اینان: رمزگشایی از سپهر و آذرخش بهانه ای برای کسب جایزه مصطفی (ص) ، باید دید تا باور کرد!

به گزارش مجله سرگرمی، دانشمند مسلمان و رییس کنونی دانشگاه کوچ ترکیه درباره طرح برگزیده خود در جدیدترین دوره برگزای جایزه مصطفی (ص) مربوط به پدیده الکتریکی آذرخش و رمزگشایی آن شرح داد.

اینان: رمزگشایی از سپهر و آذرخش بهانه ای برای کسب جایزه مصطفی (ص) ، باید دید تا باور کرد!

به گزارش خبرنگار دانشگاه خبرنگاران، کشف آذرخش میان زمین و فضا دانشمندان را وادار کرد از نو به ماهیت این پدیده حیرت انگیز بیندیشند. جایزه مصطفی (ص) 2019 در حوزه برگزیده مقیم کشور های اسلامی مشترکا به سه اثر تعلق گرفت که یکی از این آثار درک اثر متقابل موج و ذره حالت ویسلر در فضای نزدیک زمین و اتصال الکترودینامیک بین تخلیه رعد و برق و اتمسفر بالا است.

از این رو قصد داریم با عمران اینان صاحب این اثر و برگزیده مقیم کشور های اسلامی جایزه مصطفی (ص) درباره آن بیشتر صحبت کنیم درحقیقت عمران اینان، استاد بازنشسته دانشگاه استنفورد و رئیس کنونی دانشگاه کوچ در ترکیه، است که نقش بسیار مهمی در تدوین نظری مبانی فیزیک رویداد های نورانی گذرا داشته است، پس با ما همراه باشید.

کمی از آذرخش برای ما بگویید

آذرخش، یک ترک نورانی پیش رونده رو به پایین در آسمان همراه با صدای مهیبی است که چند ثانیه بعد به گوش می رسد. تا جایی که به بیشتر ما مربوط می گردد. این یک تعریف بی عیب و نقص برای آذرخش است، پدیده جوی آشنایی که در کل جهان 50 بار در ثانیه، یا 4 میلیون بار در روز، رخ می دهد. اما اگر از متخصصان بپرسید، به شما خواهند گفت که با وجود قرن ها موشکافی علمی و انبوهی از یافته ها، آذرخش همچنان به عنوان رازی عجیب باقی مانده است.

در طول تاریخ، شکوه و قدرت آذرخش مایه خیال و ترس مردم بوده است. برای مثال، یونانیان باستان آن را به زئوس، قدرتمندترین خدای شان، نسبت می دادند. با این حال، آزمایش های علمی اولیه ای که در میانه قرن 18 انجام شد، از جمله آزمایش مشهور بنجامین فرانکلین با کایت، پرده از ماهیت الکتریکی آذرخش برداشت. اما حتی پس از دست یابی به این فهم مدرن از آذرخش، این پدیده همچنان مایه حیرت ناظران خوش اقبالش می گردد.

به مدت بیش از یک قرن، به ویژه پس از ظهور هوانوردی، گزارش های متعددی بوده اند که نمایش های نورانی غیرمعمولی را در لایه های بالایی آسمان توصیف می کردند. هرچند بسیاری از این توصیف ها را می شد با شفق قطبی یا نوعی از ابر های درخشان غیرعادی شرح داد، اما بعضی موارد، به طور خاص آن هایی که هرازگاهی توسط خلبان ها در خلال پرواز بر فراز طوفان های تندری در آسمان شب مشاهده می شدند، کاملا گیج نماینده بودند. بر اساس این گزارش ها، آذرخش می توانست به شکل ها و رنگ های عجیب و همچنین در مکان ها و جهت های نامتعارفی رخ دهد.

به اعتقاد شما باید دید تا باور کرد، بنابرین چه شد که محققان به این پدیده الکتریکی پرداختند؟

تا اواخر قرن بیستم، جامعه علمی چنین گزارش هایی را عمدتا جعلی تلقی می کرد. اما در سال 1989، زمانی که جان وینکلر و همکارانش در دانشگاه مینه سوتا، برای نخستین بار تصویر یکی از این اشباح مرموز را توسط یک دوربین ویدئویی ضبط کردند، معلوم شد که انواع گوناگونی از آذرخش با ویژگی ها و شمایل های کاملا متفاوت وجود دارد. موفقیت وینکلر منجر به شکوفایی فعالیت کاملا جدیدی برای ثبت و مستندسازی این پدیده های الکتریکی شد که در ارتفاع های بالا رخ می دهند. از آن موقع، انواع عجیب بسیاری، از ستون های دراز آبی رنگ تا آذرخش هایی به شکل یک عروس دریایی غول پیکر قرمز، کشف شد.

در انتها دهه 1990 معلوم شد که پدیده های آذرخش مانند تنها به ارتفاع های پایینی که بین ابر های تندری و زمین قرار می گیرند، محدود نیستند. در واقع، تخلیه الکتریکی می تواند در گستره وسیعی از ارتفاع ها رخ دهد، از لایه های پایینی جو تا 100 کیلومتر بر فراز ابر های تندری.

جای شگفتی دارد که این رویداد های نورانی، که بسیاری از آن ها با چشم غیرمسلح نیز دیده می گردد، برای مدتی بسیار طولانی کشف نشده باقی ماندند. نکته شگفت انگیزتر این است که دانشمندان مدت ها پیش از مشاهده این رویداد ها می دانستند که امکان وقوع شکلی از آذرخش در لایه های بالایی جو وجود دارد. در واقع آن ها می دانستند که در ارتفاع های بالاتر، جایی که آشفتگی جو در مقایسه با لایه های نزدیک تر به زمین بسیار کمتر است، پرتو های نور فرابنفش خورشید باعث می شوند که مولکول های گاز الکترون از دست بدهند. این همان فرایندی است که یون سپهر را به وجود می آورد، لفافی به دور زمین که به لحاظ الکتریکی رسانا است.

درست مثل آنچه در خصوص ابر های طوفان و زمین رخ می دهد، میان این ابر ها و یون سپهر نیز می تواند اختلاف فاحش ولتاژ وجود داشته باشد. اما آنچه در لایه های بالاتر رخ می دهد با آنچه ما به عنوان برخورد یک آذرخش متعارف با زمین مشاهده می کنیم، تفاوت دارد. چگالی جو با افزایش ارتفاع کاهش می یابد و بنابراین در آذرخشی که در ارتفاع های بالاتر رخ می دهد، مولکول های کمتری دخالت دارند و به همین علت شکل ها و رنگ های متفاوتی به وجود می آورند.

و اما رازگشایی از آذرخش ها...

آذرخش های جو فوقانی که اصطلاح دقیق تر آن رویداد نوارنی گذرا است به چهار دسته تقسیم می شوند: اشباح سرخ، اِلوز، فواره های آبی و رویداد پرتو گاما. با وجود اسامی خیال انگیزشان، دانشمندان در مدت نسبتا کوتاهی که از کشف شان می گذرد به پیشرفت های چشمگیری در درک این رویداد های جوی شبح وار رسیده اند.

من و همکارانم در دانشگاه استنفورد به ویژه در خط مقدم کشف اشباح سرخ و اِلوز بودیم. مشاهده این پدید های نورانی بسیار رایج، اما در طیف زیر-مرئی که در گستره ارتفاع های 50 تا 100 کیلومتر رخ می دهند، در میانه دهه 1990 کشف شگفت انگیزی بود، با این حال بیشتر مبانی فیزیکی و ویژگی های این پدیده ها به واسطه کار های متعدد ما و بسیاری از دانشجو ها آنالیز، مدل سازی و نظریه پردازی شده است.

یکی از نخستین نظریه های عمده در تبیین اشباح سرخ و اِلوز در مقاله ای در سال 1995 از سوی من و ویکتور پاسکو، دانشجوی دکتری، در آن موقع و همچنین تیموتی بل از دانشگاه استنفورد، منتشر شد. این بحث را مطرح کردیم که این رویداد ها در واقع پیامد های برخورد نوعی از آذرخش به زمین هستند. در این مقاله اثبات کردیم که پس از برخورد یک آذرخش با بار مثبت به زمین، برای مدت بسیار کوتاهی یک میدان الکتریکی بر فراز ابر های طوفان به وجود می آید. حذف ناگهانی بار در تخلیه الکتریکی آذرخش باعث ایجاد یک عدم تعادل بار در محیط می گردد، سپس این عدم تعادل به طور الکترومغناطیسی تقلیل می یابد و فروزش های تابناکی موسوم به اشباح را در ارتفاع 50 تا 70 کیلومتر به وجود می آورد، ارتفاعی بسیار بالاتر از جایی که آذرخش اصابت نموده است.

بر فراز آسمان چه خبر است؟

در این مقاله که همچنان یکی از پرارجاع ترین آثار من است، این بحث مطرح می گردد که الکترون های جوی که به واسطه برخورد آذرخش با زمین منتشر می شوند، در لایه های بالایی جو با مولکول های نیتروژن برخورد می نمایند. تابش الکترومغناطیسی تکانشی شدیدی که به واسطه آذرخش فراوری می گردد، در گذر از یون سپهر مولکول های نیتروژن را یونیزه می نماید و دیسک های تابناکی از نور را در ارتفاع 100 کیلومتری پدید می آورد که به اِلوز شهرت دارند.

جو تحتانی و فوقانی چیست و رازگشایی از آن ها به عهده کدام گروه از دانشمندان قرار گرفته است؟

جو تحتانی که به لحاظ الکتریکی خنثی است، قلمرو هواشناسان است، اما فیزیک دانان فضایی با ذرات بارداری سروکار دارند که در جو فوقانی هستند. ناحیه ای که میان این دو قلمرو قرار گرفته است برای هواپیما ها بسیار بلند و برای ماهواره ها بسیار کوتاه است. اشباح و اِلوز پنجره هایی به سوی این ناحیه باز کردند، جایی که پیش از کشف این پدیده ها در بهترین حالت اسمش را می شد جهل سپهر گذاشت.

پی بردن به چگونگی یون سپهر، مغناطیس سپهر و کمربند های تابش زمین برای دستیابی به درک بهتری از سیاره ما و پیرامونش اهمیت دارد. اما از منظر کاربرد های زندگی روزمره، اشباح و سایر منابع تغییر و نوسان در یون سپهر می توانند با سیگنال های جی پی اس و ماهواره ها تداخل پیدا نمایند. بعضی دانشمندان معقدند آذرخش های جو فوقانی می توانند اثر های دیگری نیز داشته باشند، از جمله روی لایه اوزون یا گرمایش جهانی. حتی ناسا نیز نگران بود که این پدیده ها باعث آسیب فضاپیما های گران قیمتش در خلال پرتاب یا بازگشت به جو زمین شوند.

فارغ از این اثر های فرضی، آنچه می توان به عنوان اثر قطعی این پدیده های الکتریکی برشمرد در واقع احیای کنجکاوی علمی نسبت به آذرخش پس از گذشت 250 سال از آزمایش تاریخی فرانکلین بوده است. اکنون، با وجود یافته های بسیاری که به لطف پیشگامانی مانند اینان به دست آمده، ما هنوز دقیقا نمی دانیم که یک ابر تندری جرقه لازم برای آغاز آذرخش را از کجا می آورد. در واقع سال ها اندازه گیری نشان داده که میدان الکتریکی درون ابر های تندری چیزی در حدود ده برابر کوچک تر از مقدار مورد احتیاج برای آغاز آذرخش است. تا زمان افشای این راز و برملا شدن مکانیزم فیزیکی سایر نمایش های نورانی خیره نماینده ای که در پهنه خیال انگیز میان زمین و فضا رخ می دهد، چاره ای جز پذیرش حس باستانی خوف و حیرت در برابر آذرخش نداریم.

canadaro.ir: تور کانادا: مجله گردشگری و مسافرتی تور کانادا، ویزای کانادا

indiaro.ir: تور هند ارزان قیمت indiaro | تور بمبئی، گوا، آگرا، جیپور، تور مثلث طلایی، تور نوروز، بهار، تابستان، پاییز، زمستان

منبع: خبرگزاری دانشجو
انتشار: 17 اردیبهشت 1401 بروزرسانی: 17 اردیبهشت 1401 گردآورنده: kurdeblog.ir شناسه مطلب: 78237

به "اینان: رمزگشایی از سپهر و آذرخش بهانه ای برای کسب جایزه مصطفی (ص) ، باید دید تا باور کرد!" امتیاز دهید

امتیاز دهید:

دیدگاه های مرتبط با "اینان: رمزگشایی از سپهر و آذرخش بهانه ای برای کسب جایزه مصطفی (ص) ، باید دید تا باور کرد!"

* نظرتان را در مورد این مقاله با ما درمیان بگذارید