مردم اغلب بی انصاف، بی منطق و خود محورند، ولی آنان را ببخش.
اگر مهربان باشی تو را به داشتن انگیزه های پنهان متهم می کنند، ولی مهربان باش.
اگر موفق باشی دوستان دروغین و دشمنان حقیقی خواهی یافت، ولی موفق باش.
اگر شریف و درستکار باشی فریبت می دهند، ولی شریف و درستکار باش.
آنچه را در طول سالیان سال بنا نهاده ای شاید یک شبه ویران کنند، ولی سازنده باش.
اگر به شادمانی و آرامش دست یابی حسادت می کنند، ولی شادمان باش.
نیکی های درونت را فراموش می کنند، ولی نیکوکار باش.
بهترین های خود را به دنیا ببخش حتی اگر هیچ گاه کافی نباشد.
و در نهایت می بینی هر آنچه هست همواره میان "تو و خداوند" است نه میان تو و مردم.
دکتر علی شریعتی
در عصری که ما زندگی می کنیم آزمایش هایی که چشمان جهانیان را خیره می کند ازجمله آزمایش هایی که برای یافتن توالی اجزای یک ژنوم، شکافتن ذرات ریز اتمی در شتاب دهنده ها و تجزیه وتحلیل ستارگانی که با ما میلیاردها سال نوری فاصله دارند نیاز به میلیون ها دلار سرمایه گذاری دارند و تجزیه وتحلیل اطلاعات به دست آمده از ابزارهای پیشرفته دراین آزمایش ها ماه ها به طول می انجامد.
«رابرت کریز» عضو گروه فلسفه دانشگاه نیویورک در استونی بروک که مورخ آزمایشگاه ملی بروک هیون هم هست، از فیزیکدانان خواست ده آزمایش برتر جهان فیزیک را نام ببرند. برخلاف انتظار عصر ما که آزمایش های پیچیده توسط تیم های برجسته دانشگاه ها و مراکز تحقیقات صورت می پذیرد ده آزمایش برتری که به عنوان زیباترین آزمایش های فیزیک در طول تاریخ انتخاب شد توسط ده فیزیکدان بسیار سرشناس انجام شده بود که دستیاران چندان زیادی هم نداشتند. ازهمه جالب تر این که این آزمایش هایی که در فهرست زیباترین آزمایش های فیزیک جای گرفتند نیازی به کامپیوترهای فوق پیشرفته بسیار مدرن نداشتند. این لیست در مجله این ماه Physics World به چاپ رسیده است . دراینجا به جای آن که به این آزمایش ها به ترتیب رتبه بپردازیم به ترتیب تقدم وتأخر زمانی انجام این آزمایش ها، به این ده آزمایش محبوب در فیزیک خواهیم پرداخت.
۱ـ اندازه گیری محیط زمین توسط اراتوستن رتبه هفتم را به دست آورد.
هنگام انقلابین [اصطلاح اخترشناسیSolstice] در ظهر روزی که آفتاب در شهر آسوان مصر هیچ سایه ای ندارد به گونه ای که نور خورشید قادر است به طور مستقیم به ته یک چاه برسد، موردتوجه اراتوستن ـ کتابدار شهر اسکندریه در سه قرن پیش از میلاد مسیح ـ قرار گرفت. اراتوستن در چنین روزی درست هنگام ظهر که در آسوان سایه وجود ندارد در شهر اسکندریه سایه را اندازه گیری کرد، چاره ای نبود جز این که زمین را کروی درنظر بگیرد. چون سایه در اسکندریه نسبت به خط عمود هفت درجه بود. محیط هردایره ۳۶۰درجه است براساس اندازه گیری اراتوستن میان اسکندریه وآسوان ۷درجه فاصله بود. [واحد اندازه گیری درآن زمان به جای متر «Stadium» بود] با سفر میان دوشهر اسکندریه وآسوان معلوم شد که فاصله آن ها براساس واحد اندازه گیری Stadium، ۵۰۰۰ است. به این ترتیب هفت درجه از ۳۶۰درجه ۵۰۰۰ استادیوم اندازه گیری شده بود پس محیط زمین براساس محاسبات اراتوستن ۲۵۰۰۰۰استادیوم بود.
۲ـ آزمایش گالیله درمورد سقوط اجسام رتبه دوم را به دست آورد.
در اواخر دهه ۱۵۰۰میلادی گالیلیو گالیله که کرسی استادی دانشگاه پیزا را داشت دانش متعارف زمان خود را زیر سؤال برد . با انداختن دو شیء از بالای برج پیزا که وزنشان برابر نبود نشان داد که شیءسنگین تر زودتر از جسم سبک تر فرود نمی آید. اگر این کشف را در دوران ارسطو انجام داده بود به قیمت شغلش تمام می شد.
3-آزمایش گالیله با گوی های غلتان برروی سطح شیب دار رتبه هشتم را به دست آورد.
دراین آزمایش گالیله ثابت کرد که مسافت با زمان به توان دو نسبت مستقیم دارد وسرعت [Velocity که با علامت اختصاری Vنمایش می دهند] در جریان آزمایش ثابت باقی می ماند.
4ـ انکسار نور با منشور توسط نیوتن رتبه چهارم را به دست آورد.
ایساک نیوتن درسالی به دنیا آمد که گالیله مرد. نیوتن فارغ التحصیل کالج تثلیث کمبریج (سال ۱۶۶۵) بود. این بار هم نیوتن دانش متعارف به جامانده از دوران ارسطو را زیر سؤال برد. تلقی مردم از نور خورشید مانند برداشت ارسطو بود ونور را خالص می دانستند. با وجودی که مردم رنگین کمان را دیده بودند. تا پیش از عبور نور از منشور وتجزیه آن به هفت رنگ حتی فکرش را نمی کردند نور متشکل از این رنگ ها باشد.
۵ـ آزمایش کاوندیش در مورد میله و پیچش رتبه ششم را به دست آورد.
از تئوری هایی که نیوتن در مورد گرانش داده بود یکی این بود که نیروی جاذبه میان دوجسم رابطه مستقیم با جرم به توان دو و رابطه معکوس با فاصله به توان دو دارد. در قرن هجدهم، هنری کاوندیش برای اندازه گیری قدرت گرانش آزمایشی انجام داد او یک میله چوبی دومتری که به دوسر آن دوکره فلزی نصب شده بود انتخاب و با سیم این میله چوبی را آویزان کرد. با همین وسایل ساده کاوندیش موفق به اندازه گیری ثابت گرانشی gravitational Constant شد. این آزمایش زمینه اندازه گیری جرم زمین هم بود.
۶ـ آزمایش تداخل ـ نور یانگ مقام پنجم را به دست آورد.
همه تئوری های نیوتن درست از آب درنیامد. او می گفت نور از ذرات تشکیل شده است و به صورت موج منتشر نمی شود. در سال۱۸۰۳ توماس یانگ، درصدد برآمد به اثبات برساند نحوه حرکت پرتوهای نور به صورت موج است. او در پنجره سوراخی ایجاد کرد، همه پنجره ها را به دقت با پوششی ضخیم پوشاند بعد از یک آیینه برای تغییر جهت پرتویی از نور که از طریق این سوراخ وارد می شد، استفاده کرد با استفاده از یک کارت که عرض آن یک میلیمتر بود جلوی نیمی از سوراخ را گرفت در نتیجه به توالی نوارهای سایه و روشن مشاهده کرد، این پدیده در صورتی قابل توضیح است که پرتوهای نور مانند امواج در یکدیگر تداخل ایجاد کنند. بعدها این آزمایش را با دوسوراخ انجام دادند و نتیجه واضح تری به دست آمد.
۷ـ آزمایش پاندول فوکو رتبه دهم را به دست آورد.
دانشمندان سال پیش پاندولی را به قطب جنوب بردند و مهر صحت بر آزمایش زدند که در سال۱۸۵۱ توسط ژان برنارد لئون فوکو با یک پاندول آهنی ۳۰کیلوگرمی آویزان از گنبد پانتئون انجام شد. فوکو به گوی یک پاندول سوزن گرامافون وصل کرده بود و روی زمین زیر گوی حلقه ای از شن های مرطوب قرار داد. در مقابل حیرت همه نشان داد که با وجودی که حرکت پاندول به جلو و عقب هدایت شده بود اما پاندول حرکتی دوار انجام داد. یعنی در واقع کف پانتئون در حال گردش بود و یا به عبارت بهتر زمین در حال چرخیدن حول محور خود بود. در پاریس هر ۳۰ساعت پاندول در جهت عقربه های ساعت یک دور را کامل می کند. در نیمکره جنوبی این گردش در خلاف جهت عقربه های ساعت است. همانطور که دانشمندان معاصر نشان داده اند در قطب جنوب دوره گردش کامل پاندول ۲۴ساعت است.
۸ـ آزمایش قطره روغن میلیکان رتبه سوم را به دست آورد.
قرن ها بود که دانشمندان الکتریسیته را چه در مورد رعد و برق چه الکتریسته ساکن ناشی از تماس برس با موی سر مشاهده کرده بودند. در سال۱۸۹۷ تامسون فیزیکدان بریتانیایی پایه گذار این دانش شد که الکتریسیته از ذراتی به نام الکترون که بار منفی دارند تشکیل شده است. رابرت میلیکان آمریکایی در سال۱۹۰۹ موفق به اندازه گیری بار منفی در الکترون ها شد. برای این کار از چندوسیله ساده استفاده کرد. با استفاده از افشانه هایی که ادکلن را به صورت افشانه درمی آورند روغن را در یک محفظه شفافی افشاند که دوطرف آن به دوسر یک باطری متصل بودند. به این ترتیب یک سر محفظه مثبت و سردیگر آن منفی بود.
زمانی که نیروی گرانش با نیروی جاذبه الکتریکی که قطرات روغن باردار را به سمت خود می کشید برابر می شد قطره در میان آسمان و زمین معلق می ماند. در واقع در حالت عادی این قطره به خاطر نیروی گرانش بایدپایین می افتاد اما در اثر نیروی جاذبه الکتریکی در حال حرکت به سمت قطب مخالف بود چون دونیرو برابر شدند این قطره روغن از حرکت بازایستاد. با همین وسایل ساده میلیکان موفق به اندازه گیری بار الکتریکی یک الکترون شد.
۹ـ آزمایش کشف هسته توسط رادرفورد مقام نهم را کسب کرد.
در سال۱۹۱۱ را در فورد و همکارانش با بمباران یک لایه بسیار نازک طلا با ذراتی به نام آلفا متوجه این حقیقت شدند که درصدی از این ذرات منحرف و درصدی درست در جهت مقابل بازمی گردند به این ترتیب رادرفورد موفق شد مدل قدیمی آرایش هسته و الکترون را که به «مدل کیک آلو» معروف بود به چالش بکشاند.
10ـ آزمایش ماکس پلانک و تئوری کوانتوم رتبه اول را کسب کرد.
در مورد نور نه حق به جانب نیوتن بود ونه یانگ نه می توان نور را فقط ذرات فوتون دانست و نه امواج. در اوایل قرن بیستم ماکس پلانک و بعد آلبرت انیشتین نشان دادند که نور به صورت بسته های بسیار کوچکی منتشر و جذب می شود که به آن فوتون می گویند. در عین حال آزمایش های دیگر هم موجی بودن حرکت نور را به اثبات می رسانند.
برای اثبات در اینجا به جای آزمایش از سوراخ یانگ و پرتوهای نور از پرتوهای الکترون استفاده می شود. ذرات، براساس قوانین کوانتومی، پدیده ای شبیه به نور در آزمایش تداخل یانگ از خود برجای می گذارند اگرچه این آزمایش در سال۱۹۶۱ توسط کلاوس جانسون از توبینگن انجام شد اما در این سال ها دیگر یافته های دانش به قدری زیاد و گسترده شده بود که دیگر نمی توانست نام هایی ابدی مثل نیوتن و انیشتین در اذهان مردم دنیا بیافریند.
عدد مشهور 3.14 یا همان عدد "پی" در پیچیده ترین حالت عددی خواهد بود که تا کنون دو هزار و 700 بیلیون رقم اعشار برای آن محاسبه شده است اما نشریه نیوساینتیست پنج وجه دیگر این عدد را نیز به مناسبت روز عدد پی آشکار کرده است.
ریاضیدانان هر سال در 14 مارچ روز عدد پی را گرامی می دارند. روزی که به احترام محاسبه اولین اعشار عدد مشهور 3.14 نامگذاری شده است. شاید همه بدانند که عدد پی نسبت محیط دایره به قطر آن را تعیین می کند اما حقایق ناآشناتری درباره این پدیده ریاضی نیز وجود دارد که در ادامه به پنج مورد از آنها اشاره خواهد شد.
عدد پی در آسمان
شاید ستاره های آسمان الهام بخش یونانیان باستان بوده اند اما یونانیان هرگز از این نقاط درخشان برای محاسبه عدد پی استفاده نکرده اند. رابرت ماتیوز از دانشگاه استون به منظور انجام این محاسبه اطلاعات نجومی و اخترشناسی را با نظریه اعداد ترکیب کرد. وی از این حقیقت که برای هر مجموعه بزرگ از اعداد اتفاقی احتمال اینکه هر دو عدد با یکدیگر هیچ وجه مشترکی نداشته باشند، عدد 6 تقسیم بر عدد پی به توان دو خواهد بود، استفاده کرد. ماتیوز فاصله فضایی میان 100 نمونه از درخشان ترین ستاره های آسمان را محاسبه کرده و آن ها را به یک میلیون جفت از اعداد تصادفی تبدیل کرد که در حدود 61 درصد از آنها هیچ وجه اشتراکی با یکدیگر نداشتند. با این مطالعات ماتیوز توانست مقدار عدد پی را تا 3.12772 محاسبه کند که 99.6 درصد صحیح است.
عدد "پی" مانند رودخانه ها به زمین باز می گردد
عدد پی بر روی زمین نیز فعالیت هایی را به عهده دارد. این عدد می تواند مسیر رودخانه های پیچ در پیچی مانند آمازون را محاسبه کند. میزان پیچ و خم یک رود به واسطه انحراف آن از مسیر مستقیم تا منبع آب رود شرح داده می شود و عدد پی نشان می دهد یک رودخانه متوسط دارای انحراف مسیری در حدود 3.14 است.
"پی" تنها عددی است که الهام بخش ادبیات بوده است
"الکس بلوز" روزنامه نگار در کتاب جدید خود با نام "ماجراجویی های الکس در سرزمین اعداد" شرح می دهد چگونه عدد پی توانسته است الهام بخش شکلی از نگارش خلاقانه به نام Pilish شود. با استفاده از این شیوه اشعاری نگاشته می شوند که تعداد حروف واژه های متوالی در آن با کمک عدد پی تعیین می شوند. یکی از مشهورترین اشعاری که به این سبک سروده شده است Cadaeic Cadenza نام دارد که توسط "مایک کیث" نوشته شده است. وی در عین حال کتابی 10 هزار کلمه ای را نیز با کمک این تکنیک نگاشته است.
عدد "پی" در اتاق منزل شما
جدیدترین محاسبات مقدار عدد پی را تا دو هزار و 700 بیلیون رقم تعیین کرده اند که آخرین آن سال گذشته توسط "فابریس بلارد" انجام گرفته است. وی برای محاسبه این ارقام از رایانه استفاده کرده است اما می توان با کمک چند سوزن و برگه ای کاغذ خط دار نیز این عدد را به راحتی محاسبه کرد. سوزن ها را بر روی کاغذ بیاندازید و میزان درصد سقوط سوزن ها بر روی یک خط مستقیم را محاسبه کنید. با کمی دقت پاسخ به دست آمده باید طول سوزن تقسیم بر فاصله میان خطوط باشد که در عدد دو تقسیم بر عدد پی ضرب شده باشد. این فرمول پس از ارائه آن توسط "کامت دو بوفون" ریاضیدان فرانسوی در سال 1733 به "مسئله سوزن بوفون" شهرت یافته است. این نظریه در سال 1901 برای اولین بار مورد آزمایش "ماریو لازارینی" قرار گرفت و وی برای محاسبه عدد در حدود سه هزار و 408 سوزن را بر روی کاغذ ریخت تا بتواند مقدار عدد پی را تا 3.1415929 به دست آورد.
اطلاعات بانکی شما در عدد "پی" دیده می شوند.
در زیر ابرها نورهای شهرهای کالیفرنیای جنوبی می درخشند. این عکس را یکی از فضانوردان ساکن ایستگاه فضایی بین المللی گرفته است.
تولد یک ستاره
ستاره هایی که به تازگی شکل گرفته اند در میان بعضی از توده های گازهای مولکولی متراکم می درخشند. در صورت فلکی جبار و در منطقه ای هستیم که در آن خورشیدهای مختلفی درحال تولد هستند. این عکس را تلسکوپ مایال با طول آینه چهار متر واقع در رصدخانه ملی کیت پیک در آریزونا گرفته است. این توده گاز با عنوان "جبار- آ" نیز شناخته می شود.
کوههای مریخی
این تصویر را کاوشگر Mars Reconnaissance ناسا از عمق حفره ای گرفته است که اطراف آن را رشته ای از صخره های به رنگ روشن احاطه کرده است. در این عکس می توان شن و ماسه تاریکی را دید که در مناطق پایین تر جمع شده است.