به عشق فیزیک

از کوارک‌ تا کیهان‌، همراه با مطالب و مقالات جذاب علمی - ترویجی - آموزشی

به عشق فیزیک

از کوارک‌ تا کیهان‌، همراه با مطالب و مقالات جذاب علمی - ترویجی - آموزشی

به عشق فیزیک

هدف این وبلاگ ارائه‌ی مطالب، مقالات، تصاویر و ویدیوهای علمی - ترویجی و آموزشی مرتبط با دنیای فیزیک، ستاره‌شناسی و ریاضیات است.

بایگانی
نویسندگان
  • ۱
  • ۰

دلایل تشکیل فصل‌ها

چهار فصل


در عرض‌های جغرافیایی دورتر از استوا می‌توان در طول یک سال چهار فصل بهار، تابستان، پاییز و زمستان را تجربه کرد که هرکدام با ویژگی‌های دمایی و آب و هوایی مخصوص خود همراه هستند.


باور عموم بر این است که حرکت زمین روی مدار بیضی شکل و دوری نزدیکی آن به خورشید عامل تشکیل فصل‌هاست. اما این باور نادرست است. چرا که شکل مدار زمین خیلی به دایره نزدیک است و اختلاف فاصله‌ی آن از خورشید بسیار اندک است. بنابر این نمی‌تواند اختلاف دمای لازم برای تشکیل فصل‌ها را فراهم کند. از طرفی فصل‌ها در دو نمیکره‌ی شمالی و جنوبی زمین خلاف یکدیگرند؛ یعنی وقتی در نیم‌کره‌ی شمالی بهار است، در نیم‌کره‌ی جنوبی پاییز است، و زمانی در نیم‌کره‌ی شمالی تابستان است در نیم‌کره‌ی جنوبی زمستان است و بالعکس. پس چه چیزی عامل تشکیل فصل‌ها روی زمین است؟


در ویدیوی آموزشی‌ای که از اینجا قابل دریافت است، توضیح داده می‌شود که دلایل تشکیل فصل‌های زمین چیست؟

امیدوارم تماشای آن برای‌تان مفید باشد.

  • مهدی موسوی
  • ۱
  • ۰

ماشین‌های کار دائم

لپ‌تاپی که نیاز به منبع انرژی ندارد.

ماشین‌های کار دائم

مقدمه

حتماً تا حالا دیدین که میشه گوشی‌ موبایل یا تبلت رو از طریق کابل USB که به لپ‌تاپ وصل شده، شارژ کرد. اما شده به این فکر کنید که چی میشه اگه با یک چنین روشی باتری خود لپ‌تاپ رو هم شارژ کرد؟ یعنی یک سر کابل رو به پورت USB و سر دیگه رو به پورت شارژ متصل کنیم و به این ترتیب باتری رو از طریق خودش شارش کنیم (تصویر پایین). در این صورت دیگه نیازی به برق نیست و میشه لپ‌تاپ رو تا هر مدت زمانی بدون برق روشن نگه داشت. احتمالاً پیش خودتون به سلامت عقل من شک کردین! 😊 ولی پیشنهاد می‌کنم یک سر به لینک‌های زیر که مربوط به خبرگزاری‌های معتبر کشور هم هست، بزنید:


http://www.yjc.ir
http://barghnews.com
http://barghnews.com


اتفاقاً تلویزیون (رسانه‌ی ملی) هم از بعضی از این اخبار پوشش گسترده‌ای انجام داده و در چند بخش خبری در موردشون صحبت شده و حتی با مخترعان‌شون هم مصاحبه کرده. از این دست مخترعان در طول چند قرن اخیر کم نبودند و تقریباً در همه‌ جای دنیا هم شاهدشون بودیم و هستیم. اگر صحبت‌هاشون رو بشنویم یا نوشته‌هاشون رو بخونیم تقریباً همگی به اتفاق مدعی هستند که اختراع‌شون فوق‌العاده ارزشمنده و از طرف کشورهای پیشرفته‌ی جهان پیشنهادهای مالی خیلی کلان (حتی چند میلیارد دلاری!) برای ارائه‌ی طرح‌شون دریافت کردن. و صد البته همه رو هم به خاطر خدمت به وطن‌شون رد کردن! اما اون چیزی که در واقعیت شاهدش هستیم اینه که این دسته از اختراعات هیچ‌وقت به تولید انبوه نرسیدن و به جز ادعاهای مخترع‌شون هیچ شاهد دیگه‌ای از موفقیت‌شون وجود نداره. اما دلیلش چیه؟

  • مهدی موسوی
  • ۱
  • ۰

سر فدای علم

آزمایش پایستگی انرژی در حرکت آونگ

سر فدای علم


یکی از محبوب‌ترین آزمایش‌هایی که سال‌هاست سر کلاس انجام می‌دهم آزمایشی است که در آن سرم را مستقیماً در مسیر وزنه‌ی تخریب،‌که همتای کوچک وزنه‌های تخریب واقعی است، قرار می‌دهم و زندگی‌ام را به مخاطره می‌اندازم. البته بدانید که این وزنه‌ی کوچک هم می‌تواند به آسانی مرا بکشد. وزنه‌های تخریبی که گروه‌های تخریب به کار می‌برند وزنه‌های کروی شکلی هستند با جرمی در حدود هزار کیلو گرم، ولی جرم وزنه‌ی من ۱۵ کیلوگرم است. در حالی که در یک طرف کلاس ایستاده و سرم را به دیوار چسبانده‌ام وزنه‌ی آونگ را در دستانم می‌گیرم و آن را تا چانه‌ام بالا می‌آورم. وزنه را که رها کنم باید موظب باشم که آن را اصلاً به جلو هل ندهم حتی به اندازه‌ی فوق‌العاده کم. کوچک‌ترین هل به وزنه بدهم یقیناً به من آسیب می‌زند یا حتی می‌کشد. از دانشجویانم می‌خواهم که حواس مرا پرت نکنند، صدا نکنند، و حتی کوتاه‌زمانی نفس نکشند و می‌گویم که اگر این نکات را رعایت نکنند، چه بسا این آخرین درس من باشد.


اعتراف می‌کنم هربار که این آزمایش را انجام می‌دهم، آن زمان که وزنه تاب‌خوران به سویم می‌شتابد حس می‌کنم آدرنالین خونم بالا می‌رود و با این که یقین دارم فیزیک مرا نجات خواهد داد، همیشه وقتی که وزنه تا مویی مانده به چانه‌ام جلو می‌آید، اعصابم خرد می‌شود. بی‌اختیار دندان‌هایم را به هم می‌فشارم و حقیقت این است که چشمانم را نیز می‌بندم! می‌پرسید که انجام این آزمایش چه سودی برای من دارد؟ اعتقادم به یکی از مهم‌ترین مفاهیم کل فیزیک، یعنی پایستگی انرژی راسخ‌تر می‌شود.

ویدیوی مربوط به این آزمایش را از اینجا دریافت کنید

  • مهدی موسوی
  • ۱
  • ۰

ریچارد فاینمن فیزیکدان و معلم بزرگ فیزیک

نقد فاینمن بر روش آموزش فیزیک در برزیل

[توضیح: متن زیر بخش‌هایی از یکی از سخنرانی‌های ریچارد فاینمن در پایان یک ترم تحصیلی در یکی از دانشگاه‌های برزیل است که در آن انتقادهایی را به نظام آموزشی این کشور وارد می‌کند. متن کامل این سخنرانی و همچنین تجربیات جذاب او را در طول زندگی پر بارش می‌توان در کتاب Surely You're Joking, Mr. Feynman بیابید. خوشبختانه این کتاب با عنوان «ماجراجویی‌های فیزیک‌دان قرن بیستم، ریچارد فاینمن» توسط توراندخت تمدن و اردوان مالکی به فارسی برگردانده شده است و نشر علم آن را منتشر کرده است.]


سال تحصیلی که تمام شد، دانشجوها ازم خواستند که برای‌شان از احساسی که از تدریس در برزیل داشته‌ام حرف بزنم. گفتند که علاوه بر دانشجو‌ها، استاد‌های دانشگاه و چند تا از مقامات دولتی هم به این سخنرانی خواهند آمد. ازشان قول گرفتم که بتوانم هر چه دلم خواست بگویم. گفتند: البته که می‌توانید. اینجا یک کشور آزاد است.

  • مهدی موسوی
  • ۱
  • ۰

علم چیست؟

ریچارد فاینمن


علم چیست؟

[توضیح:  متن زیر بخش کوتاهی است از یک سخنرانی ریچارد فاینمن، فیزیک‌دان بزرگ و یکی از بهترین معلمان قرن بیستم، در مورد اینکه علم چیست؟ فاینمن از تجربیات دوره‌ی کودکی‌اش می‌گوید و اینکه چگونه پدرش با تجربه‌های دست اولی که برایش خلق می‌کند، به او می‌آموزد که روش علمی چگونه است. این متن به روشنی نشان می‌دهد که آن‌چیزی که ما در مدارس و دانشگاه‌های‌مان به دانش‌آموزان و دانشجویان می‌آموزیم چقدر از روش علمی دور است.]



... دلم می‌خواهد چند کلمه درباره‌ی واژه‌ها و تعاریف برای‌تان بگویم. یاد گرفتن واژه‌ها خیلی لازم است، اما این کار علم نیست. البته منظور من این نیست که چون علم نیست نباید آن را یاد بدهیم. ما درباره‌ی این که چه چیزی را باید یاد بدهیم حرف نمی‌زنیم؛ درباره‌ی این بحث می کنیم که علم چیست. این که بلد باشیم چطور سانتی‌گراد را به فارنهایت تبدیل کنیم علم نیست. البته دانستنش خیلی لازم است، ولی دقیقاً علم نیست. برای صحبت کردن با همدیگر باید واژه داشته باشیم، کلمه بلد باشیم و درست هم همین است. ولی خوب است بدانیم که فرق «استفاده از واژه» و «علم» دقیقاً چیست. در این صورت، می فهمیم که چه وقت ابزار علم مثل واژه‌ها و کلمه‌ها را تدریس می‌کنیم و چه وقت خود علم را یاد می‌دهیم.

  • مهدی موسوی
  • ۱
  • ۰

کلاس آموزشی


 نقدی به سیستم متمرکز و یکپارچه‌ی آموزشی


یکی از دوستان، در بحثی کوتاه موضوعی را مطرح کردند و از شیوه‌ی بیان کتاب‌های درسی دانش‌آموزان، بخصوص کتاب‌های فیزیک و ریاضی، و اینکه چرا اینقدر خشک و بی‌روح هستند شکایت داشتند. طوری که نه تنها شوق و انگیزه‌ی کافی برای یادگیری ایجاد نمی‌کنند بلکه باعث کج فهمی و حتی فرار عده‌ی زیادی از دانش‌آموزان از این مباحث درسی می‌شوند. متأسفانه حق با ایشان است و ای‌کاش حرکتی صورت می‌گرفت تا با اصلاح و بهبود سیستم آموزشی کنونی به تدریج به سمت یک نظام آموزش و پرورش کارآمد پیش برویم.



امروزه با توجه به امکانات قابل دسترس و وجود تکنولوژی‌های ارتباطی و ارائه‌ی مطلب چند رسانه‌ای، فیزیک و ریاضیات را، حتی با وجود کمبود منابع آزمایشگاهی و فعالیت عملی، می‌شود به صورت خیلی هیجان‌انگیز و سرگرم کننده‌ای آموزش داد. طوری‌که دانش‌آموزان مجذوب زیبایی‌ها و شگفتی‌های بی‌نظیر دنیای فیزیک و ریاضی شوند، کنجکاوی و خلاقیت‌شان تحریک شود و به طور فعالانه‌ای هم در فرآیند یادگیری مشارکت داشته باشند.

  • مهدی موسوی
  • ۱
  • ۰

از دستگاه زمین مرکزی تا خورشیدمرکزی


گذر از دستگاه زمین‌مرکزی به نظریه‌ی خورشیدمرکزی


یکی از اصول بنیادی فیزیک، اصل هموردایی یا نسبیت است. یکی از نتایج مهم آن این است که برای بررسی و حل مسائل فیزیک، از هر دستگاه مختصاتی که مایل باشیم می‌توانیم استفاده کنیم. در هر صورت، نتایج یکسان خواهد بود. علت استفاده از دستگاه‌های مختصات مختلف، در واقع سادگی ریاضی است. به طور مثال، انتخاب مبدأ مختصات، جهت‌گیری محورها، نوع دستگاه مختصات و ... کاملاً دلخواه است.

  • مهدی موسوی
  • ۱
  • ۰

اهمیت روش‌های ریاضی رد علوم


اهمیت روش‌های ریاضی در علوم


ممکن است شما هم جزو کسانی باشید که از وجود معادلات ریاضی در کتاب‌ها و درس فیزیک آزرده شده باشید. یا اینکه یادگیری ریاضیات و روش‌های ریاضی را کاری دشوار و ملال‌آور و حتی گاهی بیهوده قلمداد کرده باشید. و این پرسش برای‌تان مطرح شده باشد که چه دلیلی برای استفاده از روش‌های ریاضی در آموزش علوم وجود دارد؟ یا اصلاً چه نیازی به آموزش ریاضیات وجود دارد؟ در ادامه تلاش می‌شود برای این پرسش که از نقطه‌نظر آموزشی اهمیت بسیاری دارد، پاسخ‌هایی ارائه شود.



ابتدا باید به این نکته اشاره کنم که ریاضیات در علوم طبیعی، به ویژه فیزیک، به عنوان یک ابزار و شیوه‌ی بیان استفاده می‌شود و می‌توان گفت که ریاضیات زبان فیزیک است یا به گفته‌ی گالیله: «زبان طبیعت است». حال به این موضوع می‌پردازیم که اهمیت استفاده از چنین زبانی در علوم  به چه دلیل است.

  • مهدی موسوی
  • ۱
  • ۰

آیزاک آسیموف


در اوایل دهه‌ی ۱۳۷۰ وقتی دانش‌آموز سال سوم دبستان بودم، روزی بر حسب اتفاق در دست یکی از هم‌کلاسی‌هایم کتابی را دیدم با عنوان «جهان چگونه زاده شد؟»، اثر آیزاک آسیموف که با تصاویر رنگی و جذاب و نوعی کاغذ روغنی ویژه آراسته شده بود. بی‌اختیار مجذوب آن شدم و به هرقیمتی بود آن را از دوستم امانت گرفتم. هرگز آن روزها را فراموش نمی‌کنم، آن کتاب هیجان‌انگیز گویی مرا برای تمام عمر طلسم کرد. در مدت چند روزی که نزدم بود بارها و بارها ورق زدم و خواندمش. از هیجان زیاد خواب به چشمم نمی‌آمد. اولین بار با نام کهکشان‌، انفجار بزرگ، انبساط کیهانی و ... در آن‌ کتاب آشنا شدم. آن کتاب سرآغاز آشنایی من با جهان پر رمز و راز نجوم بود. گزافه نیست اگر بگویم مسیر زندگی و آینده‌ی من تحت تأثیر آن اثر زیبای آیزاک آسیموف رقم خورد.

  • مهدی موسوی
  • ۱
  • ۰

تلسکوپ فضایی هابل

تلسکوپ هابل


تلسکوپ فضایی هابل

تلسکوپ فضایی هابل اولین تلسکوپ فضایی است که روی مداری زمین-مرکز با ارتفاع ۵۴۰ کیلومتری از سطح زمین و در هر ۹۵.۴۷ دقیقه زمین را دور می‌زند. این تلسکوپ که در طول موج‌های مرئی، فرابنفش نزدیک و فروسرخ نزدیک آسمان را رصد می‌کند، دارای یک آینه‌ی اصلی با قطر دهانه‌ی ۲.۴ متری است. به دلیل اینکه مدار هابل ورای اتمسفر زمین قرار دارد، به آن اجازه می‌دهد که تصاویری با وضوح بسیار بالا و با کمترین نور زمینه نسبت به تلسکوپ‌های زمینی ثبت کند که برخی از آن‌ها از نظر دارا بودن بیشترین جزئیات ممکن در نور مرئی رکورد به شمار می‌آیند. بسیاری از رصدهای هابل کشفی تاریخی را در اخترفیزیک و کیهان‌شناسی رقم زده‌اند. از آن‌جمله می‌توان به تعیین دقیق آهنگ انبساط جهان اشاره کرد.

  • مهدی موسوی