ویلم اینتهوون (Willem Einthoven) زیست شناس هلندی است که در سال 1924 میلادی به خاطر کشف سازوکار نوار قلب برنده جایزه نوبل فیزیولوژی و پزشکی شد. او در تاریخ 21 مه سال 1860 میلادی در هلند به دنیا آمد. وی در خانواده ای متولد شد که به علم اهمیت داده می شد و پدر وی پزشک بود.
(بیشتر…)دسته: علم و دانش
چرا انقراض گیاهان و جانوران نگران کننده است؟
بسیاری از افراد تصور می‌کنند که انقراض گیاهان و جانوران، یک روند طبیعی است. یعنی اگر گونه‌ای اعم از گیاه یا جانور در طبیعت منقرض شود، نباید آن را زیاد جدی گرفت. چرا که این فرآیند طبیعی است. این باور از جهاتی درست است اما این صحبت زمانی معنا خواهد داشت که چند سوال مهم پیشتر پاسخ داده شود:
- نخست اینکه آیا نرخ انقراض یک نرخ طبیعی است؟ یعنی آیا ما انسان‌ها تاثیری در سرعت بخشیدن به آن نداشته‌ایم؟
- دوم اینکه چرا گونه‌های در معرض خطر یا حتی گونه‌های منقرض شده اهمیت دارند؟
- سوم اینکه آیا انقراض بر زیست انسان‌ها و سلامت ما اثرگذار خواهد بود؟
شواهد و آمارها نشان می‌دهد که برهه کنونی بیشتر از هر زمان دیگری، انقراض گونه‌ها معنادار شده است. دانشمندان این دوره را ششمین عصر انقراض بزرگ نامیده‌اند. پنجمین انقراض بزرگ زمین، حدود 65 میلیون سال پیش یعنی درست زمانی که دایناسورها برای همیشه از صفحه گیتی محو شدند، اتفاق افتاد.
کره زمین هر ساله بین 10 هزار تا 100 هزار گونه را از دست می‌دهد. یعنی نرخ انقراض بین هزار تا 10 هزار بار بیشتر از نرخ طبیعی است. متاسفانه نقش انسان در این انقراض غیر طبیعی، غیر قابل انکار است. زمین در حالی بسیاری از گونه‌هایش را از دست می‌دهد که هنوز اطلاعات درستی از وضعیت زیستی آنها بدست نیامده است. بسیاری از این گونه‌ها می‌توانند سلامت و بقای انسان‌ها را تضمین کنند. به همین دلیل است که انسان‌ها باید در برابر این اتفاق مسئولیت‌پذیر باشند.
(بیشتر…)
کاربرد نانوذرات نقره چیست؟
نانوذرات نقره یکی از پُر کاربردترین ذرات در حوزه فناوری نانو پس از نانولوله های کربن است، که هر روزه بر کاربرد آن افزوده می شود. نانوذرات نقره به دلیل داشتن خواص فیزیکی و شیمیایی ویژه ای که دارند، در عرصه های گوناگون پزشکی، صنعت، کشاورزی، دامپروری و بسته بندی، لوازم خانگی، آرایشی، بهداشتی و نظامی کاربردهای فراوانی پیدا کرده اند.
این فناوری با کنترل فعالیت عوامل بیماری زا در خدمت انسان ها قرار گرفته است. از این رو، به لحاظ بازدهی بالا، عملی بودن، افزایش ظرفیت ها و صرفه اقتصادی و سازگاری با محیط زیست و ماندگاری بسیار زیاد، در مقایسه با دیگر روش های بهبود فرآوری و تولید، ارجحیت دارد.
(بیشتر…)
مغز چگونه به درد پاسخ می دهد؟
میلیون ها عصب حساس از بافت های بدن انسان محافظت می کنند و به خطرات فیزیکی گوش فرا می دهند. این حسگرهای درد یا گیرنده های درد طوری طراحی شده اند تا دما، فشار و سیگنال های شیمیایی را ردیابی کنند. آستانه فعالسازی آنها بالا است و همچنین هنگامی که بدن در خطر قرار داشته باشد، پیامی ارسال می کنند. اما این حسگرهای عجیب چگونه در بدن ما فعالیت می کنند و به درد پاسخ می دهند؟
(بیشتر…)
سن تقویمی و سن زیستی چه تفاوتی با هم دارند؟
حتماً تا به حال با افرادی برخورد داشته اید که نسبت به سن شان پیرتر یا جوان تر به نظر برسند. در واقع همه افراد با سرعتی مشابه پیر نمی شوند. به همین دلیل برای انسان ها دو نوع سن تعریف می شود: سن تقویمی و سن زیستی.
- سن تقویمی: همانطور که از نامش بر می آید دقیقاً مشخص می کند که فرد چند سال و چند روز زنده بوده است. واضح است که سبک زندگی شما، میزان ورزش تان، وضعیت تغذیه تان و موارد مشابه روی تعداد روزها و ماه ها و سال هایی که زنده بوده اید، تاثیر ندارند.
- سن زیستی: بیان کننده این است که چقدر پیر به نظر می رسید. به سن زیستی، سن فیزیولوژیکی نیز گفته می شود که در آن عوامل مختلفی مانند رژیم غذایی، میزان تحرک و ورزش و عادات خواب تاثیر دارند.
منظور از ویروس چیست؟
ویروس ها یکی از انواع موجودات زنده بسیار کوچک یا به اصطلاح میکروارگانیسم ها هستند که با انواع خاصی از میکروسکوپ ها می توان آنها را مشاهده نمود. این نوع از موجودات حتی از باکتری ها نیز کوچکتر هستند، ولی مانند آنها بسیار متنوع بوده و اشکال و ویژگی های متنوعی دارند. به عبارت دیگر ویروس ها قطر حدود 20 تا 300 نانومتر دارند؛ از این رو می توان آنها را کوچکترین عوامل عفونی دانست.
(بیشتر…)
چرا انرژی هسته ای باید بخشی از سبد انرژی باشد؟
بسیاری از فعالان محیط زیست با اشاره به خطرات دفع زباله های هسته ای مخالف توسعه نیروگاه ها و تاسیسات هسته ای هستند؛ اما مزایا و معایب استفاده از برق هسته ای چیست؟
اولین مزیت استفاده از این نوع انرژی، توان بالا بدون تولید کربن است. حتی میزان گازهای گلخانه ای که در زمان عملیات عمرانی، معدنکاری، ساخت سوخت و… تولید می شود، حداکثر 4 تا 5 درصد میزان گازهای گلخانه ای تولید شده در نیروگاه های گاز طبیعی است.
مزیت دیگر نیروگاه های هسته ای ظرفیت بالا و قابل اطمینان آنها است. نیروگاه های هسته ای می توانند در ظرفیت حداکثری خود برای یک سیکل کامل (معمولاً حدود یکسال) کار کنند؛ در حالی که خورشید همیشه نمی تابد، باد همیشه نمی وزد و آب همیشه در پشت سدها به میزان کافی وجود ندارد. هر چند با پیشرفت فناوری باتری ها، این مشکل تا حدودی حل شده است، اما تولید باتری و ضایعات آن به نوبه خود آلودگی زیادی به همراه دارد. نیروگاه های برق آبی هم به شدت روی محیط زیست تاثیر می گذارند و تغییرات اقلیمی گسترده ای را باعث می شوند. برای مثال سال 2016 در آمریکا از 92.3 درصد ظرفیت نیروگاه های هسته ای استفاده شده، یعنی 336 روز از سال این نیروگاه ها فعال بودند و در 29 روز باقیمانده، نیروگاه ها به دلیل تعمیرات و تعویض سوخت از شبکه جدا بوده اند.
در مقابل تاسیسات برق آبی تنها 138 روز، توربین های بادی 127 روز و نیروگاه های خورشیدی 25.1 درصد توان شان؛ معادل 92 روز در سال انرژی تولید کردند. حتی نیروگاه هایی که از زغال سنگ و گاز به عنوان سوخت استفاده می کنند نیز به دلایلی از جمله افزایش قیمت سوخت نیمی از ظرفیت شان مورد استفاده قرار گرفته بود. از این نظر برق هسته ای یکی از قابل اتکاترین منابع انرژی موجود است.
یک قرص اورانیوم می تواند انرژی یک لامپ 100 وات را برای حدود دو سال و نیم تامین کند. مجموعه ای از این قرص ها درون یک غلاف فلزی از جنس آلیاژ زیرکونیوم میله سوخت را می سازد. برق هسته ای آلودگی رادیواکتیو کمتری دارد.
سومین مزیت برق هسته ای، آلودگی رادیواکتیو پایین آن است. شاید برایتان عجیب باشد، مگر منابع غیر هسته ای هم آلودگی رادیواکتیو دارند؟ بله بدترین آنها زغال سنگ است؛ ماده معدنی که از پوسته زمین استخراج می شود و مقادیر قابل توجهی مواد رادیواکتیو مثل اورانیوم و توریم با خود دارد. سوزاندن زغال سنگ این مواد را از بین نمی برد و تنها آن را به خاکستر تبدیل می کند که به راحتی می تواند در هوا پخش شود.
زغال سنگ هنوز هم بطور گسترده مورد استفاده قرار می گیرد و عامل اصلی عناصر رادیواکتیو منتشر شده در محیط زیست استفاده از زغال سنگ به عنوان منبع انرژی است. جالب است بدانید در اوایل دهه 50 میلادی زمانی که کمیسیون انرژی اتمی آمریکا مشکل تامین اورانیوم با غنای بالا مواجه بود، در نظر داشت از خاکستر حاصل از سوزاندن زغال سنگ برای تولید سلاح های هسته ای استفاده کند.
نگرانی های هسته ای
نگرانی های موجود نسبت به انرژی هسته ای، دو موضوع دفع پسماند هسته ای و خطر حوادث هسته ای است. از زمان شروع به کار اولین نیروگاه هسته ای تا به امروز سه حادثه بزرگ و جدی برای نیروگاه های هسته ای رخ داده است؛ حادثه تری مایل آیلند در آمریکا، حادثه چرنوبیل در اوکراین کنونی و حادثه فوکوشیما در ژاپن.
مطالعات نشان می دهد حتی حادترین حادثه ممکن در یک نیروگاه هسته ای تبعات کمتری نسبت به سایر حوادث صنعتی دارد. زمانی که در سال 1979 قسمتی از قلب واحد دو نیروگاه تری مایل آیلند ذوب شد، سه میلیون کوری گاز رادیواکتیو به بیرون از نیروگاه نشت کرد. دوز تابش دریافتی برای دو میلیون نفر جمعیتی که در نزدیکی این نیروگاه قرار داشتند، تنها 1mRem بیشتر از تابش معمول زمینه بود. این در حالی است که شما برای یک عکس X-Ray چیزی حدود 6mRem تابش دریافت می کنید. در برخی مناطق تابش زمینه بسیار بالاتر از این مقدار است. برای مثال در منطقه رامسر در شمال ایران تابش زمینه دریافتی در یک سال معادل 260Rem است.
انفجار یک راکتورRBMK در واحد 4 نیروگاه ولادیمیر لنین (چرنوبیل) بدترین حادثه هسته ای جهان از نظر تلفات بوده است؛ نزدیک به 30 نفر به صورت مستقیم در اثر حادثه جان باختند. در مجموع طبق گزارش های سازمان های بین المللی حداکثر حدود 4000 مرگ را در بلندمدت می توان مرتبط با حادثه هسته ای چرنوبیل دانست. طبق تحقیقات انجام شده حتی اگر قلب یک راکتور بطور کامل ذوب شود، باز هم تبعات حادثه بسیار کمتر از حوادث صنعتی دیگر خواهد بود. برای مثال در شهر بهوپال هند بر اثر نشت گاز متیل ایزوسیانات از تاسیسات تولید آفت کش بیش از 3800 نفر درجا کشته و هزاران نفر دچار بیماری شدند. همچنین در حادثه شکسته شدن سد در استان هنان چین، 26 هزار نفر غرق شدند.
عمده حجم پسماند هسته ای مربوط به پسماند کم خطر است. نگرانی عمده مربوط به سوخت های مصرف شده است، این دسته از پسماندهای هسته ای نیز تا حدود زیادی قابل بازیافت هستند و می توان از آنها در واحدهای بازفرآوری؛ سوخت و مواد ارزشمندی استخراج کرد. با این همه هیچ فناوری نمی تواند در مقابل تولید انرژی از سوخت های فسیلی ارزان تر باشد. بخصوص در کشوری مثل ایران که خوراک نیروگاه های فسیلی به صورت رایگان در اختیار آنها قرار می گیرد؛ اما اگر اثرات محیط زیستی این نوع سوخت ها و هزینه هایی که در آینده بر عهده ما می گذارند را در نظر بگیریم، استفاده از سوخت های فسیلی بسیار پُر هزینه خواهد بود.
منابع
مقاله علمی و آموزشی «چرا انرژی هسته ای باید بخشی از سبد انرژی باشد؟»، نتیجه ی تحقیق و پژوهش، گردآوری و نگارش هیئت تحریریه علمی پورتال یو سی (شما می توانید) می باشد. در این راستا مقاله سید محمدحسین خلیلی در مجله دانشمند، به عنوان منبع اصلی مورد استفاده قرار گرفته است.
منظور از بی نهایت چیست؟
ممکن است در تصور شما بی نهایت یک عدد خیلی بزرگ باشد، در حالی که بی نهایت بزرگترین عدد یا یک عدد خیلی بزرگ نیست بلکه تعداد بسیار زیادی عدد است. در واقع هرگاه به تعداد نامتناهی عدد، نقطه، ذره و… داشته باشیم تعریف و قوانین بی نهایت به میان می آیند. مجموعه هایی که بی نهایت عضو دارند (یا اصطلاحاً نامتناهی اند) به دو دسته تقسیم می شوند:
- مجموعه نامتناهی شمارا: یعنی اعضای مجموعه قابل شمردن می باشند مانند مجموعه اعداد طبیعی (1 – 2 – 3 و…)
- مجموعه نامتناهی ناشمارا: مجموعه تمام اعداد حقیقی مابین 0 و 1 را در نظر بگیرید، آیا می توانید شروع به شمارش این اعداد کنید؟ شمارش را شروع می کنیم ولی شما با عدد 0.00000000000000000001 مایل به شروع شمارش هستید و البته دیگری چند صفر دیگر نیز ممکن است اضافه کند و کار شمارش را آغاز کند. بدین ترتیب نمی توان عددی برای شروع شمارش مورد توافق قرار داد. چنین مجموعه های نامتناهی را ناشمارا می گویند.
هتل بی نهایت
دیوید هیلبرت صد و بیست سال پیش با الهام از ریاضیدان بزرگ کانتور، مسئله ای را به نام هتل بی نهایت هیلبرت مطرح کرد که در ابتدا مورد پذیرش قرار نگرفت و حتی کفر تلقی شد اما امروزه اهمیت مفهوم بی نهایت بیش از پیش روشن است.
در این مسئله، هیلبرت یک هتل خیالی با بی نهایت اتاق معرفی می کند که بی نهایت مسافر در آن ساکن هستند. یک شب مسافری به هتل مراجعه کرده و درخواست اتاق می کند. هیلبرت در نقش مدیر این هتل فرضی این مسئله را حل کرده و مسافر اتاق شماره 1 را به اتاق شماره 2، و مسافر سابق اتاق شماره 2 را به اتاق شماره 3 و به همین ترتیب مسافر اتاق شماره n را به اتاق شماره n+1 می فرستد. با این جابجایی اتاق شماره 1 خالی شده و مسافر جدید می تواند در آن اقامت کند ضمن اینکه بقیه مسافران نیز دارای اتاق خواهند بود.
هیلبرت می گوید اگر به جای یک مسافر 10 نفر یا 100 نفر مراجعه کنند باز هم مشکلی برای این هتل بی نهایت نیست و کافی است مسافر اتاق nام به اتاق n+10 برود؛ و یا در مراجعه 100 مسافر، مسافر اتاق 100ام به اتاق n+100 فرستاده شود تا 100 اتاق اول برای مسافران جدید خالی شوند.
یک شب مسئله دیگری برای این هتل روی می دهد. یک اتوبوس با بی نهایت مسافر وارد هتل می شوند. هیلبرت به کمک توانایی ریاضی و تصور نامحدودش این مسئله را حل می کند. او مسافر اتاق شماره 1 را به اتاق شماره 2، مسافر اتاق شماره 2 را به اتاق شماره 4، مسافر اتاق شماره 3 را به اتاق شماره 6 و به همین ترتیب مسافر اتاق nام را به اتاق شماره 2n می فرستد. بنابراین اتاق های با شماره زوج از مسافران قدیمی هتل پُر می شود و اتاق های با شماره فرد خالی می مانند که مسافران جدید می توانند در آن اقامت کنند.
با این مسئله نمایشی، هیلبرت نشان داد که در حالت بی نهایت چگونه همانطور که اعداد طبیعی نامتناهی اند، اعداد زوج و فرد که زیرمجموعه هایی از آن هستند نیز می توانند به همان اندازه نامتناهی باشند. یعنی بی نهایت تقسیم بر 2 باز هم بی نهایت است.
در مرحله آخر هیلبرت نشان می دهد که چگونه بی نهایت اتوبوس با بی نهایت مسافر را نیز می تواند در هتل فرضی خود سکونت دهد. این معماهای به ظاهر خیالی و ساده مفاهیم و اثبات هایی عمیق و بنیادین در ریاضیات هستند.
حدود صد سال است که به مفهوم بی نهایت پرداخته شده که در عین ظاهری ساده، قطعاً در آینده سهم عظیمی از تئوری ها، کاربردها و حتی علوم روزمره خواهند داشت چرا که مدتی است دریافته ایم جهان ما، جهانی نامتناهی است. قبلاً اشتباه هایی را مرتکب شده ایم مانند اینکه «خورشید مرکز جهان است» یا «کره زمین تنها کره موجود است» یا… ولی واقعیت این است که آنچه را ما جهان می نامیم یکی از بیشمار جهان هایی است که وجود دارد و از درون و برون نامتناهی است.
منابع
مقاله علمی و آموزشی «منظور از بی نهایت چیست؟»، نتیجه ی تحقیق و پژوهش، گردآوری و نگارش هیئت تحریریه علمی پورتال یو سی (شما می توانید) می باشد. در این راستا مقاله مائده شهابی در مجله دانشمند، به عنوان منبع اصلی مورد استفاده قرار گرفته است.
منطقه آب های سرزمینی چگونه تعیین می شوند؟
کنوانسیون ملل متحد در مورد حقوق دریاها (UNCLOS)، معاهده ای بین المللی در مورد حقوق دریاها است و به قانون اساسی دریاها معروف می باشد. رسیدن به چنین توافقنامه ای چندین سال طول کشید و توسط 167 کشور و همچنین اتحادیه اروپا امضاء شده است.
طبق این معاهده، حاشیه ای از دریا که مجاور ساحل یک سرزمین باشد (تا فاصله 12 مایل دریایی یا 22 کیلومتر از ساحل) تحت حاکمیت آن سرزمین یا کشور است و آن کشور صاحب منابع موجود در آن منطقه مانند شیلات و مواد معدنی است. البته کشتی های کشورهای دیگر حق عبور صلح آمیز از آن منطقه را دارند. به این منطقه آب های سرزمینی گفته می شود.
(بیشتر…)
آیا آلودگی هوا با بیماری کرونا رابطه مثبت دارند؟
تاثیر مخرب آلودگی هوا بر جنبه‌های مختلف زندگی بشر بویژه سلامت انسان‌ها موجب شده است تا این موضوع در سطوح مختلف از مردم عادی گرفته تا محققان و سیاستمداران با حساسیت ویژه‌ای دنبال شود. با ظهور بیماری کرونا، این حساسیت جنبه‌های جدیدی به خود گرفته است.
اگرچه تا پیش از این اقدامات مختلفی برای کاهش آلودگی هوا در کشورهای مختلف انجام شده است، اما ظهور بیماری کرونا طی یکسال گذشته، موجب ایجاد نگرانی‌های جدی در زمینه تاثیر این پدیده بر تشدید همه‌گیری این بیماری شده است.
(بیشتر…)
