سفر به مریخ با موشک فیزیکدان زن ایرانی با سرعت 10 برابر!

https://cdn.asriran.com/files/fa/news/1399/11/11/1180596_663.jpg

دکتر "فاطیما ابراهیمی" فیزیکدان "آزمایشگاه فیزیک پلاسما پرینستون "(PPPL) آمریکا موشک فیوژن جدیدی را اختراع کرده که می‌تواند انسان‌ها را ۱۰ بار سریع‌تر از پیشران‌های فضایی کنونی به مریخ برساند.به گزارش ایسنا و به نقل از دیلی‌میل، دکتر فاطیما ابراهیمی یک موشک فیوژن جدید اختراع کرده است که می‌تواند روزی انسان را به مریخ برساند. این دستگاه از میدان‌های مغناطیسی برای شلیک ذرات پلاسما از  پشت موشک استفاده می‌کند و فضاپیما را به فضا می‌فرستد.استفاده از میدان‌های مغناطیسی به دانشمندان امکان می‌دهد تا میزان رانش را برای یک مأموریت خاص تنظیم کنند و فضانوردان هنگام سفر به جهان‌های دور ، مقدار رانش را تغییر دهند.اختراع این دانشمند ایرانی همچنین می‌تواند فضانوردان را ۱۰ برابر سریع‌تر از پیشران‌های فضایی فعلی که از میدان‌های الکتریکی برای حرکت ذرات استفاده می‌کنند، به سیاره سرخ ببرد.ابراهیمی گفت: من مدتی است که در حال بررسی این مفهوم هستم. هنگامی که در سال ۲۰۱۷ روی یک صندلی نشسته بودم و به شباهت‌های اگزوز ماشین با ذرات پرسرعت فکر می کردم این ایده به ذهنم آمد. پلاسما حالت داغ و باردار ماده‌ای است که از الکترون‌های آزاد و هسته های اتمی تشکیل شده و ۹۹ درصد از جهان مرئی را نشان می‌دهد و قادر به تولید مقادیر زیادی انرژی است.دانشمندان به طور شبانه‌روزی در تلاش برای تولید فیوژن در یک آزمایشگاه با امید به استفاده از قدرت آن برای تولید برق برای موشک‌هایی هستند که در اعماق فضا حرکت می‌کنند.

ادامه نوشته

https://www.seeanco.com/wp-content/uploads/hi-93703.jpg

 

انتشار فوتون (نفوذ فوتون=پخش فوتون) به حالتی گفته می‌شود که فوتونها بدون جذب شدن از درون یک محیط مادی می‌گذرند.  مسیر حرکت فوتون‌ها در اثر پراکندگی‌ها مکرر تغییر می‌یابد. می‌توان حرکت هر فوتون را تصادفی در نظر گرفت.

 

ادامه نوشته

حل معادلات دیفرانسیل با شرایط مرزی در متلب

چنانچه در قبلا اشاره کردیم در متلب مشتق مرتبه اول یعنی dy/dx بصورت Dy و مشتق مرتبه دوم بصورت D2y و ... نوشته می‌شود.مثلا برای حل معادله دیفرانسیل زیر:

با شرایط مرزی:

برنامه را بصورت زیر می‌نویسیم:

 

ادامه نوشته

حل معادلات دیفرانسیل بدون شرایط مرزی در متلب

در متلب مشتق مرتبه اول یعنی dy/dx بصورت Dy و مشتق مرتبه دوم بصورت D2y و ... نوشته می‌شود.مثلا برای حل معادله دیفرانسیل زیر:

از برنامه زیر استفاده می‌کنیم:

پس از اجرا جواب بصورت زیر به نمایش درخواهد آمد:

 که در آن C18 و C19 ضرایب ثابتی هستند که با مشخص شدن شرایط اولیه بدست می‌آیند.

رسم تابع f(x) به صورت پیوسته در متلب (matlab)

وقتی می‌خواهیم تابع f(x) را در فاصله بین a و b رسم کنیم باید در برنامه شکل تابع را در سطر دهم بنویسیم. اگر هدف رسم sin(x) باشد، آن را در سطر دهم می‌نویسیم. برنامه را اجرا می‌کنیم. هنگام اجرا برنامه نقطه شروع یعنی a و نقطه خاتمه یعنی b و همچنین تعداد تقسیمات یعنی N را از ما می‌خواهد و سپس تابع در صفحه figure بطور پیوسته رسم می‌شود. در زیر برنامه مربوطه آمده است:

 

ادامه نوشته

نور قطبیده (پلاریزه) نوع P و نوع S

 

 

قطبش عمودی (نوع – S)- وقتی میدان مغناطیسی با صفحه تابشی موازی است ولی میدان الکتریکی بر صفحه تابشی عمود است، قطبش عمودی (نوع – S) رخ می‌دهد.

قطبش  موازی (نوع – P)- وقتی میدان الکتریکی با صفحه تابشی موازی است ولی میدان مغناطیسی بر صفحه تابشی عمود است، قطبش موازی (نوع – P) رخ می‌دهد.

حل عددی انتگرال معین به کمک  quad و quadl در متلب

نگارش: ابوالفضل باباپور خاروانا

 

قصد داریم انتگرال زیر را به روش عددی و با کمک quad و quadl  به سبک سیمپسون حل کنیم:

 

http://s9.picofile.com/file/8337144992/Untitled.png

 

ادامه نوشته

حل عددی انتگرال معین به روش ذوزنقه‌ای در متلب

نگارش: ابوالفضل باباپور خاروانا

 

قصد داریم انتگرال معین زیر را به صورت عددی و به روش ذوزنقه‌ای حل نماییم:

 http://s9.picofile.com/file/8337144992/Untitled.png

ادامه نوشته

حل عددی انتگرال‌های معین به روش ذوزنقه‌ای در متلب

نگارش: ابوالفضل باباپور خاروانا

 

در نرم افزار متلب (Matlab)، انتگرال معین هر تابع را می توان با دستور trapz(x,y) و با روش های عددی محاسبه کرد. در دستور فوق x , y  دو بردار هستند که مقادیر متغیر مستقل و تابع را در خود جای داده اند. در این دستور هرچه رزولوشن یا تعداد نقاط بردارهای  x , y بیشتر باشد نتیجه انتگرال دقیق تر است. در این مثال فاصله بین صفر و عدد پی به 100 قسمت تقسیم شده است. جهت حل انتگرال زیر:

http://s8.picofile.com/file/8336928718/dic206.jpg

مطابق شکل بالا؛ برنامه را در  Command Window می‌نویسیم و اجرا می‌کنیم. می‌توانیم برنامه را Editor هم بصورت زیر بنویسیم و اجرا کنیم:

 

x=linspace(0,pi,100)

y=sin(x)

trapz(x,y)

ملاحظه می‌شود که بجای جواب دقیق آن که 2 هست، جواب 1.9998 بدست می‌آید.چنانچه اشاره شد هر چقدر تعداد تقسیمات بیشتر باشد، جواب انتگرال دقیق‌تر بدست می‌آید.

فرم دیفرانسیلی و انتگرالی معادلات ماکسول در دستگاه SI

http://s8.picofile.com/file/8318933600/neophysics.jpg

نقش سلاح هارپ در ایجاد زمین لرزه، خشکسالی، سیل‌های ویرانگر و ...

 

 

نگارش: دکتر ابوالفضل باباپور خاروانا

 

 

برنامه هارپ (HAARP)، یک پروژه نظامی است که از سال 1933 توسط نیروی هوایی ارتش ایالات متحده آمریکا دنبال می‌شود. در هارپ به کمک آنتن‌هایی  امواج رادیویی با فرکانس بسیار پایین (طول موج بسیار بلند) را با توان 3.6 مگاوات در ارتفاع 100 تا 350 کیلومتری سطح زمین بر لایه یونسفر یا یونکره (دورترین لایه جو زمین) می‌تابانند. به این منظور الان در آلاسکا 360 آنتن نصب شده و توان کل آنها به بیش از 1000 مگا وات رسیده است. در اثر برخورد امواج رادیویی ناشی از آنتن ‌ها به لایه یونسفر؛ الکترون‌های لایه یونسفر شتاب می‌گیرند و لایه یونسفر گرم شده و حجم آن افزایش می‌یابد. در نتیجه  دمای متوسط یونسفر از 1400 درجه سانتیگراد به 1680 درجه سانتیگراد افزایش می‌یابد. هنگامیکه الکترون‌ها شتاب می‌گیرند، امواج الکترومغناطیسی مشابه امواج رادیویی تابشی نیز تشعشع می‌کنند و این امواج از ابرها گذشته و به اعماق دریاها و زمین می‌رسند. امواج از انرژی حرارتی و انرژی مغناطیسی برخوردار هستند. بنابراین انرژی حاصل از آن ها را می توان در یک نقطه خاص متمرکز کرد به طوری که تمرکز انرژی حاصل از آن ها در یک نقطه خاص می تواند اثرات مختلفی ایجاد کند که از جمله آن ها می توان به امکان جا به جایی ابرها، جا به جایی هوا و از بین بردن سکون هوا اشاره کرد که تغییرات آب و هوایی مخرب بدنبال خواهد داشت. خشکسالی، سیل‌های سهمگین، توفان‌ها، نابودی جانوران و ... از پیامدهای آن است. هارپ را می‌توان تقویت شده "رادیو ترموگرافی" دانست.  در "رادیو ترموگرافی"  زمین شناسان؛ امواجی با فرکانس پایین و با توان 30 وات را به اعماق زمین می‌فرستند. این امواج لایه‌های زمین را به ارتعاش در می‌آورند و از آنالیز صداهای منعکسه از لایه‌ها؛ مخازن زیر زمینی را شناسایی می‌کنند. در هارپ نیز مشابه این امواج از یونسفر منعکس شده و به عمق زمین نفوذ می‌کند. با این تفاوت که توان این امواج خیلی بالاست و در حدود 1000 مگاوات است. این امواج موجب ارتعاشات لایه‌های زمین شده و زلزله‌های مخوفی ایجاد می‌کند.

گداخت(=همجوشی = فوزیون) به زبان ساده

http://s8.picofile.com/file/8310934692/fusion.jpg

نویسنده: ابوالفضل باباپور

 

طبق رابطه هم ارزی جرم- انرژی انیشتین زیر جرم می‌تواند به انرژی تبدیل شود:

E = mc2

که در آن m  جرم کاهیده و c سرعت نور است.

ادامه نوشته

پخش مغناطیسی

نگارش : ابوالفضل باباپور

 

بحث خود را از قانون اهم تعمیم یافته و معادله ماکسول شروع می‌کنیم :

http://s9.picofile.com/file/8299145184/1.jpg

ادامه نوشته

آثار کوانتمی و نسبیتی پلاسما

http://s9.picofile.com/file/8298992826/Untitled.jpg

نمودار چگالی الکترون‌ها بر حسب دما

 

طول موج دوبروی حرارتی الکترون‌ها برابر است با :      

http://s8.picofile.com/file/8298992834/1.jpg

 

ادامه نوشته

رانش دیامغناطیسی در پلاسما

نویسنده : ابوالفضل باباپور

 

رانش دیامغناطیسی از گرایان فشار بدست می‌آید و چنانچه شکل زیر نشان می‌دهد , باعث چرخش بارهای مثبت و منفی در جهات خلاف هم می‌شود.

 

http://s8.picofile.com/file/8291526750/Untitled35.jpg

ادامه نوشته

ناپایداری سوسیسی در پلاسما(sausage instability in plasma)

http://s9.picofile.com/file/8291425742/Untitled30.jpg

نویسنده : ابوالفضل باباپور

 

وقتی جریان الکتریکی I از پلاسما می‌گذرد ، در اثر میدان مغناطیسی سمتی (حول ستون پلاسما) ، ستون پلاسما تحت تنگش قرار می‌گیرد و بصورت شکل فوق در می‌آید. رابطه زیر قانون مداری آمپر را نشان می‌دهد:

http://s9.picofile.com/file/8291426250/Untitled31.jpg

 

ادامه نوشته

حرکت رانشی تحت تاثیر میدان‌های الکتریکی و مغناطیسی

نویسنده: ابوالفضل باباپور

 http://s8.picofile.com/file/8290906526/Untitled20.jpg

فرض می‌کنیم اولاً میدان‌های الکتریکی و مغناطیسی یکنواخت بوده ثانیاً بر هم عمودند.

ادامه نوشته

امواج و رابطه پاشندگی در پلاسما

  با ذخیره این تصویر ؛ آن را با وضوع بالا و سایز واقعی مشاهده کنید.

پایستگی مجموع انرژی پتانسیل الکتریکی و انرژی جنبشی ذرات باردار

نگارش : ابوالفضل باباپور

 

فرض می‌کنیم بر ذره‌ای با بار q و جرم m میدان‌های الکتریکی و مغناطیسی پایا اثر می‌کنند. معادله حرکت این ذره بصورت زیر است:

 

http://s8.picofile.com/file/8290540076/Untitled17.jpg

 

 

 

ادامه نوشته

گشتاور دوقطبی مغناطیسی ذرات باردار پلاسما(الکترون‌ها و یون‌ها)

نگارش : ابوالفضل باباپور

 

از چرخش ذره‌ای با بار q  در یک مسیر دایره‌ای به شعاع لارمور حول خطوط میدان مغناطیسی ، گشتاور دوقطبی مغناطیسی ایجاد خواهد شد که اندازه آن برابر است با :

http://s9.picofile.com/file/8290493600/Untitled15.jpg

ادامه نوشته