نامه آبراهام لینکلن به آموزگار فرزندش

 

او باید بداند که همه مردم عادل و همه آنها صادق نیستند، اما به پسرم بیاموزید که به ازای هر شیاد، انسان صدیقی هم وجود دارد. به او بگویید به ازای هر سیاستمدار خودخواه، رهبر جوانمردی هم یافت می شود. به او بیاموزید، که در ازای هر دشمن، دوستی هم هست. می دانم که وقت می گیرد، اما به او بیاموزید اگر با کار و زحمت خویش، یک دلار کاسبی کند بهتر از آن است که جایی روی زمین پنج دلار بیابد. به او بیاموزید که از باختن پند بگیرد و از پیروز شدن لذت ببرد. او را از غبطه خوردن بر حذر دارید. به او نقش و تاثیر مهم خندیدن را یادآور شوید اگر می توانید، به او نقش موثر کتاب در زندگی را آموزش دهید. به او بگویید تعمق کند، به پرندگان در حال پرواز در دل آسمان دقیق شود. به گل های درون باغچه و به زنبورها که در هوا پرواز می کنند، دقیق شود. به پسرم بیاموزید که در مدرسه بهتر این است که مردود شود اما با تقلب به قبولی نرسد. به پسرم یاد بدهید با ملایم ها، ملایم و با گردن کشان، گردن کش باشد. به او بگویید به عقایدش ایمان داشته باشد حتی اگر همه برخلاف او حرف بزنند به پسرم یاد بدهید که همه حرف ها را بشنود و سخنی را که به نظرش درست می رسد انتخاب کند ارزش های زندگی را به پسرم آموزش دهید. اگر می توانید به پسرم یاد بدهید که در اوج اندوه تبسم کند. به او بیاموزید که از اشک ریختن خجالت نکشد به او بیاموزید که می تواند برای فکر و شعورش مبلغی تعیین کند، اما قیمت گذاری برای دل بی معناست به او بگویید که تسلیم هیاهو نشود و اگر خود را بر حق می داند پای سخنش بایستد و با تمام قوا بجنگد. در کار تدریس به پسرم ملایمت به خرج دهید، اما از او یک نازپرورده نسازید. بگذارید که او شجاع باشد، به او بیاموزید که به مردم اعتقاد داشته باشد توقع زیادی است اما ببینید که چه می توانید بکنید

پیروز و سربلند باشید

حرکت شناسی( سینماتیک)

سینماتیک (حرکت شناسی)

تعریف سرعت متوسط

به نسبت جابجایی متحرک به مد ت زمان جابجایی سرعت متوسط گویند

در شکل گرافیکی زیر مقدار سرعت متوسط ۲۵مایل بر ساعت است واحد یا یکای سرعت متوسط در دستگاه متریک(SI) متر بر ثانیه است


img/daneshnameh_up/6/67/Speed_Time_steady.png

انواع حرکتها

حرکت متحرک بر روی خط راست بطور کلی به دو دسته تقسیم می شود:
  1. حرکت یکنواخت
  2. حرکت شتابدار

حرکت یکنواخت

حرکتی است که متحرک مسافتهای متوالی و مساوی را در زمانهای مساوی ومتوالی طی میکند

  • مثال: :متحرکی مطابق شکل از مبدا مختصات در حال حرکت است و۵۰ متر را در ۵ ثانیه طی میکند. نمودار مکان زمان متحرک را رسم کنید:


img/daneshnameh_up/2/26/Position_Time_Steady.png


نمودار سرعت زمان برای متحرک زیر در حرکت یکنواخت:


img/daneshnameh_up/c/c8/Velocity_Time_Sready.png

حرکت شتابدار

به دودسته است
  1. حرکت شتابدار تند شونده
  2. حرکت شتابدار کند شونده

البته لازم به ذکر است که شتاب علاوه بر تقسیم بندی فوق ،به دو نوع شتاب ثابت و شتاب متغیر نیز قابل دسته بندی است.

متال برای حرکت شتابدار تند شونده ونمودار مکان زمان ان


img/daneshnameh_up/2/21/Position_Time_Accelerated.png


  • مثال: در شکل زیر سه اتومبیل در حرکت هستند اتومبیل ابی وقرمز رفته رفته سرعتشان زیاد تر می شودکه نوع حرکتشان تند شونده است ولی سرعت اتومبیل سبز تابت می ماند که نوع حرکت ان یکنواخت است شتاب یا تغییرات سرعت اتومبیل ابی رنگ بیشتر از اتومبیل قرمز رنگ است و همانطور که دیده می شود از هر دو اتومبیل سبقت می گیرد


img/daneshnameh_up/9/9b/Accelerate.png


مقایسه نمودار مکان زمان سه اتومبیل فوق نشان میدهد که اولا چون هر سه متحرک در جهت مثبت محور افقی در حرکتند شیب هر سه نمودار صعودی است میدانیم که شیب نمودار مکان زمان در هر لحظه نشان دهنده سرعت لحظه ای متحرک است وچون سرعت اتومبیل ابی(A) بیشتر از اتومبیلB,C است شیب نمودار مکان زمان ان بیشتر استوجون اتومبیل سبز رنگ دارای حرکت یکنواخت یعنی سرعت ثابت است بنابراین مقدار شیب ان در هر لحظه ثابت است

نمودار سرعت زمان برای حرکت شتابدار زیر:


img/daneshnameh_up/2/24/Speed_Time_Accelerated.png


پيام شهريار به انيشتين

پيام شهريار به انيشتين

اجازت ده که بادست لطيف خويش بنوازد    

به نرمي چين پيشاني افکاربلندت را             

به آن ابريشم انديشه هايت شانه خواهد زد

نبوغ شعرمشرق نيز با آيين درويشي           

بکف جام شرابي ازسبوي حافظ و خيام

به دنبال نسيم ازدر رسيده مي زند زانو       

که بوسد دست پيرحکمت داناي مغرب را

 

"انيشتن"آفرين بر تو                              

خلاء با سرعت نوري که داري درنورديدي

زمان در جاودان پي شد مکان در لامکان طي شد   

حيات جاودان کز درک بيرون بود پيدا شد

بهشت روح علوي هم که دين مي گفت جزاين نيست  

توباهم آشتي دادي جهان دين و دانش را

انيشتين ناز شست تو :                          

نشان دادي که جرم و جسم چيزي جز انرژي نيست

اتم تا مي شکافد جزء جمع عالم بالا است    

بچشم موشکاف اهل عرفان و تصوف نيز

جهان ما حباب روي چين آب را ماند        

من ناخوانده دفترهم که طفل مکتب عشقم

جهان جسم موجي از جهان روح مي بينم   

اصالت نيست در ماده

 

"انيشتين"صد هزار احسن وليکن صد هزار  افسوس   

حريف از کشف تودارد عجب مي سازد

"انيشتين"اژدهاي جنگ !                      

جهنم کام وحشتناک خودرابازخواهد کرد

دگر پيمانه عمرجهان لبريز خواهد شد         

دگرعشق ومحبت ازطبيعت قهرخواهد کرد

چه مي گويم ؟                                   

مگرمهر و وفا محکوم اضمحال خواهد بود

مگرآه سحرخيزان سوي گردون نخواهدشد   

مگر يک مادر از دل"واي فرزندم"نخواهد گفت

 

"انيشتين" بغض دارم در گلو، دستم به دامانت

نبوغ خود به کار التيام زخم انسان کن

سر اين ناجوانمردان سنگين دل به راه آور

نژاد و کيش و مليت يکي کن، اي بزرگ استاد

زمين يک پايتخت امپراطوري وجدان کن

تفوق در جهان قائل مشو جز علم و تقوي را

 

" انيشتين "

نامي از ايران مديران هم شنيدستي

حکيما محترم ميدار مهد ابن سينا را

به اين وحشي تمدن گوشزد کن حرمت ما را

 

" انيشتين " پا فراتر نه، جهان عقل هم طي کن

کنار هم ببين موسي و عيسي و محمد را

کليد عشق را بردار و حل اين معما کن

وگر شد، از زبان علم اين قفل کهن وا کن

 

" انيشتين " باز هم بالا،

خدا را نيز پيدا کن.

 پیروز و سربلند باشید

فيزيك كوانتوم در هفت گام

فيزيك كوانتوم در هفت گام



نيلز بور (1962-1885)، از بنيانگذاران فيزيك كوانتوم، در مورد چيزي كه بنيان گذارده است، جمله اي دارد به اين مضمون كه اگر كسي بگويد فيزيك كوانتوم را فهميده، پس چيزي نفهميده است. من هم در اينجا مي خواهم چيزي را برايتان توضيح دهم كه قرار است نفهميد!

گام اول: تقسيم ماده

بياييد از يك رشته‌ي دراز ماكارونيِ پخته شروع كنيم. اگر اين رشته‌ي ماكاروني را نصف كنيم، بعد نصف آن را هم نصف كنيم، بعد نصفِ نصف آن را هم نصف كنيم و... شايد آخر سر به چيزي برسيم ــ البته اگر چيزي بماند! ــ كه به آن مولكولِ ماكاروني مي‌توان گفت؛ يعني كوچكترين جزئي كه هنوز ماكاروني است. حال اگر تقسيم كردن را باز هم ادامه بدهيم، حاصل كار خواص ماكاروني را نخواهد داشت، بلكه ممكن است در اثر ادامه‌ي تقسيم، به مولكول‌هاي كربن يا هيدروژن يا... بربخوريم. اين وسط، چيزي كه به درد ما مي خورد ــ يعني به دردِ نفهميدنِ كوانتوم! ــ اين است كه دست آخر، به اجزاي گسسته اي به نام مولكول يا اتم مي رسيم.

اين پرسش از ساختار ماده كه «آجرك ساختماني ماده چيست؟»، پرسشي قديمي و البته بنيادي است. ما به آن، به كمك فيزيك كلاسيك، چنين پاسخ گفته ايم: ساختار ماده، ذره اي و گسسته است؛ اين يعني نظريه‌ي مولكولي.

گام دوم: تقسيم انرژي

بياييد ايده‌ي تقيسم كردن را در مورد چيزهاي عجيب تري به كار ببريم، يا فكر كنيم كه مي توان به كار برد يا نه. مثلاً در مورد صدا. البته منظورم اين نيست كه داخل يك قوطي جيغ بكشيم و در آن را ببنديم و سعي كنيم جيغ خود را نصف ـ نصف بيرون بدهيم. صوت يك موج مكانيكي است كه مي تواند در جامدات، مايعات و گازها منتشر شود. چشمه هاي صوت معمولاً سيستم هاي مرتعش هستند. ساده ترين اين سيستم ها، تار مرتعش است ــ كه در حنجره‌ي انسان هم از آن استفاده شده است. به‌راحتي(!) و بر اساس مكانيك كلاسيك مي توان نشان داد كه بسياري از كمّيت هاي مربوط به يك تار كشيده‌ي مرتعش، از جمله فركانس، انرژي، توان و... گسسته (كوانتيده) هستند. گسسته بودن در مكانيك موجي پديده اي آشنا و طبيعي است (براي مطالعه‌ي بيشتر مي توانيد به فصل‌هاي 19 و 20 «فيزيك هاليدي» مراجعه كنيد). امواج صوتي هم مثال ديگري از كمّيت هاي گسسته (كوانتيده) در فيزيك كلاسيك هستند. مفهوم موج در مكانيك كوانتومي و فيزيك مدرن جايگاه بسيار ويژه و مهمي دارد كه جلوتر به آن مي رسيم و يكي از مفاهيم كليدي در مكانيك كوانتوم است.

پس گسسته بودن يك مفهوم كوانتومي نيست. اين تصور كه فيزيك كوانتومي مساوي است با گسسته شدن كمّيت هاي فيزيكي، همه‌ي مفهوم كوانتوم را در بر ندارد؛ كمّيت هاي گسسته در فيزيك كلاسيك هم وجود دارند. بنابراين، هنوز با ايده‌ي تقسيم كردن و سعي براي تقسيم كردن چيزها مي‌توانيم لذت ببريم!

گام سوم: مولكول نور

خوب! تا اينجا داشتم سعي مي كردم توضيح دهم كه مكانيك كوانتومي چه چيزي نيست. حالا مي رسيم به شروع ماجرا:

فرض كنيد به جاي رشته‌ي ماكاروني، بخواهيم يك باريكه‌ي نور را به طور مداوم تقسيم كنيم. آيا فكر مي كنيد كه دست آخر به چيزي مثل «مولكول نور» (يا آنچه امروز فوتون مي‌ناميم) برسيم؟ چشمه هاي نور معمولاً از جنس ماده هستند. يعني تقريباً همه‌ي نورهايي كه دور و بر ما هستند از ماده تابش مي‌كنند. ماده هم كه ساختار ذره اي ـ اتمي دارد. بنابراين، بايد ببينيم اتم ها چگونه تابش مي كنند يا مي توانند تابش كنند؟

گام چهارم: تابش الكترون

در سال 1911، رادرفورد (947-1871) نشان داد كه اتم ها، مثل ميوه‌ها، داراي هسته‌ي مركزي هستند. هسته بار مثبت دارد و الكترون‌ها به دور هسته مي چرخند. اما الكترون هاي در حال چرخش، شتاب دارند و بر مبناي اصول الكترومغناطيس، «ذره‌ي بادارِ شتابدار بايد تابش كند» و در نتيجه انرژي از دست بدهد و در يك مدار مارپيچي به سمت هسته سقوط كند. اين سرنوشتي بود كه مكانيك كلاسيك براي تمام الكترون ها /c1/پيش‌بيني و توصيه(!)



طيف تابشي اتم‌ها، بر خلاف فرضيات فيزيك كلاسيك گسسته است. به عبارت ديگر، نوارهايي روشن و تاريك در طيف تابشي ديده مي‌شوند.

در اين تصوير، طيف تابشي كربن را مي‌بينيد.

مي كرد و اگر الكترون ها به اين توصيه عمل مي كردند، همه‌ي‌ مواد ــ از جمله ما انسان‌ها ــ بايد از خود اشعه تابش مي كردند (و همان‌طور كه مي‌دانيد اشعه براي سلامتي بسيار خطرناك است)! ولي مي‌بينيم از تابشي كه بايد با حركت مارپيچي الكترون به دور هسته حاصل شود اثري نيست و طيف نوريِ تابش‌شده از اتم ها به جاي اينكه در اثر حركت مارپيچي و سقوط الكترون پيوسته باشد، يك طيف خطي گسسته است؛ مثل برچسب هاي رمزينه‌اي (barcode) كه روي اجناس فروشگاه ها مي زنند. يعني يك اتم خاص، نه تنها در اثر تابش فرو نمي‌ريزد، بلكه نوري هم كه از خود تابش مي‌كند، رنگ ها ــ يا فركانس هاي ــ گسسته و معيني دارد. گسسته بودن طيف تابشي اتم ها از جمله علامت سؤال هاي ناجور در مقابل فيزيك كلاسيك و فيزيكدانان دهه‌‌ي 1890 بود.

گام پنجم: فاجعه‌ي فرابنفش

برگرديم سر تقسيم كردن نور.

ماكسول (1879-1831) نور را به صورت يك موج الكترومغناطيس در نظر گرفته بود. از اين رو، همه فكر مي كردند نور يك پديده‌ي موجي است و ايده‌ي «مولكولِ نور»، در اواخر قرن نوزدهم، يك لطيفه‌ي اينترنتي يا SMS كاملاً بامزه و خلاقانه محسوب مي شد. به هر حال، دست سرنوشت يك علامت سؤال ناجور هم براي ماهيت موجي نور در آستين داشت كه به «فاجعه‌ي فرابنفش» مشهور شد:

يك محفظه‌ي بسته و تخليه‌شده را كه روزنه‌ي كوچكي در ديواره‌ي آن وجود دارد، در كوره اي با دماي يكنواخت قرار دهيد و آن‌قدر صبر كنيد تا آنكه تمام اجزا به دماي يكسان (تعادل گرمايي) برسند.



در دماي به اندازه‌ي كافي بالا، نور مرئي از روزنه‌ي محفظه خارج مي‌شود ــ مثل سرخ و سفيد شدن آهن گداخته در آتش آهنگري.



نمودار انرژي تابشي در واحد حجم محفظه، برحسب رابطه رايلي- جينز در فيزيك كلاسيك و رابطه پيشنهادي پلانك

در تعادل گرمايي، اين محفظه داراي انرژي تابشي‌اي است كه آن را در تعادل تابشي ـ گرمايي با ديواره ها نگه مي‌دارد. به چنين محفظه‌اي «جسم سياه» مي‌گوييم. يعني اگر روزنه به اندازه‌ي كافي كوچك باشد و پرتو نوري وارد محفظه شود، گير مي‌افتد و نمي‌تواند بيرون بيايد.

فرض كنيد ميزان انرژي تابشي در واحد حجمِ محفظه (يا چگالي انرژي تابشي) در هر لحظه U باشد. سؤال: چه كسري از اين انرژي تابشي كه به شكل امواج نوري است، طول موجي بين 546 (طول موج نور زرد) تا 578 نانومتر (طول موج نور سبز) دارند. جوابِ فيزيك كلاسيك به اين سؤال براي بعضي از طول موج‌ها بسيار بزرگ است! يعني در يك محفظه‌ي روزنه دار كه حتماً انرژي محدودي وجود دارد، مقدار انرژي در برخي طول موج‌ها به سمت بي نهايت مي‌رود. اين حالت براي طول موج‌هاي فرابنفش شديدتر هم مي‌شود. (نمودار شكل 4 را ببينيد.)

گام ششم: رفتار موجي ـ ذره‌اي

در سال 1901 ماكس پلانك (Max Planck: 1947-1858) اولين گام را به سوي مولكول نور برداشت و با استفاده از ايده‌ي تقسيم نور، جواب جانانه‌اي به اين سؤال داد. او فرض كرد كه انرژي تابشي در هر بسامدِ ? ــ بخوانيد نُو ــ به صورت مضرب صحيحي از ?h است كه در آن h يك ثابت طبيعي ــ معروف به «ثابت پلانك» ــ است. يعني فرض كرد كه انرژي تابشي در بسامد ? از «بسته هاي كوچكي با انرژي ?h» تشكيل شده است. يعني اينكه انرژي نوراني، «گسسته» و «بسته ـ بسته» است. البته گسسته بودن انرژي به‌تنهايي در فيزيك كلاسيك حرفِ ناجوري نبود‌ (همان‌طور كه قبل‌تر در مورد امواج صوتي ديديم)، بلكه آنچه گيج‌كننده بود و آشفتگي را بيشتر مي‌كرد، ماهيتِ «موجي ـ ذره‌اي» نور بود. اين تصور كه چيزي ــ مثلاً همين نور ــ هم بتواند رفتاري مثل رفتار «موج» داشته باشد و هم رفتاري مثل «ذره»، به طرز تفكر جديدي در علم محتاج بود.



ماكس پلانك، از بنيانگذاران فيزيك كوانتوم

ذره چيست؟ ذره عبارت است از جرم (يا انرژيِ) متمركز با مكان و سرعتِ معلوم. موج چيست؟ موج يعني انرژي گسترده‌شده با بسامد و طول موج. ذرات مختلف مي‌توانند با هم برخورد كنند، اما امواج با هم برخورد نمي‌كنند، بلكه تداخل مي‌كنند (شكل 6). نور قرار است هم موج باشد هم ذره! يعني دو چيز كاملاً متفاوت.



تداخل امواج آب

گام هفتم!

و اين داستان ادامه دارد ...


منبع: سایت هوپا

منبع اصلی:  باشگاه نانو

پیروز و سربلند باشید