روزنامه عصر مردم

همفری دیوی

همفری دیوی دانشمند انگلیسی در هفدهم دسامبر سال ۱۷۷۸ در پنزانس انگلیس به دنیا آمد. دیوی پسر ارشد خانواده اش بود كه از طبقه متوسط جامعه بودند. او تحصیلات ابتدایی را در مدرسه گرامر كه در نزدیكی پنزانس بود آغاز كرد و آغاز تحصیلاتش در سال ۱۷۹۳ بود. دیوی هنگامی كه نزد یك داروفروش جراح شاگردی می كرد برنامه خودآموزی شامل الهیات، جغرافیا، هفت زبان و تعدادی موضوعهای علمی برای خود طرح ریزی كرد و به مطالعه فلسفه پرداخت و از طریق آثار نیكلسون و لاووازیه شیمی آموخت. او بسیار مهربان و سرزنده بود و قوه تخیل قوی داشت.
او دوستدار تركیب كردن كلمات برای ساختن شعر بود. همچنین آتش بازی، ماهیگیری، دویدن و جمع آوری مواد معدنی از دیگر تفریحات او بود. یكی از عادات و علایقش بود كه یك جیبش را با قلاب ماهیگیری پر كند و جیب دیگرش را با نمونه های سنگ كه جمع كرده بود. او هرگز علاقه قلبی خود به طبیعت را از دست نداد، در جوانی بسیار بی ریا و ساده دل بود. او با دیویس ژیلبرت دوست صمیمی بود. بعدها ژیلبرت به او پیشنهاد داد كه از كتابخانه اش استفاده كند و به او یك لابراتوار شیمی داد كه در آن دوران بسیار نادر و عالی بودو او در آنجا با طبیعت گرما، نور و الكتریسیته آشنا شد. او در لابراتوار كوچكش گاز نیترواكسید (گاز خنده آور) را آماده و استنشاق كرد و ادعا كرد كه این گاز خواص بیهوش كننده دارد. در سال ۱۸۰۷ او به عنوان منشی جامعه سلطنتی برگزیده شد.
در سال ۱۸۱۵ دیوی لامپ بی خطری اختراع كرد كه نامش را در تاریخ زنده كرد. این دانشمند انگلیسی در فیزیك و شیمی تحقیقات جالب و جامعی كرد. سدیم، پتاسیم، كلسیم، باریم، منیزیوم و استرانسیم را جدا كرد و مطالعاتی در باب گاز خنده آور كرد. در الكتروشیمی بررسی های عالمانه ای كرد. چراغ بی خطری را كه دیوی اختراع كرد خطر انفجار در معادن ذعال سنگ را از بین برد. اگرچه شیمیدانان از زمان درازی احتمال داده بودند كه خاكهای قلیایی اكسید فلزهایی باشند، با این حال طبیعت سود و پتاس تا اوایل قرن نوزدهم مورد بررسی قرار نگرفته بود و حتی لاووازیه در این مورد نظر مشخصی نداشت.
او نمی دانست كه جزء اصلی سود و پتاس چیست و حدس می زد كه ازت یكی از اجزای تشكیل دهنده مواد است. به نظر می رسد كه این اشتباه از شباهت میان نمكهای سدیم و پتاسیم با نمكهای آمونیوم مایه گرفته است. امتیاز تعیین این اجزا از آن دیوی است. ابتدا ناكامی عرصه را بر وی تنگ كرده بود به این معنی كه نمی توانست به كمك یك پیل گالوانیك از سود و پتاس فلز استخراج كند. به زودی وی به خطای خودش پی برد و فهمید كه با به كار بردن محلول آبی اشباع شده وجود آب مانع از تجزیه نمكها می شود. در اكتبر سال ۱۸۰۷ دیوی تصمیم گرفت كه پتاس را بی آب ذوب كند و به محض اینكه با این مذاب، الكترولیز را شروع كرد دانه های كوچك مشابه جیوه و دارای جلای فلزی در روی قطب منفی كه در ماده مذاب قرار داشت ظاهر شدند. برخی از دانه ها فوراً به حالت انفجاری سوختند و شعله درخشانی پدید آوردند.
در حالیكه بقیه آنها آتش نگرفتند بلكه كدر شدند و با قشر نازك سفیدی پوشیده شدند. دیوی از تجربه های متعددی كه در این زمینه كرد نتیجه گرفت كه آن دانه ها همان ماده ای هستند كه وی در جستجویش است و این ماده هیدروكسید پتاسیم است كه شدیداً قابل اشتعال می باشد. دیوی آن فلز را به دقت مورد بررسی قرار داد و متوجه شد كه وقتی با آب تركیب می شود شعله حاصل از واكنش، ناشی از سوختن هیدروژن آزاد شده از آب است.
وقتی دیوی بر روی فلز تهیه شده از هیدروكسید پتاسیم بررسی های لازم را انجام داد به فكر جستجو در هیدروكسید پتاسیم افتاد و با به كار بستن همان روش قبلی موفق به جدا كردن فلز قلیایی دیگر شد. در زمان كوتاهی این دانشمند بررسی دقیق خواص پتاسیم و سدیم را به انجام رسانید. برخی شیمی دانان درباره طبیعت عنصری سدیم و پتاسیم تردید داشتند و تصور می كردند كه آن دو تركیبات قلیایی ها با هیدروژن هستند تا سرانجام گی لوساك و تنار به طور قطعی ثابت كردند كه آنچه را كه دیوی به دست آورده است در حقیقت عناصر ساده می باشند.
منیزیم فلزی را نخستین بار در سال ۱۸۰۸ دیوی به دست آورد. وی برای این كار به همان روشی متوسل شد كه برای تهیه سدیم و پتاسیم گرفته بود.
گذشته از این عناصر، دیوی موفق به كشف كلسیم، باریم و استرانسیم نیز شد. وی ثابت كرد كه عناصر شیمیایی به عنوان «مواد اصلی» قدرت اسیدی یا قدرت قلیایی عمل نمی كنند و نتیجه گرفت كه خواص شیمیایی تابعی از آرایشهای نسبی و نیز تابعی از تركیبات ماده اند. دیوی نشان داد كه اكسیژن در واكنشهایش با اسید اوكسی موریاتیك هرگز بدون وجود آب تولید نمی شود و این اسید را جزو عناصر قرار داد و آن را «كلر» نامید.
او ماهیت و خواص اساسی ید را روشن ساخت. فقط با كار سه ماهه در مورد گاز انفجاری آتشدمه، تأیید كرد كه عنصر اصلی تشكیل دهنده آن متان است و فقط در دماهای بالا آتش می گیرد. از میان كلیه كسانی كه درباره پیل ولتا كار كرده اند دیوی همواره تیزهوش تر از همه بود. او از آغاز به نظریه واكنش شیمیایی تولید برق معتقد شد و سرانجام ثابت كرد كه در پیلهای برقكافت (الكترولیت) جریان برق تركیبها را به عنصار متشكله خود تجزیه می كند و اجسام جدیدی را با تركیب بوجود نمی آوردو وی همچنین رئیس مؤسسه «گاز درمانی» تامس بدوز در كلیفتن شد. پس از پنج سال كه اولین كتاب شیمی خود را قرائت كرد در «مؤسسه پادشاهی» به تدریس و سخنرانی در شیمی مشغول شد و آنجا را به مركزی برای تحقیقات پیشرفته تبدیل كرد و بیشتر حیات شغلی خود را در آنجا گذرانید. دیوی در رساله ای قدیمی به نظریه گرمایی (caloric) لاووازیه به علت وارد كردن مواد تخیلی و واژه ذهنی «گرمایی» حمله كرد و به نظریه ای پرداخت كه در آن گرما همچون حركت و نور به عنوان ماده انگاشته می شد. به جای واژه «گرمایی» عبارت «حركت رانشی» را پیشنهاد داد.
دیوی سرانجام در ۲۹ مه سال ۱۸۲۹ درشهر ژنو سوئیس درگذشت در حالیكه ۵۱ سال داشت.

مانند «مرد عنكبوتي» روي ديوار قدم بزنيد!
يك وسيله جديد فن آوري برتر مكشي به زودي به انسان ها امكان مي دهد كه مثل «مرد عنكبوتي» روي ديوارها راه بروند و يا وسايل چسبنده اي ايجاد كنند كه با يك سوئيچ قابل خاموش و روشن كردن هستند. اين فناوري جديد الهام گرفته از يك سوسك درختي است كه مي تواند با نيروي 100 برابر وزن بدن خودش را روي يك برگ نگه دارد. اين سوسك از فشار سطحي آب براي ايجاد يك پيوند چسبندگي استفاده مي كند و با يك پيچ و تاب خلاقانه اين كار را انجام مي دهد. محققان مي گويند: اكنون مي توان از اين تكنيك براي ساخت كفش ها و دستكش هاي چسبنده استفاده كرد.
    اين وسيله متشكل از يك صفحه مسطح رويي مملو از سوراخ ها و روزنه هاي بسيار ريز است كه هر سوراخ فقط چند صد ميكرون يعني يك ميليونيوم متر عرض دارد. يك صفحه زيرين نيز آب را نگه مي دارد. در بين دو لايه يك لايه متخلخل وجود دارد، يك باتري 9 ولتي، ميدان الكتريكي اي ايجاد مي كند كه آب را با فشار از ميان سوراخ ها به لايه بالايي مي فرستد. فشار سطح حاصل از قطرات آب رها شده باعث ايجاد حالت چسبندگي مي شود و وقتي ولتاژ قطع شود، پيوند شكسته مي شود.
   اين دستاورد حاصل تلاش محققان دانشگاه «كرنل» است.

جزئیات دقیق رنگ بدن دایناسورهای بالدار
دانشمندان با تکمیل مطالعاتی که طی ماههای اخیر در حال پی گیری آن بوده اند جزئیاتی دقیق را از الگوی رنگی دایناسوری چهار بال که در حدود 150 میلیون سال پیش می زیسته اند
ارائه کردند. به گفته محققان رنگ زمینه بدن دایناسور Anchiornis Huxleyi  خاکستری تیره یا سیاه بوده است. دم این جاندار از پرهای طولانی و سفید رنگی برخوردار بوده و بالهای وی نیز سیاه رنگ بوده اند. همچنین این دایناسور پرنده از کاکلی سرخ- قهوه ای برخوردار بوده و لکه هایی به همین رنگ نیز بر روی صورت داشته است. «ریچارد پروم» بیولوژیست دانشگاه «ییل» این جاندار ماقبل تاریخ را جانداری با پرهای تزئینی قابل توجه توصیف کرده که در صورت زنده بودن اکنون به یکی از جذابترین جانداران روی زمین تبدیل شده بود. نتیجه مطالعاتی مشابه که در «نیچر» منتشر شده بود نیز نشانه هایی از رنگهای نارنجی و سفید بر روی بدن دایناسوری کوچک و دوپا ارائه کرده بود. محققان دانشگاههای مختلفی از قبیل دانشگاه تگزاس، آکرون، پکن، و موزه پکن با استفاده از میکروسکوپ های الکترونی به بررسی 29 فسیل پر دایناسورها پرداختند. شکل ظاهری «ملانوسومها» بر روی تعیین رنگ آنها تأثیر بسزایی دارد و دانشمندان نیز بر همین اساس موفق به تعیین جزئی ترین رنگهای بدن این دایناسور شدند. به دلیل اینکه Anchiornis Huxleyi از توانایی پرواز کردن برخوردار نبوده است، دانشمندان گمان می برند پرها در ابتدا به منظور خاص و با هدفی به جز پرواز بر روی بدن جانداران به وجود آمده است.

نظریه ای فیزیکی به اثبات رسید
فیزیکدانان در دانشگاه رایس پس از گذشت چهل سال توانستند نظریه «افیموو» مبنی بر اتصال ذرات به یکدیگر تحت انرژی خاص را به اثبات برسانند.
«ویتالی افیموو» فیزیکدان روسی نسخه مکانیکی- کوانتومی از حلقه های بورومین، سمبلی که در ابتدا در هنر بودایی افغانها در قرن دوم میلادی مشاهده شده ارائه کرده است. این سمبل دارای سه حلقه متصل به یکدیگرند که در صورتی که یکی از حلقه ها برداشته شود، اتصال میان دو حلقه دیگر نیز قطع خواهد شد.
افیموو نظریه خود را بر اساس این سمبل در قالب ذرات ارائه کرد، سه ذره مانند اتمها، پروتونها یا کوارک ها می توانند در موقعیتی ثابت به یکدیگر متصل شوند و در عین حال هر یک از دو ذره نمی توانند بدون ذره سوم در کنار یکدیگر قرار گیرند.
   وی در ابتدا این نظریه را با کمک محاسبات ریاضی به اثبات رساند و از آن زمان تا کنون یعنی از 40 سال پیش هیچکس نتوانسته است این نظریه را در آزمایشگاه عملی سازد.
    گروهی از دانشمندان دانشگاه رایس در نهایت موفق به دستیابی به سه گانه ذرات شدند و نتایج مطالعات خود را در نشریه آنلاینی انتشار دادند. به گفته آنها موفقیت این پروژه توانست در نهایت پس از 40 سال تئوری افیموو را به اثبات برساند.
    «رندی هولت» که رهبری این مطالعات را به عهده داشت طی جلسه ای در رم که افیموو نیز در آن حضور داشت نتیجه کار خود را ارائه کرد و با استقبال شدید وی مواجه شد. به گفته هولت، افیموو از اینکه می دید نظریه اش پس از این همه سال به اثبات رسیده است بسیار هیجان زده و خوشحال بود.
افیموو محاسبه کرده بود که اتصال سه ذره امری امکان پذیر و در حال تکرار است: حالت جدیدی از اتصال سه ذره را می توان در سطوح بالایی از انرژی طی فرایندی بی نهایت به دست آورد، تمامی این حالات اتصال ذرات می توانند در سطحی از انرژی که مضربی از 515 است رخ دهند.
به منظور اثبات این نظریه محققان باید سه گانه هایی را به وجود می آوردند که نام «زمان سنجهای افیموو» بر روی آنها گذاشته شد. محققان یک مجموعه از سه اتم لیتیوم تشکیل دادند که به یکدیگر اتصال داشتند و سپس آن را با انرژی اتصالی 515 بار بیشتر از دفعه قبل تولید مجدد کردند. نتایج نشان داد زمانی که محققان با انرژی 515 به ذرات ضربه می زنند، اتصال میان آنها برقرار می شود اما در دیگر سطوح انرژی این اتفاق نمی افتد.
این نظریه از آن جهت پر اهمیت است که می تواند یکی از مسائل فیزیکی به نام مسئله سه جسم را توضیح دهد. دانشمندان تا کنون موفق به حل مسئله دو جسم شده اند اما تنها راه حل بسیار ضعیفی برای مسئله سه جسم ارائه شده است.