در مریخ درخت کشف شد!


http://www.niksalehi.com/news/khabar/mars5_small.jpg


به گزارش خبرگزاری مهر، پس از کشف زن سبز رنگ مریخی، چهره انسان، اثر انگشت انسان و صورتک خندان بر روی سیاره سرخ، اکنون نوبت به درختهای مریخی است که تصاویر آنها به زمین برسد.
کاوشکر Mars Orbiter از منطقه ای بر روی سیاره سرخ تصاویری تهیه کرده است که به نظر می رسد شبیه به جنگی پر از درختان مریخی باشد.
به گزارش خبرگزاری مهر، پس از کشف زن سبز رنگ مریخی، چهره انسان، اثر انگشت انسان و صورتک خندان بر روی سیاره سرخ، اکنون نوبت به درختهای مریخی است که تصاویر آنها به زمین برسد.
این تصاویر دیدنی را کاوشگر Mars Orbiter با دستگاه HiRISE تهیه کرده است. HiRISE قویترین حسگر نوری است که تاکنون به فضا فرستاده شده است.
این تصاویر نشان می دهد که بین ریگزارهای مریخ، خطوط عمودی تیره ای دیده می شوند که به نظر می رسند شاخه های درختان واقعی باشند.
اما این جنگل فرازمینی در واقع یک خطای دید بیشتر نیست به طوری که این تصاویر تنها یک منطقه ریگزار در انتهای شمال مریخ را که تنها 400 کیلومتر از قطب فاصله دارد نشان می دهند.
در روی این ریگزار یک لایه دی اکسید کربن یخی وجود دارد که با فرا رسیدن فصل بهار در سیاره سرخ بخار می شود و حرکت این بخارات از دور این تصور را ایجاد می کند که درختانی دیده می شوند.
براساس گزارش تلگراف، در این خصوص یک محقق ناسا توضیح داد: "این چیزی که می بینیم در واقع ریگ روان در یک لایه یخ است که بالای ریگزار حرکت می کند و شبیه به درخت به نظر می رسد."

خلاصه: پروفسور علی خادم حسینی دانشمند ایرانی دانشگاه هاروارد در ادامه پروژه خود برای ساخت اندامهای بیوتکنولوژیکی از طراحی و تولید لگوهای زنده با قابلیت تولید ساختارهای پیچیده آن به صورت خودکار خبر داد.

محققان و مهندسان عرصه فناوری مهندسی بافت انسانهای جاه طلبی به حساب می آیند. در سالهای اخیر آنها دست به کارهای بزرگی زده اند به عنوان مثال اکنون و به لطف این جاه طلبی ها بیماران دیالیزی این امکان را یافته اند تا به جای انتظار برای دریافت کلیه اهدایی (در عین حال که همواره از ترس پس زده شدن عضو جدید نگرانی دارند) از کلیه جدیدی استفاده کنند که از سلولهای خودشان و در محیطهای آزمایشگاهی تولید شده است.

اکنون بیماران دیابتی می توانند به استفاده از بافت لوزالمعده مهندسی شده ای امیدوار باشند که در محیط آزمایشگاهی تولید شده است. با استفاده از این بافت جدید تولید انسولین آن هم به طور طبیعی در بدن این دسته از بیماران ادامه خواهد یافت.


با این حال اکنون این فرآیند وارد مرزهای جدیدی شده است و آن هم تولید مجدد بافت های پیچیده است. در این پروژه جدید محققان لگوهای زنده یا به عبارتی ریز قطعات سازنده زنده ای تولید کرده اند که دارای اشکال گوناگونی هستند. این لگوها را که حتی می توان به ژل دوست دار محیط زیست تعبیر کرد از قابلیت بالایی همچون شکل گیری خودکار و تبدیل به ساختاری پیچیده دقیقا مشابه بافت های پیچیده در بدن برخوردار هستند.

پروفسور علی خادم حسینی دانشمند ایرانی مدرسه پزشکی هاروارد آمریکا یکی از معدود چهره های پیشرو در این عرصه به حساب می آید که با ابداع نظریه تولید لگوهای زنده دریچه ای نوین و امیدوار کننده برای کمک به میلیونها بیمار در سراسر جهان باز کرده است.

وی گفت: بافتهای زنده از بخشهای ریزتر کاربردی برخوردار هستند که مأموریت دارند تا تولیدات مجدد داشته باشند.

این دانشمند ایرانی افزود: در فناوری فعلی که هم اکنون مورد استفاده قرار می گیرد، بافتهای مورد نظر در خارج از بدن و بر روی پوسته های پلیمری تولید شده و در ادامه به بدن و نقطه مورد نظر منتقل می شوند با این حال این تکنیک از ضریب موفقیت پایینی برخوردار است.

به گزارش مهر، پروفسور خادم حسینی هم اکنون در تلاش است تا با کنترل دقیق سازمان سلولی به بازتولید ساختار بافت های پیچیده بپردازد.

وی در این پروژه سلولها را با محلول تهیه شده از پلیمر زیستی مخلوط کرده و در ادامه آنها را در قالبهای بلوک مانندی می ریزد که هر یک شکل خاصی دارند نظیر ستاره، گوی کروی و سایر اشکال. این مواد در صورت قرار گرفتن در معرض پرتوهای نوری مستحکم می شوند.

به گفته این دانشمند ایرانی، در ادامه چنین لگوهای زنده ای را می توان برای ساختارسازی بافتهای پیچیده تر به کار برد. البته بخش مهم دیگر فرآیند اتصال این ساختارها به هم است و از آنجا که بسیار سخت و زمان بر است، پروفسور خادم حسینی و تیم همراهش تکنیک جالب توجهی ابداع کرده اند.

وی با همکاری گروهی از محققان دانشگاه MIT فرآیند دو مرحله ای را برای ساخت لگوهای زنده با قابلیت سرهم شدن خودکار ارائه کرده است. این روش مبتنی بر اصل ساده ای است که بر اساس آن آب و روغن با یکدیگر ترکیب نمی شوند.

خادم حسینی می گوید: هنگامی که آب بر روی روغن ریخته می شود به صورت خودکار گویهای ریزی تشکیل می دهد و بدین ترتیب حداقل سطح تماس با روغن ایجاد می شود. بلوکهای ساخته شده ما به آسانی آب را جذب کرده و در عین حال در ترکیب با روغن از خود مقاومت نشان می دهند.

وی افزود: با این حال شکل آنها تغییر نکرده و در تماس با سطوح روغنی با استفاده از پرتوهای ویژه نوری به یکدیگر پیوسته و ساختارهای مورد نظر ما را تشکیل می دهند.

این دانشمند ایرانی ادامه داد: با تکرار این فرآیند می توان به تولید بافت های بزرگ و پیچیده امیدوار بود.

خلاصه: پژوهشگران جهاد دانشگاهي واحد خواجه نصيرالدين طوسي براي نخستين بار در كشور موفق به طراحي و ساخت شيشه‌هاي هوشمند با استفاده از فن‌آوري نانو شدند.

هوشنگ شريفي ــ مسوول آزمايشگاه گروه پژوهشي نانوالكترونيك جهاد دانشگاهي واحد خواجه نصيرالدين طوسي ــ با اعلام اين مطلب به خبرنگار فن‌آوري خبرگزاري دانشجويان ايران(ايسنا) گفت: از قابليت‌هاي شيشه‌هاي هوشمند (SMART GLASS) امكان تغيير ميزان شفافيت و رنگ شيشه مي‌باشد كه مي‌توانند در كنترل شدت نور و كاهش تلفات انرژي، نقش مؤثري ايفا كنند و بدينت ترتيب باعث كاهش ورود اشعه ماوراء بنفش به محيط شده و از عوارض تخريبي آن بر پوست بدن و لوازم منزل جلوگيري ‌كنند و به علاوه نياز به پرده و لوازم جانبي آن را در ساختمان برطرف مي‌كنند.

وي خاطرنشان كرد: امروزه به منظور استفاده هر چه بيشتر از نور خورشيد و اجراي برخي ايده هاي نو در معماري، سطح وسيعي از ساختمان را با شيشه مي‌پوشانند، لذا پنجره‌ها نقش اصلي را در كنترل نور ورودي به داخل ساختمان و ميزان انرژي مورد نياز ايفا مي‌كنند. در اين شرايط، امكان حفظ گرما يا سرماي محيطي مناسب و ذخيره سازي معقول انرژي، همراه با تامين ميزان نور دلخواه با مشكلاتي همراه مي‌شود.

شريفي با بيان اين كه شيشه‌هاي هوشمند به عنوان نسل آينده شيشه ها بر اين مشكلات فائق آمده اند، تصريح كرد: امروزه كاربرد شيشه‌هاي هوشمند تنها به كاهش اتلاف انرژي محدود نمي‌شود؛ بلكه شيشه هاي طيف گزين (بي نياز از پرده) كه شخص به ميزان دلخواه مي‌تواند شدت نور، درخشندگي خورشيد و گرماي عبوري از آن را كنترل كند و خواص ذخيره سازي انرژي را هم داشته باشد، در سراسر دنيا به شدت مورد توجه قرار گرفته است و هم اكنون در چند كشور پيشرفته صنعتي در صنايع ساختماني و خودرويي مورد استفاده قرار مي‌گيرد.

پنجره‌هاي هوشمند ساخته شده در اين واحد تحقيقاتي، علاوه بر خاصيت ذخيره سازي انرژي كه تا 40 درصد از اتلاف انرژي در ساختمان‌ جلوگيري مي‌كنند اين امكان را مي‌دهند كه بتوان وضعيت شيشه را از حالت كاملا شفاف به حالت كاملا مات با 100 درصد اختفاء تغيير داد.

وي با اشاره به اين كه محققان اين گروه موفق به ساخت نوع ديگري از شيشه هوشمند با قابليت تغيير رنگ نيز شده است، خاطرنشان كرد: اين شيشه‌ها براي اجراي بسياري از طرح هاي نو و ايده هاي جديد معماري ايده آل مي‌باشند از كاربرد اين شيشه ها مي‌توان به پنجره ها، ديوارها و سقف‌هاي شيشه‌يي در ساختمان‌هاي تجاري، اداري، دانشگاهها، اتاق‌هاي نمايش، مغازه‌ها، بيمارستانها، رستوران‌ها، آزمايشگاه‌ها، اتاق‌هاي انتظار، سالن‌هاي كنفرانس، اتاق هاي جلسات، مطب‌ها، اتاق‌هاي جراحي، پنجره ها و شيشه‌هاي انواع خودرو، گلخانه‌هاي شيشه‌يي، پله‌ها و راه پله هاي شيشه‌يي و .... اشاره كرد.

مسوول آزمايشگاه گروه پژوهشي نانوالكترونيك جهاد دانشگاهي واحد خواجه نصيرالدين طوسي با بيان اين كه پنجره‌هاي قابل كنترل در سه نوع الكتروكروميك، كريستال مايع و PSD هستند، خاطر نشان كرد: پنجره‌هاي (EC (ELECTROCHROMIC پنجره اي با يك لايه نشاني الكتروكروميك است كه مي‌تواند به صورت الكترونيكي ميزان گرما و نور عبوري را كنترل كند تا بتوان در روزهاي گرم آفتابي با تيره كردن آن، شدت نور خيره كننده و گرماي ورودي به ساختمان راه كاهش داده و در روزهاي سرد، با شفاف كردن آن به نور و گرماي خورشيد اجازه ورود به ساخمان را داد.

مسوول آزمايشگاه گروه پژوهشي نانوالكترونيك جهاد دانشگاهي واحد خواجه نصيرالدين طوسي ادامه داد: بدين ترتيب علاوه بر كاهش نياز به انرژي در ساختمان نياز به پرده نيز براي پنجره ها برطرف مي‌شود و كاربر مي‌تواند با اعمال ولتاژ ثابت رنگ پنجره الكتروكروميك را از آبي بسيار كمرنگ (شفاف) تا آبي بسيار پر رنگ (تيره) تغيير دهد و به اين ترتيب ميزان روشنايي، درخشندگي نور خورشيد و گرماي عبوري را مي‌توان كنترل كرد.

شريفي در ادامه درباره پنجره‌هاي كريستال مايع (LC) هم به ايسنا گفت: پنجره‌هاي كريستال مايع از يك ساختار چند لايه تشكيل شده‌اند كه علاوه بر خاصيت ذخيره سازي انرژي اين امكان را دارند كه بتوان فورا وضعيت شيشه را از حالت كاملا شفاف به حالت كاملا مات با 100 درصد اختفاء تغيير داد .

وي در خصوص كاربرد شيشه هاي كريستال مايع نيز اظهار داشت: اين شيشه ها براي اتاق هاي كنفرانس، حمام ها، درهاي شيشه‌اي، مداخل جلوي ساختمانها، روشنايي غير مستقيم، پنجره‌ها و ديوارهاي شيشه‌اي و اجراي بسياري از ايده‌هاي معماري كاربرد پيدا مي‌كند.

شريفي تصريح كرد: گروه پژوهشي نانو الكترونيك جهاد دانشگاهي واحد خواجه نصيرالدين طوسي فعاليت خود را از سال 1385 و با هدف توسعه و پيشبرد فن‌آوري نانو در كشور و تجاري سازي نتايج پژوهشي در اين حوزه‌ و رفع نياز كشور و صنعت آغاز كرده است و از ديگر فعاليت‌هاي اين گروه ساخت نمايشگرهاي ارگانيك براي اولين بار در كشور به عنوان نمايشگرهاي نسل آينده و همچنين طراحي و ساخت انواع نانو سنسورها مي‌باشد.

به گزارش ايسنا، نمونه ساخته شده از شيشه هاي هوشمند در غرفه جهاد دانشگاهي واحد خواجه نصيرالدين طوسي در نمايشگاه فن‌آوري نانو در مصلي امام خميني (ره) در معرض ديد عموم قرار گرفته بود.

خلاصه: متخصصان ايراني با بررسي و كنترل اسيديته (pH) الکتروليت در فرايند توليد دي‌اکسيد منگنز، ضمن تهيه اين ماده با ساختار نانو، توان الكتروشيميايي آن را افزايش داده و امكان توليد ابرخازن‌هايي با توان بسيار بالا را فراهم كردند.
دکتر هادي عادل‌خاني، عضو هيات علمي پژوهشکده مواد در پژوهشي، چگونگي تغيير اسيديته را طي فرايند رسوب الکتروشيميايي MnO2 مطالعه و نمونه‌هايي از دي‌اکسيد منگنز با ساختار نانومتري را در اسيديته‌هاي ثابت الکتروليت، تهيه كرده است.

در اين پژوهش ضمن بررسي خواص فيزيکي- شيميايي، چگونگي تاثير اسيديته الکتروليت بر خواص و كارايي الكتروشيميايي نمونه‌ها به عنوان يک ابر خازن الکتروشيميايي مورد مطالعه قرار گرفته است.

عادل‌خاني، روش و مراحل کار را اين‌گونه بيان کرد: «تهيه دي‌اكسيد منگنز از الكتروليت حاوي MnSO4 در شرايطي که اسيديته الکتروليت به طور مداوم و در طول فرايند اندازه‌گيري و در يک مقدار معين تثبيت شده، صورت گرفته است. بررسي ترکيب شيميايي دي‌اکسيد منگنز حاصل به روش تيتراسيون پتانسيومتري انجام شده است.»

گفتني است که بررسي ساختار کريستالي مواد حاصل به كمك روش پراشX-Ray، مورفولوژي مواد حاصل به کمک تصاوير ميكروسكوپي SEM و ميزان تخلخل آنها به کمک روش‌هاي BJH و BET صورت گرفته است.

بر اساس نتايج اين پژوهش، اسيديته الکتروليت، عامل مهمي است که در طول فرايند رسوب الکتروشيميايي تغيير مي‌کند. در صورت تثبيت اسيديته در يک مقدار خاص، اين امکان به وجود مي‌آيد که خواص فيزيکي- شيميايي دي‌اکسيد منگنز را به صورت دلخواه تغيير داد. به عبارت ديگر بر اساس اسيديته الکتروليت، امکان تهيه ساختارهاي مختلف نانومتري از دي‌اکسيد منگنز با خواص فيزيکي- شيميايي متنوع به وجود مي‌آيد. به عنوان مثال با انجام رسوب الکتروشيميايي در مقدار خاص (pH=6)، نمونه حاصل از توان الکتروشيميايي بسيار بالايي برخوردار خواهد شد که اين امر ناشي از تغييرات به وجود آمده در ميزان تخلخل و ساختار نانومتري اين نمونه است.

جزئيات اين پژوهش که در پژوهشکده مواد انجام شده، در مجلهJournal of The Electrochemical Society (صفحات 795- 791، جلد 156، سال 2009) منتشر شده است.

خلاصه: سرطان مغز از خطرناك‌ترين و در عين حال دشوارترين سرطان‌ها براي درمان است و تصويربرداري هايي كه با هدف درمان تومورهاي مغزي انجام مي شوند اغلب وضوح و كيفيت پاييني دارند چرا كه سرطان‌هاي مغز بي‌نهايت تهاجمي هستند.

جراحان مغز بايد بتوانند براي برداشتن تومور درون جمجمه را ببينند و در شرايط بي خطر تا جايي كه امكان دارد تومور را خارج كنند و سپس پزشكان با استفاده از پرتو درماني و شيمي درماني سلول‌هاي سرطاني در بافتهاي اطراف را نابود مي سازند.

در يك تحقيق جديد كه با همكاري محققاني از دانشگاه واشنگتن و موسسه ملي سرطان و دانشگاه جان هاپكينز آمريكا با بودجه موسسات ملي سلامت و فلوشيپ موسسه ملي سرطان آمريكا و شركت موتور فورد انجام شده،

دانشمندان موفق شدند با استفاده از نانوذرات سلولهاي تومور را درخشان و واضح كنند به طوري كه به طور دقيق تر قابل مشاهده و رديابي باشند.

در اين تكنيك كه با همكاري اميد ويسه، محقق ايراني دانشگاه واشنگتن ارائه شده، نانوذرات فلوئورسنت به درون جريان خون تزريق مي‌شوند به طوري كه بدون خطر از مانع خوني - مغزي عبور كنند. اين مانع تقريبا غير قابل نفوذ است و از مغز در برابر عفونتها محافظت مي كند.

در آزمايشات اين نانوذرات تا پنج روز در تومورها باقي ماندند و هيچ آثاري از آسيب احتمالي به مانع خوني - مغزي از جانب نانوذرات مشاهده نشد.

نتيجه كاربرد اين تكنيك اين بود كه با كمك نانوذرات قدرت وضوح و كيفيت تصاوير ام آر آي و نيز تصويربرداري نوري بهبود پيدا كرد. اين تصاوير در جراحي هاي تومور مورد استفاده قرار مي گيرند و هرچه واضح تر باشند در بهبود كيفيت جراحي موثرتر است.

به گزارش ايسنا، محققان مي گويند عدم توانايي در تشخيص مرز تومور با بافت سالم جراحي مغز را دشوار مي‌كند و بروز مشكلات ذهني از شايعترين عوارض جانبي اين جراحي است.

اين محققان خاطر نشان مي كنند: اگر ما بتوانيم اين نانوذرات را با رنگ مادون قرمز به خون تزريق كنيم كنتراست بين بافت سرطاني و بافت سالم افزايش مي يابد و تشخيص اين دو از هم در حين جراحي راحتتر مي شود.

اين تكنيك تحت عنوان «درخشان‌سازي تومور مغزي» يا «نقاشي تومور مغزي» نام گرفته است.

گفتني است، نانوذراتي كه پيش از اين براي تصويربرداري از بافت ها استفاده مي شدند قادر به عبور از مانع خوني - مغزي نبودند اما نانوذرات جديد حتي در رطوبت هم به اندازه كوچك باقي مي مانند و در نتيجه با قطر 33 نانومتر به قدري كوچك هستند كه از اين مانع عبور كنند.

خلاصه: محقق ايراني انستيتو تحقيقات پزشكي «استورز» و همكارانش به يافته‌هاي جديدي در خصوص تركيبات داخل سلول‌ها دست يافته‌اند كه با بررسي اين ساختارها و درك عملكرد آنها مي‌توان به روش‌هاي ريشه‌يي موثر در پيشگيري و درمان سرطانها دست يافت.

علي شيلاتي فر و همكارانش در اين تحقيقات موفق به شناسايي كمپوزيسيون تركيب كروماتين سنترومريك شده‌اند كه ساختار پروتئيني مهمي در داخل سلول به شمار مي‌رود.

آنها با مطالعه روي سلو‌ل‌هاي مخمر ساختار نوكلئوزوم حاوي Cse4 را شناسايي كرده‌اند كه نقشي كليدي و ضروري در فرايند ميتوز سلولي دارد.

اين پروتئين Cse4 براي انجام عملكرد كينتوكور، ‌ساختار پروتئيني در كروموزوم، مورد نياز است.

وجود كينتوكور براي تفكيك دقيق و با كيفيت كروموزوم ضرورت دارد، چرا كه هر گونه اشتباهي در اين فرايند سبب توليد سلول‌هايي مي‌شود كه حاوي تعدادي كروموزوم معيوب و غير طبيعي هستند.

در انسان‌ها اين نوع اشتباهات منجر به بروز انواعي از سرطان‌ها مي‌شود و بنابراين نقش جدي در شكل گيري تومور و تقسيم‌هاي سرطاني سلولي ايفا مي‌كند.

مدت زيادي محققان تصور مي‌كردند كه نوكلئوزوم‌هاي سنترومريك به طور ساختاري شبيه به ساير نوكلئوزوم‌ها يعني داراي اوكتامرهايي با دو كپي از چهار پروتئين متفاوت در درون مولكول DNA هستند.

اخيرا در تحقيقي با حضور دكتر شيلاتي فرد دو مدل جديد از اين ساختار تهيه شده كه جزئيات تركيبات درون نوكلئوزومي را نشان مي‌دهد.

اين محققان تاكيد كردند: با شناسايي و تهيه مدل جديد از اين ساختارها و درك عملكرد آنها مي‌توان به روش‌هاي معتبر و مفيد‌تر در پيشگيري و درمان سرطانها دست پيدا كرد.

به گفته شيلاتي فرد اين تحقيق سوالي حياتي را در زمينه‌ ساختار كروماتين سنترومريك پاسخ داده است.

اين محقق 38 ساله ايراني كه استاد بيوشيمي و زيست‌شناسي ملكولي دانشكده پزشكي دانشگاه سنت لوييس و مدير مركز تحقيقات سرطان اين دانشگاه است، ‌سال‌ها تحقيقات خود را به طور جدي به بررسي سرطان خون حاد ميلوئيد كودكان (AML) معطوف كرده با اين اميد كه به ايجاد روشي براي درمان اين بيماري كمك كند.

هفت کشف مبهوت کننده علم فیزیک

در پی اکتشافات پی در پی و بزرگی که طی ماه ها و سال جاری در علم فیزیک رخ داده است هفت بخش از شگفت انگیزترین این کشفیات معرفی شده است.
علم فیزیک به تازگی توانسته است بخشهایی از قسمتهای نامحسوس و غیر قابل مشاهده جهان را برای انسانها آشکار سازد. از گره زدن رشته های نوری تا کشف ضد ماده. نشریه لایو ساینس هفت مورد از شگفت انگیز ترین اکتشافات جدید علم فیزیک را معرفی می کند.

محصور کردن اشباح:
یکی از غریب ترین پیش بینی های نظریه کوانتوم این است که می توان ذرات را به دام انداخت و به این شکل حتی اگر ذرات در فضا از یکدیگر جدا شوند زمانی که پدیده ای در رابطه با یکی از آنها رخ دهد، ذره دیگر نیز نسبت به آن پدیده از خود واکنش نشان می دهد. دانشمندان در ژوئن سال گذشته اعلام کردند موفق به اندازه گیری میزان درگیری ذرات در نوعی جدید از سیستم ذره ای شده اند، سیستمی متشکل از دو جفت ذره مرتعش. این اولین باری است که دانشمندان توانسته اند الگوی حرکتی ذرات محصور شده را به دست آورند. پدیده ای که می تواند شمایلی از جهانی بزرگتر به شمار رود.

گره زدن نور:
شاید اینگونه به نظر آید که نور در مسیری مستقیم حرکت می کند اما به تازگی روشی برای گره زدن آن ابداع شده است. در ژانویه سال جاری محققان گزارش دادند با استفاده از هلوگرامی که کنترل آن به عهده رایانه بوده است توانسته اند پرتوهای نور لیزر را گره بزنند. هولوگرام که جریان نور را کنترل می کند به شکلی ساخته شده بود تا بتواند نور را در شکل و مسیری ویژه هدایت کند. در این کشف از دامنه ای از علم ریاضی به نام نظریه گره برای مطالعه بر روی گره های به دست آمده بر روی نور استفاده شد.

خلق ذره جدیدی از ضد ماده:
به واسطه برخورد دادن دو ذره با یکدیگر در سرعتی نزدیک به سرعت نور در یک برخورد دهنده اتمی، دانشمندان نوعی جدید از ماده که تا به حال هرگز مشاهده نشده بود را خلق کردند: آنتی هایپرتریتون. این ذره از جهات مختلفی بسیار شگفت انگیز است زیرا یک ماده عادی نبوده و یک ضد ماده است که هر زمان با ماده عادی تماس برقرار کند آن را نابود خواهد ساخت. همچنین آنتی هایپرتریتون ذره ای است که به آن ماده بیگانه می گویند زیرا از بخشهای نادری ترکیب شده است که کوارکهای بیگانه نام دارند.

ساخت نقاط مغناطیسی شناور برای رسیدن به انرژی هسته ای کیهانی:
انرژی هسته ای، ترکیب هسته اتم ها در داخل ستاره ها یکی از اهداف طولانی مدت است که انسانها در پی دستیابی به آن بوده و هستند. در صورتی که دانشمندان بتوانند به این انرژی دست یابند در واقع به منبعی قدرتمند از انرژی که از تاثیرات منفی زیست محیطی اندکی برخوردار است، رسیده اند. در ژانویه سال ۲۰۱۰ دانشمندان با اعلام ساخت مغناطیسهای شناوری که قادرند شرایط مورد نیاز برای تولید این انرژی را فراهم آورد یک قدم به دستیابی به این منبع انرژی نزدیکتر شدند.

نور ماده را تا می کند:
در حالی که مشاهده منحرف کردن یا خمیده کردن نور به واسطه ماده امری طبیعی به شمار می رود، دیدن خم شدن ماده توسط نور یکی از عجیب ترین پدیده هایی است که فیزیکدانان به تازگی شاهد آن بوده اند. این پدیده طی آزمایشی در ماه مارچ سال جاری گزارش شده است که طی آن دانشمندان رشته هایی از روبانهای نانو ذرات را با برخورد دادن پرتوهای نور به شکل مارپیچ درآوردند.

سه قلوهای شگفت انگیز:
دانشمندان با استفاده از اتمهای لیتیوم توانستند یکی از سمبلهای باستانی ریاضی را به نام "حلقه های برومین" بازخلق کنند. این حلقه ها سه حلقه درهم هستند که در صورت برداشتن هر یک از آنها، هر سه حلقه از یکدیگر جدا خواهند شد. فیزیکدانان از گذشته می دانستند که ذرات از توانایی تشکیل دادن چنین حلقه هایی برخوردارند اما تا کنون هیچکس موفق به خلق این سمبل نشده بود. این حلقه ها در دسامبر ۲۰۰۹ و چهل سال پس از اولین پیش بینی فیزیکدانان از این ویژگی ذرات ارائه شدند.

سوپ کوارک-گلون:
یکی دیگر از بخشهای شگفت انگیز علم فیزیک نیز به واسطه برخورد دهنده "بروکهاون" در فوریه سال جاری کشف شد. این برخورد دهنده طی آزمایشی توانست ترکیبی از کوارک - گلون یا سوپ کوارک - گلونی به وجود آورد ترکیبی که در آن پروتونها و نوترونها به بخشهای سازنده اصلی خود یعنی کوارکها و گلونها شکسته می شوند. این آزمایش به واسطه برخورد قدرتمند اتم طلا در حرارتی برابر چهار تریلیون درجه سلسیوس انجام گرفت، شرایطی که حرارت آن از مرکز خورشید ۲۵۰ هزار بار داغتر بوده و با شرایطی که پس از تولد جهان موجود بوده برابری می کند همچنین این بالاترین حرارتی است که تا به حال بر روی زمین به وجود آمده است.

مخترع اولين كامپيوتر ومعروف به پدر دوران رايانه

در بسیاری از دایره المعارف‌ها و مراجع کامپیوتری نام Harvard Mark۱ به عنوان اولین کامپیوتر دیجیتالی اتوماتیک معرفی شده است. این کامپیوتر را آقای Howard H.Aiken به همراه گروهش در سال های ۱۹۳۹ تا ۱۹۴۴ در آمریکا ساخت، اما بسیاری از کارشناسان به گواه تاریخ و انجام بررسی های دقیق می گویند که اولین کامپیوتری که قابل کنترل و برنامه نویسی با زبان های برنامه نویسی بود را کنراد زوسه (konrad Zuse) در سال ۱۹۴۱ به نام Z۳ تکمیل و ارائه کرد. وی اولین
کامپیوتر خود را به نام Z۱ در سال ۱۹۳۸ ساخته بود که البته قابلیت برنامه نویسی را نداشت.



Zuse که بود؟

کنراد زوسه در ۲۲ ژوئن سال ۱۹۱۰ (۹۹سال پیش) در شهر برلین آلمان متولد شد. در طول دوران مدرسه، دانش آموز بسیار خلاق و باهوشی بود و سال ۱۹۲۸ از مدرسه فارغ التحصیل شد. او در دوران تحصیل ۳ بار رشته تحصیلی اش را تغییر داد، چون نمی دانست که چه رشته ای برای او بهتر است و خودش می گفت بین مهندس شدن و هنرمند شدن دو دل مانده است.

آثار بسیار زیبای نقاشی که از او باقیمانده بیانگر استعداد خوب او در زمینه نقاشی است. کنراد در بعضی از مقاطع تحصیل و زندگی توانست با فروش تابلوها و آثار هنری خود ،هزینه ‌های جاری زندگی اش را تامین کند ولی در نهایت تصمیم گرفت تا در رشته مهندسی عمران و شهرسازی ادامه تحصیل دهد.

در دوران تحصیل محاسبات پیچیده و سنگین رشته عمران که مدت‌ها وقت مهندسین عمران را می گرفت ،او را به فکر واداشت تا راه حل بهتری برای رسیدن به پاسخ آنها پیدا کند، چون کنراد معتقد بود که این کار باید توسط یک ماشین انجام شود و نه نیروی انسانی، به همین دلیل در سال ۱۹۳۴ به طور جدی تصمیم گرفت یک ماشین پیشرفته برای انجام محاسبات پیچیده ریاضی بسازد که از ماشین حساب های آن زمان کارآمدتر باشد و با برنامه‌های کامپیوتری نیز به خوبی کار کند، به عبارتی بتوان آن را برنامه ریزی کرد.

او مبنای اعداد را در کامپیوتر خود به صورت باینری (صفر و یک) در نظر گرفت و سعی کرد تا یک حافظه (Memory) بسازد که قابلیت آدرس‌دهی و ذخیره کردن مقادیر مختلف دیتا (داده) را داشته باشد. همچنین برای ماشین خود یک بخش کنترل در نظر گرفت که قادر به کنترل کلیه عملیات ماشین باشد. بیشتر بخش های این ماشین به صورت مکانیکی بود و تنها بخش برقی آن یک موتور الکتریکی بود که فرکانس دستگاه را بر مبنای Hertz تولید می کرد. تعداد بسیار زیادی ورقه های کوچک آهنی که با اره مویی بریده شده بودند، قسمت اعظم این دستگاه را تشکیل می داد. این ماشین به وسیله یک نوار پانچ و یک نوار پانچ خوان خروجی سیستم(ورودی مثل کیبرد و خروجی مثل پرینتر) از هم مجزا بود و از این لحاظ بسیار شبیه به کامپیوترهای امروزی بود.

این ماشین یک حافظه مکانیکی ۶۴ کلمه‌ای (Word) داشت که هر Word آن ۲۲ بیت (Bit) بود که امتیاز انحصاری این حافظه در سال ۱۹۳۶ به نام کنراد زوسه به ثبت رسید.ماشین زوسه می توانست اعداد را به صورت عادی و ده-دهی دریافت کند و سپس آن را به صورت باینری -دو دویی- تبدیل کند.كنراد نام این ماشین را در ابتدا V۱ گذاشت، اما آن روزها V۱ به عنوان نام یک موشک نظامی مطرح شده بود و کنراد تصمیم گرفت تا نام آن را به Z۱ تغییر دهد.Z۱ اولین کامپیوتر بر مبنای اعداد باینری در دنیاست.

Z۲

اما کنراد از بازدهی ورقه‌های کوچک آهنی در Z۱ چندان راضی نبود و تصمیم گرفت تا بخش های کنترل مرکزی و محاسبات را به دستگاه های رله (Relay) بسپارد، اما بخش حاقظه تغییر چندانی نکرد. متاسفانه تصاویر و نقشه‌های طراحی Z۲ که در حقیقت مدل اصلاح شده Z۱ بود ،در جنگ جهانی دوم از بین رفت. به هر حال زوسه مطمئن شد که بازدهی دستگاه‌های رله بسیار بهتر از ورقه‌های آهنی است و باید آن را جایگزین ورقه های آهنی کند. به همین خاطر تصمیم گرفت تا با کمک دوستان نزدیکش و همچنین کمک اندکی که دولت به او پرداخت کرده بود Z۳ را بسازد.

Z۳

در طول سال های ۱۹۳۹ تا ۱۹۴۱ او توانست Z۳ را با استفاده از دستگاه‌های رله به طور کامل بازسازی کند. این ماشین، ۵متر طول، ۲متر ارتفاع و ۸۰سانتی متر عرض داشت و الگوریتم‌هایی که در آن به کار رفته ، در بعضی موارد به عنوان یک شاهکار محسوب می شد. تعداد عملیات لازم برای انجام یک دستور بسیار کمتر از قبل شده بود و بنابراین سرعت ماشین در بسیاری موارد بسیار بهبود داده شده بود. کنراد نشان داد که ماشینش می تواند محاسبات ریاضی را بدون مشکل انجام دهد و در سال ۴۱ به دوستانش گفته بود که Z۳ قادر به شطرنچ بازی کردن نیز هست. در همین ایام کامپیوترهایی موسوم به S۱ و S۲ توسط شرکت هواپیمایی Henchel ساخته شد که البته این کامپیوترها مخصوص محاسبات مربوط به معادلات بال‌های هواپیماها بود.

Z۴

زوسه در سال ۱۹۴۰ دفتر کار کوچکی برای انجام کارهای خود در برلین تهیه کرد و یکسال بعد ساختن Z۴ را به طور جدی آغاز کرد. او متوجه شده بود که Z۴ باید حافظه بیشتری نسبت به کامپیوترهای قبلی داشته باشد. برای درست کردن یک حافظه ۳۲۰۰ بیتی او نیاز به یک متر مکعب فضا داشت و هر ۳۲ بیت حافظه برای او حدود ۵/۲ دلار هزینه داشت.

کنراد دستبردار نبود و مي خواست ماشینی با قدرت برنامه‌ریزی بسیار قوی‌تری بسازد. در طول سال های ۴۶-۱۹۴۲ تحقیقات مفصلی بر روی مسائل ریاضی ای که مهندسین با آن ها سروکار داشتند را آغاز کرد و با جمع آوری مثال‌های زیادی توانست به الگوهای خاصی دست پیدا کند. کنراد می خواست ماشینی بسازد که علاوه بر توانایی انجام عملیات ریاضی و عددی، قادر به انجام مسائل منطقی نیز باشد و با این عقیده Z۴ که یک مدل اصلاح شده از Z۳ بود را ، ماشین منطقی (Logistic Machine) نام گذاشت. برای رسیدن به هدفش ، او زبان برنامه نویسی برای خود را با نام آلمانی Plankalkul معادل انگلیسی( Plan Calculator) نوشت. او مثال‌های زیادی را با استفاده از این زبان برنامه نویسی برای خود حل کرد و آن را در سال ۱۹۴۶ تکمیل کرد، اما متاسفانه به دلایلی که جلوتر می خوانیم تا سال ۱۹۷۲ نتوانست آن را منتشر کند.

ساخت Z۴ حدود ۴ سال زمان برد و از مدل های قبلی جمع و جورتر ساخته شده بود، او قصد داشت تا زبان Plankalkul را ارتقاء دهد، همچنین برای Z۴، ۴ عدد Punch Tape Reader و ۲ عدد Punch Tape Writer طراحی کرده بود ، اما متاسفانه کمبود ابزارهای لازم در آن زمان، وقوع جنگ جهانی دوم و ناامنی زندگی در برلین به او اجازه اتمام کار را نداد.

در سال ۱۹۴۵ او حدود ۲۰ کارمند داشت، اما متاسفانه دفتر کارش در جریان حمله‌های هوایی جنگ جهانی دوم از بین رفت و این مساله رؤیای او را که قصد داشت از روی Z۴ چندین دستگاه برای شرکت های مختلف تهیه کند از بین برد. برلین در سال ۱۹۴۵ با حدود ۶۰۰ بمب افکن به صورت شبانه روزی مورد حمله قرار می گرفت و شرایط زندگی در این شهر بسیار وحشتناک بود. در نهایت کنراد مجبور شد تا برلین را به همراه همسرش و Z۴ که با یک کامیون نظامی حمل می شد ترک کند و به شهر Gotlingen که تقریباً ۳۰۰ کبلومتر با برلین فاصله داشت ، نقل مکان کرد. آنها مجبور بودند که فقط شب ها سفر کنند، چون در طول روز خطر حمله هوایی بسیار بیشتر بود، به خصوص اینکه Z۴ با یک کامیون نظامی حمل می‌شد و به همین خاطر حدود یک هفته در راه بودند.

پس از آن قرار شد تا Z۴ را به یک زیرزمین که موشک های نظامی V۲ در آن تولید می شد منتقل کنند، اما زوسه بعد از مراجعه به آن زیرزمین به قدری شوکه و وحشت زده شده بود که حاضر نشد Z۴ را به آنجا منتقل کند. در آن زیرزمین حدود ۲۰،۰۰۰ زندانی به صورت کاملاً غیرانسانی و تحت سخت‌ترین شرایط به بیگاری گرفته شده بودند و زوسه شاهد یکی از فجیع ترین وقایع دوران جنگ بود. او توانست Z۴ را پس از چند ماه جستجو به شهر باواریا در آلپ منتقل کند و در آنجا توانست با آقای Von Braun Wernher که مدیر طراحی پروژه موشک V۲ بود ملاقات کند، اما این ملاقات هیچ کمکی به پیشبرد پروژه Z۴ نکرد. کنراد معتقد بود که Wernher اصلاً دید درستی به آینده و تأثیر کامپیوترها در زندگی مردم ندارد، البته واقعیت این بود که کنراد بسیار جلوتر از زمان خود زندگی می کرد. او دوباره به شهر دیگری سفر کرد تا بدون درگیر شدن در پروژه V۲ کار خود را ادامه دهد و مجبور شد تا در سال های ۱۹۴۵ و ۱۹۴۶ ماشین Z۴ را در انبار یکی از هتل ها پنهان کرده و به خاطر شرایط سخت زندگی و جنگ تا چند سال از بازیابی و ترمیم Z۴ کناره گیری کند.

بالاخره جنگ تمام شد و او با ناامیدی تمام سعی کرد ،کارش را ادامه دهد، اما مهم‌ترین مشکل وی در آن زمان ، این بود که چگونه نیازهای اولیه زندگی اش از قبیل خورد و خوراک را تهیه کند. او تصمیم گرفت با توجه به سابقه هنری‌اش، تابلوهایی را ساخته و بفروشد و با درست کردن تابلوهای چوبی بسیار زيبا و فروش آن به کشاورزان و سربازان آمریکایی توانست بخشی از هزینه‌های خود را تأمین کند. گفتنی است تابلوهای چوب وی که بسیار زیبا و هنرمندانه تهیه شده بود در آن زمان در نوع خود بی نظیر بود. در شهر محل اقامت کنراد هیچ مکان مناسبی برای ادامه کار وجود نداشت و کنراد و پسر و همسرش مجبور شدند تا به شهری به فاصله ۳۰کیلومتری آنجا تغییر مکان دهند و بالاخره در سال ۱۹۴۸ توانست Z۴ را در محلی كه قبلاً کارخانه آردسازی بود ، بازسازی کند.


کنراد می خواست بخش محاسبات را کمی تغییر داده و تا حدی آن را الکتریکی کند، اما متأسفانه او فقط مدت محدودی در طول روز می توانست از برق استفاده کند و آن میزان برق به سختی برای خود Z۴ پاسخگو بود. کنراد دوران بسیار سختی را می گذراند اما تسلیم شرایط نشد و کار خود را ادامه داد. در همان سال(۱۹۴۸) شخصی به نام Eduard Stiefel از شرکت معتبر ETH برای انجام تحلیل‌های ریاضی و منطقی و آماری نياز به ماشینی پیشرفته تر از ماشین حساب های معمولی داشت و شنیده بود که کامپیوترهای الکترونیکی در آمریکا در دست تهیه هستند به همین دلیل ۲ تن از دستیارانش را برای انجام تحقیقات بیشتر به آمریکا فرستاد.

در سال ۱۹۴۹ او از پروژه Z۴ خبردار شد و سعی کرد تا کنراد را پیدا کند. او توانست Z۴ را بررسی کند و پس از شنیدن توضیحات کنراد راجع به Z۴ تصمیم هوشمندانه و جسورانه‌ای گرفت. او سعی کرد مدیر خود را متقاعد کند تا Z۴ را برای مدتی اجاره کند. مسأله اینجا بود که کامپیوترهای الکترونیکی بسیار سریع تر از Z۴ عمل می کردند و Z۴ از بعضی جهات از رده خارج شده بود اما نکته ای که Stiefel بر آن تأکید داشت قابلیت خوب و آسان برنامه نویسی برای Z۴ بود.


در سال ۱۹۴۹ کنراد اولین شرکت رسمی خود به نام Zuse KG را با ۵ کارمند در یک دهکده کوچک با ۸۰۰ نفر جمعیت در ۱۲۰کیلومتری شمال فرانکفورت بنا گذاشت. این شرکت، اولین شرکت کامپیوتری در آلمان محسوب می شود و اولین پروژه ای که در آن انجام شد، آماده کردن و افزودن قابلیت‌های Z۴ برای انتقال آن به شرکت ETH بود، Z۴ در۱۱ جولای سال ۱۹۵۰ به شرکت ETH در شهر زوریخ سوئیس منتقل شد ، که این روز به عنوان یک روز تاریخی و هیجان انگیز در تاریخ این کشور ثبت شده است.

Z۴ روز به روز بهتر می شد و توانسته بود ثابت کند که ماشین قابل اطمینانی است، همچنین پس از برنامه‌ريزی مي‌توانست بدون نیاز به نیروی انسانی در طول شب نیز کار کند که این قابلیت در آن زمان بسیار قابل توجه بود. Z۴ می توانست حدود ۲۰۰۰ دستورالعمل یا حدود ۱۰۰۰ دستور ریاضی را در یک ساعت انجام دهد. مسئول نگهداری از Z۴ می گوید، که نگهداری و رفع عیب از Z۴ بسیار ساده و بدون مشکل انجام می شد، اما گاهی مشکلاتی مثل گرد و غبار باعث اختلالاتی در کار می شد.

فراگیری زبان برنامه نویسی Z۴ هم بسیار آسان بود و می شد در طول ۳ ساعت آن را به طور کامل آموخت. زمان انجام محاسبات اصلی در Z۴ بدین صورت بود: عمل جمع۵/۰ ثانیه، تفريق ۳ ثانیه، تقسیم و توان و ضرب ۶ ثانیه.


در سال ۱۹۵۱stiefel تصمیم گرفت تا Z۴ را در اختیار دانشجویان قرار دهد تا بتوانند برنامه نویسی با آن را یاد بگیرند. این اولین باری بود که در اروپا چنین امکانی در اختیار دانشجویان قرار می گرفت و همین موضوع باعث شد تا مردم متعصب آلمان بخواهند تا Z۴ به کشور آلمان بازگردانده شود. گفتنی است که در اوایل دهه ۵۰ حدود ۳ کامپیوتر در آلمان در دست تهیه بود.