مصائب زمین‌سان شدن

چندی پیش سازمان ناسا بر روی خروجی وبگاه خود دستاورد پژوهشی را منتشر کرد که حاکی از یافته‌ی بزرگی بود. ناسا در این خبر که مانند بمبی به سرعت در فضای مجازی بازتاب پیدا کرد، اعلام کرد که تلسکوپ فضایی کپلر موفق به شناسایی سیاره‌ی فراخورشیدی دوردستی شده است که بدور ستاره‌ای بسیار شبیه به خورشید در حال گردش می‌باشد. دو ویژگی بارز به انتشار این خبر رنگ‌ و لعاب داد. نخست آنکه سیاره‌ی یافت شده – که در حال حاضر با نام «کپلر-۴۵۲ب» معرفی شده است – در «پهنه‌ی زیست‌پذیر» سامانه‌ی ستاره‌ای خود قرار دارد و دوم آنکه از نظر اندازه، همسانی بسیاری با زمین دارد. رفتار ناسا در اعلام این خبر، کم سابقه‌ بود، به نحوی که از دست کم یک روز پیش از اعلام آن با بیان آنکه به زودی خبر یک کشف مهم را اعلام خواهد کرد، به هیجان مخاطبان خود افزود.

- با قرار گرفتن خبر بر روی وبگاه ناسا، بسیاری از سایت‌ها و شبکه‌های اجتماعی در سراسر جهان و از جمله ایران با نام بردن از این سیاره‌ی تازه کشف شده با عباراتی همچون «سیاره دوقلوی زمین»، «زمین ۲»، «پسر عموی/برادر پیرتر زمین»، به پیشواز این خبر رفتند. در علم آمار، کشف تنها یک مورد استثنایی در یک مجموعه‌ی محدود، به منزله‌ی وجود موارد بیشماری از این دست در جامعه‌ی بیکرانِ در دست بررسی، شمرده می‌شود. به همین ترتیب، چنین کشفی که نمونه‌ی آن البته پیشتر در دیگر مشاهدات رصدخانه‌ی فضایی کپلر نیز دیده شده بود، این استدلال قدیمی را با خود به همراه آورد که زمین تنها جرم کیهانی شناخته شده در جهان نیست که در پهنه‌ی زیست‌پذیر سامانه‌ی خود قرار گرفته است و بی‌کتمان در جهان نمونه‌های بیشمار دیگری از سیارات زمین‌سان وجود خواهند داشت که در پهنه‌ی زیست‌پذیر سامانه‌ی ستاره‌ای خود قرار گرفته‌اند و چه بسا امکان شناسایی نشانه‌هایی از حیات در بسیاری از آن‌ها در آینده‌ی دور و نزدیک برای بشر زمینی امکان‌پذیر شود.

آب، ماده‌ای با ویژگی‌های زیست‌سازگار

به قلم Edwin Cartlidge    |    صاحب امتیاز: مجله‌ی New Scientist    |    برگردان: محمود حاج‌زمان    |    کلیدگزاری و ویرایش مجدد: شبکه هوا و فضا

آب، فراوان‌ترین و به‌ جرات مهم‌ترین مایعی است که دستکم روی زمین وجود دارد. اما اهمیت آن به پدیده‌های زیستی منحصر نمی‌شود. ویژگی‌های فیزیکی آب در مقایسه با دیگر مواد روی زمین، بی‌نظیر است. ویژگی‌هایی که بیشتر می‌توان از آنها به عنوان عواملی یاد کرد که به آب خاصیت زیست‌سازگاری داده‌اند. در حقیقت، به شکل فلسفی، این آب می‌باشد که با غیرطبیعی کردن ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی خود، خود را برای به عهده گرفتن نقشی حیاتی بر روی کره زمین (و شاید بر روی کرات دیگر در کائنات) آماده کرده است.

تصویر اشعه ایکس از ملکول‌های آب

ما در کیهان با معما‌ و رازهای پیچیده‌ی بسیاری روبرو هستیم، از ماهیت ماده تاریک و سر منشاء جهان گرفته، تا تحقیق بر روی نظریه‌ی همه‌چیز. اینها همه معماهایی هستند در مقیاس‌های بزرگ، اما حتی می‌توان معمایی در ابعاد بسیار کوچکتر را در جهان فیزیک مطرح و در آشپزخانه خانه خود آنرا بررسی نمود. این معما اگر به همان اندازه بزرگ نباشد، ولی کمتر پیچیده نیست. فقط یک لیوان را از آب سرد پر کنید و یک قالب یخ در آن بیاندازید. این پدیده که یخ بر روی سطح آب شناور می‌شود، بسیار شناحته شده و در عین حال اولین ویژگی عجیب این ماده است. زمانی معما پیچیده‌تر می‌شود که با استفاده از یک دماسنج دمای آب را در اعماق مختلف آن اندازه بگیریم. در بالا و در نزدیک قالب یخ، شاهد خواهیم بود که دمای آب نزدیک به صفر درجه سلسیوس می‌باشد، اما در انتهای لیوان دما تا ۴ درجه افزایش پیدا می‌کند. دلیل این پدیده آن است که چگالی آب در دمای ۴ درجه سلسیوس از هر دمای دیگری بیشتر است. این ویژگی عجیب آب، آن را از هر مایع دیگری متمایز می‌سازد.

لانیاکیا

باز هم یک یافته‌ی شگفت‌انگیز دیگر: به عنوان مقدمه، ابتدا به تعریف اَبَرخوشه می‌پردازیم.  ابرخوشه‌های کهکشانی که بزرگترین ساختارهای کیهانی می‌باشند، به مناطقی از فضا اطلاق می‌شود که با انبوهی از کهکشان‌ها پر شده باشند. با این حال تاکنون دانشمندان در تلاش برای پیدا کردن راهی برای تعیین محل انقطاع خوشه‌های کهکشانی از یکدیگر - یا به عبارتی مرزی که ابرخوشه‌های کهکشانی از یکدیگر جدا می‌شوند - بوده‌اند. حال، یک تیم پژوهشی در دانشگاه هاوایی به سرپرستیBrent Tully  موفق به ابداع روش جدیدی شده‎‌ است که به کمک آن می‌توان نقشه‌ی کائنات را با دقت بالا و با توجه به جریان کهکشان‌ها در سرتاسر فضا ترسیم کرد. در این روش، با استفاده از فیلتر واینیر، برای تمایز قایل شدن بین حرکت ویژه کهکشان‌ها (حرکت نسبی کهکشان‌ها نسبت به فضای اطراف خود) از یک سو و انبساط کیهانی از سوی دیگر، حرکت کهکشان‌ها در فضای کیهانی اطراف ما تا ۳۰۰ میلیون سال نوری مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته است. با ترسیم مجدد مرزهای کیهانی که فضای اطراف ما را در بر گرفته است، این پژوهشگران  ابرخوشه محلی کهکشان راه‌شیری را بازتعریف و نام آن را لانیاکیا Laniakea گذاشتند، که در زبان محلی بومیان هاوایی به معنی "عرش بی‌انتها" و یا همان "فلک الافلاک" خودمان می‌باشد. بر طبق این یافته، لانیاکیا، خوشه‌ای به قطر ۵۲۰ میلیون سال نوری و جرم تقریبی ۱۰۰ میلیون میلیارد خورشید که در ۱۰۰ هزار کهکشان جای گرفته‌اند، می‌باشد.

در همین زمینه، مقاله‌ی مجله نیچر را در اینجا و اینجا مطالعه کنید. پیشنویس همین مقاله را نیز می‌توانید در سایت آرکایو در اینجا مطالعه کنید. اگر هم مطالعه کل این مقاله از حوصله شما خارج است، می‌توانید به تماشای این ویدؤی زیبا که این کشف مهم و شگفت انگیز را به زیبایی به تصویر می‌کشد، بنشینید.

جستارهای وابسته:

http://earthsky.org/space/laniakea-is-the-new-name-for-our-home-supercluster-of-galaxies

http://www.iflscience.com/space/our-home-supercluster-gets-map-and-name

https://public.nrao.edu/news/pressreleases/supercluster-gbt

مریم میرزاخانی به چه دست یافت؟

دانشمند فقید، مریم میرزاخانی، از اساتید سابق ریاضیات دانشگاه استنفورد آمریکا موفق شد تا عنوان نخستین زنی‌ که توانست جایزه بسیار معتبر فیلدز را به دست آورد، از آن خود کند. او مدرک کار‌شناسی خود را از دانشگاه صنعتی شریف گرفت و بعد‌ها دکترای خود را از دانشگاه هاروارد دریافت کرد. موضوعی که ایشان بر روی آن کار کرد و موفق به کشف یافته‌های بسیار ارزشمندی شد و باعث شد تا جایزه فیلدز را از آن خود کند، می‌توان به پژوهش‌هایی‌ که در زمینه‌ی هندسه‌ی ریمانی داشته‌ است اشاره کرد. به طور کلی‌، هندسه‌ی ریمانی از مهمترین و پرکاربردترین شاخه‌های هندسه‌ی دیفرانسیل است که در قرن نوزدهم توسط برنهارد ریمان پایه‌گذاری شد و در توضیح نظریه نسبیت عام انیشتین و در جایی که این دانشمند بزرگ از خمیدگی فضا و زمان سخن به میان آورده است، نقش مهمی دارد. هندسه‌ی ریمانی در اساس مفهوم پیچیده‌ای است که از حوصله‌ی این نوشته خارج است. تنها به عنوان یک اشاره مختصر آنکه، در این هندسه، مجموع زوایای مثلث بیشتر از ۱۸۰ درجه است! شاید به همین دلیل و پیچیدگی درک این شاخه از علم ریاضیات و هندسه، اهمیت پژوهش‌ها و یافته‌های این دانشمند بزرگ کشورمان را نتوانیم درک کنیم، اما اگر اشخاصی مانند انیشتین هماکنون در قید حیات بودند، به کمک یافته‌های جدید خانم میرزاخانی، احتمالا می‌توانستند مسائل مبهمی که همکنون ذهن اخترشناسان بسیاری را به خود مشغول ساخته است (همچون انرژی و ماده تاریک و یا دیگر مسائل از این دست) را توضیح دهند. باید منتظر بود تا بزودی یک شخصیت علمی نوظهور، با درک جدیدی که خانم میرزاخانی از هندسه ریمانی ارائه داد به درک بالاتری از تار و پود فضا و زمان در جهان هستی دست پیدا کند. چه بسا مسائلی که امروزه از آنها تنها در داستان‌هایی علمی-تخیلی سخن به میان برده می‌شود، در آینده جزو بدیهیات به حساب آورده شوند و از خانم میرزاخانی به عنوان شخصیتی برتر که در عصر خود به این یافته‌های ارزشمند دست یافت، یاد شود.