مشاوره رایگان تحصیلی
منو

کاربرد عمومی کارهای انیشتین

: سه نمونه از كارهاي انيشتين و كاربرد عمومي آن‌ها :

سه نمونه از كارهاي انيشتين و كاربرد عمومي آن‌ها

الهام ذوالقدر

دانش‌جوي بيوفيزيك، دانشگاه تورنتو


انديشه و طرز فكر انيشتين در بسياري از پژوهش‌هاي علمي مورد استفاده قرار گرفته‌ است. از شتاب دادن به ذره و نزديك رسانيدن سرعت آن به سرعت نور تا توانا ساختن ستاره‌شناسان براي طرح ريزي نقشه‌ي آسمان بالاي سر همه از فرضيات و معادلات انيشتين سرچشمه مي‌گيرند. با اين حال بر همه آنقدر روشن نيست كه اين فرضيات چه استفاده‌هايي در زندگي روزمره‌ و عادي عموم دارند. در اين مقاله به سه نمونه از كارهاي انيشتين و كاربرد عمومي آن‌ها مي‌پردازيم.

يكي از وسيله‌هايي كه عموم در كارهاي روزمره از آن استفاده مي‌كنند چشم برقي يا فتوسل است. چشم برقي گيرنده‌ي حساسي‌ است كه به محض دريافت نوري مخصوص، وسايل ماشيني يا برقي متصل به خود را به راه مي‌اندازد. ممكن است فكر كنيد كه تا به حال به يك چشم برقي برخورد نكرده‌ايد ولي اين‌طور نيست. به عنوان نمونه مي‌توان به يك دَر خودكار (اتوماتيك) مغازه اشاره كرد كه هنگام مواجه شدن و راه رفتن در جلوي آن، دَر خود به خود باز مي‌شود. انيشتين اولين دانشمندي بود كه توانست در مقاله‌ي علمي خود بر روي تاثير فتوالكتريك، اين پديده را به طور صحيح توضيح داده و پيش‌بيني كند. به طور خلاصه هنگامي كه اشعه‌اي از نور به فلز برخورد مي‌كند، آن فلز از خود برق توليد مي‌كند (كه اين برق باعث به كار افتادن وسيله‌ي متصل به آن مي‌شود). مهم‌تر از آن اين است كه مقدار برق فرستاده شده توسط فلز به فركانس نوري كه به فلز مي‌تابد بستگي دارد؛ (نه به مقدار نوري كه به آن مي‌تابد! سال 1905 ميلادي) اين مقاله بعدها باعث شد كه انيشتن جايزه‌ي نوبل فيزيك سال 1921 را از آن خود كند. در زندگي روزمره بسيار با چشم برقي برخورد مي‌كنيم بدون آن‌كه متوجه آن باشيم. به عنوان نمونه در تورنتو بسيار مشاهده كرده‌ايم كه چراغ‌هاي خيابان به طور خودكار هنگام غروب، درست هنگامي كه رنگ آسمان ارغواني مي‌شود، روشن مي‌شوند (رنگ بنفش و ارغواني در طيف بين از شدت شديدتري برخوردارند). از ديگر نمونه‌هاي كاربرد اين برهان مي‌توان به استفاده‌ي آن در باتري‌هاي خورشيدي در ساعت، ماشين‌حساب و حتي ماهواره‌ها اشاره كرد.

در سال 1917 ميلادي انيشتن تحقيقي را بر روي نظريه‌ي نور و تشعشع آغاز كرد. در پي آمد اين تحقيقات، انيشتين در مقاله‌ي علمي خود «در نظريه‌ي كوانتومي تشعشع» چگونگي تحريك شدن اتم‌ها و آزاد كردن آني نور از آن‌ها را شرح داد. به طور خلاصه، يك فوتون (ذره‌اي از نور) مي‌تواند الكترون‌هاي يك اتم را تحريك كند و اين باعث تشعشع ِ فوتون ديگري از اتم مي‌شود. سپس اين دو فوتون الكترون‌هاي دو اتم ديگر را تحريك كرده و چهار فوتون را تشكيل مي‌دهند. به اين ترتيب از تابش يك فوتون به اتم‌هاي يك فلز، تعداد زيادي فوتون تشكيل مي‌شوند. با متمركز ساختن اين فوتون‌ها پرتويي به وجود مي‌آيد كه اين پرتو همان ليزر است. اگر چه تا سال 1954 ليزر ساخته نشد، ولي اختراع آن و ديگر وسايل ليزري دست آورد نظريه‌ي انيشتن بر روي نور و ماده بود. دليل اين كه چرا ليزر قبل از اين -بين سال‌هاي 1917 تا 1954- اختراع نشد هنوز مخفي است زيرا معادلات انيشتين ساختن ليزر را بسيار آسان كرده‌اند. ليزر بخش بسيار مهمي از DVD ' CD ' وسايل پزشكي، ابزار برش تجاري و فيبر نوري (Fiber Optic Communication) را تشكيل مي‌دهد.

شايد مهم‌ترين كاربرد روزمره‌‌ي نظريه‌ي انيشتين سيستم مكان‌يابي ِ سراسري (Global Positioning System - GPS) باشد. GPS دستگاهي است كه از طريق ارتباط با يك ماهواره مي‌تواند مكان خودش را به طور دقيق تعيين كند. امروزه رايج است كه سيستم‌هاي GPS در ماشين به كار گذاشته شوند كه مي‌توانند مكان ماشين را به طور دقيق (در شعاع 15 متري ماشين) تعيين كنند. براي سنجش دقيق فاصله و مكان، لازم است كه هم‌زماني بسيار دقيقي ميان دستگاه GPS و ماهواره‌ي آن برقرار شود. برقراري چنين هم‌زماني بدون وجود فرضيه‌ي نسبيت انيشتن غير ممكن خواهد بود. چرا؟

فرضيه‌ي نسبيت انيشتين به طور خلاصه توضيح مي‌دهد كه ساعت (زمان‌سنج) در سرعت زياد كندتر از ساعت بر روي زمين حركت مي‌كند. به همين ترتيب ساعتي شناور در فضا بسيار دور از مركز زمين، كمتر در معرض نيروي جاذبه‌ي زمين قرار مي‌گيرد و در نتيجه سريع‌تر از ساعت در روي زمين حركت مي‌كند.

بفرض كه يك ماهواره‌ي GPS با سرعتي در حدود 14000 كيلومتر در ساعت حركت مي‌كند كه بر طبق فرضيه‌ي نسبيت، اين ساعت دقيقا 7 ميكرو‌ثانيه در روز كندتر از ساعتي ساكن بر روي زمين حركت مي‌كند. ولي به اين دليل كه ماهواره‌ي GPS بيست‌هزار كيلومتر بالاتر از سطح كره‌ي زمين در حركت است طبق فرضيه‌ي نسبيت، اين ساعت 45 ميكرو‌ثانيه در روز تندتر از ساعتي بر روي سطح كره‌‌ي زمين حركت مي‌كند. بنابراين ساعت ماهواره در مجموع 38 ميكرو‌ثانيه در روز سريع‌تر حركت مي‌كند. اين تفاوت شايد در ابتدا به هيچ عنوان مهم به نظر نرسد ولي همين تفاوت بسيار كوچك مي‌تواند باعث از بين رفتن دقت سيستم GPS بميزان 11 كيلومتر در روز برسد. به واسطه‌ي فرضيه‌ي نسبيت انيشتين اين هم زمان‌سازي مي‌تواند تصحيح شده و دقت لازم را به سيستم GPS بدهد.

با وجود اين‌كه بيشتر مردم تنها از بمب اتمي به عنوان نمونه‌ي كاربردي نظريه‌ي انيشتين ياد مي‌كنند، ولي نظريات و تئوري‌هاي بي‌شمار انيشتين زمينه‌ساز تعداد بي‌شماري از اختراعات شده‌اند كه زندگي روزمره را راحت و راحت‌تر سازند.

منبع : abeeeeeeb.persianblog.com

به نقل از: CPH-Theory





www.HUPAA.com
محک
مشاوره رایگان تحصیلی
● مقالات فیزیک
● اخبار فیزیک
● مطالب پربیننده
● مجله علمی
● کوانتوم و فیزیک جدید
● الکترومغناطیس
● نظریات ایرانی
● نجوم و اخترفیزیک
● فلسفه و متافیزیک
● نانوتکنولوژی
● برق و الکترونیک
● هواشناسی و فیزیک جو
● فیزیک نور و اپتیک
● مکانیک و ترمودینامیک
● مطالب متفرقه
● معرفی کتاب
● دانشمندان
● فیزیک در ایران
● سایتهای فیزیک انگلیسی
● سایتهای فیزیک فارسی
● دانلود نرم افزار
● تصاویر دیدنی
● پزشکی و سلامت
امکانات
● خانه
● انجمن فیزیکدانان جوان ایران
● درباره ما
● سفارش آگهی
● تماس با ما
● عضویت در انجمن
● ورود
● RSS
آگهی های متنی
آموزش زبان انگلیسی
سگال - موسسه خیریه حمایت از کودکان فلج مغزی
ادامه تحصیل در خارج از کشور
ادامه تحصیل در خارج از کشور
ادامه تحصیل در خارج از کشور
ادامه تحصیل در خارج از کشور
ادامه تحصیل در خارج از کشور
ادامه تحصیل در خارج از کشور
مشاوره رایگان تحصیلی
آخرین گفتگوها در انجمن
جنس زمان از چیست؟ اصلا زمان چیست؟ (227 پاسخ)
چه شد که بیگ بنگ رخ داد؟ (19 پاسخ)
زمین تخت گرایان (189 پاسخ)
فرق میان امواج گرانشی با امواج الکترومغناطیسی (4 پاسخ)
نظر شما درباره ی شکست تقارن ماده و ضد ماده (3 پاسخ)
نسبیت برای نور (8 پاسخ)
ناوردایی نسبت به زمان (2 پاسخ)
فرمول کولن (3 پاسخ)
نیروی وارد بر قاعده از طرف آب (9 پاسخ)
سوال درباره پیچ جاده (2 پاسخ)
اگر چرخش زمین و ماه در یک جهت نبود چی می شد ؟ (0 پاسخ)
سوال از تبدیل ماده به انرژی (28 پاسخ)
معادله حرکت بر روی سطح شیبدار با شتاب ثابت (11 پاسخ)
با باقیمانده بافت مغز پس از جراحی چه می‌توان کرد؟ (0 پاسخ)
انرژی به ماده (1 پاسخ)
زبان اعداد و طیف ارتعاشی آنان در زندگی (3 پاسخ)
اصل طرد پاولی (2 پاسخ)
نمودار سه بعدی تبدیل جرم به انرژی (0 پاسخ)
چرا الکترون روی هسته سقوط نمیکند؟ (17 پاسخ)
سوالی در باب مسئله درهم تنیدگی کوانتومی (13 پاسخ)
معرفی مجله (0 پاسخ)
درهم تنیدگی برای ذراتِ تابش هاوکینگ (0 پاسخ)
بیا تو سوال بپرس (229 پاسخ)
تحولات کره در فضای ثابت و منبسط شونده (3 پاسخ)
پارادوکسی جدید در همزمانی (28 پاسخ)
سیاهچاله (4 پاسخ)
میدان هیگز (0 پاسخ)
بهترین نرم افزار محاسبات فیزیک (1 پاسخ)
تناقض در دو جنبه اصل نسبیت؟ (30 پاسخ)
چگونه بدانیم قلبمان سالم است؟ (0 پاسخ)
معادلات حرکت با سرعت فراتر از نور (3 پاسخ)
بازی با احتمالات (5 پاسخ)
نسبیت به زبان ساده (150 پاسخ)
تاریخچه گشتامد دنباله دار هالی (0 پاسخ)
بعد از نظر فیزیک (3 پاسخ)
چرا پروتون، الکترون را جذب می‌کند؟ (3 پاسخ)
تعادل در هسته مرکزی زمین (2 پاسخ)
عبور از افق رویدادِ یک سیاهچاله (2 پاسخ)
آیا میدان هیگز نوسانی است؟ (0 پاسخ)
موتور بدون سوخت+Free Energy (11 پاسخ)
میدان مغناطیس زمین و تولید نیروی برق( طرحی جالب) (21 پاسخ)
آیا انرژی جرم دارد ؟ (31 پاسخ)
شعاع شوارتزشیلد و نقطه ی تکینگی (17 پاسخ)
سوال وزنه و فنر (0 پاسخ)
علت عبور نور مریی از شیشه سربی بر خلاف گاما (26 پاسخ)
سوال در مورد اصطکاک (29 پاسخ)
حدس گلادباخ (80 پاسخ)
تکنیک حل معادله (4 پاسخ)
برای سفر انسان به مریخ، چه امکاناتی لازم است و این سفر چه مد (1 پاسخ)
مختصات رئوس مربع ها چگونه بدست می آید؟ (4 پاسخ)
جلوگیری از انتشار میدان مغناطیسی (9 پاسخ)
چرا پروتون سبکتر از کوارک است؟ (4 پاسخ)
آزمایش لوله پرتو کاتدی (20 پاسخ)
سفر در زمان با خواب مصنوعی (0 پاسخ)
پارادوکس EPR (8 پاسخ)
چرا آهنربا چوب رو جذب نمیکنه ولی آهن رو جذب میکنه؟ (13 پاسخ)
آهنربای النیکو (1 پاسخ)
چطور میتونم خلاء درست کنم؟! (8 پاسخ)
تیر رعد و برق (6 پاسخ)
کرم‌چاله چیست؟ (0 پاسخ)
مقالات فیزیک
ماموریتی جدید برای شناحت بیشتر خورشید
سلول‌هایی خورشیدی که در شب هم کار می‌کنند
اجداد ما، در چه‌جور جایی زندگی می‌کردند؟
نحوه‌ی صحیح زدن ماسک بهداشتی
ضربان قلب انسان‌ها چقدر به یکدیگر شباهت دارد؟
حسگری که باعث ارتقای صنعت کشاورزی می‌شود
شاید راز بزرگ کیهان در این کشف باشد
یوکوهاما تایرهای کلاسیک تولید می کند
هوش‌مصنوعی، قوانین اساسی مکانیک کوانتومی را یاد گرفت
آیا خوردن سوسیس و کالباس، واقعاً خطرناک است؟
چطور در قوطی را بدون در بازکن، باز کنیم؟
مغز افراد مبتلا به شیزوفرنی، چه تفاوتی با مغز افراد سالم دارد؟
تصویری زیبا از کهکشانی مارپیچی
چین پیشتاز محدود کردن استفاده از پلاستیک‌های یک‌بار مصرف
چطور خشکی چشم را به طور طبیعی درمان کنیم؟
تامین انرژی در ژاپن صددرصد تجدید‌پذیر می‌شود
در کهکشان‌های کوتوله چه خبر است؟
آیا متوسط دمای بدن انسان‌ها، تغییر کرده است؟
چطور سر صحبت را با کسی باز کنیم؟
آیا واقعاً دانشمندان رباتی با سلول‌های زنده ساخته‌اند؟
تاثیر منفی مصرف ماریجوانا بر روی حافظه
تاثیر باورنکردنی انقلاب صنعتی بر رشته‌کوه هیمالیا
تفاوت سیاره‌های غول‌پیکر با ستاره‌های کوتوله در چیست؟
چگونه می‌توان فلز را به عایق تبدیل کرد؟
ساخت دستگاهی هوشمند برای تنظیم قند خون
چطور در خانه آب مقطر تهیه کنیم؟
گونه‌های نادر حیوانات و گیاهان نیز زاغه‌نشین می‌شوند!
چرا برخی افراد در مقابل آنفلوآنزا ضعیف‌تر هستند؟
داستان واضح‌ترین تصویر از کورونای خورشیدی
نحوه تمیز کردن کتری برقی
ادامه ...
اخبار فیزیک
یافته های تازه دانشمندان ممکن است سفر در زمان را غیرممکن کند!
نگاهی به دوردست‌های کیهان به کمک یک خوشه کهکشانی غول‌پیکر
سنجش ذرات در کیهان اولیه
پیش‌بینی جرم ذره «هیگز» توسط سیمپسون‌های کارتونی 14 سال قبل از سرن!
فریب فوق‌العاده نور توسط محقق ایرانی
طراحی پای مصنوعی دارای سیستم بینایی توسط دانشمندان ایرانی
حل یک مساله سی‌ساله فیزیک شبیه‌سازی مواد ابررسانا با اتم‌های فوق سرد با همکاری فیزیکدان ایرانی
مخترع لیزر چارلز تاونز در 99 سالگی درگذشت
حل معماهای فیزیک در آزمایشگاه‌های ارزان بجای شتاب‌دهنده‌! مشاهده حالت بوزون هیگزی در ابررسانا برای نخستین بار
سه ایرانی در میان 100 نفر کاندیدای نهایی سفر بی بازگشت به مریخ
آمادگی برخورددهنده بزرگ هادرونی برای کشف یک ذره جدید
مشاهده پیوند شیمیایی اتم‌ها و تشکیل مولکول برای نخستین‌بار
کشف عجایب حبابی با سی‌تی اسکن درون یک ابرنواختر
لوح انجمن جهانی نفرولوژی به «پدر علم نفرولوژی ایران» اعطا می‌شود
چرا برخی کهکشان‌ها جوانمرگ می‌شوند؟
ادامه ...
مطالب پربیننده
نور آبی آنقدرها هم برای سلامتی شما مضر نیست (0+)
چگونه می‌توان همیشه در سنگ، کاغذ، قیچی برنده بود؟ (0+)
تولید انرژی از پشت سلول‌های خورشیدی (0+)
دانشمندان منشاء زلزله در مریخ را پیدا کردند (0+)
کشف دیواری باستانی در کرمانشاه (0+)
پرورش گوجه فرنگی‌های بهتر با ویرایش ژنی‌ (0+)
چگونه با ویروس کرونا مقابله کنیم؟ (0+)
راهی برای حذف دی‌اکسیدکربن از صنایع (0+)
روشی که پُرخوری را کنترل می‌کند (0+)
۱۱ راز درباره‌ی ماده‌ی تاریک (0+)
چطور خودمان را دوست داشته باشیم؟ (0+)
غذاهای چرب چه بلایی بر سر بدن ما می‌آورند؟ (0+)
ماجرای ادعایی جنجالی درباره‌ی مریخ (0+)
در اعماق سرزمین جنوبگان چه خبر است؟ (0+)
چه‌کار کنیم که فراموشی نگیریم؟ (0+)
ادامه ...