فرار از سیاهچاله امکان‌پذیر است

به گزارش سرویس علمی ایسنا به نقل از نیوساینتیست، هاوکینگ در کنفرانس اخیر خود گفت: سیاهچاله‌ها، آن زندان‌های ابدی که ابتدا تصور می‌شد، نیستند. اگر احساس می‌کنید درون سیاهچاله اسیر خواهید شد، تسلیم نشوید. راهی به خارج خواهید یافت.

پیش از این، هاوکینگ بر این فرض بود که وقتی یک سیاهچاله فرو می‌ریزد، پرتو در زمان از هم پاشیدن بطور تصادفی توزیع می‌شود. به باور وی، تمام خصوصیات اجسام جذب شده توسط سیاهچاله از بین می‌رفتند.

اما این نظریه با فیزیک نوین که بر اساس آن، همیشه می‌توان در زمان به عقب بازگشت، سازگار نبود. بر اساس فیزیک مدرن، همیشه می‌توان هر چیزی را که تخریب شده، دوباره بازسازی کرد. برای مثال وقتی که چیزی سوزانده می‌شود، اطلاعات اساسی آن در خاکستر و دود باقی خواهد ماند. اگر همه چیز در سیاهچاله به جای بقایای قابل تشخیص، به ماده تصادفی تبدیل شود، این قانون می‌شکند.

در عوض، دانشمندان بر این باورند که اطلاعات اجسام در سیاهچاله‌ها در "موهای نرمی" که از فاصله دور در اطراف سیاهچاله قابل مشاهده هستند، حفظ می‌شوند. این موهای نرم در حقیقت آرایه‌های نور هستند که از سیاهچاله‌ها ساطع می‌شوند و به دلیل گرانش سیاهچاله، در همانجا باقی می‌مانند.

وضعیت جسمی فضانوردان پس از بازگشت از فضا چطور می‌شود؟

به گزارش سرویس علمی ایسنا به نقل از دیلی‌میل، برای ساکنان زمین، شناور بودن در میکروگرانش بر روی ایستگاه فضایی بین‌المللی ممکن است بی‌خطر بوده و حتی آرام‌بخش و جالب باشد. اما سختی‌های پرواز به ظاهر سرگرم‌کننده فضایی با آثار ماندگاری بر سلامت فرد همراه است.

با بازگشت پیکه به زمین در روز شنبه هفته آینده(29 خرداد) پس از 186 روز، این فضانورد اروپایی احتمالا شرایطی موسوم به بیماری حرکت ورودی(EMS) را تجربه خواهد کرد. این شرایط شامل تعریق، رنگ‌پریدگی، حالت تهوع، سرگیجه و سردرد است.

پس از گذراندن شش ماه در میکروگرانش، ورود مجدد به زمین و سازگار شدن مجدد با گرانش زمین حتی برای فضانوردان آموزش‌دیده هم چالش‌برانگیز خواهد بود.

زمانی که پیکه بر روی زمین فرود بیاید، بدن وی باید با گرانش طبیعی زمین سازگار شود. اگرچه ایستگاه فضایی از حدود 90 درصد گرانش عادی زمین برخوردار است، سقوط آزاد متمادی ایستگاه در مدار به فضانوردان حاضر در آن اجازه می‌دهد تا بی‌وزنی را تجربه کنند.

دوره‌ای که در آن یک فضانورد به گرانش زمین وارد شده و با آن سازگار می‌شود، "وفق‌پذیری مجدد" نام دارد. این دوره می‌تواند شش هفته تا سه سال طول بکشد. زمان زیادی طول می‌کشد که بدن به شرایط پیش از پرواز فضایی خود بازگردد.

سیستم دهلیزی که مسئولیت گرانش، گرایش، حرکت و تعادل را برعهده دارد، اطلاعات کمی را در فضا از مغز دریافت می‌کند. مغز انسان در فضا با محیط سازگار می‌شود. اما بازگشت به زمین باعث می‌شود حسگرهای فضانورد بیش‌فعال می‌شوند. این امر باعث سرگیجه و عدم تعادل می‌شود زیرا مغز تلاش می‌کند مجددا پائین را از بالا تشخیص دهد.

زبان و لب نیز در فضا در زمان صحبت با بی‌وزنی سازگار می‌شوند. فضانورد در زمان بازگشت اغلب با صحبت کردن عادی مشکل دارد.

فضانوردانی که به زمین بازگشته‌اند، همچنین سنگینی شدیدی در اندام خود احساس می‌کنند. این امر از آن رو است که مایعات تلاش می‌کنند از بخش بالای بدن به سمت پائین حرکت کنند. در فضا، اندازه قلب کوچک تر شده و حجم خون کاهش می‌یابد. به دلیل حجم خون کمتر، فضانوردان از کمبود خون در بخش بالایی بدن و سرشان برخوردارند.

استعمار مریخ با یک فنجان چای!

چای از اعتبار زیادی در کشورهای مختلف جهان برخوردار است و اکنون دانشمندان مدعی شده‌اند که این ماده می‌تواند به بشریت در قابل سکونت ساختن مریخ کمک کند.

به گزارش ایسنا به نقل از میرور، محققان دانشگاه امپریال کالج لندن روشی را برای اصلاح یک باکتری شناسایی کرده‌اند که معمولا در چای تخمیر شده یافت می‌شود و می‌تواند به آنها در ساخت یک ماده جادویی در صورت نیاز کمک کند.

سلولز باکتریایی، ماده قابل توجهی است که نرم و قابل انعطاف و قدرتمند است. این ماده در حال حاضر برای ساخت طیفی از محصولات شامل مواد برای هدفونها و جایگرین‌های چرم در پوشاک استفاده می‌شود.

اما اکنون کشف چگونگی استفاده از ابزار دی‌.ان‌.ای برای کنترل و مهندسی گونه‌ای از باکتری که در چای کومبوجا موجود است، دانشمندان را قادر ساخته تا تولید سلولز را برای اهداف خاص، اصلاح کرده و شکل و اندازه ماده را همزمان با رشد آن، کنترل کنند.

به گفته محققان، این روش می‌تواند برای ساخت پارچه دارای حسگرهای داخلی استفاده شود که می‌تواند در زمان تشخیص مواد سمی تغییر رنگ دهد. از این ماده همچنین می‌توان برای حذف مواد آلاینده از مخازن آب بهره برد.

قابلیت پرورش و کنترل سلولز از چند میکروب به این معنی است که فضانوردان در آینده می‌توانند این ماده را برای آغاز ساخت زیرساخت‌های جوامع انسانی در سیارات دیگر بجای انتقال سازه‌های آماده از زمین، تولید کنند.

این تیم قرار است با دانشمندان ناسا برای بررسی کاربردهای آینده این ماده همکاری کنند.

کشف یک کهکشان کوتوله انفرادی مرموز

به گزارش سرویس علمی ایسنا به نقل از ناسا، این کهکشان کوتوله که UGC 4879  نام دارد،از عموزاده کیهانی خود کوچکتر بوده و فاقد چرخشهای مارپیچ است.

آژانس فضایی اروپا در بیانیه‌ای اعلام کرد که حدود 2.3 میلیون سال نوری بین UGC 4879 و نزدیک ترین همسایه خود، لئو  Aفاصله وجود دارد که این میزان در حدود فاصله بین کهکشان آندرومدا و کهکشان راه شیری است.

تلسکوپ فضایی هابل (HST) یک پروژه بین‌المللی از همکاری میان ناسا و آژانس فضایی اروپا  است که در سال 1990 راه اندازی شده است.

انزوای این کهکشان بدان معنی است که با هیچ کدام از کهکشانهای اطراف در تعامل نیست و همین امر آن را به آزمایشگاهی ایده آل برای مطالعه شکل گیری ستاره هایی که بدون  تعامل با دیگر کهکشان‌ها شکل می‌گیرند، تبدیل کرده است.

به گفته محققان این پژوهش، مطالعه  UGC 4879 به کسب مقدار قابل توجهی از داده‌های مرتبط با شکل گیری ستاره‌ها در چهار میلیارد سال نخست پس از انفجار بزرگ منجر شده است.

شخصیت ماهی‌ها بر شکل ظاهری آنها تاثیر می‌گذارد

محققان در یک پژوهش جدید کشف کردند که صفاتی مانند شجاعت و یا خجالتی بودن در گورخر ماهی‌ها بر ویژگیهای نامرتبطی مانند شکل بدن و نحوه حرکت آنها تاثیر می گذارد.

به گزارش ایسنا، این پژوهش جدید از دانشگاه ایالتی کارولینای شمالی به طور بالقوه در پرورش حیوانات، مدیریت آفات و همچنین مطالعه رفتارهای مختلف انسان مفید است.

به گفته محققان، این پژوهش نشان دهنده ارتباط بین صفاتی در حیوانات است که در ظاهر با یکدیگر ارتباطی ندارند. این رفتارها با رفتارهایی مانند شکل بدن و نحوه و توانایی شنا کردن که ظاهرا مستقل بوده و غیرمرتبط هستند، ارتباط ژنتیکی دارند.

محققان در این پژوهش از گورخر ماهی‌ها استفاده کردند تا جسارت و شجاعت آنها را در زمان وارد شدن به محیط جدید بسنجند و زمان انطباق آنها را با پیرامون جدید خود اندازه گیری کنند.

در این پژوهش جدید مشخص شد ماهی‌هایی که با جسارت و شجاعت پرورش یافته بودند، در مقایسه با ماهی‌هایی که با احساس خجالت و کم رویی پرورش یافته بودند، دارای بدن صاف و صیقلی بوده و بلندتر و باریک تر از ماهی‌های دیگر هستند و همچنین توانایی حرکت سریع‌تری را در آب دارند.

پیشتر نیز محققان طی انجام یک پژوهش دریافتند که 200 گونه مختلف از حیوانات دارای شخصیت و رفتار مستقل هستند.

از ترمیم پوست تا ترمیم استخوان به کمک نانو الیاف چندجزئی

بخشعلی معصومی عضو هیأت علمی دانشگاه پیام نور مرکز تبریز در گفت و گو با خبرنگار حوزه فن‌آوری‌های نوین  گروه علمی پزشکی باشگاه خبرنگاران جواناز تولید نانوالیاف چند جزئی در مقیاس آزمایشگاهی خبر داد و گفت: به کمک سیستم پلیمری، داربست‌های ترمیم بافت‌های آسیب‌دیده‌ی پوستی تولید کردیم که در ترمیم استخوان و بافت های عصبی نیز مورد استفاده قرار می گیرد.

وی افزود: نانوالیاف پلیمری که دارای خواص زیست سازگاری، زیست‌ تخریب‌ پذیری و مکانیکی مناسب باشند ، از اهمیت ویژه ای برخوردارند. به همین منظور در این طرح توسعه تولید نانوالیاف ها دنبال شده است.

معصومی از خواص داربست های تولیدی در این پژوهش گفت و اشاره کرد: داربست های سنتز شده با سیستم پلیمری، علاوه بر خواص داربست های معمول دارای رسانایی الکتریکی نیز است.از طرفی این داربست‌ها عملکرد بهتری در مهندسی بافت‌هایی نظیر پوست، عصبی و استخوان دارد.

عضو هیأت علمی دانشگاه پیام نور مرکز تبریز با اشاره به شبیه سازی نسبی محیط خارج سلولی توسط این داربست ها، یادآور شد: خواص فیزیکی، شیمیایی و زیستی نانوالیاف سنتز شده بررسی شد و قابل‌استفاده بودن آن‌ها در مهندسی بافت پوست مورد ارزیابی قرار گرفت.نتایج قابل قبول بوده است.

بررسی کرمهای زنده با میکروسکوپ رباتیک

محققان دانشگاه توکیو و دانشگاه اوساکا یک میکروسکوپ رباتیک جدید ساخته‌اند که می‌تواند برای بررسی نماتودهای زنده استفاده شود.

میکروسکوپ‌ها یک ابزار علمی اجتناب‌ناپذیر هستند اما برای اجسام متحرک مانند کرمها مناسب نیستند.

دانشمندان ژاپنی به منظور حل این مساله یک میکروسکوپ رباتیک جدید ساخته‌اند که بطور خودکار اجسام متحرک را به عنوان بخشی از یک تحقیق بر روی فعالیت مغز دنبال می‌کند.

یکی از دستاوردهای بزرگ در حوزه علوم اعصاب، توسعه اپتوژنتیک است که در آن از نور برای تحریک هر کدام از سلول‌های عصبی مهندسی‌شده استفاده می‌شود. این روش به ارائه دقت بسیار بالایی برای بررسی ارتباط بین فعالیت مغز و رفتار ارائه می‌کند اما کاربرد آن در خارج از بافت کشت شده ممکن است کمی مشکل باشد.

یک مثال خوب برای این امر، کرم گرد نماتود " caenorhabditis elegans" است. این کرم مشابه موش‌های آزمایشگاهی برای اپتوژنتیک استفاده می‌شود زیرا به سرعت تولیدمثل کرده، شفاف است و از یک سیستم عصبی شامل 320 عصب در مقابل سیستم 100 میلیاردی انسان برخوردار است. متاسفانه کار با این نماتودها کمی آزاردهنده است، زیرا با سرعت 0.1 میلیمتر در ثانیه حرکت می‌کنند و در کمتر از یک ثانیه از زیر میدان دید میکروسکوپ خارج می‌شود.

محققان برای پیگیری این کرم، میکروسکوپ رباتیک OSaCaBeN را ساخته‌اند. این میکروسکوپ با استفاده از روشی موسوم به نقشه‌برداری نورافکنی به انتقال نور از میان مجموعه‌ای از لنز و تقسیم‌کننده پرتو برای روشن کردن نماتود با رنگهای مختلف و نور مادون قرمز می‌پردازد. این کار به سیستم اجازه می‌دهد از فناوری تشخیص الگو برای شناسایی و پیگیری سر نماتود در اندازه 0.001 میلیمتری با تنظیم مداوم صفحه‌ای که موجود بر روی آن قرار دارد، استفاده کند.

سیستم مذکور علاوه بر نگهداشتن نماتود در مرکز دید، به میکروسکوپ اجازه می‌دهد تا سلول‌های عصبی را پیگیری کرده و آن ها را با استفاده از یک لیزر نور ظریف تحریک کند.

به گفته محققان، این تنها میکروسکوپ رباتیکی است که می‌تواند هر دو کار را با هم انجام دهد.

آن‌ها اکنون از این میکروسکوپ برای بررسی دوپامین استفاده کرده‌اند که حرکت، احساسات و انگیزه‌های مغز حیوانات را تنظیم می‌کند.

تشخیص سرطان، دیابت و ام‌اس با یک قطره خون

یک آزمایش جدید مبتنی بر یک قطره خون ممکن است در آینده بتواند به تشخیص طیف گسترده‌ای از بیماری‌ها از سرطان گرفته تا بیماری‌های خود ایمنی بپردازد.

دانشمندان دانشگاه پیتزبورگ یک روش منحصربفرد را برای تشخیص آنتی‌بادی‌های درون خون بیماران ابداع کرده‌اند.

کشف این محققان، نشانگر یک نمونه اثبات مفهوم است که می‌تواند راه را برای توسعه آزمایشهای تشخیصی ساده برای بیماری‌های بدون علت میکروبی شناخته‌شده هموار کند.

این یافته‌ها همچنین نشانگر اولین شواهد از امکان ایجاد آزمایش خون برای بیماری‌های عفونی از طریق بررسی مجموعه‌های تصادفی اشکال مولکول‌های غیرزیستی است.

به گفته محققان، این روش بر کار با اجزای ویروسی شناخته شده تکیه ندارد که بسیار مهم است زیرا بیماری‌های زیادی مانند بیماری‌های همه گیر نوظهور، بیماری‌های خود ایمنی و یا حتی واکنش‌ به آسیب تروماتیک وجود دارند که آنتی‌ژن شناخته شده‌ای ندارند.

زمانی که سیستم ایمنی بدن با یک آنتی‌ژن یا مهاجم خارجی مانند یک بیماری عفونی روبرو می شود، با تولید آنتی‌بادی به آن واکنش نشان می‌دهد.

بخشهای خاصی از سطح این پادتن‌ها مانند قطعات جورچین با شکل مولکول‌های مهاجم یا بافت آسیب‌دیده منطبق می‌شوند.

محققان از تکنیکی استفاده کردند که توسط دکتر توماس کودادک از موسسه تحقیقاتی اسکریپس ابداع شده است.

این روش، شکل‌های مولکولی تصادفی موسوم به "پپتوئید" را ساختند که به دانه‌های پلاستیکی میکروسکوپی متصل بودند. روش مذکور می‌تواند میلیون‌ها شکل مولکولی را تولید کند.

پپتوئیدها ارگانیک نیستند اما اگر با شکل متناظر در یک آنتی‌بادی مطابق شود، آنتی‌بادی مذکور به آن‌ها متصل شده و به دانشمندان اجازه خواهد داد تا آن دانه را بیرون کشیده و پپتوئید و آنتی‌بادی مربوطه را بررسی کنند.

محققان با استفاده از این روش توانستند یک مجموعه عظیم از شکل‌های مولکولی تصادفی را بطور شیمیایی تولید کنند. آن‌ها سپس از خون مبتلایان به اچ‌آی‌وی و افراد غیرآلوده استفاده کرده و میلیون‌ها شکل مولکولی تصادفی را برای شناسایی نمونه‌هایی که به آنتی‌بادی‌های موجود در خون مبتلایان می‌چسبند، بررسی کردند.

هیچ نوع پروتئین یا ساختار اچ‌آی‌وی برای ساخت یا انتخاب پپتوئیدها استفاده نشد، اما رویکرد جدید توانست با موفقیت بهترین شکل‌های مولکولی را برای استفاده در غربالگری آنتی‌بادی‌های اچ‌آی‌وی انتخاب کند.

محققان سپس این پپتوئید هدف گیرنده آنتی‌بادی اچ‌آی‌وی را بطوری جمعی ساخته و آن را با غربالگری صدها نمونه از مطالعه چند مرکزی ایدز کوهورت آزمایش کردند.

آزمایش‌کنندگان در مورد اینکه کدام نمونه دارای  اچ‌آی‌وی مثبت یا منفی است، اطلاع نداشتند اما نتایج این آزمایش با دقت توانست بین آن‌ها تمایز قائل شود.

لایه اکسیدی نانوساختار برای حسگر گاز ساخته شد

به گزارش خبرگزاری مهر به نقل از ستاد توسعه فناوری نانو، آشکارسازی گازها کاربردهای گسترده‌ای در صنایع و زمینه‌های مختلف پیدا کرده است. از کاربردهای حسگرهای گازی می‌توان به آشکارسازی نشتی گاز، کنترل‌گرهای سوخت در خودروها و هواپیماها، تجهیزات هشداردهنده‌ی وجود گازهای خطرناک در محیط و آشکار سای ترکیبات آلی فرار اشاره کرد.

حسگرهای گازی نیمه‌هادی به‌نوعی از اکسیدهای فلزی نظیر دی‌اکسید تیتانیوم، اکسید تنگستن و اکسید نیکل به‌عنوان آشکارساز گاز استفاده می‌کنند. عملکرد این حسگرها بر پایه‌ کاهش مقاومت یک ‌لایه‌ اکسید- فلز در حضور یک گاز قابل اشتعال بنا شده است. امروزه تلاش‌های اصلی بر روی بهینه‌سازی پارامترهای حساسیت، گزینندگی، پایداری و زمان پاسخ این حسگرها متمرکز شده است.

محمدتقی حسین نژاد، مجری طرح عنوان کرد: اکسید روی یکی از معروف‌ترین مواد اکسیدی رسانای شفاف محسوب می‌شود که امروزه کاربردهای فراوانی در صنعت پیدا کرده است.

وی با بیان اینکه هدف از انجام این کار تحقیقاتی، رشد لایه‌ی نازک اکسید روی و بررسی میزان حساسیت این لایه‌ها به گاز اتانول بوده است، افزود: کاربرد در سلول‌های خورشیدی، LED ها، فتودیودها و حسگرهای گازی ازجمله‌ مهم‌ترین کاربردهای این ماده‌ی نیمه‌رسانا محسوب می‌شود.

به گفته‌ این محقق، میزان حساسیت این حسگر نسبت به گاز اتانول در مقایسه با موارد مشابه بهینه‌سازی شده است.

وی عنوان کرد: در طرح حاضر لایه‌های نازک اکسید روی با استفاده از روش کندوپاش مغناطیسی پلاسما با ضخامت ۲۰۰ نانومتر رشد یافته‌اند؛ سپس این لایه‌ها در دمای ۴۵۰ درجه‌ی سانتی‌گراد و در زمان‌های متفاوت تحت اکسیداسیون حرارتی قرار گرفته‌اند.

حسین نژاد ادامه داد: پس از پایان فرایند تولید، خواص ساختاری و مورفولوژی سطحی این نمونه‌های مورد بررسی قرار گرفته و در انتها میزان حساسیت گازی این لایه‌های نازک به گاز اتانول ارزیابی شده است.

وی افزود: نتایج نشان داده‌اند که افزایش زمان اکسیداسیون منجر به بهبود خواص ساختاری نمونه‌ها شده است و از سوی دیگر افزایش زمان اکسیداسیون، رشد بیشتر اندازه‌ی دانه‌ها و کاهش مقاومت الکتریکی نمونه‌ها را در پی داشته است.

وی اظهار کرد: اندازه‌ی دانه‌های لایه‌ رشد داده شده بین ۱۰ تا ۸۰ نانومتر بوده است؛ بررسی خواص حسگری لایه‌ها نیز نشان می‌دهد که با افزایش دمای کاری حسگر، میزان حساسیت نمونه‌ها نیز افزایش می‌یابد.

این تحقیقات حاصل تلاش‌های پروفسور محمود قرآن نویس، دکتر محمدرضا حنطه زاده، دکتر الهام دارابی- اعضای هیأت علمی دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم تحقیقات تهران- و محمدتقی حسین نژاد و مرضیه شیرازی- دانشجویان مقطع دکترای این دانشگاه است. نتایج این کار در مجله‌ Journal of Inorganic and Organometallic Polymers and Materials (جلد ۲۶، شماره‌ی ۲، سال ۲۰۱۶، صفحات ۱ تا ۸) به چاپ رسیده است.

خاموشی ناگهانی یک ستاره را ببینید

 تصویر روز ناسا به ستاره ای تعلق دارد که موسوم به KIC ۸۴۶۲۸۵۲ است. این ستاره به نحوی شبیه به خورشید و یکی از دورترین ستارگانی است که توسط ماهواره روباتیک Kepler ناسا شکار شده است.

اخترشناسان با گردآوری اطلاعات موجود راجع به این ستاره متوجه شدند که درخشندگی آن در طول ماه های اخیر تا ۲۰ درصد کاهش یافت اما دوباره آن را بدست آورد.  

دلایل مختلفی از جمله قرار گرفتن مدار دیگر سیارت یا وجود اجسام آسمانی شبیه به ستارگان در مقابل آن برای این رویداد ذکر شده است. اما اخترشناسان در تازه ترین اظهار نظر خود اعلام کردند، توده ابر حاصل از ستارگان دنباله دار یا بقایای متلاشی شدن یک سیاره می تواند علت این پدیده باشد.