پاسخ کارشناسان به سؤالات علمی
1- خورشید چه بازه‌ای از طیف الکترومغناطیسی را تابش می‌کند؟
خورشید تمام طیف الکترومغناطیسی را تابش می‌کند؛ از پرتوهای پرانرژی ایکس تا طول موج‌های فوق بلند امواج رادیویی و هر چیزی در بین آنها توسط خورشید تابش می‌شود. اوج این تابش در بخش مرئی طیف رخ می‌دهد. طول موج‌های مختلف نور معمولاً از نواحی مختلف جو خورشید ساطع می‌شوند یا ناشی از اتم‌های خاصی هستند که در طول موج‌های مشخصی تابش می‌کنند که خطوط طیف تابشی را شکل می‌دهند. برای مثال نور مرئی از شید سپهر (سطح خورشید) تابش می‌شود، در حالی که تابش فروسرخ بیشتر از لایه‌ی پایینی فام سپهر ساطع می‌شود که بلافاصله بالای سطح خورشید قرار گرفته است. بخش اعظم فوتون‌های پر انرژی پرتوهای ایکس و تابش فرابنفش توسط جو بیرونی خورشید (که تاج خورشیدی نام دارد) ساطع می‌شوند. این ویژگی‌ها امکان کاوش عارضه‌ها، اجزاء و فرایندهای مختلف خورشیدی را برای اخترشناسان فراهم می‌آورد؛ تنها کافی است یکی از طول موج‌های نور را انتخاب و فقط به مشاهده‌ی آن پرداخت. به همین دلیل است که برای مثال، رصدخانه‌ی دینامیک خورشیدی ناسا (SDO)، به آرایه‌ای از ابزارهای مختلف مجهز است که همزمان طیف گسترده‌ای از طول موج را پوشش می‌دهند.2- کامپیوترهای کوانتومی چطور کار می‌کنند؟
کامپیوترهای کوانتومی بر این خاصیت تکیه دارند که ذرات منفرد مانند فوتون‌ها می‌توانند همزمان در موقعیت‌های مختلفی وجود داشته باشند. در هر لحظه‌ی خاص، ما تنها از احتمال وجود فوتون در یک حالت خاص آگاهی داریم. در نتیجه به جای اینکه همانند کامپیوترهای امروزی مساله را به مجموعه‌ای از 1ها و صفرها خرد کنیم، آن را به صورت وضعیت اولیه‌ی جفت فوتون‌ها در کامپیوتر کوانتومی بارگذاری می‌کنیم. هر بیت کوانتومی (کیوبیت) تنها صفر یا 1 نیست، بلکه هر دو مقدار را همزمان دارد. مجموعه‌ای از کیوبیت‌ها در آن واحد بیانگر دامنه‌ای از مقادیر هستند و در نتیجه کامپیوتر کوانتومی می‌تواند محاسبات چندگانه‌ای را به صورت همزمان انجام دهد. برخلاف کامپیوترهای معمولی، ما مجموعه‌ای ناپیوسته از برآوردها را به دست نمی‌آوریم، بلکه مجموعه‌ای از مقادیر را خواهیم داشت که می‌دانیم در محدوده‌ی احتمال مشخصی قرار دارند. شاید در نگاه اول خروجی بی مصرف به نظر آید، اما مسائلی مانند رمزگشایی اطلاعات رمزگذاری شده کاملاً برای محاسبات آماری ایده آل هستند. توانایی حل همزمان چند مساله به این معناست که چنین دستگاهی قادر است به سرعت رمزهایی را بشکند که رمزگشایی آنها فراتر از توان کامپیوترهای معمولی است.3- آیا محدودیتی برای جمعیت انسان روی زمین وجود دارد؟
در سال 2002، ادوارد ویلسون، زیست شناس اجتماعی (Sociobiologist) دانشگاه‌هاروارد، تخمین زد زمین‌های قابل کشت در دسترس دنیا در بیشترین حالت تنها قادر هستند غذای 10 میلیارد نفر ساکن این سیاره را تامین کنند. این تخمین جمعیت با این فرض به دست آمده بود که همه‌ی ساکنان زمین گیاه خوار باشند. با این وجود، اگر تمام ساکنان کره‌ی زمین عادات غذایی مشابه مردمان آمریکا را داشته باشند، آنگاه به چهار سیاره همانند زمین نیاز است تا بتوان به تقاضای آنها پاسخ داد. در مقایسه با غذا، مساله‌ی آب آشامیدنی محدودیت بزرگ‌تری است؛ چرا که تنها سه درصد از منابع آبی زمین را آب شیرین تشکیل می‌دهد و بخش عمده‌ی آن نیز در کلاهک‌های یخی یا دیگر مکان‌های غیرقابل دسترس به دام افتاده است.با این وجود، این مشکلات قابل حل است. میزان انرژی که زمین طی مدت یک ساعت از خورشید دریافت می‌کند، از کل انرژی مصرفی یک سال ساکنان آن بیشتر است. اگر ما بتوانیم بخش بیشتری از این انرژی را مهار کنیم، آن گاه می‌توانیم آب آشامیدنی را از دریا استحصال و با کمک باکتری‌ها و جلبک‌ها، غذای خود را تامین کنیم.
تمام این‌ها بر این فرض استوار است که گونه‌ی ما به شکل نامحدود افزایش یابد، اما روندهای فعلی چنین چیزی را نشان نمی‌دهد. بر اساس آمار اداره‌ی جمعیت سازمان ملل، نرخ رشد جمعیت انسان از سال 1963 میلادی رو به کاهش است. همزمان که کشورها صنعتی‌تر می‌شوند و نرخ مرگ و میر نوزادان کاهش می‌یابد، ظاهرا نرخ زاد و ولد نیز کم می‌شود. تخمین زده می‌شود تا سال 2050، جمعیت زمین بین 8 تا 10/5 میلیارد نفر تثبیت شود؛ و حتی ممکن است پس از آن جمعیت رو به کاهش بگذارد. بنابراین شاید محدودیت جمعیت انسانی نه به دلیل ظرفیت زمین برای پشتیبانی از ما، بلکه به دلیل تمایل گونه‌ی ما برای تولید مثل و افزایش جمعیت ایجاد شود.
4- فرق بین جانور سمی و جانور زهردار چیست؟
تفاوت این دو بر اساس نحوه‌ی انتقال است. زهر باید به درون بدن قربانی تزریق شود تا موثر باشد؛ در حالی که سم می‌تواند در اثر تماس با پوست، تنفس، بلعیدن یا لمس کردن اثر باشد. بر همین اساس، جانوری مانند ماهی بادکنکی سمی محسوب می‌شود، چرا که کبد آن حاوی تترودوتوکوسین است که در صورت خورده شدن مرگ آور خواهد بود؛ اما گاز گرفتن این ماهی هیچ زهری ندارد. در مقابل، اختاپوس نوار آبی می‌تواند همین سم تترودوتوکسین را با گاز گرفتنش به بدن قربانی تزریق کند و به همین دلیل در زمره‌ی زهرداران طبقه بندی می‌شود. طبق این تعریف، مارها موجوداتی زهردار هستند؛ البته به جز مار ببری آسیایی که علاوه بر زهر، پوست بدنش نیز سمی است.5- چرا کرکس‌ها با خوردن گوشت فاسد مسموم نمی‌شوند؟
اسید معده‌ی کرکس‌ها (لاشخورها) تقریبا 10 برابر غلیظ‌‌تر از اسید معده‌ی انسان است. این غلظت باکتری‌ها را با چنان بازدهی می‌کشد که در حقیقت، فضله این پرندگان در مقایسه با غذایی که می‌خورند، بهداشتی‌تر محسوب می‌شود! با کاهش تعداد باکتری‌های واگیردار مانند بوتولیسم، سیاه زخم و وبا، کرکس‌ها نقشی حیاتی در حفظ سلامت محیط زیست برعهده دارند، اما داشتن معده‌ی قوی به تنهایی کافی نیست؛ چرا که وقتی باکتری‌ها در لاشه رو به زوال تکثیر می‌شوند، سموم شیمیایی آزاد می‌کنند که توسط اسید از بین نمی‌رود. برای مقابله با این مشکل، کرکس‌ها سموم را مستقیما از راه پوشش حلق جذب می‌کنند و سپس با استفاده از پادتن‌های موجود در خون شان، آنها را خنثی و بی اثر می‌کنند.
6- اخترشناسان چگونه جرم سیاه چاله‌ها را تخمین می‌زنند؟
اخترشناسان قادر نیستند سیاه چاله‌ها را مستقیما مشاهده کنند، اما می‌توانند به مطالعه ستارگانی بپردازند که در حال گردش به دور آنها هستند. با اندازه گیری دقیق سرعت حرکت و شعاع مدار این ستارگان، اخترشناسان می‌توانند جرم سیاه چاله را با استفاده از قوانین گرانش استخراج کنند. این روش برای ستارگانی که به دور سیاه چاله مرکزی راه شیری در گردش هستند، به کار گرفته شده است. بر همین اساس، سیاه چاله مرکزی کهکشان ما حدود سه میلیون برابر خورشید جرم دارد. با میانگین گیری از سرعت تمام ستارگانی که به دور سیاه چاله مرکزی کهکشان مارپیچی آندرومدا (نزدیک ترین همسایه‌ی کهکشانی ما) در گردش هستند؛ اخترشناسان دریافتند که جرم این سیاه چاله، 30 برابر خورشید ماست.روش دیگر اندازه گیری جرم سیاه چاله‌ها، استفاده از مدل ریاضی است که نشان می‌دهد چگونه ماده با حرکتی مارپیچی به درون سیاه چاله سقوط می‌کند. با مقایسه‌ی مشاهدات انرژی منتشر شده این مواد با نتایج مدل، اخترشناسان به راحتی می‌توانند جرم یک سیاه چاله را تخمین بزنند.
7- چرا تمام سیارات سامانه‌ی خورشیدی از ماده یکسانی ساخته نشده‌اند؟
سامانه‌ی خورشیدی در اثر فروریزش ابری مولکولی شکل گرفته است که بخش عمده‌ی آن را هیدروژن تشکیل داده بود؛ اگرچه عناصر سنگین‌تری هم در آن یافت می‌شد. همزمان که این ابر دچار فروریزش شد، ناحیه‌ی مرکزی آن شروع به داغ شدن کرد تا اینکه در نهایت کار، «پیش- خورشید» داغ شکل گرفت. پس از شکل گیری خورشید، سیارات نیز در اثر به هم پیوستگی ماده درون این ابر شکل گرفتند. در نواحی داخلی و داغ سامانه‌ی خورشیدی اولیه، تنها فلزات و سیلیس امکان داشتند تا به لطف نقطه‌ی جوش بالای خود به شکل جامد حضور داشته باشند. عناصر فرارتر یا به شکل گاز باقی ماندند یا توسط انرژی خورشیدی به عقب رانده شدند. از آنجایی که این مواد سنگین عمدتا در نواحی داخلی سامانه‌ی خورشیدی بوده و البته مقادیر به نسبت کمی هم داشتند؛ سیاراتی که در این ناحیه شکل گرفتند، کوچک و صخره‌ای هستند. در کرانه‌های خارجی سردتر سامانه خورشیدی، ترکیباتی با نقطه‌ی ذوب پایین می‌توانستند به شکل جامد باقی بمانند. این مواد یخ زده بسیار فراوان‌تر از عناصر سنگین‌تر بودند. در نتیجه سیارات خارجی سامانه‌ی خورشیدی توانستند اندازه بزرگ‌تری داشته باشند و جو بزرگی از کار هیدروژن و هلیوم را در اطراف خود نگاه دارند.8- چرا دستگاه ام. آر.ای پر سر و صداست؟
دستگاه‌های ام. آر.ای برای عکس برداری از بافت‌های بدن، میدان‌های مغناطیسی بسیار قدرتمندی تولید می‌کنند که به سرعت نوسان می‌کند. میدان‌های مغناطیسی در اثر عبور پالس‌های الکتریکی از میان سیم پیچه‌های بزرگ و سنگین ایجاد می‌شود. با نوسان میدان مغناطیسی دستگاه، سیم پیچه‌ها اندکی منقبض و منبسط می‌شوند که باعث لرزش سیم پیچی می‌شود. سرو صدای ایجاد شده، در اثر برخورد سیم پیچه‌های دستگاه به یکدیگر است.9- چرا فرگشت نقص بینایی را رفع نکرده است؟
عیوب انکساری چشم مثل نزدیک بینی تنها توسط یک ژن ایجاد نمی‌شوند. شواهدی وجود دارد که نشان می‌دهد افراد نزدیک بین دارای ضریب هوشی بالاتری نسبت به میانگین جامعه هستند، که می‌توانند به دلیل مشابه بودن ژن‌های مؤثر بر چشم و مغز باشد. همچنین، عیوب بینایی بیشتر دارای عوامل محیطی نیز هستند. نزدیک بینی در میان افرادی با کارهای نیازمند دقت چشمی، چربی اشباع در رژیم غذایی و عادت به خوابیدن با چراغ روشن متداول‌تر است.10- آیا برای شارژ باتری موبایل، باید باتری کاملا خالی باشد؟
باتری‌های پایه نیکل گرفتار مشکلی به نام «اثر حافظه» بودند و در صورتی که به طور کامل تخلیه نمی‌شدند، ظرفیت خود را از دست می‌دادند. اما بیشتر تلفن‌های همراه امروزی از باتری‌های لیتیومی استفاده می‌کنند که مشکل اثر حافظه را ندارند. در حقیقت، برای باتری‌های لیتیومی بهتر است اجازه ندهید شارژ آنها به طور کامل تخلیه شود. بنابراین، بهترین حالت این است که باتری گوشی را زمانی که نیمه پر است، شارژ کنید.11- مرطوب ترین نقطه دنیا کجاست؟
دهکده‌ی ماسینرام در شمال شرقی هند، مرطوب ترین نقطه‌ی زمین است. این روستا که در ایالات مگالایا واقع شده است، ناحیه‌ای کوهستانی است. این دهکده در میان تپه‌هایی قرار گرفته است که همانند قیف، هوای گرم و مرطوب خلیج بنگال را می‌مکند و آن را وادار به بارش می‌کنند. میانگین بارش سالانه این منطقه حدود 12 متر (1186 سانتی متر) است. با این وجود، در فصل خشک که بین آذر تا بهمن طول می‌کشد؛ احتمال دارد روستا دچار خشکسالی شود.منبع مقاله :
نشریه‌ی دانستنیها همشهری، شماره‌ی 136
