نوشته‌ها

جزر و مد چگونه بوجودمی آید؟

پدیده جزر و مد اساساً زائیده‌ی نیروی جاذبه ماه است.
جزر و مد (Tides)
از زمان‌های گذشته مردم می‌دانستند میان طلوع و غروب ماه و جزر و مد آب دریاها رابطه‌ای برقرار است اما چگونگی ‌آن را نمی‌دانستند تا آن که اسحاق نیوتن (Isaac Newton) برای نخستین بار چگونگی رابطه را بیان کرد.
پدیده جزر و مد اساساً زائیده‌ی نیروی جاذبه ماه است. بر روی زمین در هر لحظه دو منطقه وجود دارد که در این مناطق آب اقیانوس‌ها به نحو چشم‌گیری بالا می‌آید که به آنها «کوه‌های دوگانه مد» می‌گویند. یکی از آنها در امتداد خط واصل بین ماه زمین و در قسمت رو به ماه است و دیگری در همان امتداد و در قسمت پشت به ماه زمین قرار دارد. دلیل ایجاد «کوه مد» اول را می‌توان به خوبی فهمید؛ در این منطقه ماه در نصف النهار ناظر و در بیشترین ارتفاع خود در آسمان قرار دارد. در نتیجه توده آب‌های دریاها با بیشترین شدت در جهت ماه جذب می‌شوند.

«کوه مد» دوم که در عقب قرار دارد به چه دلیل ایجاد می‌شود؟
زمین و ماه، هر دو به دور یکدیگر می‌چرخند. در واقع هر دو جرم آسمانی بر دور مرکز گرانش مشترک بین خود می‌گردند. اما از لحاظ مقدار جرم، آنها یک زوج نابرابر هستند، زیرا جرم زمین ۸۱ برابر ماه می‌باشد. اگر جرم ماه و زمین با یکدیگر برابر بود، این مرکز گرانش دقیقاٌ در وسط آن دو قرار می‌گرفت، ولی چون زمین بسیار سنگین‌تر از ماه است، مرکز گرانش به زمین نزدیکتر است و در واقع زیر سطح زمین قرار دارد.
زمین نیز در طول یک ماه، نوعی رقص تخم مرغی را گرد این مرکز گرانش مشترک اجرا می‌کند. در نتیجه یک نیروی گریز از مرکز ایجاد می‌شود، که بزرگترین بخش این نیرو در قسمت پشت به ماه زمین متمرکز می‌گردد. بنابراین توده آبهای آنجا در اثر نیروی رانش به خارج از زمین کشیده می‌شوند. زمانی که ماه در حال طلوع یا غروب در افق‌ قرار دارد، کمترین حالت مد یا همان جزر را خواهیم داشت.

به خاطر دوری خورشید از زمین اثر خورشید در جزر و مد به تنهایی نسبت به اثر ماه، کمتر است. 
جزر و مد همراه با حرکت ظاهری ماه در آسمان از افق شرقی به سوی افق غربی ناظر پیش می‌روند. بنابراین ما در هر منطقه از زمین روزانه دو بار شاهد جزر و مد آب دریاها هستیم. اما از آنجا که ماه نیز آهسته به دور زمین در گرش است، محل وقوع این «کوههای مد» را با خود انتقال می‌دهد. بنابراین در طول یک دور چرخش زمین به دور خود، مکان کوههای مد تا حدودی جابه‌جا می‌شود.
بر این اساس یک مد تا مد بعدی بجای ۱۲ ساعت ، ۵/۱۲ ساعت طول می¬کشد. اگر دقت کنید می‌بینید این زمان درست نصف زمان یک شبانه روز قمری است. یعنی نصف ۲۴ ساعت و ۵۱ دقیقه، از طلوع ماه تا طلوع ماه در روز بعدی است. اگر زمین، خورشید و ماه در یک امتداد واقع شوند، نیروی گرانش خورشید، موجب تقویت نیروی گرانش ماه می‌گردد. این حالت در زمان‌های «ماه نو» و «بدر» بروز می‌کند و در این صورت بزرگ‌ترین جزر و مدها ایجاد می‌شوند. به خاطر دوری خورشید از زمین اثر خورشید در جزر و مد به تنهایی نسبت به اثر ماه، کمتر است.
فاصله خورشید از زمین ۴۰۰ برابر دورتر از فاصله ماه از زمین است، و می‌توان گفت نیروی کشندی خورشید چیزی در حدود ۷ درصد نیروی کشندی ماه است. از طرفی هم دوری و نزدیکی ماه به زمین هم تا تأثیرگذار است به نحوی که زمانی که ماه در حضیض مداری است، نیروی کشندی ماه تا ۲۰ درصد بیش از حالت عادی است.

الماس چگونه تشکیل می شود؟

چطور الماس تشکیل می‌شود؟
الماس از واژه ادَماس (به یونانی|ἀδάμας}و به معنای نشکن) گرفته شده‌است. الماس یکی از سنگ‌های قیمتی و یکی از آلوتروپهای کربن است که در فشارهای بالا پایدار است. آلوتروپ دیگر کربن گرافیت نام دارد.الماس در حالت پایدار دارای ساختار بلندروی (مکعبی) است. الماس ساختار منشوری نیز دارد که این ساختار بصورت شبه‌پایدار در طبیعت به صورت کانی لونسدالنیت وجود دارد.

الماس‌ها از کربن تشکیل می‌شوند- کربن کاملا سازمان‌یافته.
بر اساس تحقیق جدیدی که در نشریه Nature منتشر شده است، دانشمندان حدس می‌زنند الماس‌ها درون کره زمین از یک تا سه میلیارد سال قبل تولید شده‌امند.
آنها فکر می‌کنندکه دستورالعمل ساخته‌شدن الماس این‌گونه است:
۱٫دی‌اکسید کربن را در ۱۸۰ کیلومتری عمق زمین دفن کنید.
۲٫آن را تا بیش از ۱۲۰۰ درجه حرارت دهید.
۳٫ آن را زیر فشار بیش از ۵۰۰۰۰ کیلوگرم نیرو بر سانتی‌متر مربع قرار دهید.
۴٫به سرعت آن را به سطح زمین بیاورید تا به سرعت سرد شود.

اگر این فرآیند کمی مشکل به نظر می رسد، از تولیدکنندگان الماس مصنوعی تشکر کنید،اکنون دو راه برای ساختن الماس در آزمایشگاه وجود دارد:
اولین روش مصنوعی روش “فشار بالا، حرارت بالا” (HPHT) نامیده می‌شود:
این روش بیشترین شباهت را با نحوه تشکیل الماس درون کره زمین دارد و در آن گرافیت (یعنی همان کربنی که در مداد به کار می‌رود) تحت فشار و گرمای شدید قرار می‌گیرد‌.
سندان‌های کوچک در ماشین HPHT در حالی که الکتریسیته شدید از گرافیت عبور می‌کند، بر روی آن فشار می‌‌آورد، و تنها پس از چند روز یک الماس با کیفیت جواهر به وجود می‌آورد.
البته این الماس‌ها به اندازه الماس‌های طبیعی خالص نیستند، زیرا یک محلول فلزی با گرافیت مخلوط می‌شوند.

روش دیگر تولید الماس- رسوب بخار شیمیایی نامیده می شود:
که بر مبنای فشار شدید عمل می‌کند، اما الماس‌هایی بی‌‌نقص‌تر از طبیعت می‌تواند تولید کند.یک قطعه الماس درون یک محفظه کاهش فشار قرار داده می‌‌شوند، سپس گاز طبیعی با یک تابش مایکروو‌یو به درون این محفظه فرستاده می‌شود.هنگامی گاز تا تقریبا ۲۰۰۰ درجه حرارت داده می‌شود، اتم‌های کربن روی الماس درون محفظه “می بارند” و به آن می‌چسبند، و غلاف کاملی شبانه دور الماس رشد می‌کند.
این الماس‌های مصنوعی بیش از هر چیز به درد تولیدکنندگان کامپیوتر می‌خورند :‌ در درجه حرارت‌هایی که در آن تراشه‌های سیلیکونی ذوب می شوند، غلاف های الماس مصنوعی مثل سنگ سخت باقی می‌مانند.

خواص متمایز الماس
۱-الماس در بین جامدات در دمای ۲۵ درجه بالاترین رسانایی گرمایی را دارد. (هدایت گرمایی آن ۵ برابر مس است)
۲-الماس مادهٔ نوری ایده‌آلی است که توانایی انتقال طیف نوری فروسرخ تا فرابنفش را دارا است.
۳- شاخص بازتابش بسیار بالایی دارد.
۴-خواص نیمه‌رسانایی قابل توجهی دارد. شکست الکتریکی آن بطور متوسط ۵۰ برابر نیمه‌رساناهای متداول است.
۵-در برابر تابش نوترونی به‌شدت مقاوم است.
۶-سخت‌ترین مادهٔ شناخته شده‌است.
۷-در مجاورت هوا روانی طبیعی فوق‌العاده‌ای دارد (مانند تفلون)
۸-استحکام و صلبیت بسیار بالایی دارد.