قوچ وحشي
قوچ هادرراسته زوج سمان وخانواده گاوسانان قرار مي گيرند.اكثر اعضاي اين خانواده داراي شاخ هاي ساده وبدون شاخك بوده ومانند گوزنها شاخ هاي خود را ازدست نمي دهند. شاخ ها تو خالي هستندو يك قسمت از جنس جمجمه در ميان اين قسمت تو خالي جا مي گيرد.معمولا به صورت اجتماعي زندگي ميكنند.ازاجداد گوسفندان اهلي محسوب ميشوندومتناسب بامنطقه
پراكندگي داراي مشخصات ظاهري متفاوت هستند.
مشخصات: قوچ هاي اوريال كه شرق وشما ل شرقي كشور را زيستگاه خود قرار داده اند داراي بالاترين ركوردهاي ايران مي باشند.شاخ آنها حلزوني شكل است و بسمت جلو خميدگي دارد.سطح جلوي شاخ پهن همراه با زاويه اي بسمت عقب است.بصورتي كه مقطع شاخ مثلثي شكل بنظر مي رسد.در جلوي سينه و ناحيه ي گلو موهاي بلند و سفيد مشاهده مي شود.آقاي اسكندر فيروز در سال 1345 در بجنورد قوچ اوريالي را شكار كرد كه طول شاخ راست آن 136 سانتيمتر و طول شاخ سمت چپ آن 5/113 سانتيمتر بود و اين جانور عنوان نخست قوچ هاي اوريال اين منطقه را بدست آورد.قوچ ارمني كه در غرب و شمال غربي ايران گسترش يافته است بر خلا ف نمونه ي قبلي فاقد موهاي بلند وسفيد سينه است ودر عوض بر روي پشت انها يك لكه ي سفيد زيني شكل ديده ميشود. اين موجودات داراي شاخي با خميدگي به سمت پشت گردن هستند. قسمت جلوي شاخ هم فاقد زاويه تند است بصورتيكه برش عرضي ان كمي بيضي شكل به نظر ميرسد وماده ها عكس ميش هاي اوريال فاقد شاخ هستند.در اذربايجان غربي توسط ارا وارطانيان در سال 1344 قوچي با طول شاخ راست 88 وطول شاخ چپ 89 سانتيمتر صيد شد كه بالاترين ركورد قوچ ارمني محسوب ميگردد.
از اختلاط دو قوچ ذكر شده قوچ ا لبرز مركزي پديد مي ايد. اين پستاندار هر چه به غرب نزديك ميشود به ارمني شباهت مي يابد و هر چه به سوي شرق ميرود به اوريال گرا يش مي يابد. در سال 1355 توسط سازمان محيط زيست در ا لبرز مركزي جنوبي قوچي با طول شاخ راست 7/85 وطول شاخ چپ 7/86 سانتيمتر صيد شد كه عنوان نخست گراندپري قوچ هاي البرز مركزي را به خود اختصاص داد. نكته جالب توجه در مورد تعداد كروموزم هاي قوچ هاي البرز مركزي است كه از 54 تا 58 متغير ميباشد. در صورتيكه قوچ هاي اوريا ل58 و قوچ هاي ارمني 54 كروموزم دارند.
در ايران علاوه بر اوريال و ارمني و هيبريد البرز مركزي قوچ هاي اصفهان و لارستان هم به چشم مي خورند.قوچ لارستان عنوان كوچكترين قوچ جهان را به خود اختصاص داده است. و نقطه ي مقابل قوچ آرگالي يا همان آلتاي شمالي است .قوچ ارگالي بزرگترين قوچ جهان است.همچنين از اختلاط قوچ هاي لارستان و افغاني قوچ كرمان كه دومين هيبريد ايران است بوجود مي آيد.قوچ هاي كويري و قوچ هاي اراك و قوچ هاي اطراف شيراز و كرمان و مناطق جنوبي خوزستان از جمله قوچ هايي هستند كه در مورد آنها طبقه بندي خاصي صورت نگرفته است.
ادامه دارد...
دوستان عزيزي كه مايل به شركت در طرح"جايگزيني واژه هاي انگليسي" هستند مي توانند تا روز دوشنبه ي هفته ي آينده به تاريخ ۱/۱۲/۱۳۸۴ كلماتي را كه فكر مي كنند از انگليسي وارد فارسي شده اند و با حرف "الف "همراه با جايگزين فارسي آنها يا بدون جايگزين فارسي به پست الكتروني من بفرستند يا در قسمت نظرات پست ها اعلام كنند.در روز پنج شنبه نتايج در وبلاگ به نمايش درخواهد آمد.
بياييد با همكاري يكديگر دينمان را نسبت به زبان پارسي ادا كرده و خود را از بند اين استعمار نجات دهيم.
شواهد موجود نشان مي دهد كه مصرف بسياري از داروهاي ضد صرع با شيوع ناهنجاري هاي جنيني همراه است.بنابراين هدف بعدي درمان دارويي با حداقل دوز موثر است.در اوايل حاملگي تهوع و استفراغ ممكن است هضم و جذب داروهاي ضد تشنج را مختل كند.بعضي از زنان حامله بخاطر ترس از اثرات دارو روي جنس دوز دارو را كم كرده يا بطور كلي مصرف آن را قطع مي كنند.در كل زماني كه بيمار براي چند سال (غالبا دوسال) عاري از حملات تشنج بوده تصميم به قطع دارو گرفته مي شود.بايد توجه داشت كه سال اول بعد از قطع دارو بيشترين زمان ممكن براي عود تشنج است.در حدود10% از نوزادان توصيه مي شود تمامي اين بيماران از هفته ي 38-26 حاملگي به بعد روزانه 20-10 ميلي گرم ويتامين k خوراكي و يك ساعت اول از تولد نوزاد يك ميلي گرم ويتامين K بصورت عضلاني به نوزاد تجويز شود.
روش زايمان در اين گروه از بيماران با ديگر افراد فرقي ندارد اما بايد توجه داشت تا درد بيماران با بهترين حد ممكن كنترل شود.در حدود2-1% بيماران در موقع زايمان و نيز به همين ميزان بعد از24 ساعت اول بعد از زايمان دچار تشنج مي شوند كه مي توان با فتي كوئين آن را كنترل نمود.تقريبا تمامي داروهاي ضد صرع در شير ترشح مي شوند با وجود اين تغذيه با شير مادر ممنوع نيست مگر اين كه عوارض سمي دارو در شيرخوار ضاهر شود.در كل كسي كه قصد حامله شدن دارد بهتر است قطع دارو چند ماه قبل از حامله شدن صورت گيرد.بنابراين در طول زماني كه درمان بيمار قطع شده مي بايست تحت مراقبت قرار گيرد اما اگر وي دچار تشنج شد شروع مجدد درمان حتي در دوران حاملگي نيز ضرورت پيدا مي كند.
درمان سرطان با ماهي
بنظر مي رسد تركيبي از اسيدهاي چرب امگا 3 كه بطور طبيعي در روغن ماهي يافت مي شود و پروپوفول نوعي ماده ي بيهوشي در درمان سرطان پستان موثر باشد.
در بررسي هاي آزمايشگاهي در دانشگاه اينديناياي ايالت اينديانابوس آمريكا مشخص شده است كه تركيب 2 اسيد چرب امگا3 به نام هاي دوكوزاهگزانوئيك اسيد و ايكوزاپنتانوئيك اسيد به همراه پروپونل توانايي سلول هاي سرطاني براي تبديل شدن به تومور را كاهش مي دهند.از طرفي با مهار مهاجرت آنها تا جدود 50% از فعاليت متاستازي كم مي شود.(مهاجرت سلول هاي سرطاني از ناجيه ي مبتلا به ساير بخش هاي بدن و اقامت در آنجا را متاستاز گويند.)
مصرف دوكوزاهگزانوئيك اسيد و ايكوزاپنتانوئيك اسيد به تنهايي اثر كمي روي سلولهاي سرطاني دارد اما وقتي در تركيب با پروپونل به كار گرفته شوند اثر بيشتري برروي انتشار بدخيمي خواهند داشت.
ضمن عرض پوزش از تاخیر شش روزه بعلت مشکلات کامپیوتر و ایام سوگواری امام حسین(ع):
به اطلاع می رسانیم که طرح جدیدی به نام "جایگزینی واژه ها"در این وبلاگ طی چند روز آینده افتتاح خواهد شد که در این بخش ما برای جایگزین سازی برخی کلمات اقدام خواهیم کرد تا زبان دیرین پارسی همچنان اقتدار خود را حفظ نموده و از وارد کردن هرچه بیشتز واژه های غیر فارسی به این زبان ارزنده جلوگیری کنیم.
این بخش هر هفته یکبار اجرا می شود و در قسمت پست ها هرکس نظر خود را ارائه خواهد کرد.در این بخش هرهفته تعدادی واژه ارائه خواهیم کرد و شما جایگزین آنها را به ما ارائه خواهید کرد و ما در آخر هفته این واژه ها و کلمات جایگزین آنها را در وبلاگ نمایش خواهیم داد.
بیایید با همکاری هم دینمان را نسبت ادبیاتمان ادا کنیم.
صرع و حاملگي
صرع مجموعه علائمي است از چندين بيماري مغز كه با تشنجات عود كننده مشخص مي گردد.حملات صرع ممكن است با از دست دادن هوشياري و تشديد يا از بين رفتن تون يا حركات عضلات و اختلالات رفتاري خلق و خو و درك همراه باشد.تشنجات صرعي اغلب به دنبال ضربات و صدمات زايماني و خفگي دوران نوزادي و صدمات سر و برخي عفونت ها و اختلال گوارش خون و تب و مسموميت دارويي يا با الكل ايجاد مي شود.مبتلايان به صرع بدون ساير گرفتاري هاي دستگاه عصبي واز نظر بهره ي هوشي با ديگر افراد هم طراز خود در اجتماع تفاوتي ندارند. صرع به معني عقب افتادگي يا بيماري ذهني نيست و تا زماني كه مكانيسم و علل صرع شناخته نشده باشد نمي توان به درستي به نقش و تاثير جاملگي بر روي اين بيماري پي برد.اما در كل حاملگي بدون درمان پيشگيرانه باعث افزايش فعاليت بيماري مي شود كه بطورعملي به دلايلي همچون افزايش استروژن و تغيير متابوليسم آب و نمك كم خوابي و استرس هاي دوران بارداري است اما در بيماراني كه تحت درمان هستند به خصوص با بهبود پيشرفت هايي كه در كنترل مناسب بيماري به دست آمده امروزه حاملگي در كل 50 تا 80 درصد بر روي فعاليت بيماري تاثيري ندارد.مهمترين فاكتور پيش بيني كننده ي فعاليت بيماري در حاملگي طول مدت كنترل حملات تشنج قبل از حاملگي است.اين كنترل ها هرچقدر بيشتر باشد احتمال تشديد حملات در حاملگي كمتر خواهد بود. هدف از درمان صرع در حاملگي بروز كمترين اثر روي جنين و بيشترين تاثير روي كنترل تشنجات مادر است.
ادامه دارد...
بزمجه ي بياباني
اندازه ي اعضاي اين خانواده 20 تا 300 سانتيمتر است.غير از گونه ي استراليايي ديگر گونه ها داراي اندازه هاي بزرگ هستند.اندازه ي بزمجه ي استراليايي به حدود 20 سانتيمتر مي رسد و اژدهاي كومودو ديگر عضو اين خانواده طول تقريبي 12 پا دارد.در اعضاي اين خانواده استخوان هاي جلدي كم شده يا وجود ندارد.پوزه دراز و باريك است.دم و گردن نسبتا طويل و ناي تا حدودي حلقه حلقه است.به علت وجود چين خوردگي در هريك از مجاري بيني سطح پوششي بويايي آنها افزايش يافته است.بيني به علت پيدايش استخوان كام فرعي بزرگ و طويل شده است.زبان دوشاخه و بسيار توسعه يافته است.اندام هاي حركتي از نوع زميني هستند و پاها داراي پنج انگشت چنگال دار مي باشند.
چنگال ها بسيار نيرومند اند و اين موجودات بوسيله ي همين ابزار قادر به كندن سوراخ هايي عميق در زير زمين هستند.بيشتر اين خزنده ها از نوع زمين زي هستند اما برخي از گونه ها درخت زي هستند.گونه ي واريوس كه طول سر و تنه ي آن ها به دو متر مي رسد داراي چنگال هاي تيزي است كه بوسيله ي آنها به آساني از درخت بالا مي روند.تعداد اندكي هم دوگانه زي مي باشند.
كشف تركيبات ضد سرطاني در کلم بروکلی
محققان تركيباتي را از بروكلي جدا كرده اند كه ممكن است از پيشرفت سرطان مثانه جلوگيري كند.پيش از اين نيز مشخص شده بود احتمال سرطان مثانه در مرداني كه در هفته چند وعده بروكلي مي خورند در مقايسه با مرداني كه يك وعده بروكلي در هفته مي خورند%44 كمتر است.در اين مطالعه محققان به بررسي تركيبات موجود در بروكلي كه مي تواند از رشد سلول هاي سرطاني جلوگيري كند پرداخته اند.آنها تركيباتي به نام گلوكوزينولات ها را از بروكلي جدا كرده اند.طي قطعه قطعه كردن جويدن و هضم اين تركيبات گياهي به نيروگاه هاي تغذيه اي به نام ايزوتيوسيانات ها تبديل شده اند كه دانشمندان معتقداند در جلوگيري از سرطان نقش دارند.
محققان ابتدا گلوكوزينولات ها را عصاره گيري كرده و سطوح آن را اندازه گيري كردند.آنها از پروسه اي استفاده كردند كه در آن آنزيم ها براي تبديل گلوكوزينولات ها به ايزوتيوسيانات ها بكار مي روند.در حالي كه شاخه هاي جوان در مقايسه با بخش هاي كاملا رشد يافته بروكلي طبيعتا غلظت هاي بيشتري از اين مواد شيميايي گياهي را دارند. خوردن قسمت هاي ديگر هم براي سلامتي منافع زيادي دارد.
محققان مي گويند بروكلي تنها سبزي گروه كلم نيست كه منافع زيادي دارد. گروهي از گياهان كه شامل كلم و گل كلم و كلم بروكلي و كاهو مي شود همگي ممكن است حاوي تركيبات شيميايي گياهي مشابه باشند كه همگي در مبارزه با بيماري ها مفيدند.
باران اسيدي چيست؟
باران اسيدي به دو نوع بارش تر(باران_ مه وبرف) و خشك (ذرات معلق اسيدي) اطلاق مي شود.
بطور كلي باران اسيدي را مي توان اينگونه تعريف كرد:"باران يا ساير نزولاتي كه غلظت آلاينده هاي سولفات و نيترات در آن ها بيش از حد معمول و پ.هاش ان ها بيشتر از 6/5 باشد.
باران اسيدي را مي توان نتيجه ي مستقيم خودپالايي هوا دانست.بعبارت ديگر قطره هاي آب يعني سازندگان ابرها به طور پيوسته ذرات معلق و گازهاي محلول در آب را جذب كرده و به همين دليل به هنگام شروع بارش ناپاكي هاي هوا از جمله تركيبات نيتروژن و سولفات شسته شده و به اسيد سولفوريك و اسيد نيتريك تبديل شده و از جو جدا شده و وارد ليتوسفر وهيدروسفر مي شوند.
دي اكسيد گوگرد و اكسيدهاي ازت در هوا با اكسيژن و بخار آب تركيب شده و اسيدهاي سولفوريك و نيتريك را بوجود مي آورند.اين مواد اسيدي ممكن است فواصل دور را با باد غالب طي كرده و بصورت باران اسيدي ببارند.بارندگي هاي اسيدي بصورت باران يا برف يا... مي باشد.بيش از%65 بارش هاي اسيدي بعلت وجود سولفات و %35 ديگربعلت وجود تركيبات نيتروژن دار است.
كدام مناطق در معرض باران هاي اسيدي قرار دارند؟
كشف تركيبات ضد سرطاني در بروكلي
محققان تركيباتي را از بروكلي جدا كرده اند كه ممكن است از پيشرفت سرطان مثانه جلوگيري كند.پيش از اين نيز مشخص شده بود احتمال سرطان مثانه در مرداني كه در هفته چند وعده بروكلي مي خورند در مقايسه با مرداني كه يك وعده بوكلي در هفته مي خورند%44 كمتر است.در اين مطالعه محققان به بررسي تركيبات موجود در بروكلي كه مي تواند از رشد سلول هاي سرطاني جلوگيري كند پرداخته اند.آنها تركيباتي به نام گلوكوزينولات ها را از بروكلي جدا كرده اند.طي قطعه قطعه كردن جويدن و هضم اين تركيبات گياهي به نيروگاه هاي تغذيه اي به نام ايزوتيوسيانات ها تبديل شده اند كه دانشمندان معتقداند در جلوگيري از سرطان نقش دارند.
محققان ابتدا گلوكوزينولات ها را عصاره گيري كرده و سطوح آن را اندازه گيري كردند.آنها از پروسه اي استفاده كردند كه در آن آنزيم ها براي تبديل گلوكوزينولات ها به ايزوتيوسيانات ها بكار مي روند.در حالي كه شاخه هاي جوان در مقايسه با بخش هاي كاملا رشد يافته بروكلي طبيعتا غلظت هاي بيشتري از اين مواد شيميايي گياهي را دارند. خوردن قسمت هاي ديگر هم براي سلامتي منافع زيادي دارد.
محققان مي گويند بروكلي تنها سبزي گروه كلم نيست كه منافع زيادي دارد.گروهي از گياهان كه شامل كلم و گل كلم و كلم بروكلي و كاهو مي شود همگي ممكن است حاوي تركيبات شيميايي گياهي مشابه باشند كه همگي در مبارزه با بيماري ها مفيدند.
فيزيك فضا و اتمسفر
انسان كنجكاو همواره در جريان پيشرفت علوم مختلف از فضاي بالاي سر خود غافل نبوده است. و تلاش فوقالعاده زيادي را جهت گشودن اسرار آن انجام دادهاست. انواع ماهوارههاي فضايي ، سفينههاي فضايي ، تلسكوپهاي گوناگون از جمله ابزار و وسايلي هستند كه در اين راستا توسط انسان ايجاد شدهاند.
فيزيك فضا يكي از اين شاخههاي علم فيزيك است كه تا اندازهاي پاسخگوي هزاران سوال موجود در ذهن بشر در مورد فضا ميباشد. بخشي از فيزيك فضا كه در آن اجرام آسماني مورد مطالعه قرار ميگيرد، مكانيك سماوي است. در اين بخش نيروهاي موثر بر حركت اجسامي نظير سيارات ، ماهوارهها و پروپهاي مصنوعي مورد مطالعه قرار ميگيرد.
قوانين كپلر
در سال 1619 ، كپلر در مورد حركت سيارات سه قانون اساسي خود را با استفاده از مشاهدات تيكو براهه بيان كرد. قوانين كپلر كه پايه و اساس قوانين نيوتن و مكانيك كلاسيك براي حركت سيارات است، عبارتند از :
- حركت سيارات به دور خورشيد در يك مدار بيضوي انجام ميگيرد كه خورشيد در يكي از كانونهاي آن بيضي قرار دارد.
- مدار يك سياره به دور خورشيد ، سطحي را تشكيل ميدهد كه اين سطح جاروب شده توسط خط واصل بين سياره و خورشيد با زمان حركت سياره نسبت مستقيم دارد.
- نسبت بين مربع دوره تناوب گردش هر سياره و مكعب نصف محور بزرگ مدار بيضوي ، در مورد هر سياره منظومه شمسي عدد يكساني است.
فيزيك اتمسفر
فيزيك فضا يك علم بسيار جديد است. با وجود اين يك تكنولوژي مهم سبب حل بسياري از ناشناختههاي قبلي بوده است. محيط ، فضايي از اندركنشهاي زيادي مانند نيروي گرانشي ، ماگنتواستاتيك ، الكترواستاتيك ، الكترومغناطيس و ... ، نسبت به زمان تغييرات مهمي را نشان ميدهد كه طبيعت تركيب و توزيع ماده ، دماي گاز بين ستارهاي را تغيير ميدهد.
در فيزيك اتمسفر پارامترهاي مهم معين در هر نقطه از اتمسفر مانند فشار ، چگالي ، دما ، ميدان مغناطيسي زمين ، ميدان الكتريكي ، تابش الكترومغناطيسي موجود در اتمسفر ، ذرات باردار و شهاب سنگها مورد مطالعه قرار ميگيرند.
برهمكنش نور خورشيد با اتمسفر
انرژي تابش خورشيدي در مسير فاصله خورشيد تا زمين در اثر برخورد با گازهاي موجود در اتمسفر زمين در فرايندهاي مختلفي شركت ميكند. در اثر اين فرايندها قسمت اعظمي از تابش خورشيدي كه براي انسان و موجودات زنده زيان آور است، جذب ميگردند. تعدادي از اين پديدههاي برهمكنشي عبارتنداز :
- جذب تابش در اتمسفر :
در اتمسفر زمين عناصري مانند اوزن ، اكسيژن ، ازت ، هليوم ، گاز كربنيك ، هيدروژن و گازهاي ديگر وجود دارد. همچنين ميدانيم كه امواج الكترومغناطيسي از ذراتي به نام فوتون تشكيل شدهاند. اين فوتونها بعد از گسيل از خورشيد توسط عناصر موجود در جو زمين تحت فرايندهاي مختلف مانند پديده فوتوالكتريك ، اثر كامپتون و ... جذب ميشوند.
-پديده يونش :
در اثر برهمكنش فوتون با گازهاي موجود در جو زمين ، اين گازها يونيزه ميشوند. اتمهاي يونيزه دوباره در اثر برخورد با الكترونهاي موجود در اتمسفر در فرايند تركيب مجدد شركت ميكنند. اين فرايندها همچنين در جو زمين انجام ميشوند. يكي از نتايج اين فرايندها ايجاد پلاسما در اتمسفر ميباشد.
تابش فيزيك امواج كوتاه خورشيدي
اكنون تكنولوژي پژوهشهاي فضايي توسعه يافته است و اطلاعات غير مستقيم تابش خورشيدي كه موجب يونش ميشوند، به حد كافي مورد مطالعه قرار گرفته است. اطلاعات اوليه حاصل از پرتاب موشكها ، اشعه ايكس تابشي ناشي از خورشيد ، ، خطوط طيفي ليمن ذره آلفا را نتيجه داده است. با دستگاههاي مجهزتر ميتوان طيف فيزيك امواج كوتاه خورشيد را عكسبرداري كرد و اثر فوتوالكتريكي را با موشكها مشاهده كرد.
پديدههاي بارز فيزيك فضا
-فروغ آسماني :
آسمان شب سياه كاملا تاريك نيست. ستارگان ، سيارات ، نور منطقه البروجي و ماه هر كدام سطح زمين را روشن ميكنند. در عرضهاي بالاتر شعلههاي شفق و سوسوزدن در سراسر آسمان وجود دارد و اين پديدهها بر حسب اقتضا در عرضهاي متوسط زمين ظاهر ميشوند. اتمسفر سياره در پي اين اثرات تابش ميكند، كه اين تابش را فروغ آسماني ميگويند.
- شفق قطبي :
در عرضهاي بالاي زمين ، آسمان شب گاهي به صورت ناگهاني و به شكل متحرك روشن ميشود كه اين درخششها را شفق قطبي ميگويند. اين درخششها شفاف هستند و ميتوان ستارگان را از داخل آنها مشاهده كرد. اغلب درخشندگي آنها به اندازهاي است كه با نور آنها ميتوان نوشتهاي را مطالعه كرد. معمولا در هر شب روشن ميتوان شفق قطبي شمالي و شفق قطبي جنوبي را در آسمان مشاهده كرد.
- طوفان مغناطيسي :
اغلب در ميدان مغناطيسي زمين يك تغيير ناگهاني ظاهر ميگردد كه اين آشفتگي مغناطيسي به عنوان طوفان مغناطيسي معروف است. فراواني ظهور اين طوفان به صورت مستقيم به دوره يازده ساله فعاليت خورشيدي مربوط است. با وجود اين زماني كه يك شعله بزرگ خورشيدي ظاهر ميشود، يك طوفان مغناطيسي با يك يا دو روز تاخير شروع ميشود.
- كمربندهاي تشعشعي زمين :
در مورد پديدههاي مربوطه به ذرات باردار موجود در جو زمين نظريههاي گوناگوني بهوسيله دانشمندان مختلف ارائه شدهاست. از جمله اين افراد ميتوان به اشتورمر (Stormer) و بيركلند (Birkeland) اشاره كرد كه بيشتر عمر خود را صرف مطالعه و مشاهدات شفق قطبي كردند. وان آلن و گروه پژوهشگر او با هدف مطالعه اشعه كيهاني كنتورهايي از نوع كايگرمولر را در ماهوارههاي خود تعبيه كردند. آنان توانستند مناطق تشعشعي از ذرات باردار را كه در ميدان مغناطيسي زمين بهدام افتاده بودند، نشان دهند. اين مناطق به كمربندهاي تشعشعي وان آلن معروف شدند.
ارتباط فيزيك فضا با شاخههاي ديگر فيزيك
شاخههاي مختلف علم فيزيك را ميتوان مانند دانههاي يك زنجير تصور كرد كه به صورت محكم به يكديگر پيوند خوردهاند، با اين تفاوت كه در برخي موارد مرز موجود ميان اين دانهها به اندازهاي پيچيده است كه به راحتي نميتوان آن را تشخيص داد. به عنوان مثال فضاي بالاي سرمان توسط علوم مختلف فيزيك مانند نجوم ، كيهان شناسي ، اختر فيزيك ، مكانيك سماوي ، فيزيك هوا فضا ، فيزيك محيط زيست ، فيزيك نظري ، فيزيك مواد ، فيزيك هستهاي و ... مورد مطالعه قرار ميگيرد. طبيعت امواج الكترومغناطيسي كه خورشيد به عنوان يك چشمه عظيم توليد اين فيزيك امواج است، در فيزيك امواج و فيزيك راديو بررسي ميشود. هر كدام از اين علوم ، فضا را از ديدگاه خاصي مورد توجه قرار ميدهد.
ارتباط فيزيك فضا با علوم ديگر
تنها شاخههاي مختلف علم فيزيك نيست كه با فيزيك فضا ارتباط ناگسستني دارند، بلكه علوم ديگر مانند زمين شناسي ، شيمي ، رياضيات ، هوا فضا ، زيست شناسي و ... نيز به نوعي با فيزيك فضا در ارتباط هستند. به عنوان مثال ماهيت گازهاي تشكيلدهنده اتمسفر در علم شيمي به تفضيل مورد تجزيه و تحليل قرار ميگيرد.
آينده فيزيك فضا
يكي از مزايا و يا به بيان ديگر معايب علم بشري اين است كه همواره ناقص بوده و روز به روز در حال پيشرفت و تكامل است. عيب بودن از اين لحاظ كه ناقص است و مزيت بودن از اين لحاظ كه اين نقص ، انسان را به تحرك و تحقيق وادار ميكند و همين امر موجب پيشرفت در علوم مختلف ميشود. فيزيك فضا نيز از اين پيشرفت و ترقي مستثني نميباشد. شايد روزگاري تمام اطلاعات بشر از فضا محدود به چند نظريه و يا پيشگويي بود، اما امروزه با فرستادن انواع سفينههاي فضايي و ماهوارهها به فضا ، اطلاعات بسيار درست و دقيقي از فضا در اختيار انسان قرار ميگيرد.
فيزيك ذرات بنيادي
تاريخچه
در اواخر قرن بيستم دانشمندان درباره ساختمان پنهاني ذرات بنيادي به يك مطالعه سيستماتيك و مداوم پرداختند. اين مطالعه ابتدا از نوكلئون ها (اجزاي هسته ) يعني پروتون ها و نوترون ها شروع شد. عموما در فيزيك هسته اي اين كار مي توانست دردوخط اصلي ادامه يابد.
بررسي پديده هاي شامل ذرات بنيادي با فيزيك هسته اي
كوشش براي شكستن يا خرد كردن يك ذره بنيادي در صورت امكان و تبديل آن به اجزا تشكيل دهنده اش اگر اجزا تشكيل دهنده اي داشته باشد. براي اين منظور ذرات مشابه ديگر را با سرعت هاي حتي المقدور نزديك به سرعت نور شتاب داده و اين گلوله هاي شتاب دار را به ذرات بنيادي موجود در اتم هاي ديگر برخورد مي دهند. براي مثال براي بمباران هيدروژن يونيزه شده (يعني پروتون) از پروتون هاي شتابدار يا براي بمباران پروتون و ذرات آلفا از پروتون و ذرات آلفا ي ديگر استفاده گردد.
انرژي لازم براي اين عمل فقط مي تواند به كمك شتابدهنده هاي قوي ذرات باردار فراهم شود توليد ذرات باردار شتابدار براي دسترسي به انرژي هاي دهها ميليون و بالاخره دهها هزار ميليون الكترون ولت زماني يك كار بزرگ تلقي مي شد.
بررسي ساختمان ذرات بنيادي
اين روش بر اساس پديده آشناي نوري قرار داشت. هر چه ماده مورد مشاهده كوچكتر باشد طول موج نور تابانده شده به اين ماده بايستي كوتاهتر گردد. اگر طول موج نور از طول جسم بزرگتر باشد موج به آساني از اطراف جسم عبور كرده و چيزي ديده نمي شود. و اگر از طول جسم كوچكتر باشد موج منعكس شده بازتاب نور) و جسم روشن شده و قابل رويت مي گردد.
ديدگاه موجي ذرات
دوبروي (De Broglie) كشف كرد كه هر چه ذرات سريعتر حركت كنند خواص موجي بيشتري از خود نشان مي دهد. پس از اين كشف تهيه نوعي ميكروسكوپ الكتروني ممكن گرديد كه در آنها الكترون با انرژي 100Kev شتاب داده مي شد. اين ميكروسكوپ رويت اجسام با قطر چند انگستروم را ميسر مي سازد. كه هر آنگستروم برابر 8- ^ 10 سانتيمتر مي باشد.
مطابق نظريه دوبروي هرچه ذرات سنگين تر بوده و سريعتر حركت كند ، طول موج معادل آن كوتاهتر خواهد بود. اين مطالب نشان مي دهد اگر الكتروني تا انرژي چند صد ميليون الكترون ولت شتاب داده شود طول موجش آنقدر كوچك مي شود كه متناسب با اندازه ذرات هسته اي شده و مي تواند براي بررسي ساختمان هسته اتمي بكار رود.
ساختار فيزيك ذرات بنيادي
- از بازتاب و پخش اين فيزيك امواج براي اندازه گيري ذرات داخل هسته استفاده مي شود. اگر الكتروني تا انرژي يك يا دو هزار ميليون الكترون ولت شتاب يابد طول موج الكترون چندين مرتبه كوچكتر از قطر ذرات هسته اي مي شود. اين فيزيك امواج تحقيق ساختمان پروتون هاو نوترون ها را ممكن مي سازد از روزي كه دانشمندان به يك "توپخانه اتمي قوي" مسلح شدند.ذرات جديد اتمي يكي پس از ديگري كشف گرديد.
- انرژي معادل با يك ميليون الكترون ولت موجب كشف الكترون مثبتي به نام پوزيترون شد. شتاب دهنده هايي با صدها ميليون الكترون ولت تهيه مصنوعي مزون ها را ممكن ساخت. مزون ها اولين بار در پرتوهاي كيهاني كشف شدند.توسعه شتابدهنده هاي با انرژي بسيار زياد موجب كشف ضد ذرات گرديد.ضد ذرات تشكيل دهندگان اصلي ضد ماه مي باشد كه عمده ترين انها عبارتند از: ضد پروتون ، ضد نوترون و غيره.
- بسياري از ذرات كشف شده ، ذرات ناپايدارند آنها پس از يك دوره زماني بسيار كوتاه تجزيه شده و به تعدادي ذرات كوچكتر و پايدارتر تبديل مي شود اين ذرات كوچكتر پايدارتر شامل : الكترون ها ، نوترون ها ، اشعه گاما و يا نوترينو ها مي باشند.
- ذرات ناپايدار ممكن است به ضد ذرات معادل خود كه اصولا پايدارترند ، تبديل مي گردند.
- همانگونه تا بحال معلوم شده هيچيك از ذرات بنيادي شناخته شده نمي توانند به اجزا كوچكتر شكسته شوند. آنها همگي به نام ذرات بنيادي معرفي شده است به همين دليل نشان مي دهد كه ساختماني ندارند.
تقسيم بندي ذرات ناپايدار :
ذرات ناپايدار بدو گروه به صورت زير تقسيم مي شوند:
- يك دسته از آن شامل ذرات سنگين تر از الكترون ولي سبك تر از پروتون است كه مزون (Meson) نام دارند.
- گروه ديگر شامل ذرات سنگين تر از پروتون است كه هيپرون(Hyperon) خوانده مي شوند. هيپرون ها فقط به ذرات هسته اي از جمله پروتون ها و نوترون ها
فيزيك شتابدهنده
براي اين تشخيص يا به داخل جمعيت مي رود يا در محل ايستادن خودتان از يك دوربين كمك مي گيرد. انرژي بالا نيز با وضع مشابهي به فيزيكدان يا شيميدان در كشف پديدههاي جديد كمك مي دهد. شتابدهندهها دستگاههايي هستند كه از طريق شتاب دادن ذرات در ميدانهاي الكتريكي يا مغناطيسي به منظور دادن انرژي بالا به آنها بكار مي روند. اين ماشينها در كشف ذرات ريز اتمي فيزيكدانان و در تجزيه ساختار تركيبات شيميدانان را ياري رسانده و دانشمندان طب را براي مبارزه با بيماريها مسلح مي كند.
مكانيزمهاي شتاب دادن ذرات
سازندههاي شتابدهنده به طرق گوناگوني موفق به شتاب دادن ذرات باردار شده اند. برخي از آنان از طريق اعمال ولتاژ مستقيم بين دو ترمينال براي شتاب ذرات باردار به سمت هدف استفاده كرده اند و برخي ديگر از طريق حمل بار با ابزار مكانيكي مثل تسمه و قرقره به محفظهاي كه شامل منبع يونهاي با بار همنوع بار حمل شده به اين محفظه است، به شتاب ذرات باردار پرداخته اند. بعضي توانسته اند از طريق شتاب دادن كوچك متوالي ذرات باردار به انرژي بالا دست يابند.
وجود نواقصي در روشهاي مذكور سازندهها را به استفاده از روشهاي پيشرفته براي شتاب ذرات واداشته است «شتابدهنده پيشرفته). يكي از اين روشها شتاب دادن ذرات باردار روي مسير مارپيچي دايروي به كمك ميدانهاي مغناطيسي بوده كه خود اين روش نيز در طي تكامل خود روش بهتري را سبب شده است مثلا در مسير مارپيچ دايروي براي رسيدن به ذرات با انرژي خيلي بالا لازم است كه طول اين مسير را طولاني كنند ولي استفاده از تغيير اندازه ميدان مغناطيسي و تغيير فركانس توانستهاند به جاي مسير مارپيچ دايروي ، ذرات باردار روي دايرههاي هم مركز شتاب بزرگي بدهند. علاوه براينها با استفاده از مغناطيسهاي فوق هادي به جاي مغناطيسهاي معمولي قدم ديگري برداشته و در صدد ساختن شتاب دهندههاي عظيم و كامل نهاده اند.
اجزاي شتابدهندهها
شتاب دهندهها از چهار جز درست شده اند. جز اول چشمه ذرات است كه ذرات باردار الكتريكي توليد مي كند، چرا كه بسياري از دستگاههاي شتابدهنده از ميدانهاي الكتريكي و مغناطيسي براي شتاب دادن استفاده مي كنند. چشمهها ممكن است يونهاي منفي ، الكترونها ، يا يونهاي مشابه توليد كنند. از بين يونهاي مثبت مخصوصا پروتونها و ذرات آلفا متداول مي باشد. يونها پس از توليد شدن بايد به داخل سيستم تزريق شوند. گاهي اين كار فرآيند ساده اي است كه در آن يونها بوسيله الكترواستاتيكهاي ساده به داخل لوله شتابدهنده جذب مي شوند. در حالتهاي ديگر تزريق كننده خود يك شتابدهندهاي است كه شتاب دهنده بزرگتري را تغذيه مي كند. طريق شتاب دادن از دستگاهي به دستگاه ديگر متفاوت است. ولي همه آنها بر اساس ميدانهاي الكترومغناطيسي براي بوجود آوردن شتاب استوار هستند. در نهايت ذرات پايدار از ماشين شتابدهنده خارج شده و به سوي هدف هدايت شوند.
انواع شتابدهندهها
شتاب دهندهها از نظر اندازه و طرح بسيار متنوع هستند، از يك مولد نوترون كاك كرافت والتن گرفته كه بوسيله يك فرد قابل حمل است تا شتابدهنده SSL كه محيط دايره آن در حدود 54 مايل مي باشد.
شتابدهندههاي كاك كرافت والتن
اين شتاب دهنده از ولتاژ مستقيم اعمال شده بين دو ترمينال براي شتاب دادن ذرات به سمت يك هدف استفاده مي كند. اين نوع شتابدهندهها اكثرا بعنوان تزريق كننده براي سيستمهاي بزرگتر شتابدهنده بكار ميروند.
شتابدهنده وان دوگراف
در اين نوع شتاب دهنده تسمه اي از جنس يك ماده غير هادي بر روي دو قرقره قرار داده شده و قرقره ها بطور پيوسته چرخانده مي شوند. در كي انتها ، يك منبع ولتاژ ، بار مثبت را به روي تسمه مي پاشد. ذرات باردار مثبت ، بوسيله تسمه به قرقره كه در داخل يك گنبد فلزي ميان تهي قرار دارد، حمل مي شوند. بارهاي مثبت بوسيله نشانه اي متصل به گنبد از تسمه جدا شده و بر روي سطح كره توزيع مي گردند.
در داخل كره ميان تهي با بار مثبت يك منبع يوني وجود دارد كه مي تواند يونهاي مثبت توليد كند. بارهاي مثبت همديگر را دفع مي كنند. يونهاي مثبت دفع شده در يك لوله شتابدهنده تا پتانسيل زمينه به سمت پاين شتاب داده شود. هدف در انتهاي اين لوله باريكه قرار دارد. شتاب دهندههاي وان دوگراف در كاربردهاي تجزيه اي جهت تجزيه بطريق فعال سازي با ذره باردار ، نشر اشعه ايكس حاصله از ذره ، تجزيه بطريق فعالسازي با نوترون سريع و اسپكترومتري پراكندگي برگشتي رادرفورد بكار مي روند.
شتابدهندههاي خطي
اولين شتاب دهنده از اين نوع شتابدهنده ليناك بوده كه هدف اصلي آن دادن شتابهاي كوچك زياد به ذرات ، به جاي يك شتاب بزرگ است. در اين شتابدهنده ذرات از ميان يك سري از لولههاي ميان تهي كه بر روي يك خط مستقيم ترتيب يافته اند شتاب داده مي شوند. يونهاي حاصله از چشمه در اولين لوله كه داراي بار مخالف است، جذب مي شوند. با رسيدن ذره به انتهاي لوله با تغيير علامت ولتاژ لوله ، ذره از اين لوله دفع شده و در لوله بعدي جذب مي گردد. تازماني كه ذرات انرژي دارند اين عمل ادامه پيدا مي كند. با عبور ذره از ميان هر لوله افزايش مي يابد. اين نوع شتابدهنده در فرآيندهاي تشعشعي صنعتي ، در تحقيقات فيزيك و براي درمان طبي تشعشعي استفاده مي شود.
سيكلوترونها
در اين نوع شتابدهنده ذره به جاي اينكه روي مسير مستقيمي شتاب داده شود در يك مدار مارپيچي نيم دايره اي شتاب داده مي شود. سيكلوترون داراي يك چشمه يوني است كه بين دو صفحه نيم دايره ميان تهي قرار گرفته است. به اين صفحه ها «دي» گفته مي شود. ذرات بر اثر اعمال يك ميدان مغناطيسي در مسيري دايروي حركت مي كند و با عوض شدن علامت ولتاژ صفحهها ذرات نسبت به مرحله قبلي در مسيري با شعاع بزرگتر قرار مي گيرند و انرژي بيشتري پيدا مي كنند.
سرانجام شعاع مسير مارپيچي ذرات كه بايد سيكلوترون آن را در حركت بعدي خود نگه دارد بسيار بزرگ شده و ذرات بصورت الكتريكي از داخل سيكلوترون به طرف هدف منحرف مي شود. سيكلوترونهاي ساده در حال حاضر بعنوان تزريق كننده براي سيستمهاي شتابدهنده بزرگتر بكار مي روند. همچنين از اين شتابدهندهها در مقاصد پزشكي استفاده ميشود.
سنيكروترونها
در اين نوع شتابدهندهها از طريق تغيير ميدان مغناطيسي و فركانس امكان حركت ذرات در مدارها با شعاع ثابت به جاي مواد مارپيچي سيكلوترون فراهم مي شود. در اين شتابدهندهها به جاي «دي» ها تنها يك لوله بسته انحنادار وجود دارد كه حاوي ذرات است. مغناطيسهاي به شكل C در تناوبهاي طول لوله جايگزين شده اند. ذرات بوسيله يك شتابدهنده كوچكتر به داخل حلقه تزريق شده و در داخل لوله بوسيله مغناطيسها نگهداري مي شوند. شتاب ذرات بوسيله حفرههاي شتاب دهنده انجام مي گيرد. اين شتابدهنده براي شتاب الكترونها و يونهاي مثبت بكار مي روند.
فيزيك محاسباتي
به عنوان مثال ، فرض كنيد با يك خطكش طول ميزي را اندازه بگيريم، طبيعي است كه بخاطر خطاي اندازهگيري اگر 10 بار طول ميز اندازهگيري شود، در هر بار اندازهگيري مقداري كه با مقادير قبلي تفاوت جزئي دارد، حاصل خواهد شد. بنابراين براي تعيين طول واقعي نيز با بيشترين دقت بايد به روشهاي آماري متوسل شويم.
توزيع هاي آماري
معمولا اگر دادههاي تجربي حاصل از آزمايشها را بر روي يك نمودار پياده كنيم، در اينصورت ، بر اساس نمودار حاصل ، اين دادهها از توزيع بخصوصي تبعيت خواهند كرد. اين توزيعها را اصطلاحا توزيعهاي آماري ميگويند كه معروفترين آنها عبارتند از:
توزيع دوجملهاي
فرض كنيد تاسي را n بار پرتاب كنيم و هدف ما آمدن عدد 6 باشد. در اينصورت ، اين عمل را 'آزمون' و تعداد دفعاتي را كه عدد 6 ظاهر شده است، 'موفقيت' و مواردي را كه اعداد ديگر ظاهر شده است، 'عدم موفقيت' ميگويند. بنابراين ، اگر موفقيتها بر يكديگر تاثير نداشته و مستقل از يكديگر باشند و نيز ترتيب مهم نباشد، در اينصورت ، دادهها از توابع توزيع دوجملهاي پيروي ميكنند.
توزيع پواسون
اگر چنانچه تعداد حالات با تعداد آزمونها به سمت بينهايت ميل كند و نيز احتمال موفقيت (p) به سمت صفر ميل كند، در اينصورت ، دادهها از تابع پواسون پيروي ميكنند. شرط عملي براي استفاده از توزيع پواسون اين است كه تعداد آزمونها بيشتر از 30 بار بوده و نيز احتمال موفقيت كمتر از 0.05 باشد. لازم به ذكر است كه اين دو شرط بايد بطور همزمان برقرار باشند. اين معيار عملي از روي هم گذاشتن توابع توزيع و گزينش بهترين انتخاب و از روي آن تعيين N و P ويژه حاصل ميگردد.
توزيع گاوسي
توزيع گاوسي يا نرمال يك نقش اساسي در تمام علوم بازي ميكند. خطاهاي اندازهگيري معمولا بهوسيله اين توزيع داده ميشود. توزيع گاوسي اغلب يك تقريب بسيار خوبي از توزيعهاي موجود ميباشد. ديديم كه اگر N بيشتر شده و احتمال موفقيت (P) كوچك باشد، در اين صورت توزيع پواسون حاكم است. حال اگر تعداد آزمونها (N) به سمت اعداد خيلي بزرگتر ميل كند، بطوري كه حاصلضرب NP به سمت 20 ميل كند، در اين صورت شكل تابع توزيع حالت تقارن پيدا ميكند، بگونهاي كه ميتوان آن را با يك توزيع پيوسته جايگزين كرد. اين توزيع پيوسته همان توزيع گاوسي است.
برازش
اغلب اتفاق ميافتد كه نموداري در اختيار داريم و ميخواهيم مدل فيزيكي را كه بر اين نمودار حاكم است، پيدا كنيم. فرض كنيد در يك حركت سقوط آزاد اجسام ، زمان و ارتفاع سقوط را اندازهگيري كرده و نتايج حاصل بر روي يك نمودار پياده شده است. حال با توجه به اينكه معادله حركت سقوط آزاد اجسام را ميدانيم و ميخواهيم با استفاده از اين نمودار مقدار g ، شتاب جاذبه ثقل ، را تعيين كنيم. بنابراين ، در چنين مواردي از روش برازش كه ترجمه واژه لاتين (fitting) ميباشد، استفاده ميكنيم. در اين حالت ابتدا بايد توزيع حاكم بر اين دادهها را بشناسيم كه اغلب در چنين مواردي توزيع حاكم ، توزيع گاوسي است.
حل دستگاه معادلات
معمولا در مسائل عددي به مواردي برخورد ميكنيم كه يك دستگاه n معادله n مجهولي ظاهر ميگردد. در اين صورت ، براي حل اين معادلات به طريق عددي از روشهاي مختلفي استفاده ميشود. يكي از اين روشها ، حل دستگاه معادلات به روش حذف گوسي (روش كاهش يا حذف گاوسي) ميباشد. البته روشهاي ديگري مانند حل دستگاه معادلات به روش محورگيري و موارد ديگر نيز وجود دارد كه بسته به نوع مسئله مورد استفاده ، از آن روش استفاده ميگردد.
انتگرالگيري عددي
اگر مسئلهاي وجود داشته باشد كه در آن انتگرالهاي دوگانه يا سهگانه ظاهر شود، البته با اندكي زحمت ميتوان اين انتگرالها را به صورت تحليلي حل كرد. اما اين موارد چندان زياد نيستند و در اغلب موارد به انتگرالهاي چندگانهاي برخورد ميكنيم كه حل آنها به روش تحليلي تقريبا غيرممكن است. در چنين مواردي از روش انتگرالگيري عددي استفاده ميشود. روشهايي كه در حل انتگرالها به روش عددي مورد استفاده قرار ميگيرند، شامل روش ذوزنقهاي ، روش سيمپسون يا سهمي و روشهاي ديگر است.
البته خطاي مربوط به اين روشها متفاوت بوده و بسته به نوع مسئلهاي كه انتگرال در آن ظاهر شده است، روش مناسب را انتخاب ميكنند. تقريبا دقيقترين روشها ، انتگرالگيري به روش مونت كارلو ميباشد، كه امروزه در اكثر موارد از اين روش استفاده ميگردد. مزيت اين روش به روشهاي ديگر در اين است كه اولا محدوديتي وجود ندارد و انتگرال هر چندگانه كه باشد، با اين روش حل ميشود. در ثاني ، اين روش نسبت به روشهاي ديگر كم هزينهتر است.
شبيه سازي
آنچه امروزه بيشتر مورد توجه قرار دارد، شبيه سازي سيستمهاي فيزيكي است. به عنوان ابتداييترين و سادهترين مورد ميتوان به حركت آونگ ساده اشاره كرد. در اين حالت يك برنامه كامپيوتري نوشته ميشود، بگونهاي كه حركت آونگ را بر روي صفحه كامپيوتر نمايش دهد. در ضمن كليه محدوديتهاي فيزيكي حاكم بر حركت نيز اعمال ميشود. در واقع مثل اينكه بصورت تجربي آونگي را به نوسان در ميآوريم و دوره تناوب و ساير پارامترهاي دقيق در مسئله را تعيين ميكنيم. البته اين مثال خيلي ابتدايي و ساده است.
لازم به ذكر است ، شبيه سازي به روش مونت كارلو به دو صورت ميتواند مطرح باشد. حالت اول عبارت از شبيه سازي با رسم تصوير متوالي است. درست مانند مثالي كه در بالا اشاره كرديم. حالت دوم شبيه سازي آماري يا احتمالي است. بعنوان مثال ، انواع اندركنشهاي فوتون با ماده را كه به پديدههاي مختلفي مانند اثر فوتوالكتريك ، اثر كامپتون ، پديده توليد زوج و ... منجر ميگردد، با اين روش ميتوان مورد مطالعه قرار داد.
فيزيك پزشكي
فيزيك پزشكي (Medical Physics)
فيزيك پزشكي به معني كاربرد فيزيك در حرفه پزشكي است، مانند راديوگرافي ، سونوگرافي ، بيناييسنجي و غيره. چون بيوفيزيك به معني فيزيك حيات است، فيزيك پزشكي درباره فيزيك حيات بشر بحث ميكند. مانند گردش خون ، آناتومي گوش ، آناتومي چشم و غيره. از طرفي بكارگيري اصول و قوانين اين گروههاي علمي در طرحريزي و يا ساختن يك سيستم ، به ترتيب مهندسي پزشكي و بيومهندسي ناميده ميشود.
تاسيس دورههاي آموزشي مهندسي پزشكي و بيومهندسي از ضروريات يك جامعه پشرفته است. از طرف ديگر ، آموزش فيزيك و بيوفيزيك پزشكي ، مقدم بر آموزش تكنولوژي و يا مهندسي پزشكي است. به عبارت ديگر ، ميتوان چنين بيان كرد كه فيزيك پزشكي ، ابزاري بسيار قوي و قدرتمند است كه ميتواند در اختيار پزشكان و مهندسان پزشكي قرار گيرد. در واقع در ساير رشتههاي مهندسي نيز تقريبا همين شرايط حاكم است. بهعنوان مثال ، در فيزيك الكترونيك ساختار قطعات الكترونيكي به دقت مورد بررسي قرار ميگيرد. حال آنكه در مهندسي الكترونيك بيشتر كاربرد اين قطعات مورد تاكيد قرار ميگيرد.
ضرورت آشنايي با فيزيك پزشكي
امروزه به واسطه پيشرفت سريع تكنولوژي و افزايش روزافزون دستگاهها در بيمارستانها و كلينيكها نه تنها وجود هزاران مهندس پزشكي در جامعه ما مورد نياز است، بلكه پزشكان و پيراپزشكان بايد در زمينه نگهداري از دستگاهها نيز توانا باشند و لازمه اين امر نيز آشنايي با فيزيك پزشكي است.
عواقب بيتوجهي به فيزيك پزشكي
بيتوجهي به اصول فيزيكي حاكم بر كار تشخيص و درمان ، باعث تشديد بيماري ، اتلاف وقت و سرمايه ملي و بالاخره اتلاف جان بيماران خواهدشد. به عنوان مثال ، ميتوان از بيدقتي در اندازهگيري مواد راديواكتيو مصرفي در بخش پزشكي هستهاي ياد كرد كه گاهي باعث نمايش نادرست تصوير ارگان مورد آزمايش ميشود. اگر بخواهيم تمام ناهماهنگيها و گرفتاريهاي حاصل از ناآگاهي از فيزيك پزشكي را بيان كنيم، شايد چندين مقاله نيز كفايت نكند.
فوايد آشنايي پزشكان و پيراپزشكان با فيزيك پزشكي
براي انجام صحيح كارهاي تشخيصي و درماني و جلوگيري از آسيبهاي وارده به بيماران و حفظ و حراست دستگاهها ، بايد به فيزيك مربوطه تسلط داشته باشيم. بدين معني كه همه فارغالتحصيلان رشتههاي پزشكي و پيراپزشكي بايد به اصول فيزيك پزشكي آشنايي كافي پيدا كنند، تا به نگهداري از دستگاهها و انجام صحيح كار با آنها توانايي داشته باشند. در اين صورت نه تنها احتياج ما به مهندسي پزشكي بصورت روزافزون احساس نميشود، بلكه از آسيبديدن دستگاهها و خريد دستگاههاي ناخواسته جلوگيري خواهد شد.
چگونه فيزيك پزشكي بخوانيم؟
فيزيك پزشكي يكي از گرايشهاي فيزيك در مقطع كارشناسي ارشد ميباشد. به بيان ديگر ، دانشجويان رشته فيزيك بعد از اخذ مدرك كارشناسي در اين رشته ، ميتوانند بعد از امتحان ورودي وارد رشته فيزيك پزشكي شده و مدرك فوق ليسانس خود را در اين رشته اخذ نمايند. البته لازم به ذكر است كه در كشور ما ، در مقايسه با ساير گرايشهاي رشته فيزيك كه در بيشتر دانشگاهها ارائه ميگردد، گرايش فيزيك پزشكي در تعداد كمي از دانشگاهها وجود دارد.
ارتباط فيزيك پزشكي با ساير علوم
ميتوان گفت كه رشته فيزيك تقريبا با بيشتر شاخههاي علوم ارتباط دارد. رابطه فيزيك با پزشكي نيز از طريق فيزيك پزشكي برقرار ميشود. به بيان ديگر ، فيزيك پزشكي مانند پلي است كه بين شاخههاي مختلف فيزيك و پزشكي وجود دارد. به عنوان مثال ، فيزيك پزشكي با گرايشهاي ليزر و فيزيك هستهاي ارتباط تنگاتنگ دارد.
آينده فيزيك پزشكي
با توجه به كاربردي كه علوم در بهينهسازي زندگي بشر دارد، توجه انديشمندان و نخبگان دنيا به پيشرفت و ترقي شاخههاي مختلف علمي معطوف شده است. لذا در حال حاضر شاهد پيشرفت وسيع تكنولوژي هستيم. هر روز وسايل جديد و پيشرفتهتري ساخته ميشوند كه نسبت به وسايل قبلي از كارايي بيشتري برخوردار هستند. بوجود آمدن وسايل پيشرفته و استفاده از آنها نيازمند تربيت افراد متخصص در اين زمينه است.
به بيان ديگر ، هر روز وسايل مختلف پيشرفتهاي در علم پزشكي بوجود ميآيند. مثلا چاقوي ليزري ، چاقوي پلاسمايي و ... چند نمونه از اين موارد فوقالعاده زياد هستند. اما براي استفاده بهينه از اين وسايل و جلوگيري از صدمات جانبي آنها كه جان بيماراني را كه بوسيله اين ابزار مورد درمان قرار ميگيرند، وجود متخصصين فيزيك پزشكي ، امري اجتناب ناپذير است. بنابراين بايد در اين زمينه سرمايهگذاري بيشتري انجام شده و نسبت به تربيت چنين افرادي اقدام شود، تا ما نيز در آينده بتوانيم از اين حيث به خودكفايي برسيم و شاهد هيچگونه آسيبي ناشي از استفاده نادرست اين ابزارها نباشيم.
افزايش سرطان سينه با مصرف چيپس در كودكي
دختراني كه در كودكي چيپس يا سيب زميني سرخ كرده مي خورند در بزرگسالي بيشتر به سرطان سينه مبتلا مي شوند.به ازاي مصرف هر وعده چيپس در هفته در سنين پيش دبستاني خطر ابتلا به سرطان سينه در سنين بالاتر افزايش مي يابد.
در يك مطالعه اطلاعات مربوط به 582 زن مبتلا به سرطان سينه با 1569 زن سالم در سال 1993 با يكديگر مقايسه شد.بررسي رژيم غذايي اين زنان در سنين سه تا پنج سالگي نشان داد خوردن چيپس يك بار در هفته قبل از پنج سالگي خطر ابتلا به سرطان سينه در 60سالگي را 27% افزايش مي دهد.
مصرف سيب زميني اين خطر را افزايش نمي دهد اما سيب زميني سرخ شده در روغن هاي سرشار از چربي هاي اشباع و اسيدهاي چرب خطر سرطان سينه را افزايش مي دهد.
تفذيه در سال هاي اول زندگي تاثير چشمگيري در بروز بيماري ها در سنين بالاتر دارد.مطالعه ي جديد شواهدي ارائه مي كند كه سرطان سينه از مراحل اوليه ي زندگي ريشه مي گيرد و عادات غذايي زنان در خردسالي خطر ابتلا به بعضي انواع بيماري ها را در بزرگسالي تعيين مي كند.
بزرگترين حشره ي دنيا كدام است؟
بزرگترين حشره ي دنيا نوعي سوسك ها هستند كه در آفريقا زندگي مي كنند.
اشعه مادون قرمز
مادون در لغت به معناي زير دست و قرمز به معناي هر چه به رنگ خون باشد، است. پس ميتوان گفت كه مادون قرمز اشعه بسيار ريز و قرمز رنگ است.
اطلاعات اوليه
كشف هرسل اولن گام در ايجاد پديدهاي كه ما آن را طيف الكترومغناطيسي ميناميم. نور مرئي و پرتوهاي مادون قرمز دو نمونه اشكال فراواني از انرژي هستند كه توسط تمام اجسام موجود در زمين و اجرام آسماني تابانده ميشوند. مادون قرمز در طيف الكترومغناطيسي داراي محدوده طول موجي بين 0.78 تا 1000 ميكرو متر است. تنها با مطالعه اين تشعشعات است كه ميتوانيم اجرام آسماني را تشخيص و تميز دهيم و تصويري كامل از چگونگي ايجاد جهان و تغييرات آن بدست آوريم. در سال 1800 سر ويليام هرشل يك نمونه نامرئي از تشعشعات را كشف كرد كه اين نمونه دقيقا زير بخش قرمز طيف مرئي قرار داشت. او اين شكل از تشعشعات را مادون قرمز ناميد.
سير تحولي و رشد
Great house و همكارانش طي مطالعهاي تاثير ليزر مادون قرمز را به انتقال عصبي ، عصب راديال بررسي كردند. زمان تاخير ، دامنه پتانسيل عمل و دما ، متغيرهاي مورد آزمايش مشاهده نشد.Lynn Snyder و همكارانش اثر ليزر كم توان هليوم - نئون را بر زمان تاخير شاخه حسي عصب راديال در دو گروه ليزر و پلاسبو بررسي نمودند و مشاهده كردند كه در گروه ليزر ، افزايش معني دارا در زمان تاخير حسي پس از بكارگيري ليزر ايجاد گرديده است.
Bas Ford و همكارانش طي مطالعهاي اثر ليزر كم توان هليوم - نئون را بر شاخه حسي اعصاب راديال و مدين بررسي كردند. هيچ اختلاف معني داري در دامنه پتانسيل عمل ، زمان تاخير و دما ساعد بعد از بكارگيري ليزر مشاهده نشد.Baxter و همكارانش افزايش معني دار در زمان تاخير عصب مدين بعد از بكارگيري ليزر گرارش كردند. Low و همكارانش كاهش دما را به دنبال تابش ليزر كم توان مادون قرمز ديدند.
نتايج اشعه مادون قرمز
گرمايي كه ما از خورشيد يا از يك محيط گرم احساس ميكنيم، همان تشعشعات مادون قرمز يا به عبارتي انرژي گرمايي است. حتي اجسامي كه فكر ميكنيم خيلي سرد هستند، نيز از خود انرژي گرمايي منتشر ميسازند (يخ و بدن انسان). سنجش و ارزيابي انرژي مادون قرمز ساطع شده از اجرام نجومي به علت اينكه بيشترين جذب را در اتمسفر زمين دارند مشكل است. بنابراين بيشتر ستاره شناسان براي مطالعه انتشار گرما از اين اجرام از تلسكوپهاي فضايي استفاده ميكنند.
مادون قرمز در نجوم
تلسكوپها و آشكارسازهايي كه توسط ستاره شناسان مورد استفاده قرار ميگيرند نيز از خودشان انرژي گرمايي منتشر ميسازند. بنابراين براي به حداقل رساندن اين تاثيرات نامطلوب و براي اينكه بتوان حتي تشعشعات ضعيف آسماني را هم آشكار ساخت، اخترشناسان معمولا تلسكوپها و تجهيزات خود را به درجه حرارتي نزديك به 450?F ، يعني درجه حرارتي حدود صفر مطلق ، ميرسانند. مثلا در يك ناحيه پرستاره ، نقاطي كه توسط نور مرئي قابل رويت نيستند، با استفاده از تشعشعات مادون قرمز بخوبي نشان داده ميشود. همچنين مادون قرمز ميتواند چند كانون داغ و متراكم را همره با ابرهايي از گاز و غبار نشان دهد. اين كانونها شامل مناطق پرستارهاي هستند كه در واقع ميتوان آنها را محل تولد ستارهاي جديد دانست. با وجود اين ابرها ، رويت ستارههاي جديد با استفاده از نور مرئي به سختي امكانپذير است.
اما انتشار گرما باعث آشكار شدن آنها در تصاوير مادون قرمز ميشود. اختر شناسان با استفاده از طول موجهاي بلند مادون قرمز ميتوانند به مطالعه توزيع غبار در مراكزي كه محل شكل گيري ستارهها هستند، بپردازند. با استفاده از طول موجهاي كوتاه ميتوان شكافي در ميان گازها و غبارهاي تيره و تاريك ايجاد كرد تا بتوان نحوه شكل گيري ستارههاي جديد را مورد مطالعه قرار داد. فضاي بين ستارهاي در كهكشان راه شيري ما نيز از تودههاي عظيم گاز و غبار تشكيل شده است. اين فضاهاي بين ستارهاي يا از انفجارهاي شديد نواخترها ناشي شدهاند و يا از متلاشي شدن تدريجي لايههاي خارجي ستارههايي جديد از آن شكل ميگيرند. ابرهاي بين ستارهاي كه حاوي گاز و غبار هستند، در طول موجهاي بلند مادون قرمز خيلي بهتر آشكار ميشوند (100 برابر بيشتر از نور مرئي).
اخترشناسان براي ديدن ستارههاي جديد كه توسط اين ابرها احاطه شدهاند، معمولا از طول موجهاي كوتاه مادون قرمز براي نفوذ در ابرهاي تاريك استفاده ميكنند. اخترشناسان با استفاده از اطلاعات بدست آمده از ماهوارهاي نجومي مجهز به مادون قرمز صفحات ديسك مانندي از غبار را كشف كردند كه اطراف ستارهها را احاطه كردهاند. اين صفحات احتمالا حاوي مواد خامي هستند كه تشكيل دهنده منظومههاي شمسي هستند. وجود آنها خود گوياي اين است كه سيارهها در حال گردش حول ستارهها هستند.
مادون قرمز در پزشكي
اگر نگاه دقيق و علمي به يك طيف الكترومغناطيسي بيندازيم، ميبينيم كه از يك طرف طيف تا سوي ديگر آن ، انواع تشعشعات و پرتوها بر اساس طول موج و فركانسهاي مختلف قرار دارند، از آن جمله ميتوان به تشعشعات گاما ، اشعه ايكس ، ماوراي بنفش ، نور مرئي ، مادون قرمز و امواج راديويي اشاره كرد. هر كدام از اين پرتوها و تشعشعات همگام با پيشرفت بشر ، به نوبه خود چالشهايي را در زمينههاي علمي پديد آوردهاند كه در اينجا علاوه بر كاربرد مادون قرمز در شاخه ستاره شناسي ، اشارهاي به كارآيي چشمگيري اين پرتو در رشته پزشكي خواهيم داشت.
كاربرد درماني مادون قرمز
بكار بردن گرما يكي از متداولترين روشهاي درمان فيزيكي است. از موارد استعمال درماني مادون قرمز موارد زير را ميتوان ذكر كرد.
تسكين درد
با وجود حرارت ملايم ، كاهش درد به احتمال زياد بواسطه اثر تسكيني بر روي پايانههاي عصبي ، حسي ، سطحي است. همچنين به علت بالا رفتن جريان خون و متعاقب آن متفرق ساختن متابوليتها و مواد دردزاي تجمع در بافتها ، درد كاهش مييابد.
استراحت ماهيچه
تابش اين اشعه راه مناسبي براي درمان اسپاسم و دستيابي به استراحت عضلاني ميباشد.
افزايش خون رساني
در درمان زخمهاي سطحي و عفونتهاي پوستي ، براي اينكه فرآيند ترميم به خوبي انجام گيرد، بايد به مقدار كافي خون به ناحيه مورد نظر برسد و در صورت وجود عفونت نيز افزايش گردش خون سبب افزايش تعداد گلبولهاي سفيد و كمك به نابودي باكتريها ميكند. از اين پرتو ميتوان براي درمان مفصل آرتوريتي و ضايعات التهابي نيز استفاده كرد.
كاربرد تشخيصي مادون قرمز
از مهمترين كابردهاي تشخيصي آن ميتوان توموگرافي را نام برد. اصطلاح ترموگرافي به عمل ثبت و تفسير تغييراتي كه در درجه حرارت سطح پوست بدن رخ ميدهد، اطلاق ميشود. تصوير حاصل از اين روش كه توموگرام ناميده ميشود، بخش الگوي حرارتي سطح بدن را نشان ميدهد. در توموگرافي ، آشكار ساز ، تشعشع حرارتي دريافت شده توسط دوربين را به يك سيگنال الكترونيكي تبديل ميكند و سپس آن را علاوه بر تقويت بيشتر ، پردازش ميكند تا اينكه يك صفحه كاتوديك مثل مونيتور تلويزيون آشكار شود.
تصاوير بدست آمده به صورت سايههاي خاكستري رنگ ميباشند، بدين معني كه سطوح سردتر به صورت سايههاي خاكستري روشن ديده ميشوند و در نوع رنگي آن نيز نواحي گرم ، رنگ قرمز و نواحي سرد ، رنگ روشن خواهند داشت. درجه حرارت پوست بدن در نتيجه فرآيندهاي فيزيكي ، فيزيولوژيك طبيعي يا بيماري تغيير ميكند. از اين خاصيت تغيير گرمايي در عضوي خاص يا در سطح بدن براي آشكارسازي يك بيماري استفاده ميشود كه مهمترين آنها به قرار زير است.
- بيماري پستان : وسيع ترين جنبه كاربردي توموگرافي در آشكار سازي سرطانهاي پستاني است.
زيرا روشي كاملا مطمئن و بدون آزار است.
از پرتوهاي يونيزان استفاده نميشود.
روشي كاملا سريع ، راحت و ارزان است.
به دليل بي ضرر بودن از قابليت تكراري بسيار زيادي برخوردار است.
كاربرد ترموگرافي در مامائي
چون جفت از فعاليت بيولوژيكي زيادي برخوردار است. درجه حرارت حاصله در اين محل بطور قابل ملاحظهاي از بافتهاي اطراف بيشتر است. پس ميتوان از توموگرافي براي تعيين محل جفت استفاده كرد.
ضررهاي مادون قرمز
از طرف ديگر خطرهايي نيز در استفاده از مادون قرمز وجود دارد كه ميتوان به سوختگي الكتريكي (در اثر اتصال بدن به مدارات الكتريكي دستگاه) سر درد ، توليد ضعيف در بيمار و آسيب به چشمها در اثر تابش مستقيم پرتو اشاره كرد.




