پیشرفت واکنش، روغن و چربی با سود واکنش می‌دهد و گرما تولید می‌کند. حرارت باعث تبخیر آب می‌شود و صابون به تدریج سفت می‌شود.

5- اگر می‌خواهید صابون بوی خوبی داشته باشد، اسانس یا آبلیمو را در این مرحله به آن اضافه کنید.

6-  محتوای ظرف را در قالب بریزید و آن را در محل گرم و خشکی قرار دهید.

7- محل کار خود را تمیز کنید و ظرفها را با محلول آب صابون داغ بشویید.

8- بعد از گذشت حدودا یک هفته، صابون به اندازه کافی سفت می‌شود و می‌توانید آن را از قالب جدا کنید. برای این کار از دستکش استفاده کنید، چون هنوز مقداری از سود که در واکنش شرکت نکرده است، داخل صابون وجود دارد. برای اینکه بتوانید از صابون استفاده کنید باید دو یا سه هفته دیگر صبر کنید. صابون را روی روزنامه بگذارید و آن را در هوای باز و در محلی با دمای 20 تا 25 درجه سانتی گراد قرار دهید، تا واکنش به طور کامل انجام شود. هر چه بیشتر صبر کنید، صابون بهتری خواهید داشت. تا زمانی که مطمئن نشده اید کل سود مصرف شده، از صابون استفاده نکنید! حتی وقتی مطمئن شدید از آن برای شستن صورت استفاده نکنید، اما می‌توانید دستهایتان را با آن بشویید. اگر دوست داشته باشید، می‌توانید روغنهای مختلف را امتحان کنید. تغییر دادن زمان واکنش هم کار هیجان انگیزی است. اگر به صابونتان رنگ خوراکی بزنید، ظاهر بهتری پیدا می‌کند. کار شیمی دانها هم شبیه کار شماست. آنها هم مواد اولیه و شرایط مختلف واکنش را امتحان می‌کنند تا به نتیجه ای که می‌خواهند، برسند.

 

ساختمان باتری

عملکرد کلیه‌ی باتری ها تقریباً مشابه یکدیگر است. پس با فهم آن چه درون یکی از آن ها رخ می‌دهد، می‌توان به درک مناسبی از شیوه‌ی کار کلیه ی باتری ها دست یافت. ما طرز کار  باتری روی – کربن را توضیح می‌دهیم. این باتری یکی از ساده ترین باتری هایی است که می توان ساخت و گاهی آن را  "باتری استاندارد کربنی"  نیز می نامند.

فرض کنید ظرفی حاوی اسید سولفوریک داریم. اگر میله ای از جنس روی را در این محلول قرار دهید، اسید شروع به خوردن روی می‌کند. حباب های هیدروژن روی میله ظاهر می‌شود و محلول در اثر حرارت حاصل از واکنش شیمیایی، گرم خواهد شد. آن چه روی می دهد، تقریباً به ترتیب زیر است:

مولکول های اسید به سه یون تفکیک می شوند: دو یون ⁺H و یک یون ^-SO₄² .

اتم های روی دو الکترون از دست می دهند و به یون های Zn2+ تبدیل می شوند.

 یون های⁺Zn²  با یون های ^-SO₄²  ترکیب شده و به صورت ZnSO₄ درمی آید، که در اسید حل می شود.

یون های هیدروژن الکترون هایی را که اتم های روی از دست داده اند، جذب می کنند و به صورت مولکول H₂ ( گاز هیدروژن ) در می آیند. این همان حباب هایی است که روی میله ظاهر می شود.

حال اگر میله ای از جنس کربن نیز در محلول قرار دهید ( اسید روی این میله اثری ندارد. ) و آن را با سیم به میله ی اول متصل کنید، شرایط تغییر می کند و به صورت زیر درمی آید:

 الکترون ها از طریق سیم به سمت میله ی کربنی می روند و در آن جا جذب یون های هیدروژن می شوند. این بار حباب های گاز هیدروژن روی میله کربنی تشکیل می شود.

در این حالت گرمای کمتری آزاد می شود، زیرا بخشی از انرژی شیمیایی حاصل از واکنش صرف جریان الکترون ها شده است؛ یعنی در حالت اول انرژی شیمیایی فقط به انرژی گرمایی تبدیل می شود، ولی در حالت دوم بخشی از آن به انرژی الکتریکی و بخشی دیگر به انرژی گرمایی تبدیل می شود.

با گذشت زمان، میله ی روی کم کم در اسید حل می شود و یون های هیدروژن موجود در محلول نیز به تدریج مصرف می شوند، تا این که سرانجام باتری تمام می شود.

 به دو میله ی به کار رفته در باتری، اصطلاحاً " الکترود " می گویند.

محلول حاوی یون ( در مثال بالا اسید سولفوریک ) نیز " الکترولیت " نامیده می شود.

 در باتری ای که شما ساخته اید، اتفاقاتی که روی می دهد بسیار شبیه مراحل بالاست. این مراحل در شکل های زیر نشان داده شده است.

 

ژیروسکوپ چیست؟

در تمام ومسایل حرکتی اطلاع از موقعیت و زاویه جسم و سرعت زاویه ای آن امری ضروری است، چرا که بدون اطلاع از وضعیت جسم، کنترل آن به سمت هدف غیر ممکن بوده و امری محال به نظر می رسد. به دست آوردن این اطلاعات از روی زمین برای اجسامی مانند موشک یا ماهواره و یا گوشی های تلفن همراه، کاری بسیار پیچیده و در بعضی موارد غیر ممکن است؛ به عنوان مثال اگر مسیر موشک را در مدت زمان معین نتوانیم کنترل کنیم، موشک از مسیر خارج شده و ما را به هدف نخواهد رساند.

 کلمه ژیروسکوپ از دو کلمه Gyro به معنای دوران و Scope به معنای نشان دادن تشکیل شده است؛ بنابراین به این وسیله می توان دوران نما نیز گفت که وظیفه خود یعنی نمایش دوران را بیان می کند.

ژیروسکوپ ها سنسورهایی هستند که ما از آن ها جهت به دست آوردن سرعت زاویه ای و موقعیت زاویه ای استفاده می کنیم. با پردازش این اطلاعات می توان موقعیت کلی جسم را نیز بر اساس محاسبات به دست آورد. ژیروسکوپ عضو اصلی سیستم های هدایت اینرسی می باشد. سیستم هدایت اینرسی که در ناوبری اینرسی مورد استفاده قرار می گیرد، سیستمی است که جهت مشخص کردن موقعیت یک متحرک مانند وضعیت  هواپیما یا کشتی با استفاده از متغییر های  اینرسی آن مثل سرعت و شتاب به کار می رود؛ این امر از طریق اندازه گیری این کمیت ها توسط حس کننده اینرسی انجام می گیرد.

در حالت کلی سیستم هدایت اینرسی عبارت است از ژیروسکوپ ها و شتاب ‌سنج ها که بر روی پایه ثبات اینرسی نصب می شوند.

وظیفه اصلی ژیروسکوپ ها ایجاد یک دستگاه مختصات مرجع است و شتاب سنج ها شتاب متحرک در امتداد چنین محورهایی را اندازه می گیرند، این شتاب می تواند نسبت به دستگاه مرجع اینرسی یا دستگاه مرجع دیگری مثل دستگاه متصل به زمین باشد.

 مبانی علمی و فنی:

طبق اصل بقای اندازه حرکت زاویه ای، هر جسم در حال چرخش متقارن، سعی دارد جهت خود را همواره در فضا حفظ کند. لذا اگر یک جسم متقارن با وزن زیاد را با سرعت بالا بچرخانیم و اطراف آن را با یاتاقان و بلبرینگ آزاد بگذاریم تا نیروهای خارجی بر آن اعمال نشود، با چرخش قاب سیستم، جهت چرخش جسم دوار تغییر نمی‌کند؛ بنابراین می توانیم بدین وسیله در اجسام متحرک، جهت ثابتی داشته باشیم که وضعیت فعلی خود را در هر لحظه با آن مقایسه نماییم و موقعیت زاویه ای و نیز با محاسبه سرعت تغییر، سرعت زاویه ای را به دست آوریم.

 عضو اصلی ژیروسکوپ های مکانیکی، یک دستگاه دوار یا روتور(rotor) است که معمولاَ با سرعت زیاد حول محور تقارن خود دوران می‌کند. این سرعت از ٣٠٠٠ تا ٣٠٠٠٠٠ دور در دقیقه است؛ بنابراین در اثر اینرسی جرم دوار، اندازه حرکت ( ممنتوم ) نسبتا بزرگی ایجاد می شود. اگر یاتاقان بندی محور چرخش را در طوقه ای معلق تعبیه کنیم، به طوری که گشتاور خارجی به آن وارد نشود، با وجود تمام حرکت های قاب، محور چرخش روتور همواره در جهت ثابتی می ماند و موقعیت خود را در فضا حفظ می کند.

با این روش می توان جهت و یا محورهای ثابتی را برای وسیله نقلیه تعریف کرد که هر گونه حرکت زاویه ای نسبت به این محورها سنجیده می شود.