اطلاعات علمی
 

Welcome

 

   

به وبلاگ من خوش آمدید

 

 

 

 

 

 

مجموعه سریال جومانگ Close
تبلیغات در بلاگ اسکای
شنبه 16 دی ماه سال 1385
ماه گرفتگی
 
ماه گرفتگی
انسان از دیرباز توجه بسیاری به آسمان داشت و به فراخور زمان و با توجه به رشد و پیشرفت در سطوح مختلف علمی توجه بشر به آسمان این فضای بی کران دوچندان گشت . کره ی ماه تنها قمر زمین د ر میان سایر اجرام سماوی توجه انسان را به شکلی شگرف به خود جلب کرد. زیرا این قمر زیبا از یک سو اسطوره ی ذهن و فکر بشر بود و از سوی دیگر تاثیرات آن بر زمین انکار نشدنی است. سمفونی حرکت ماه و زمین در مدارهای خود ،پدیده هایی زیبا و کم نظیر را خلق می کند که بی شک دلیلی بر عظمت و دقت آفرینش گیتی می باشد.

 

مقدمه:

انسان از دیرباز توجه بسیاری به آسمان داشت و به فراخور زمان و با توجه به رشد و پیشرفت در سطوح مختلف علمی توجه بشر به آسمان این فضای بی کران دوچندان گشت . کره ی ماه تنها قمر زمین د ر میان سایر اجرام سماوی توجه انسان را به شکلی شگرف به خود جلب کرد. زیرا این قمر زیبا از یک سو اسطوره ی ذهن و فکر بشر بود و از سوی دیگر تاثیرات آن بر زمین انکار نشدنی است. سمفونی حرکت ماه و زمین در مدارهای خود ،پدیده هایی زیبا و کم نظیر را خلق می کند که بی شک دلیلی بر عظمت و دقت آفرینش گیتی می باشد.
همه ی ما می دانیم که ماه بدر بسیار رمانتیک و جذاب است. ماه بدر در هنگام غروب خورشید طلوع می کند و در تمام طول شب قابل رویت است. و در پایان شب درست هنگام طلوع آفتاب غروب می کند. هیچ کدام از سایر فازهای ماه دارای چنین ویژگی نیستند. این پدیده به این دلیل روی می دهد که ماه دقیقا در بخش مخالف موقعیت خورشید در آسمان، قراردارد. ماه کامل به خاطر پدیده ی خسوف یا ماه گرفتگی نیز دارای اهمیت ویژه ای است.

ماه بدر«شکل 1»

ماه گرفتگی یا خسوف زمانی اتفاق می افتد که ماه در فاز کامل و در حال عبور از بخشی از سایه ی زمین باشد. سایه ی زمین در واقع از دو ساختمان مخروطی شکل درست شده است که یکی در داخل دیگری قرار دارد. بخش خارجی یا نیم سایه ای منطقه ای است که زمین فقط قسمتی از پرتو های خورشید را مسدود می کند و مانع از رسیدن آنها به ماه می شود.در مقابل بخش درونی یا قسمت سایه، ناحیه ای است که زمین مانع از رسیدن تمام پرتو هایی می شود که از خورشید به ماه می رسد قاعده ی این مخروط مقطع زمین و طول متوسط آن 0 138000 کیلومتر است، طول این سایه بر اثر تغییر فاصله ی زمین از خورشید تا حدود 40000 کیلومتر تغییر می کند.
(شکل 2 )

منجمان سه نوع متفاوت از ماه گرفتگی را شناسایی کرده اند:
1) خسوف نیم سایه ای :
ماه از قسمت نیم سایه ی زمین عبور می کند.
پژوهش در زمینه ی این رویداد ویژه ی انجمن های علمی و تخصصی است و رصد آن پیچیده می باشد.
(شکل 3)


2)خسوف جزیی:
بخشی از ماه از سایه ی زمین عبور می کند.
رصد این رویداد حتی بدون استفاده از ابزار اپتیکی نیز ساده است.


ماه گرفتگی جزیی (شکل 4)


3)خسوف کلی:
تمام ماه از داخل سایه ی زمین عبور می کند.
این رویداد به خاطر رنگ های گوناگون و مرتعشی که ماه در لحظه ی گرفت کامل در سطح خود دارد بسیار برجسته و مورد توجه است.

ماه گرفتگی کامل (شکل 5)


ماه در مدت 21222/27 (ماه گره ای) یک دور کامل به دور مدار خود می گردد اما در این مدت خورشید در آسمان زمین تقریبا به اندازه 30درجه جابجا شده است و ماه ناچار است که دو روز دیگر وقت صرف کند تا به خورشید برسد. پس این مدت به طور متوسط برابربا 53056/29 (ماه هلالی) است.
با توجه به آنچه گفته شد ممکن است این سوال در ذهن شما ایجاد شود که « اگر ماه هر 5/29 روز به دور زمین می گردد و خسوف تنها در زمان ماه کامل رخ دهد پس چرا در هر ماه سال یک کسوف به وقوع نمی پیوندد؟» پاسخ به این سوال نیازمند توجه بیشتر به مدارها است.
مدار ماه به گرد زمین در حدود 5 درجه نسبت به مدار زمین انحراف دارد.این امر بدان معنی است که ماه در اغلب اوقات درسطح پایین تر و یا در سطح بالاتر از مدار زمین قرار دارد. صفحه ی مدار زمین به دور خورشید با اهمیت است زیرا سایه ی زمین دقیقا در همین صفحه قرار دارد. در طی ماه کامل ، قمر طبیعی زمین می تواند تا بیش از 32000 کیلومتر از بالا یا پایین سایه ی زمین عبور کند بنابراین خسوفی رخ نخواهد داد.این پدیده دقیقا زمانی به وقوع می پیوندد که ماه در یکی از دو مکان برخورد مدارها (گره ها) قرار داشته باشد.(شکل 6)



(شکل 7)



با توجه به آنچه گفته شد شرط وقوع خسوف را در دو مورد می توان خلاصه کرد:
1) ماه و خورشید و زمین در یک راستا یا خط مستقیم قرار گیرند به طوری که زمین بین ماه و خورشید قرار داشته باشد. به عبارت دیگر ماه در حالت بدر از زمین دیده شود.
2) ماه در حرکت مداری خود به دور زمین در یکی از گره ها قرار داشته باشد.
در هر سال ماه از بخشی از سایه یا نیم سایه ی زمین عبور می کند و یکی از سه نوع خسوف ذکر شده روی می دهد . در هنگام خسوف هر کسی که در قسمت تاریک کره زمین قرار داشته باشد می تواند آن را ببیند. حدود 35% از خسوف ها از نوع نیم سایه ای است که تشخیص آن حتی به کمک تلسکوپ بسیار دشوار است. در حدود 30% خسوف ها نیز جزیی می باشد که با چشم مسلح به راحتی قابل رویت است. و درنهایت 35% خسوف ها نیز کلی است که رویدادی بسیار برجسته برای رصد می باشد.
در طی یک گرفت کامل زمین مانع رسیدن نور خورشید به ماه می شود. درآن هنگام اگر ناظری در سطح ماه باشد متوجه خواهند شد که زمین جلوی خورشید را گرفته است. آنها هاله ای به رنگ قرمز روشن را مشاهده می کنند که دور تا دور زمین را فراگرفته است.
هنگامی که ماه به طور کامل درون سایه ی زمین قرار می گیرد باز هم شعاع های نوری غیر مستقیمی از خورشید به آن می رسند و ماه را پرفروغ می کنند .در ابتدا نور آفتاب باید از عمق ک زمین عبور کند .این فیلتر اکثر طیف های آبی پرتو های خورشید را جذب می کند و مابقی نور که به رنگ قرمز پررنگ و یا نارنجی است و به مراتب تیره تر از نور سفید آفتاب می باشد در درون ک دچار شکست شده و سپس منعکس می گردد تا اینکه کسر کوچکی از آن به سطح ماه می رسد و آن را پرفروغ می کند.
گرفت کامل در هنگام خسوف بسیار هیجان انگیز و زیبا است که مسبب آن تاثیرات فیلترینگ و انکسار پرتو های خورشید در اتمسفر زمین است. اگر زمین اتمسفری نداشت ماه در طی یک گرفت کامل کاملا سیاه به نظر می رسید. در حالی که اکنون ماه می تواند رنگ های زیادی از قهوهای و قرمز تیره گرفته تا نارنجی و زرد روشن ، بر سطح خود داشته باشد.

(شکل8)



گرفت های کلی بعد از فوران های عظیم آتشفشانی بسیار تاریک به نظر می رسند چون فوران ها مقادیر عظیمی از خاکسترهای آتش فشانی را وارد اتمسفر زمین می کند .به عنوان مثال در طی یک خسوف کلی در دسامبر 1992 خاکستر های ناشی از کوه میناتوبو باعث شدند که ماه تقریبا غیر قابل رویت گردد.


مدت زمان خسوف:

چنانچه ماه از مرکز مخروط زمین عبور کند مدت زمان خسوف طولانی است. زیرا در حدود 1 ساعت طول می کشد تا ماه کاملا وارد سایه ی زمین شود حداکثر حدود 2 ساعت طول می کشد تا ماه سایه زمین را طی کند. و برای خروج کامل از سایه نیز 1 ساعت زمان نیاز دارد.

رصد ماه گرفتگی:

بر خلاف خورشید گرفتگی ( کسوف)، رصد ماه گرفتگی کاملا بی خطر است و شما به هیچ فیلتر محافظی نیاز ندارید .حتی برای رصد این پدیده نیازی به استفاده از تلسکوپ نیست .شما می توانید ماه گرفتگی را با چشمان خود نیز رصد کنید اگر دوربین دوچشمی دارید بکارگیری آن سبب می شود که چشم انداز بزرگ تری داشته و نیز زمینه ی رنگی سطح ماه پرفروغ تر گردد. یک دوربین دوچشمی 35*7 و یا 50*7 می تواند کارآیی خوبی داشته باشد . منجمان آماتور می توانند در طی یک خسوف رصدهای مفیدی انجام دهند؛ پیش بینی میزان تاریکی ماه در هنگام گرفت کلی امری غیر ممکن است رنگ ماه می تواند از خاکستری تیره یا قهوه ای تا رنگهای قرمز روشن و نارنجی روشن تغییر کند. رنگ و درخشندگی ماه بستگی به میزان گرد و غباری دارد که در طی خسوف در اتمسفر زمین وجود دارد. با استفاده از« میزان درخشندگی دانژون» برای ماه گرفتگی ، منجمان آماتور می توانند رنگ و درخشندگی ماه را طبقه بندی کنند.
یک خسوف سوژه ی بسیار جذابی برای عکاسی است خوشبختانه عکاسی از خسوف آسان است به شرط آنکه امکانات مناسبی داشته باشید و از آن به خوبی استفاده کنید.


آخرین ماه گرفتگی کلی در تاریخ 28-27 اکتبر 2004 رخ داده است . خسوف کلی بعد در تاریخ 4-3 مارس 2007 در شمال و جنوب آمریکا و اروپا و آفریقا و اغلب قسمت های آسیا قابل رویت خواهد بود.


چهارشنبه 13 دی ماه سال 1385
ترمودینامیک و مذهب
 
ترمودینامیک و مذهب
ترمودینامیک کلاسیک مشتمل بر مفاهیمی است حمال ذو وجوه و در برگیرنده بار معناهای گوناگون. برخی ازلی یا ابدی بودن جهان را با استناد به قوانین ترمودینامیک منتفی می دانند و بنابراین لحظه آفرینش و به تبع آن وجود خالق را استنتاج می کنند...

[ فلسفه و متافیزیک ]

ترمودینامیک و مذهب

RELIGION  &  THERMODYNAMICS

                       

نقد آرا و عقاید مرحوم مهندس بازرگان پیرامون تعامل علم و دین

  

نوشته: عرفان کسرایی

e_kasraie@yahoo.com

  

ترمودینامیک کلاسیک مشتمل بر مفاهیمی است  حمال ذو وجوه  و در برگیرنده بار معناهای گوناگون. برخی ازلی یا ابدی بودن جهان را با استناد به قوانین ترمودینامیک منتفی می دانند و بنابراین لحظه آفرینش و به تبع آن وجود خالق را استنتاج می کنند.  در مقابل هستند کسانی که تعمیم مشاهدات محدود ترمودینامیکی را به کل جهان هستی و همه زمانها یک فرض نادرست می دانند. دسته اخیر گرچه درستی قوانین ترمودینامیک را پذیرفته اند اما استقرایی را که نسبت به همه جهان خلقت حکم می دهد نادرست می دانند.  این مجادلات فلسفی از گذشته تا به حال ادامه داشته و دارد.  به همان نسبت که علم سکولار, مدعی به چالش   کشیدن مذهب بوده ,  دینداران نیز متقابلاً نظریات جدید علمی را مهر ﺘﺄییدی براصالت مذهب تلقی کرده اند. آیا اساساً میتوان از بررسی ترمودینامیک کلاسیک رد یا اثبات خداشناسی و اعتقادات مذهبی را نتیجه گیری نمود؟ در این باره دیدگاههای کتاب عشق و پرستش یا _ترمودینامیک انسان _ از مهندس مهدی بازرگان, شایسته  توجه است. این کتاب که در سال ۱۳۳۶ به رشته تحریر درآمده اصول ترمودینامیک را ( که از مدتها قبل در بسیاری از علوم و موضوعات فنی و نظری به کار برده شده و نتایج قابل توجهی ازآن گرفته اند) به حوزه های مذهب , زیست شناسی و انسان شناسی مرتبط میکند. {ترمودینامیک در زمینه حیات انسان به عنوان پل ربط و معراجی ازصحرای پر از گل عشق به آسمان پر ستاره پرستش انتخاب شده است. نظر به اینکه فعالیت های انسان و اجتماع مابین این دو سرحد یا بر حول این محور در حرکت و گردش می باشد ناگزیر در سفر از دیار عشق به دیار پرستش از بسیاری منازل بشریت و مناظر انسانیت عبور خواهد شد وقتی از دریچه جدیدی دیده می شود ممکن است خالی از تازگی و تماشا نباشد..} دراین کتاب فضائل اخلاقی و اعتقادات مذهبی از منظر ترمودینامیک تبیین می گردند. برای مثال از دیدگاه این کتاب, زهد ,روزه ,تقوا, محبت و خدمت به خلق, دعا و پرهیز از غرور,  با رابطه  U – T.S  در ترمودینامیک متناظرند. زیرا که این رابطه, کهولت, پیری و فرسودگی را نشان میدهد و احیای انسان و جوان  کردن او ناچار از طریق بالا بردن و زیاد کردن U و کم کردن   TوS  میتواند انجام شود. یعنی محو بی نیازی و بی میلی و حفظ و تقویت و ایجاد احتیاج و عشق از یک طرف و تضعیف و تخفیف کمیت و کیفیت دارایی ها و ذخایر موجود از طرف دیگر. مهندس بازرگان در کتاب ذره بی انتها حرکت اجتماعی و ظهور انبیا را با اصول ترمودینامیک تبیین می کند. ( مذاهب به مرور زمان و در دست مردم همیشه سیر نزولی داشته دچار فرسودگی و فرتوتی گشته راه فنا را پیش میگرفته است. مانند هر سیستم طبیعی که وقتی به حال خود گذاشته شود لاینقطع بر کهولت و آنتروپی آن افزوده شده و بالاخره به خاموشی و رکود منتهی می گردد تصفیه و احیای مذاهب نیز روی جریان عادی میسر نبوده است و اگر دوره هایی به طور انفصالی و غیرطبیعی جست و خیزهایی دیده شده است جز با القای یک نیروی خارجی و نفوذ و دمیده شدن روح الهامی که می بایستی از سرچشمه ی قبلی باشد قابل تصور نمی تواند باشد.) دراینجا کارکرد پیامبران به مثابه بازگشت به حالت اولیه  با افزودن انرژی تفسیر میگردد. ازدیدگاه مهندس بازرگان  آیات قرآنی:    کل شیء هالک الا وجهه,     ثم رددناه اسفل سافلین,  ان الانسان لفی خسر,  با استهلاک و اصل افزایش آنتروپی تطابق دارد. آیه _ان الانسان لفی خسر_ به وضوح اشاره به خسران می کند . خسران در لغت به معنی نقصان در سرمایه است. ضرر بر دوگونه است یکی آنکه در معامله ای سود نکند و دیگر آنکه آنچه دارد نیز در معامله از دست بدهد. خسران در این آیه معنای دوم را در بر می گیرد. افزایش آنتروپی، یک اصل پذیرفته شده در تمام رویدادهای فیزیکی جهان است. در واقع  (اصل) مفهومی است که هیچ دلیلی بر اثبات آن در دست نداریم و تا آنجا اعتبار دارد که نقیضی برای آن پیدا نشده نباشد و چون افزایش آنتروپی تا به حال نقیضی نداشته ، می توان با استقرا آنرا در مورد تمام پدیده ها بسط داد. آنتروپی را عموماً به عنوان معیاری برای بی نظمی در نظرمی گیرند. با استفاده از ترمودینامیک آماری، رابطه بین آنتروپی سیستم و تعداد حالات امکان پذیر میکروسکوپیک آن به وسیله رابطه بولتزمان نشان داده می شود.از دیدگاه میکروسکوپیک هنگامی که بی نظمی افزایش می یابد، آنتروپی سیستم نیز افزایش می یابد. از این رو طبق قانون دوم ترمودینامیک فرایندهای واقعی که در جهان روی میدهد، همگی در جهت اصل افزایش آنتروپی و به تبع آن افزایش بی نظمی هستند. اگر مجاز به تعمیم اصل افزایش آنتروپی به کل جهان هستی و همه زمانها باشیم آنگاه می توانیم به صراحت نتیجه بگیریم جهان هستی, آغاز و انجامی دارد. چرا که مطابق این اصل, جهان باید در مقدار آنتروپی مشخصی آفریده شده باشد و ازآن پس آنتروپی جهان افزایش یافته باشد و در نهایت  به ماکزیمم بی نظمی برسد. ( البته این استدلال محل اشکال است زیرا آنتروپی میتواند الی الابد افزایش پیدا کند و هیچ مقدار بیشینه ای نیز نداشته باشد). بنابر این با در نظر گرفتن کل جهان هستی بعنوان یک سیستم بسته و تعمیم قوانین ترمودینامیک به همه زمانها اینطور استنتاج می شود که لاجرم باید ناظم حکمتی باشد که جهان را در حالت آنتروپی مشخصی آفریده باشد.  بولتزمان معتقد بود که نظم می تواند یک پدیده کاملا تصادفی باشد و از این رو وجود خالق برای آفریدن نظم را نپذیرفت. از دیگر سو, جهان هستی  ازلی هم نمی تواند  باشد، یعنی نمی تواند  شروعی در زمان نداشته باشد،اگر جهان ازلی و بی آغاز باشد همواره در هر نقطه ای از زمان که باشیم، بی نهایت زمان را پشت سر گذاشته ایم , با توجه  به اینکه آنتروپی  کل فرآیندهایی که همواره در جهان رخ می دهند در حال افزایش است، مقدار این افزایش در طول این زمان بی انتها باید بی نهایت زیاد شده باشد، و در نتیجه جهان باید  به  ماکزیمم بی نظمی رسیده باشد،به  طوری که دیگر هیچ فرآیندی نتواند انجام شود زیرا هر فرآیندی باید  باعث افزایش  آنتروپی بشود در حداکثر آنتروپی,   دیگر امکان افزایش وجود  ندارد.  چون جهان کنونی ما  در چنین حالتی به سر نمی برد   پس جهان نمی تواند ازلی باشد و لاجرم  شروعی در زمان داشته است و باز هم باید بگوییم چیزی که شروعی در زمان دارد، نیاز به آفریننده دارد. اما این استدلال, خود نیز گرفتار همان مغالطه ( تعمیم قانون دوم ترمودینامیک به کل جهان هستی و همه زمانها) شده است.در اینجا بحث  این نیست که آیا دخالت دادن مباحث علمی در حوزه مسائل مذهبی اصالتاً درست است یا نادرست اما نشان خواهم داد در بسیاری از موارد, دینداران نیز برای اثبات  خدا و حقانیت مذهب همان راهی را رفته اند که بی دینان برای رد آن. برای اثبات وجود لحظه خلقت (و بنابر این اثبات وجود خالق) لازم است قانون دوم ترمودینامیک را به کل جهان هستی بسط دهیم. اما این فرض به نتایجی دیگرمنجر میشود که با معتقدات مذهبی سازگار نیست.اگر تعمیم و بسط قانون دوم ترمودینامیک  به حوزه متافیزیک دربرگیرنده هیچ مغالطه یا ایراد منطقی نباشد بنابراین با همین تعمیم می توانیم نتیجه بگیریم جهان و انسانها در جهت میل به بدیها و نیزغلبه آفات و شرور پیش می روند.آزمایشها نشان داده اند که حالتهایی چون اندیشیدن بیشترین و حالتهای چون غضب و نفرت کمترین انرژی الکترومغناطیسی را در مغز انسان ایجاد می کند. با تعمیم این نتایج به جنبه های  متافیزیک می توان گفت که مغز انسان در حرکت به سمت نیکی، میدان الکترومغناطیسی با انرژی بالاتری را ایجاد می کند. به عبارتی حرکت به سمت نیکی به نسبت میل به بدی , مستلزم صرف انرژی بیشتری است. پس بر اساس اصل افزایش آنتروپی جهان هستی و انسانها در مسیر حرکت به  پلیدیها و بدیها پیش می روند. بنابراین، انسان که در آغاز دارای روح پاک و لوح سفید است، بر اثر اعمال خود از پاکی روح خود می کاهد و به دلیل وجود عوامل برگشت ناپذیری(irreversibility) هیچ راه بازگشتی به حالت ضمیر پاک اولیه وجود ندارد. چرا که آنتروپی هرگز کاهش نمی یابد و دست کم میتواند ثابت بماند (مانند فرایند آیزنتروپیک که آدیاباتیک و بر گشت پذیر است). با چنین استنتاجی خودسازی , رسیدن به کمال روحی و تکامل معنوی و یا حتی مفاهیمی همچون  توبه, اعتبار خود را از دست میدهند. چرا که مطابق اصل افزایش آنتروپی نمی توان بر بازگشت ناپذیری غلبه نمود و آنتروپی را کاهش داد. مشاهده کردیم که بسط قوانین ترمودینامیک به تمام جهان هستی برای اثبات وجود خالق, چگونه با تعالیم مذهبی ناسازگارمیشود و به نفی کمال پذیری انسان می انجامد. از طرف دیگر برای طرفداران علم سکولاری که همه چیز را بر پایه تکامل ,انتخاب طبیعی, احتمال وقوع و عدم قطعیت توجیه میکنند , خداوند آفریننده , جای خود را به پدیده های کاملاً ً تصادفی داده است. این دسته نیز مشاهدات جزئی را به جهان هستی تعمیم می دهند. ردیه ای که دینداران بر تکامل ایراد می کنند باز هم بر پایه تعمیم قوانین ترمودینامیک و در نظر گرفتن همه جهان هستی به عنوان یک سیستم قرار دارد, این گروه ,تکامل داروینی را با استناد به قوانین ترمودینامیک مردود اعلام میکنند.به اعتقاد آنها تحول و تکامل, قانون اول ترمودینامیک را نقـض می کند, مطابق با این قانون, انرژی از صورتی به صورت  دیگر تبدیل می شود و نمیتواند خلق یا نابود شود. هیچ چیزی در سیستم قانون طبیعت نمی تواند منشأ خود را تعریف کند. نبود انرژی مورد نیاز برای تازگی تکامل,  متناقض با این قانون است. و در ادامه اضافه می کنند اعتقاد به تکامل با  قانون دوم ترمودینامیک نیز متناقض است. چرا که احتمال شکل گیری گونه های منظم در فرضیه تکامل با اصل افزایش آنتروپی همخوانی ندارد. سپس نتیجه گرفته می شود تحول و تکامل,  متناقض با  قانون دوم ترمودینامیک می باشد. و در ادامه بیان می دارند که : معتقدان به نظریه تکامل بخوبی می دانند, که این نظریه بعلت تناقض با دومین قانون اصلی ترمودینامیک نیاز به میلیاردها سال دارد. تکامل از نظر آماری نه تنها بشدت غیر واقعی است بلکه عملاً غیرممکن است. بنابر این به نظر می رسد هم کسانی که در جستجوی اثبات خداوند از اصول ترمودینامیک هستند و هم کسانی که با استناد به این قوانین, سعی در رد خدا و باورهای مذهبی دارند دستخوش برداشتهای نادرست و مغالطه و تعمیم های نابجا از این قوانین شده اند. قوانین ترمودینامیک تنها چند مدل ریاضی هستند که با مشاهدات تجربی جزئی (و نه برای همه زمانها از ازل تا ابد) به دست آمده اند و نمی توان با استقراء , آن را بر همه جهان خلقت و در تمام زمانها  انطباق داد و از آن به سادگی و در چند جمله, وجود یا عدم وجود خدا را نتیجه گرفت.

 


 


چهارشنبه 13 دی ماه سال 1385
یا سیستم مکان یابی جهانی
 
GPS یا سیستم مکان یابی جهانی
GPS یا سیستم مکان یابی جهانی ،یک سیستم ناوگانی ماهواره است که از شبکه ای با 24 ماهواره ساخته شد و بوسیله ی سازمان دفاع آمریکا در مدار قرار گرفت. در ابتدا GPS برای مصارف نظامی به کار گرفته می شد اما در 1980 ، دولت آمریکا این سیستم را برای استفاده های شخصی در نظر گرفت...

[ مقالات متفرقه ]

 GPS یا سیستم مکان یابی جهانی  

منبع: پارس اسکای
http://www.parssky.com/news/articles/
default.aspx/?NewsID=-1417114678&Cat=Spaceship

 

GPS چیست؟

GPS یا سیستم مکان یابی جهانی ،یک سیستم ناوگانی ماهواره است که از شبکه ای با 24 ماهواره ساخته شد و بوسیله ی سازمان دفاع آمریکا در مدار قرار گرفت. در ابتدا GPS  برای مصارف نظامی به کار گرفته می شد اما در 1980 ، دولت آمریکا این سیستم را برای استفاده های شخصی در نظر گرفت.GPS  درهر شرایط آب و هوایی و در هر جای دنیا ،در 24 ساعت شبانه روز قابل دسترسی است و هیچ حق اشتراک یا هزینه ای برای استفاده از GPS وجود ندارد.

 

 

GPS چگونه کار می کند؟

ماهواره های GPS در یک مدار معین، زمین را دو بار در روز دور می زنند و سیگنال های اطلاعاتی را به زمین ارسال می کنند. دریافت کننده GPS این اطلاعات را گرفته و برای محاسبه مکان دقیق کاربر از روش های هندسی استفاده می کند. در اصل دریافت کننده ی GPS زمان ارسال سیگنال از ماهواره را با زمان دریافت سیگنال مقایسه می کند. اختلاف زمان بازگو کننده ی میزان فاصله ی ماهواره از دریافت کننده ی GPS است. با اندازه گیری فاصله، از تعدادی چند از ماهواره ها ،دریافت کننده می تواند مکان کاربر را مشخص کرده و آن را روی نقشه ی الکترونیکی واحد نمایان کند.

یک دریافت کننده ی GPS با سیگنال هایی که از حداکثر سه ماهواره دریافت می کند، می تواند مسیر حرکت و مختصات دو بعدی (طول و عرض) مکان را محاسبه کند. با در نظر گرفتن چهار یا بیشتر ماهواره ، دریافت کننده می تواند مختصات سه بعدی (طول،عرض،ارتفاع) مکان کاربر را مشخص کند. زمانی که مکان کاربر مشخص شد ، GPS می تواند سایر اطلاعات نظیر:سرعت،مسیر،فاصله ی پیموده شده،فاصله تا مقصد،زمان طلوع و غروب خورشید و ... را محاسبه کند.

 

 

دقت GPS تا چه حد است؟

امروزه دریافت کننده های GPS دارای دقت بی نهایت بالایی هستند و این امر را مدیون طرح کانال چند گانه موازی هستیم. دریافت کننده های کانال 12 موازی گارمین به محض روشن شدن سرعت بالایی در برقراری رابطه با ماهواره دارد و این ارتباط به طور مستمر بر قرار است و حتی درختان انبوه و آسمان خراش های بلند مانع برقراری ارتباط نمی شوند.کارخانه های اتمسفریک و دیگر چشمه های ایجاد خطا، روی دقت دریافت کننده ی GPS تاثیر می گذلرند.  دریافت کننده های GPS گارمین دارای میانگین دقت 15 متر می با شند.دریافت کننده های GPS گارمین با قابلیت سیستم  افزایش عرض ناحیه دقت را با میانگین کمتر از 3 متر بهبود می بخشد. هیچ لوازم یدکی و یا حق الزحمه ای برای استفاده از سیستم افزایش عرض ناحیه احتیاج نیست.کاربران می توانند دقت را با کمک GPS تفاضلی  بهتر کنند. به این صورت که سیگنال های GPS را تقویت می کند و به میانگین 3تا 5 متر می رساند.گارد ساحلی آمریکا اغلب از سرویس تقویت کننده GPS تفاضلی استفاده می کند. این سیستم شامل شبکه ای از برج ها می باشد که سیگنال های GPS را دریافت کرده و سیگنالی تقویت شده به وسیله ی فرستنده های رادیویی ارسال می کنند. به منظور دریافت سیگنال های تقویت شده کاربران علاوه بر GPS به یک آنتن و دریافت کننده علایم گوناگون نیاز دارند.

 

سیستم ماهواره ای GPS :

24 ماهواره که بخش فضایی GPS را شامل می شوند در مداری با فاصله ی 12 هزار مایل از زمین قرار دارند. آنها پیوسته در حال حرکت بوده و در کمتر از 24 ساعت دو دور کامل می زنند. این ماهواره ها با سرعت تقریبی 7 هزار مایل در ساعت حرکت می کنند.

ماهواره های GPS به کمک انرژی خورشید کار می کنند. در زمان خورشید گرفتگی و زمانی که این انرژی وجود ندارد، آنها با بهره گیری از باطری های پشتیبان به کار خود ادامه می دهند.علاوه بر این، راکت های تقویت کننده ی کوچک به کمک ماهواره آمده و آن را در مسیر اصلی خود قرار می دهند.

در اینجا به حقایق جالبی در مورد ماهواره های GPS اشاره می کنیم:(البته ناو استار نامی است که سازمان دفاع آمریکا برای GPS انتخاب کرد.)

  • اولین ماهواره ی GPS در سال  1978 به سوی مدار خود روانه شد.
  • تمام 24 ماهواره در سال  1994 به راه افتادند.
  • کارایی هر ماهواره حدود 10 سال است و جایگزین ها دائما در حال ساخته شدن و قرار گرفتن در مدار خود می باشد.
  • وزن یک ماهواره GPS در حدود دو هزار پند ( 907 کیلوگرم) است و زمانی که صفحات خورشیدی آن باز می شود در حدود 17 فوت (8.18 متر) عرض دارد.
  • قدرت فرستنده ها تنها50 وات یا کمتر است.

 

 

سیگنال چیست؟

ماهواره های GPS دو سیگنال رادیویی کوتاه و قوی L1 و L2 را ارسال می کنند. GPS های شخصی L1 را با فرکانس 1575.42 مگا هرتز روی باند UHF دریافت می کنند. این سیگنال ها از میان ابر و گاز و پلاستیک عبور می کند اما از میان جامدات ، ساختمان ها و کوه ها نمی تواند عبور کند.یک سیگنال GPS  شامل سه بیت اطلاعات متفاوت است: یک کد تصادفی کاذب، اطلاعات زود گذر(یک روزه) و اطلاعات سالیانه.

  • کد تصادفی کاذب به سادگی یک کد ID است که ماهواره ای را که در حال ارسال اطلاعات می باشد را مشخص می کند. شما می توانید این عدد(کد) را هنگامی روی صفحه ماهواره واحد GPS گارمین خود ببینید که آن مشخص می کند کدام یک از ماهواره ها در حال دریافت کردن آن است.

  • اطلاعات زود گذر(یک روزه): مکانی را که هر ماهواره GPS در هر ساعتی باید داشته باشد را به دریافت کننده ی GPS نشان می دهد.این اطلاعات ارسال شده توسط هر ماهواره ، اطلاعات مداری مربوط به آن ماهواره و سایر ماهواره های واقع در سیستم را نشان می دهد.

  • اطلاعات سالیانه  که به وسیله هر ماهواره به طور پیوسته ارسال می شود شامل اطلاعات مهمی در رابطه با وضع ماهواره (سالم یا خراب بودن)، زمان و اطلاعات رایج است. این بخش از سیگنال برای مشخص کردن مکان بسیار ضروری است.

چشمه هایی که بر سیگنال های GPS‌ تاثیر گذاشته و باعث فاسد شدن (از بین رفتن) آنها شده و در نتیجه روی دقت و صحت اطلاعات تاثیر گذار است به قرار زیر می باشد:

  • تاخیرات تروپوسفر (پایین ترین بخش اتمسفر) و یونسفر (یون کره): سیگنال های ماهواره ای به هنگام عبور از اتمسفر کند می شوند. سیستم GPS از مدلی ساختگی استفاده می کند تا میانگین تاخیر را محاسبه و هر چند به طور جزیی این نوع خطا را اصلاح کند.
  • سیگنال های چند گانه:زمانی رخ می دهد که سیگنال های GPS قبل از رسیدن به دریافت کننده توسط ساختمان های بلند یا سطوح سنگی بزرگ، منعکس می شوند که این خود باعث افزایش زمان سفر و در نتیجه ایجاد خطا می گردد.
  • خطاهای زمانی دریافت کننده: ساعت یک دریافت کننده همانند ساعت های اتمی ماهواره های GPS دقیق نیست بنابراین خطای زیادی از لحاظ وقت و زمان ممکن است پیش آید.
  • خطاهای مداری : اطلاعات یک روزه ممکن است که مکان نادرستی از ماهواره را گزارش دهد که باعث ایجاد خطا می شود.
  • تعدادی از ماهواره های قابل رویت ،ساختمان ها، ترن،موانع الکترونیکی و حتی بعضی اوقات درختان انبوه می توانند سدی در برابر سیگنال ها شوند که منجر به ایجاد خطا شده و یا مکان یابی غیر ممکن می گردد.
  • هندسه ماهواره ها: اشاره به موقعیت نسبی ماهواره ها در هر زمانی دارد. یک مثال که در مورد هندسه ماهواره ها وجود دارد زمانی است که ماهواره ها در زاویه های عریض در ارتباط با هم قرار دارند. زمانی که ماهواره ها روی یک خط و یا گروهی کوچک قرار دارند هندسه ضعیفی را ایجاد می کنند.
  • فساد عمدی سیگنال ماهواره: قابلیت استفاده از ماهواره های برگزیده (که به مخفف SA گفته می شود) که یک فساد عمدی در سیگنال ها است ، زمانی به وسیله ی سازمان دفاع آمریکا وضع شد. SA برای این در نظر گرفته شده است تا دشمن نظامی نتواند سیگنال های  فوق العاده دقیق GPS استفاده کند.دولت  آمریکا SA را در  ماه مه 2000 قطع کرد تا دقت دریافت کننده های GPS های شخصی را افزایش دهد.

 
     

 

   1      2    >>


 

منوی اصلی

 

 

دی 1385
ش ی د س چ پ ج
            1
2 3 4 5 6 7 8
9 10 11 12 13 14 15
16 17 18 19 20 21 22
23 24 25 26 27 28 29
30            
 

 

 

 آرشیو

 

 

 

 

 

 

موضوعات