دلیل هوش بالای انیشتین چه بود/ تفاوتهای غیرعادی 6 نقطه مغز انیشت

نتایج مطالعات جدید نشان می دهد قشر پیریفرونتال مغز "آلبرت اینشتین" برخلاف اغلب افراد، شگفت انگیز و غیرعادی بوده است که همین تفاوت می تواند دلیل هوش و نخبگی این فیزیکدان بوده باشد.

به گزارش خبرگزاری مهر، بر اساس تحقیقات دانشگاه دولتی فلوریدا بخش هایی از مغز انیشتین با اغلب افراد متفاوت بوده است و همین می تواند با توانایی های شناختی و ادارکی فوق العاده وی مرتبط باشد.

این محققان برای نخستین بار کل قشر مخ مغز انیشتین را از 14 تصویری که اخیرا کشف شده توصیف کردند.

آنها تصاویر مغز اینشتین را با مغز 85 انسان معمولی مقایسه کرده و توانستند ویژگی های غیرمعمول مغز این دانشمند را تفسیر کنند.

اگرچه اندازه کلی و شکل هندسی مغز انیشتین طبیعی بوده اما نواحی پیریفرونتال، سوماتوسنسوری، آهیانه، موتور اولیه، قشر گیجگاهی و اوکیپیتال او غیرعادی بوده است.

پس از مرگ اینشتین در سال 1955 گروهی از محققان با کسب اجازه از خانواده اش، مغز او را برداشته و از زوایای مختلف تصویربرداری کردند.

علاوه بر این مغز به 240 قطعه تقسیم و تصاویر اسلایدی از آنها تهیه شد.

اما بخش عمده ای از این تصاویر، قطعات و اسلاید ها به مدت 55 سال از دید عموم مفقود شد.

اکنون برای این تحقیقات از 14 تصویر که در موزه ملی سلامت و پزشکی نگهداری می شود استفاده شده است.

انتشار نور با سرعت بی‌نهایت در یک نانوابزار

گروهی از فیزیک‌دانان و مهندسان از انتشار نور مرئی با سرعتِ بی‌نهایت درون یک قطعه‌ی نانو‌متری خبر می‌دهند. این وسیله موجب برقراری ارتباطِ آنی نمی‌شود (حد بالای سرعت مطابق نظریه نسبیت اینشتین هم‌چنان برقرار است) اما کاربرد‌های مختلفی برای نمونه، در ساخت مجموعه مدار اپتیکی دارد.

وِنشان کای، مهندس برق در مؤسسه جورجیا می‌گوید: اثبات چنین موضوعی در عین جالب بودن، بسیار مفید می‌باشد.

همواره در خلأ نور با تندی ۳۰۰٫۰۰۰٫۰۰۰ متر بر ثانیه انتشار می‌یابد. در یک ماده مثل شیشه نور با تندی کم‌تری منتشر می‌شود. نسبت تندی نور در خلأ به تندی نور در ماده ضریب شکستِ محیط نامیده می‌شود که مشخصاً بزرگتر از یک می‌باشد. به هر حال دانشمندان به بررسی برهمکنش نور با ماده پرداخته اند تا ضریب شکست‌های عجیب و غریبی از جمله ضریب شکستِ منفی بدست آورند. ضریب شکستِ منفی به خمشِ نور منجر می‌شود.

هم اکنون آلبرت پولمن، فیزیکدانی عضو مؤسسه FOM در آمستردام و نادر انقطاع مهندس برق ایرانی در دانشگاه پنسیلوانیا به همراه همکارانشان موفق به انجام کار بزرگی شده اند. آن‌ها وسیله‌ای کوچک ساخته اند که ضریب شکست نور مرئی در آن صفر می‌باشد به همین منظور امواج نوری با طول موجی خاص بسیار سریع حرکت می‌کنند.

این وسیله میله‌ای مستطیلی شکل از جنس سیلیکون دی اُکسید (نارسانا) با ابعاد ۲۰۰۰ نانومتر طول و ۸۵ نانومتر ضخامت می‌باشد که توسط نقره (رسانا) احاطه شده است. به دلیل خاصیت رسانا نور نمی‌تواند از دیوارهٔ از جنسِ نقره خارج شود. در نتیجه محیطِ انتقال دهندهٔ نوری به اسم موج‌بر داریم. محققان با انتخاب پهنای سیلیکون دی اُکسید از ۱۲۰ تا  ۴۰۰ نانومتر، وسایل گوناگونی ساختند. آن‌ها گزارش کار خود را در مجله فیزیکال ریویو لِتِر بیان می‌کنند.

در چنین موج‌بری چون که میدان‌های الکترومغناطیسی بایستی از شرایطِ مرزی معینی روی دیواره‌های موج‌بر تبعیت کنند، نور به شکل متفاوتی رفتار می‌کند،. نور با طول موج کوتاه بین دو انتهای موج‌بر به طور رفت و برگشتی جست و خیز می‌کند. قله‌ها و فرورفتگی‌های امواج رو در رو انتشار کننده با یکدیگر هم‌پوشانی می‌کنند. نتیجه این هم‌پوشانی تولید الگویی از نوار‌های تاریک و روشن می‌باشد. وقتی طول موج از طول موج قطع۱ بیشتر باشد، در موج‌بر گسیلِ نور نخواهیم داشت.

درست در طول موج قطع، اجسام رفتارهای جالبی از خود نشان می‌دهند. در این طول موج به جای تولید الگوی نواری تمامی موج‌بر روشن خواهد شد. طبق این مطلب جای آنکه قله‌های امواج در فاصله‌های مساوی از هم باشند، رفتار امواج به گونه است که قله‌ها با سرعت بسیار زیادی حرکت می‌کنند و در آنِ زمانی هر جایی هستند. بنابراین نور به شکل همگام در طول موج‌بر نوسان می‌کند.

پیش‌تر، انقطاع و گروهش ضریب شکست صفر را برای تابش با طول موج بزرگتر (ریزموج) تولید کرده بودند. تکرار این کار برای نور مرئی سخت‌تر بود چون که وسیله جدید برای نگه داشتن نور خیلی کوچک است. در عوض محققان باریکه‌ای از الکترون‌ها را برای تولیدِ نور با همه طول موج‌ها، درون موج‌بر روانه کردند و نور خروجی از آن را اندازه‌گیری کردند. مقدار روشنایی نور در یک طول موجِ خاص به این بستگی دارد که باریکهٔ الکترون به مکانِ تاریک یا مکانِ روشنِ ایجاد شده توسط آن طول موج وارد می‌شود.

بنابراین محققان با بررسی باریکه در طولِ موج‌بر و نمایش خروجی، الگوی نوری در هر طول موج را یافتند. چی تینگ چان از فیزیک‌دانان دانشگاه هنگ کنگ می‌گوید: این در نوع خود بهترین نانو-ساخت و مشخصه‌یاب است.

بنابراین سوأل این جاست، چطور موج نوری با چنین آرایشی از قله‌ها که در بالا ذکر شد نسبیت را نقض نمی‌کند؟ انقطاع توضیح می‌دهد که نور دو نوع تندی دارد. سرعت فاز نشان می‌دهد که موج‌های با یک طول موجِ مشخص چقدر سریع حرکت می‌کنند. این در حالی است که سرعت گروه نشان می‌دهد که نور انرژی یا اطلاعات را چقدر سریع انتقال می‌دهد. انقطاع می‌گوید: تنها سرعت گروه در موج‌بر بایستی کم‌تر از سرعت نور در خلأ باشد.

دکتر انقطاع می‌گوید: این وسیله کاربردهای گوناگونی دارد. چون نور خروجی از موج‌بر در اصطلاح «هم‌گام» است، با خمش موج‌بر می‌توان آنتنی گسیل کنندهٔ موج نوری با جبهه‌های فازیِ۲ در اصطلاح «منظم» شکل داد. به علاوه این وسیله می‌تواند به ساخت مجموعه مدارهای اپتیکی کمک کند.

آرایه ای از این موج‌برها حتی می‌تواند ماده‌ای بزرگتر با ضریب شکست صفر تولید کند. اما ساخت چنین آرایه‌ای چالش‌برانگیز است. کای می‌گوید: با اینکه در تئوری این کار ساده است اما به طور آزمایشگاهی این کار بسیار سخت است.

1- بیشینه‌ی طول موجی که می‌تواند در یک موج‌بر الکترومغناطیسی منتشر شود، طول موج نام دارد.
2- جبهه فاز به بردار موج اشاره دارد. جهت بردار موج با بردار پوئینتینگ (بردار انتقال انرژی) یکسان نیست

استفاده از نیتروژن به جای هوا در لاستیک اتومبیل

یکی از مسائل بسیار مهم در نگهداری هر خودروتنظیم باد لاستیک خودرو است. میزان فشار باد درون تایر خودرو تاثیر مستقیم بر روی مصرف سوخت، نرمی خودرو، ترمزگیری مطمئن تر،کاهش سر و صدای منتقل شده به داخل اتاق،فرمان پذیری بیشتر و کشش بالاتر خودرو دارد . مدتی است که تب استفاده از نیتروژن به جای هوای معمولیدر تایر خودروها در میان مالکان خودرو و علاقه مندان بالا گرفته است . حال قصد داریم به مزایای این شیوه نسبت به پر کردن لاستیک با هوای معمولی بپردازیم تا در نهایتمشخص شود این شیوه با توجه به قیمت بالاتر نسبت به شیوه های مرسوم، ارزش اضافه پرداخت را دارد یا خیر ؟
در ابتدااز گاز نیتروژن در تایر هواپیماها و ماشین های سنگین نظامی و بعد از این ها در اتومبیل های مسابقه ای مورد استفاده قرار گرفت. اما همونگونه که اشاره شد در سال های اخیر در خودروهای سواری و سنگین نیز مورد استفاده قرار می گیرد . این تکنولوژی نیز مانند دیگر تکنولوژی ها مزایا ومعایب بسیاری به همراه دارد. از مهمترین مزایای استفاده از گاز نیتروژن در تایر خودرو می توان به افزایش عمر لاستیک و رینگ اشاره کزد . هوای معمولی دارای 21% اکسیژن و 78% نیتروژن و 1% گازهایی همچونازون،آرگون و نیز مقداریرطوبت است . از آنجا که لاستیک ها از سیم های فولادی تشکیل شده اند و جنس رینگ ها نیز فولادی یا آلمینیومی است ،وجود این رطوبت که به واسطه وجود اکسیژن است منجر به برقراری واکنش شیمیایی با فلزات موجود در رینگ و لاستیک می شود که خوردگی رینگ و لاستیک ها و به دنبال آن کاهش عمر آنها را به همراه دارد . اما از آنجایی که در تایرهایی که با گاز نیتروژن پر شده اند ، عنصر اکسیژن حذف شده است در نتیجه رطوبت مورد اشاره حذف و رینگ و لاستیک از خوردگی مصون می مانند. از دیگر مزایای استفاده از گاز نیتروژن می توان بهبزرگتر بودن مولکول های آن اشاره کرد که حاصل آن خروج کمتر آن ها از تایر است . بنابر تحقیقات 5 درصد هوای درون هر تایر در هر ماه به فضای بیرون منتقل می شود که این خروج هوا به مرور باعث کاهش فشار باد تایر و به دنبال آن برهم خوردن تعادل میان فشار هوای تایر ها می شود . مولکول های نیتروژن نسبت به گاز اکسیژن بزرگتر هستند و از آنجایی که خطر فرار مولکول های بزرگتر کمتر است بنابراین کاهش فشار گاز نیتروژن در تایر کمتر است . تجارب و مطالعات شرکت میشلین مبنی بر کمتر بودن سرعت کاهش فشار گاز نیتروژن (حدود 3 برابر) نسبت به هوای معمولی خود شاهدی بر این ادعا است . از سوی دیگر می توان به کاهش مصرف سوخت در خودروهایی که تایر آنها با گاز نیتروژن پر شده است اشاره کرد . از آنجا که نیروی کشش و حرکت خودرو از طریق چرخ هاست ، وزن چرخ نیز تاثیر مستقیم بر میزان کشش و سرعت خودرو دارد . وزن بالاتر چرخ باعث بیشتر گاز خوردن موتور می شود تا تفاوت کشش به وجود آمده جبران شود که خود افزلیش مصرف سوخت خودرو را به همراه دارد . اما از آنجا که گاز نیتروژن نسبت به دیگر گازها سبکتر است ، سبکی تایری که با آن پر شده است (به دلیل آنکه گاز نیتروژن باعث کاهش 4 درصدی از وزن هوای درون تایر است ) را نیز به همراه دارد بنابراین مصرف سوخت به دلیل سبک تر بودن چرخ ها کاهش پیدا می کند . اما مهمتر از آن کاهش اصطکاک تایرهای پر شده با نیتروژن نسبت به انواع عادی است که این موضوع نیز تاثیر بسزایی در کاهش مصرف سوخت دارد . گرمای کمتر ،سایش کمتر مزایایی که تا کنون برای نیتروژن مرور کردیم بیشتر برای خودروهای شهری مناسب است اما نیتروژن به طور گسترده در خودروهای مسابقه ای مورد استفاده قرار می گیرد . این خودروها نیتروژن را نه برای کاهش مصرف سوخت ، بلکه برای مسائلی حیاتی تر در جریان رقابت به کار می گیرند. یکی از مهمترین مزایای استفاده از نیتروژن در تایر خودرو به جای بهره گیری از هوای معمولی کاهش دمای تایر است گاز نیتروژن سریعتر از هوای معمولی گرما را از دست می دهد . این گرما که بر اثر سایش تایر به سطح آسفالت ایجاد می شود از یک سو عمر تایر های خودرو را به شدت کاهش می دهد و از سوی دیگر، تایرها را مستعد ترکیدن می کند . در کنار اینها به دلیل آنکه تغییرات حجمی نیتروژن در مقابل گرما بسیار کمتر از هوای معمولی است . به این معنی که نیتروژن با دریافت دمایی برابر با هوای معمولی کمتر افزایش حجم پیدا می کند و منبسط می شود . در زمان کارکرد خودرو در شرایط سخت مانند حرکت بر روی آسفالت بسیار گرم و یا رانندگی پر فشار در پیست های مسابقه تایر هایی که با گاز نیتروژن پر شده اند کمتر دچار افزایش فشار می شوند که همین امر ایمنی این تایر را در مقایسه با تایرهای عادی افزایش می دهد . از دیگر مزایای استفاده از گاز نیتروژن در تایر خودرو و نرم شدن لاستیک ها است . همانطور که می دانید تنها قسمتی از خودرو که در تماس مستقیم با سطح جاده است تایرها می باشند . میزان انعطاف پذیری تایرها در تماس با جاده نرمی خودرو و راحتی سرنشینان را به همراه داد . از سوی دیگر نرمی لاستیک ها منجر به نرم تر شدن و عدم کوبش زیادتر از معمول کمک فنر ها می شود به دلیل آنکه بخشی از تنش موجود توسط تایر بدلیل انعطاف پذیر بودن آن گرفته شده است . علاوه بر این نرمی لاستیک و بهتر کار کردن کمک فنر ها موجب سالم ماندن جلوبندی خودرو است . این عامل در مرور زمان استهلاک کمتر قطعات جلوبندی خ.درو و کمک فنر ها و در نهایت سالم ماندن اتاق خودرو را به همراه دارد . این دو مزیت نیتروژن باعث شده است استفاده از آن در خودروهایی که به مدت طولانی در جاده های کشور و به خصوص جاده های جنوب ایران رفت و آمد می کنند یک انتخاب ایده آل باشد کهمی تواند ایمنی این خودرو ها را به شکل قابل ملاحظه ای افزایش دهد ضمن آنکه به دلیل افزایش فشار کمتر ، تایرهایی که با این گاز پر شده اند در زمان حرکت بر روی آسفالت گرم ، نرمتر از تایر های معمولی عمل می کنند که این امر به وضوح در زمان راندن در جاده های کشور با تایرهای نیتروژنی از سوی راننده و سرنشینان احساس می شود . از دیگر مزایای استفاده از گاز نیتروژن در تایر ها افزایش قابلیت ترمز گیری خودرو است . ار آنجا که تایرهایی که با نیتروژن پر شده اند نرم تر هستند فرآیند ترمزگیری خودرو با اطمینان و کاملتر صورت می گیرد . در رانندگی با سرعت بالا مانند پیست های مسابقه و نیز در ترمز گیری های شدید تایر های پر شده با نیتروژن بدلیل نرمی عملکرد بهتری از خود نشان می دهند و بنابر تحقیقات به عمل آمده ترمز گیری خودرو ها با این تایر ها تا 30 درصد افزایش می یابد که رانندگی ایمن تری را به همراه دارد .
روی دیگر سکه :استفاده از گاز نیتروژن برای پر کردن تایرها در کنار مزایای فراوانی که به آن اشاره شد ،مشکلاتی نیز دارد که تا کنون مانع از همه گیر شدن استفاده از آن شده است . از مواردی که جای تامل بسیاری را به همراه دلرد قیمت بالای استفاده کردن از نیتروژن است . تجهیزات تولید نیتروژن در مقایسه با پمپ های تولید هوای فشرده گران قیمت تر هستند و به همین دلیل باد کردن تایر با نیتروژن نیز گران تمام می شود که در کشورمان تا 4500 تومان برای هر تایر نیز می رسد . از طرف دیگر از دیگر مواردی که می بایست مد نظر فرار داد میزان خلوص گاز نیتروژن تزریق شده و اطمینان از صحت درجه خلوص بیان شده است . در اینجا بیان دیدگاههای متفاوت در مورد خلوص گاز نیترئژن در پر کردن تایر ها ، خالی از لطف نیست . تحقیقات شرکت بریجستون خلوص 93 تا 95 درصد را بیان می کند حال آنکه تحقیقات شرکت فورد تفاوتی بین درجه خلوص 96 تا 99 درصد را قایل نمی باشد . در این میان دستگاههای تولید نیتروژن با تکنولوژی بسیار ساده و مفیدی توسط شرکت های تولیدکننده ای تجهیزات ساخته شده اند . از نکات قابل تامل در مورد این دستگاهها می توان به مواردی چون تولید نیتروژن با خلوص 98 درصد ،زمان کوتاه تخلیه و مکش باد هر لاستیکو زمان باد کردن لاستیک با گاز نیتروژن ،در حدود یک دقیقع اشاره کرد . لازم به ذکر است در این حالت حتی اگر هوای داخل تایر پیش از تزریق نیتروژن بطور کامل تخلیه نشود مشکلی وجود ندارد چون از یک سو این هوا به مرور خود از لاستیک خارج می شود و از سوی دیگر خلوص نزدیک به 90 درصد نیتروژن نیز کارکرد مناسبی دارد . این خلوص در دفعات بعدی باد زدن تایر به حالت ایده آل نزدیک می شود .