تازه‌های علمی
713 subscribers
38 photos
3 videos
2.11K links
🔹 پوشش آخرین یافته‌ها از اعماق کیهان‌ و فیزیک تا دنیای ژنتیک، نوآوری‌های مهندسی، باستان‌شناسی و هوش مصنوعی، همه به زبانی قابل فهم.
Download Telegram
🔺 جمجمه‌ی مخروطی ۶۲۰۰ ساله با ضربه‌ی مرگبار در ایران کشف شد!
(معمای مرگ زن جوان در عصر مس)

🔹 باستان‌شناسان ایرانی در گورستان «چگا سفلا» (جنوب شرقی خوزستان) جمجمه‌ی زنی جوان را کشف کرده‌اند که ۶۲۰۰ سال پیش با ضربه‌ای شدید به سر کشته شده است. نکته شگفت‌انگیز: جمجمه این زن در کودکی به‌صورت عمدی مخروطی شکل شده بود!

🟡 یافته‌های کلیدی:
🔹 تغییر شکل عمدی جمجمه:
جمجمه در کودکی با بانداژ دائمی تغییر شکل داده بود - روشی رایج در برخی فرهنگ‌های باستانی برای تمایز اجتماعی یا زیبایی.

🔹 ضربه مرگبار:
اسکن CT نشان می‌دهد ضربه‌ی گسترده توسط شی پهن (احتمالاً تبر یا گرز) باعث شکستن استخوان‌های نازک‌ترِ ناشی از تغییر شکل جمجمه شده است.

🔹 مرگ فوری:
الگوی شکستگی و نازکی دیپلوئه (لایه اسفنجی استخوان) ثابت می‌کند ضربه بلافاصله پس از اصابت باعث مرگ شده است.

چرا جمجمه‌های تغییرشکل‌یافته آسیب‌پذیرتر بودند؟
فرآیند تغییر شکل جمجمه در کودکی، استخوان‌ها را نازک‌تر و دیپلوئه (لایه میانی جذب‌کننده ضربه) را تحلیل می‌برد. این جمجمه‌ها تا ۴۰% مقاومت کمتری در برابر ضربه داشتند!

🔍 معمای حل‌نشده:
- آیا این ضربه قتل عمدی بوده یا حادثه؟
- چرا با وجود وضعیت خاص، او در گور دسته‌جمعی با دیگران دفن شده است؟
- آیا تغییر شکل جمجمه با موقعیت اجتماعی او مرتبط بود؟

«شدت ضربه به‌حدی بود که حتی جمجمه‌های طبیعی را نیز می‌شکست. ما تنها یک جمجمه تغییرشکل‌یافته با آسیب و یک جمجمه طبیعی شکسته در چگا سفلا داریم؛ پس نمی‌توان آسیب را صرفاً به تغییر شکل ربط داد.»

مهدی علی‌رضازاده، سرپرست تحقیق

[منبع] [منبع]
🆔 @Science_Focus
#باستان‌شناسی #تاریخ_بشر #ایران_باستان
🔺 کشف کلید عصبی کاهش وزن: راه‌حل جدید برای درمان چاقی بدون عوارض

🔹 پژوهشگران دانشگاه گوتنبرگ سوئد در مطالعه‌ای نوآورانه، گروه خاصی از نورون‌ها در «مجتمع دورسال واگال» (dorsal vagal complex - DVC) مغز را شناسایی کرده‌اند که مسئول اثرات کاهش‌وزن داروی سمه‌گلوتاید (semaglutide) هستند، بدون آن‌که عوارض جانبی مانند تهوع یا تحلیل عضلات را ایجاد کنند. این کشف می‌تواند به تولید نسل جدید داروهای ضدچاقی با عوارض کمتر منجر شود.

🔹 سمه‌گلوتاید (با نام‌های تجاری اوزمپیک و وگووی) که در ابتدا برای درمان دیابت نوع۲ توسعه یافت، به‌دلیل اثرات کاهش‌وزن چشمگیر (≈۱۵% وزن بدن در ۶۸ هفته) مورد توجه قرار گرفت. با این حال، عوارضی مانند تهوع و کاهش توده عضلانی، چالش‌های مهمی در درمان ایجاد می‌کردند.

چگونه مغز وزن را کنترل می‌کند؟
سمه‌گلوتاید با فعال‌سازی گیرنده‌های GLP-1 در مغز عمل می‌کند. این مطالعه نشان می‌دهد که:
- نورون‌های حاوی ژن Adcyap1 در ناحیه DVC، مسئول اصلی کاهش اشتها و چربی‌سوزی هستند.
- فعال‌سازی مصنوعی این نورون‌ها در موش‌ها، کاهش وزن بدون عوارض جانبی قابل‌توجه ایجاد کرد.
- حذف این نورون‌ها، اثرات مفید دارو را کاهش داد، درحالی‌که عوارض جانبی باقی ماند.

🔹 دستاورد کلیدی:
«این نورون‌ها مانند کلید جداگانه‌ای برای کاهش وزن و عوارض جانبی عمل می‌کنند. با هدف‌گیری انتخابی آن‌ها، می‌توان داروهایی طراحی کرد که فقط اثرات مطلوب را فعال می‌کنند.»

جولیا تیخیدور-دولوفئو، نویسنده اصلی مطالعه

چرا حفظ توده عضلانی حیاتی است؟
کاهش عضلات (سارکوپنی) به‌ویژه در سالمندان می‌تواند منجر به ضعف و افزایش آسیب‌پذیری شود. رویکرد جدید از این خطر جلوگیری می‌کند.

🔹 این یافته‌ها که در مجله معتبر Cell Metabolism منتشر شده‌اند، نه‌تنها مکانیسم سمه‌گلوتاید را روشن می‌کنند، بلکه پنجره‌ای به سوی درمان‌های شخصی‌سازی‌شده برای چاقی باز می‌کنند. گام بعدی پژوهشگران، توسعه داروهایی است که به‌طور اختصاصی این نورون‌ها را هدف قرار دهند.

[منبع]
🆔 @Science_Focus
#علوم_عصبی #درمان_چاقی #پزشکی
🔺 نخستین مشاهده‌ی «برج‌های گوشتی» کرم‌ها در طبیعت!

🔹 پژوهشگران «مؤسسه ماکس پلانک» آلمان برای اولین‌بار موفق به ثبت تشکیل برج‌های زنده توسط کرم‌های لوله‌ای (nematodes) در طبیعت شدند. این رفتار جمعی که پیش‌ازاین فقط در آزمایشگاه مشاهده شده بود، اکنون در میوه‌های درحال پوسیدن باغ‌های اطراف دانشگاه کُنستانتس ثبت شده است.

🔹 ویدئوهای گرفته‌شده نشان می‌دهد کرم‌های میکروسکوپی با بالا رفتن از بدن یکدیگر، برج‌های متحرکی تشکیل می‌دهند تا:
- با چسبیدن به مگس‌های میوه جابه‌جا شوند
- از موانع بگذرند
- به مناطق جدید دسترسی پیدا کنند

چرا این کشف مهم است؟
پروفسور سرنا دینگ، سرپرست تحقیق توضیح می‌دهد:
«این رفتار دهه‌ها در جامعه علمی به افسانه شبیه بود! تأیید وجود برج‌ها در طبیعت دو نکته کلیدی را اثبات می‌کند:
۱.
پدیده‌ای واقعاً کاربردی در زندگی کرم‌هاست (نه صرفاً رفتاری آزمایشگاهی)
۲
. سازوکار جدیدی برای پراکنش جمعیت (dispersal) در جانداران میکروسکوپی است»

یافته‌های شگفت‌انگیز:
- برج‌ها تنها از یک گونه کرم ساخته می‌شوند
- همه در ساخت برج مشارکت فعال دارند
- برج‌ها به محرک‌های خارجی (مثل لمس) پاسخ جمعی می‌دهند
- کرم‌ها در مرحله "داوِر" (dauer) - فاز مقاومت در شرایط سخت - این رفتار را بیشتر نشان می‌دهند

[منبع]
🆔 @Science_Focus
#رفتار_جانوری #زیست‌شناسی #کشف_جدید
🔺 غلظت بی‌سابقه کربن دی‌اکسید در جو زمین طی میلیون‌ها سال

🔹 داده‌های جدید سازمان ملی اقیانوسی و جوی آمریکا (NOAA) و دانشگاه کالیفرنیا نشان می‌دهد که غلظت جهانی کربن دی‌اکسید (CO₂) در ماه مه ۲۰۲۵ برای نخستین بار از مرز ۴۳۰ بخش در میلیون (ppm) عبور کرده است. این رقم نسبت به سال گذشته بیش از ۳ ppm افزایش داشته و بالاترین سطح ثبت‌شده در تاریخ معاصر است.

🔹 رالف کیلینگ، اقلیم‌شناس مؤسسه اقیانوس‌شناسی اسکریپس، تأکید می‌کند: «آخرین باری که زمین چنین سطوح بالایی از CO₂ را تجربه کرد، احتمالاً بیش از ۳۰ میلیون سال پیش بود؛ زمانی که آب‌وهوا به‌کلی متفاوت بود و انسان‌ها در زمین حضور نداشتند». سرعت این افزایش نیز نگران‌کننده است: از دوران پیشاصنعتی (حدود ۲۸۰ ppm) تاکنون، غلظت CO₂ بیش از ۵۰% رشد کرده است.

منحنی کیلینگ (Keeling Curve) که تغییرات CO₂ جو را از ۱۹۵۸ ثبت می‌کند، نشان‌دهنده شتاب افزایشی ناشی از فعالیت‌های انسانی است. کربن دی‌اکسید به‌عنوان یک گاز گلخانه‌ای، قرن‌ها در جو باقی می‌ماند و با به‌دام‌اندازی گرمای خورشید، موجب افزایش دمای زمین، ذوب یخ‌های قطبی، بالا آمدن سطح دریاها و تشدید رویدادهای اقلیمی می‌شود. عبور از آستانه ۴۰۰ ppm در سال ۲۰۱۳ یک نقطه عطف هشداردهنده بود و پیش‌بینی می‌شود تا ۳۰ سال آینده به ۵۰۰ ppm برسد.

🔹 دانشمندان هشدار می‌دهند این روند ادامه‌دار نشان‌دهنده ناکافی بودن اقدامات جهانی برای مهار انتشار گازهای گلخانه‌ای است. کیلینگ با بیان «سال دیگر، رکورد دیگر» این وضعیت را «غم‌انگیز» خواند و تأکید کرد:
«ما تمدن خود را بر اساس اقلیم دیروز بنا کرده‌ایم».


[منبع]
🆔 @Science_Focus
#تغییرات_آب_وهوا #محیط_زیست #گرمایش_جهانی
😭1
🔺 کشف قدرتمندترین انفجارهای کیهانی پس از مه‌بانگ: «اِن‌تی‌های افراطی»

🔹 اخترشناسان قدرتمندترین انفجارهای کیهانی پس از مه‌بانگ (Big Bang) را کشف و آن‌ها را «رویدادهای گذرای هسته‌ای افراطی» (Extreme Nuclear Transients یا ENTs) نامیده‌اند.

🔹 این انفجارهای فوق‌انرژی زمانی رخ می‌دهند که ستاره‌هایی با جرم حداقل ۳ برابر خورشید، توسط سیاهچاله‌های کلان‌جرم (supermassive black holes) متلاشی می‌شوند. اگرچه پیش‌تر نیز انفجارهای مشابه دیده شده بود، اما نمونه‌های جدید آن‌قدر پرانرژی هستند که به عنوان پدیده‌ای کاملاً جدید طبقه‌بندی می‌شوند.

🔹 «جیسون هینکل» از دانشگاه هاوایی، سرپرست این مطالعه می‌گوید:
«این اِن‌تی‌های افراطی با درخشندگی تقریباً ۱۰ برابر نمونه‌های معمول، رفتار کاملاً متفاوتی دارند. هنگامی که این شعله‌های طولانی‌مدت را از مرکز کهکشان‌های دوردست دیدم، می‌دانستم با پدیده‌ای بی‌سابقه روبرو هستم.»


🔹 کشف این انفجارها از طریق تحلیل داده‌های فضاپیمای «گایا» (Gaia) متعلق به آژانس فضایی اروپا و رصدخانه «زویکی» (Zwicky Transient Facility) انجام شد. یکی از این انفجارها با نام Gaia18cdj، ۲۵ برابر بیش‌تر از پرانرژی‌ترین ابرنواختر (supernova) شناخته‌شده، انرژی آزاد کرده است.

تفاوت اِن‌تی‌های افراطی با رویدادهای متداول:
- رویدادهای اختلال جزرومدی (Tidal Disruption Events یا TDEs): زمانی رخ می‌دهند که نیروی گرانش سیاهچاله‌ها ستاره‌ها را متلاشی می‌کند. این رویدادها معمولاً تنها چند ساعت دوام می‌آورند.
- اِن‌تی‌های افراطی (ENTs): نه تنها درخشان‌ترند، بلکه برای سال‌ها درخشندگی خود را حفظ می‌کنند و حتی از پرنورترین ابرنواخترها نیز انرژی بیش‌تری آزاد می‌کنند.

🔹 به گفته «بنجامین شپی» (همکار پژوهش):
درخشندگی خارق‌العاده این انفجارها امکان مطالعه سیاهچاله‌ها در کهکشان‌های دوردست را فراهم می‌کند. رصد آن‌ها به درک چگونگی رشد سیاهچاله‌ها در زمانی که جهان نصف سن کنونی خود را داشت، کمک می‌کند.


[منبع]
🆔 @Science_Focus
#اخترفیزیک #سیاهچاله #کیهان‌شناسی
🔺 کشف سنگین‌ترین هسته گسیل‌کننده پروتون: نوع جدیدی از هسته اتمی

🔹 برای نخستین بار در نزدیک به ۳۰ سال گذشته، سنگین‌ترین هسته اتمی که از طریق گسیل پروتون (proton emission) واپاشی می‌کند، شناسایی شد. این کشف توسط آزمایشگاه شتاب‌دهنده دانشگاه ییواسکیلا (Jyväskylä) فنلاند و با همکاری بین‌المللی متخصصان فیزیک نظری هسته‌ای انجام شد.

🔹 هسته جدید که سبک‌ترین ایزوتوپ شناخته‌شده آستاتین (¹⁸⁸At) است، از ۸۵ پروتون و ۱۰۳ نوترون تشکیل شده. «هننا کوکونن» سرپرست تحقیق توضیح می‌دهد:
«گسیل پروتون شکل نادری از واپاشی رادیواکتیو است که در آن هسته برای رسیدن به پایداری، پروتون ساطع می‌کند.»


چالش‌های پژوهش:
- هسته‌های اگزوتیک (exotic nuclei) مانند ¹⁸⁸At به دلیل نیمه‌عمر کوتاه و مقطع تولید پایین، به‌دشواری مطالعه می‌شوند.
- تولید این هسته از طریق واکنش گداخت-تبخیر (fusion-evaporation reaction) با بمباران هدف نقره‌ای توسط پرتوهای یون ⁸⁴Sr انجام شد.
- شناسایی با استفاده از سیستم آشکارساز جداکننده پس‌زنی RITU (RITU recoil separator) صورت گرفت.

🔹 یافته‌های کلیدی:
1. این هسته ساختار پرولِیت (prolate) قوی دارد؛ یعنی شکلی شبیه «هندوانه» (watermelon-shaped).
2. داده‌ها نشان‌دهنده تغییر رفتار انرژی پیوندی پروتون ظرفیتی (valence proton) است که احتمالاً ناشی از برهم‌کنشی بی‌سابقه در هسته‌های سنگین است.

اهمیت کشف:
- آخرین کشف مشابه به سال ۱۹۹۶ بازمی‌گردد.
- این دومین کشف ایزوتوپ توسط «هانا کوکونن» پس از شناسایی ¹⁹⁰At در رساله کارشناسی ارشد اوست.
- پژوهش‌های مشابه درک ما از مرزهای ماده و ساختار هسته اتمی را دگرگون می‌کند.

[منبع] [منبع] [منبع]
🆔 @Science_Focus
#فیزیک_هسته‌ای #شکافت_اتمی #ایزوتوپ
🔺 نهنگ‌های کنجکاو: حلقه‌های حبابی به‌سمت انسان‌ها!

🔹 برای نخستین بار، تیمی از دانشمندان موسسه SETI و دانشگاه کالیفرنیا رفتار جدیدی در نهنگ‌های گوژپشت (humpback whales) ثبت کرده‌اند: تولید حلقه‌های حبابی بزرگ شبیه «حلقه‌های دود» هنگام تعامل دوستانه با انسان‌ها! این پژوهش در Marine Mammal Science منتشر شده است.

🔹 برخلاف رفتارهای شناخته‌شده نهنگ‌ها مانند استفاده از حباب برای شکار طعمه یا رقابت جنسی، این حلقه‌های حبابی (bubble rings) ظاهراً با هدف بازی یا ارتباط تولید می‌شوند. «فرد شارپ» سرپرست تحقیق توضیح می‌دهد:
«آن‌ها عمداً حلقه‌ها را به‌سمت ما می‌فرستند تا پاسخی دریافت کنند یا ارتباط برقرار کنند.»


جزئیات شگفت‌انگیز:
- مطالعه ۱۲ مورد مستند از تولید حلقه‌ها توسط ۱۱ نهنگ در سراسر جهان
- حلقه‌های پولوئیدی گردابی (poloidal vortex rings) با ساختار فیزیکی متمایز از تورهای حبابی (bubble nets)
- نهنگ‌ها به‌طور داوطلبانه به قایق‌ها و شناگران نزدیک می‌شوند

🔹 این کشف بخشی از پروژه WhaleSETI برای مطالعه هوش غیرانسانی است. «لورنس دویل» از SETI تأکید می‌کند:
«رفتار کنجکاوی در نهنگ‌ها، فرضیه تمایل موجودات هوشمند به ارتباط را تقویت می‌کند.»


[منبع] [منبع]
🆔 @Science_Focus
#زیست‌شناسی_دریایی #هوش_حیوانات #اکولوژی
تازه‌های علمی
🔺 زمین از برخورد سیارک «نابودگر شهرها» جان سالم به در برد، اما ناسا هشدار می‌دهد ماه ممکن است به این شانس دست نیابد 🔹 برای هفته‌ها، سیارک ۲۰۲۴ YR4 توجه دانشمندان و مردم جهان را به خود جلب کرده بود. این سیارک که عرض آن تا ۲۹۵ فوت (حدود ۹۰ متر) تخمین زده می‌شد،…
🔺 هشدار ناسا: سیارک ۲۰۲۴ YR4 با ۴.۳٪ احتمال ممکن است به ماه برخورد کند

🔹 تلسکوپ فضایی جیمز وب ناسا (James Webb Space Telescope) به‌روزرسانی جدیدی در مورد سیارک 2024 YR4 ارائه کرده است که مسیر آن را با دقت بیشتری مشخص می‌کند. این سیارک که پیش از این به دلیل احتمال برخورد با ماه مورد توجه بود، اکنون با دقت بالاتری رصد می‌شود. طبق گزارش ناسا، مشاهدات تلسکوپ وب احتمال برخورد این سیارک با ماه را از ۳.۸٪ به ۴.۳٪ افزایش داده است.

🔹 سیارک 2024 YR4 اولین بار در دسامبر ۲۰۲۴ کشف شد و در ابتدا خطر کمی برای برخورد با زمین داشت، اما مشاهدات بعدی این خطر را رد کردند. با این حال، به دلیل نزدیکی مسیر آن به ماه در دسامبر ۲۰۳۲، همچنان برای کارشناسان دفاع سیاره‌ای جذاب باقی مانده است. این سیارک در حال حاضر آنقدر دور است که با تلسکوپ‌های زمینی قابل رصد نیست و اینجاست که قدرت دوربین فروسرخ نزدیک وب (NIRCam) به کار می‌آید.

مرکز مطالعات اجسام نزدیک به زمین ناسا (CNEOS) بخشی از آزمایشگاه پیش‌رانش جت (JPL) است که وظیفه محاسبه و رصد مدارهای سیارک‌ها و دنباله‌دارهایی را بر عهده دارد که ممکن است به زمین نزدیک شوند. این مرکز با تحلیل داده‌ها، خطرات احتمالی برخورد را ارزیابی می‌کند.

🔹 مشاهدات دقیق وب به دانشمندان اجازه داده است تا پیش‌بینی‌ها در مورد مسیر این سیارک را تا ۲۰٪ بهبود بخشند. اگرچه احتمال برخورد با ماه کمی افزایش یافته است، کارشناسان تأکید می‌کنند که این یک رویداد بسیار بعید باقی می‌ماند.

حتی اگر این برخورد ۴.۳ درصدی رخ دهد، جای نگرانی نیست. این سیارک به اندازه‌ای بزرگ نیست که بتواند مدار ماه را به طور قابل‌توجهی تغییر دهد. از آنجایی که ماه جو ندارد، سیارک بدون سوختن به سطح آن برخورد کرده و یک دهانه برخوردی جدید ایجاد می‌کند؛ رویدادی که تأثیری بر زمین نخواهد داشت.

🔹 این مشاهدات نقش حیاتی تلسکوپ‌های فضایی مانند وب را در «دفاع سیاره‌ای» برجسته می‌کند. با ردیابی دقیق اجسام نزدیک به زمین، آژانس‌های فضایی می‌توانند برای تهدیدات آینده بهتر آماده شوند. ناسا انتظار دارد در سال ۲۰۲۸، زمانی که سیارک دوباره به زمین نزدیک‌تر شود، بتواند آن را با دقت بیشتری رصد کند.

[منبع]
🆔 @Science_Focus
#نجوم #سیارک #جیمز_وب #ناسا #دفاع_سیاره‌ای
🔺 «فلسفه مُرده است»؟ نگاهی به رابطه پر فراز و نشیب فیزیک و فلسفه

🔹 شاید شما هم جمله معروف استیون هاوکینگ را شنیده باشید، «فلسفه مرده است». برخی فیزیکدانان نیز فلسفه را موضوعی زائد و مزاحم برای علم واقعی می‌دانند. اما آیا واقعاً این‌گونه است؟ مقاله اخیر جیمز رید، استاد فلسفه دانشگاه آکسفورد، داستانی متفاوت را روایت می‌کند: داستان یک جدایی تلخ و یک آشتی ضروری.

🔹 فلسفه فیزیک، مطالعه نظام‌مند بهترین نظریه‌های فیزیکی ماست. این رشته می‌پرسد: «این نظریه چه ساختاری دارد؟»، «اگر این نظریه درست باشد، جهان چه شکلی خواهد بود؟». در واقع، فلسفه فیزیک را می‌توان نوعی «نقد هنری» برای خلاقانه‌ترین دستاوردهای ذهن بشر، یعنی نظریه‌های فیزیکی، دانست.

در گذشته، مرز مشخصی بین علم و فلسفه وجود نداشت. شخصیت‌هایی مانند ارسطو و بعدها نیوتن، همزمان بزرگ‌ترین دانشمندان و فیلسوفان زمان خود بودند. آن‌ها از ابزارهای فلسفی برای زیر سؤال بردن پیش‌فرض‌ها و بنا نهادن علم جدید استفاده می‌کردند. به این حوزه گسترده، «فلسفه طبیعی» (Natural Philosophy) می‌گفتند که مادر علوم امروزی محسوب می‌شود.

🔹 این پیوند عمیق در قرن بیستم تا حد زیادی از هم گسست. پس از انقلاب کوانتومی، نگرشی در فیزیک حاکم شد که می‌گفت وظیفه علم فقط پیش‌بینی نتایج آزمایشگاهی است، نه تلاش برای «فهم عمیق واقعیت». این نگرش که به «ابزارانگاری» معروف است، با شعار غیررسمی «خفه شو و محاسبه کن!» (!Shut up and calculate) ترویج می‌شد و جایی برای پرسش‌های بنیادین فلسفی باقی نمی‌گذاشت.

🔹 اما امروز، به نظر می‌رسد فیزیک در حال ورود به «عصر طلایی سوم» تعامل با فلسفه است. چرا؟ چون مدل استاندارد فیزیک ذرات تقریباً کامل شده و نظریه‌های جدیدتر (مانند نظریه ریسمان) با چالش‌های مفهومی عمیق و کمبود شواهد تجربی روبرو هستند. در چنین شرایطی، صرفاً «محاسبه کردن» کافی نیست و فیزیکدانان برای برداشتن گام بعدی، نیازمند تأملات عمیق فلسفی هستند.

🔹 امروزه، حوزه‌هایی مانند اطلاعات کوانتومی، کامپیوترهای کوانتومی و کیهان‌شناسی، سرشار از پرسش‌های بنیادینی هستند که در مرز فیزیک و فلسفه قرار دارند. به نظر می‌رسد فیزیک برای پیشرفت در مرزهای دانش، بار دیگر به آغوش مادر خود، یعنی فلسفه، بازگشته است.

[منبع]
🆔 @Science_Focus
#فلسفه_علم #فیزیک #تاریخ_علم
🔺 برای اولین بار: دانشمندان از «هندسه کوانتومی» پنهان در یک ماده جامد نقشه‌برداری کردند

🔹 در دنیای کوانتوم، یک ذره می‌تواند همزمان در چندین مکان باشد. وضعیت آن مانند یک موج پخش می‌شود که به آن «تابع موج» می‌گویند. اما درک تابع موج جمعیِ میلیاردها الکترون در یک ماده، تقریباً غیرممکن است. اکنون، فیزیکدانان راهی برای مشاهده دنیای پنهانی پیدا کرده‌اند که رفتار این الکترون‌ها را کنترل می‌کند: «هندسه کوانتومی».

تابع موج (Wave Function) چیست؟ آن را مانند یک «موج احتمال» تصور کنید. هرجای این موج بلندتر باشد، احتمال یافتن ذره در آنجا بیشتر است. تلاش برای اندازه‌گیری مستقیم تابع موج، آن را از بین می‌برد (فروریزش تابع موج)، به همین دلیل دیدن شکل کامل آن یک چالش بزرگ بوده است.

🔹 این هندسه پنهان را می‌توان به یک نقشه یا یک چشم‌انداز نامرئی تشبیه کرد. هر نقطه روی این نقشه، یک حالت ممکن برای الکترون‌های ماده را نشان می‌دهد. پستی و بلندی‌های این چشم‌انداز (که با «متریک کوانتومی» توصیف می‌شود) نشان می‌دهد که با تغییر کوچک در شرایط (مثلاً میدان مغناطیسی)، حالت ماده چقدر سریع تغییر می‌کند.

چرا نقشه هندسه کوانتومی یک کریستال شبیه دونات (Torus) است؟ در یک کریستال، اتم‌ها در یک شبکه تکرارشونده قرار دارند. به همین دلیل، فضای حالت‌های ممکن برای الکترون‌ها نیز تکرارشونده است. اگر روی نقشه این حالت‌ها در یک جهت حرکت کنید و از لبه خارج شوید، از لبه مقابل بازمی‌گردید. این ویژگی دقیقاً مانند حرکت روی سطح یک دونات (چنبره) است.

🔹 اخیراً، تیمی به رهبری ریکاردو کومین در MIT، برای اولین بار در تاریخ، موفق به نقشه‌برداری کامل از این هندسه کوانتومی برای یک کریستال واقعی (از نوع جامد کاگومه) شدند. آن‌ها با تاباندن نوع خاصی از نور (نور با قطبش دایره‌ای) به کریستال و اندازه‌گیری انرژی و سرعت الکترون‌های خارج شده، توانستند هم پستی و بلندی‌ها (متریک کوانتومی) و هم انحنای کلی این فضای پنهان (انحنای بِری) را ترسیم کنند.

🔹 این دستاورد یک ابزار کاملاً جدید برای مطالعه مواد کوانتومی است. فیزیکدانان امیدوارند با استفاده از این روش، بتوانند موادی با ویژگی‌های شگفت‌انگیز مانند «ابررسانایی در دمای اتاق» را کشف و مهندسی کنند؛ رؤیایی که می‌تواند همه چیز را، از محاسبات کوانتومی تا انرژی خورشیدی، متحول کند.

[منبع]
🆔 @Science_Focus
#کوانتوم #فیزیک #فیزیک_ماده_چگال #علم #فناوری #هندسه_کوانتومی
تازه‌های علمی
🔺 سیاره‌ای با باران آهنی و بادهای خشن: دنیایی شبیه به داستان‌های علمی‌تخیلی 🔹 سیاره‌ای به نام WASP-121 b که حدود ۹۰۰ سال نوری از ما فاصله دارد، یکی از عجیب‌ترین سیارات فراخورشیدی است که تا به حال کشف شده. این سیاره آنقدر داغ است که در آن باران‌های آهنی می‌بارد!…
🔺 تلسکوپ جیمز وب یک مولکول «پیشگامانه» را در ابرهای سوزان یک «سیاره جهنمی» کشف کرد

🔹 اخترشناسان با استفاده از تلسکوپ فضایی جیمز وب (JWST) مولکولی را در جو سوزان سیاره فراخورشیدی WASP-121b شناسایی کرده‌اند که هرگز پیش از این در جو هیچ سیاره‌ای دیده نشده بود. این سیاره یک غول گازی است که به دلیل شرایط فوق‌العاده خشن، لقب «سیاره جهنمی» را به خود اختصاص داده است.

🔹 سیاره WASP-121b که در فاصله ۸۸۰ سال نوری از ما قرار دارد، آنچنان به ستاره میزبان خود نزدیک است که در «قفل گرانشی» گرفتار شده. دمای سمت همیشه روز آن به ۳۰۰۰ درجه سانتی‌گراد می‌رسد و احتمالاً باران‌هایی از آهن مذاب و طوفان‌های سهمگین در آن رخ می‌دهد.

قفل گرانشی (Tidally Locked) یعنی چه؟ این پدیده زمانی رخ می‌دهد که یک جرم آسمانی (مانند ماه یا این سیاره) همیشه یک روی خود را به سمت جرمی که به دور آن می‌گردد، نگه می‌دارد. به همین دلیل، این سیاره یک سمت همیشه روز و سوزان و یک سمت همیشه شب و (نسبتاً) خنک‌تر دارد.

🔹 مشاهدات جدید جیمز وب، وجود گاز «سیلیکون مونوکسید (SiO)» را در سمت روز این سیاره آشکار کرد. این کشف از آن جهت پیشگامانه است که این مولکول برای اولین بار در جو یک سیاره شناسایی می‌شود.

چرا کشف سیلیکون مونوکسید (SiO) به شکل گاز مهم است؟ این مولکول روی زمین و در اکثر سیارات به شکل جامد یافت می‌شود، زیرا حالت گازی آن بسیار ناپایدار است. وجود گاز SiO در جو WASP-121b، گواهی بر دمای فوق‌العاده بالای این سیاره است که مانع از تبدیل آن به جامد می‌شود.

🔹 این مولکول نشانه حیات نیست، بلکه احتمالاً از مواد غنی از سیلیکات (مانند کوارتز) در سیارک‌هایی سرچشمه می‌گیرد که در جو سوزان این سیاره سوخته و بخار شده‌اند. این کشف سرنخ‌های مهمی درباره تاریخچه شکل‌گیری و نحوه مهاجرت غول‌های گازی به سمت ستاره‌هایشان در اختیار دانشمندان قرار می‌دهد.

[منبع]
🆔 @Science_Focus
#جیمز_وب #سیارات_فراخورشیدی #نجوم #اخترشیمی
تازه‌های علمی
🔺 نشانه‌های «امیدوارکننده» از امکان وجود حیات در سیاره‌ای فراخورشیدی 🔹 دانشمندان با استفاده از تلسکوپ فضایی جیمز وب، گازهایی را در جو سیاره‌ای به نام K2-18 b کشف کرده‌اند که روی زمین تنها توسط فرآیندهای زیستی تولید می‌شوند. این یافته می‌تواند قوی‌ترین نشانه…
🔺 کشف نشانه حیات در سیاره K2-18b؟ داستان واقعی یک مناظره علمی

🔹 چندی پیش، خبری هیجان‌انگیز در دنیای علم پیچید: تلسکوپ جیمز وب ممکن است در جو سیاره دوردست K2-18b، مولکولی به نام «دی‌متیل سولفید» (DMS) را شناسایی کرده باشد. این خبر از آن جهت مهم بود که این مولکول روی زمین، تقریباً به طور انحصاری توسط موجودات زنده (مانند فیتوپلانکتون‌ها) تولید می‌شود و می‌توانست یک «زیست‌نشانگر» بالقوه باشد.

🔹 اما تنها چند هفته بعد، تیم‌های تحقیقاتی دیگر با بررسی همان داده‌ها، نتایج متفاوتی گرفتند و اعلام کردند داستان پیچیده‌تر از این حرف‌هاست. این رفت و برگشت، یک پنجره کم‌نظیر به روی «فرایند علمی در عمل» است.

زیست‌نشانگر (Biosignature) چیست؟ به هر ماده، الگو یا پدیده‌ای گفته می‌شود که شواهد علمی از وجود حیات (در گذشته یا حال) ارائه دهد. این نشانه‌ها می‌توانند مولکول‌های خاصی در جو یک سیاره، یا حتی فسیل باشند.

🔹 منتقدان ادعای اولیه، چندین مسئله را مطرح کردند:
۱. داده‌های نویزی: داده‌های تلسکوپ وب همیشه میزانی از «نویز» دارند که می‌تواند سیگنال‌های ضعیف را مخدوش کند.
۲. مولکول‌های جایگزین: مولکول‌های دیگری (مانند اتان که نشانه حیات نیست) می‌توانند سیگنالی شبیه به DMS در داده‌ها ایجاد کنند.
۳. مدل‌سازی محدود: تیم اولیه در تحلیل خود، همه مولکول‌های محتمل دیگر را در نظر نگرفته بود.

استاندارد طلایی برای کشف: در علم، به خصوص فیزیک و نجوم، هر ادعایی یک «سطح اطمینان آماری» دارد که با واحد «سیگما» (sigma) بیان می‌شود. شواهد اولیه برای K2-18b در سطح ۳-سیگما بود که به معنای «سرنخ یا شواهد متوسط» است (احتمال خطای ۱ در ۳۷۰). اما برای اعلام یک «کشف قطعی» (مانند کشف بوزون هیگز)، به سطح اطمینان ۵-سیگما نیاز است (احتمال خطای ۱ در ۳.۵ میلیون).

🔹 این مناظره یک شکست نیست، بلکه یک موفقیت بزرگ برای علم است. این نشان می‌دهد که جامعه علمی چگونه با بررسی دقیق و نقد ادعاها، به تدریج به حقیقت نزدیک‌تر می‌شود. جستجو برای حیات فرازمینی یک ماراتن است، نه یک دوی سرعت و بار اثبات آن بسیار سنگین است. شاید روزی به آن برسیم، اما این مسیر با دقت، تردید و گفتگوی علمی طی خواهد شد.

[منبع]
🔅 مرتبط: مدل جدیدی برای شناسایی سیارات فراخورشیدیِ میزبان حیات
🆔 @Science_Focus
#زیست‌شناسی_فضایی #جیمز_وب #علم #فرایند_علمی #سیارات_فراخورشیدی #اخترشناسی
🔺 کشف شکل جدیدی از مغناطیس: گامی بزرگ به سوی کامپیوترهای اسپین‌ترونیک

🔹 فیزیکدانان مؤسسه MIT برای اولین بار در تاریخ، شکل جدیدی از مغناطیس را مشاهده کرده‌اند که می‌تواند راه را برای ساخت تراشه‌های حافظه سریع‌تر، متراکم‌تر و بسیار کم‌مصرف‌تر هموار کند. این کشف، افق جدیدی را به روی فناوری «اسپینترونیک» می‌گشاید.

🔹 این حالت مغناطیسی جدید که «مغناطیس موج-پی» (p-wave magnetism) نام گرفته، ترکیبی از دو شکل شناخته‌شده مغناطیس است: «فرومغناطیس» (مانند آهنربای یخچال که اسپین همه الکترون‌ها هم‌جهت است) و «آنتی‌فرومغناطیس» (که اسپین‌های همسایه مخالف هم هستند و اثر یکدیگر را خنثی می‌کنند).

اسپین الکترون چیست؟ به زبان ساده، اسپین یک ویژگی بنیادی کوانتومی در الکترون است که باعث می‌شود مانند یک قطب‌نمای بسیار کوچک عمل کند و یک جهت‌گیری مشخص (بالا یا پایین) داشته باشد.

🔹 در این کشف که در ماده‌ای به نام «نیکل یدید» (NiI2) صورت گرفت، اسپین اتم‌های نیکل یک الگوی مارپیچی منحصربه‌فرد ایجاد می‌کنند. این مارپیچ‌ها می‌توانند دو نوع جهت‌گیری داشته باشند که مانند دست چپ و راست، تصویر آینه‌ای یکدیگر هستند. breakthrough اصلی اینجاست: دانشمندان نشان دادند که می‌توانند با اعمال یک میدان الکتریکی ضعیف، جهت این مارپیچ را از «چپ‌گرد» به «راست‌گرد» تغییر دهند و بالعکس. این کار، جهت اسپین الکترون‌های در حال حرکت را کنترل می‌کند.

اسپین‌ترونیک (Spintronics) چیست؟ الکترونیک امروزی بر اساس «بار الکتریکی» الکترون‌ها کار می‌کند که حرکت آن باعث تولید گرما و اتلاف انرژی می‌شود. اما اسپینترونیک به جای بار، از «اسپین» الکترون برای ذخیره و پردازش اطلاعات استفاده می‌کند. این روش به طور چشمگیری (تا چندین برابر) کم‌مصرف‌تر و سریع‌تر است و می‌تواند به ساخت دستگاه‌هایی منجر شود که تقریباً داغ نمی‌شوند.

🔹 این توانایی برای کنترل اسپین با یک میدان الکتریکی ضعیف، رؤیای دستگاه‌های اسپینترونیک را یک قدم به واقعیت نزدیک‌تر می‌کند. اگرچه این پدیده فعلاً فقط در دماهای بسیار پایین (حدود منفی ۲۱۳ درجه سانتی‌گراد) مشاهده شده، اما این کشف راه را برای یافتن موادی با همین ویژگی در دمای اتاق باز می‌کند و می‌تواند سرآغاز یک انقلاب در دنیای محاسبات باشد.

[منبع]
🆔 @Science_Focus
#فیزیک #فناوری #اسپینترونیک #علم_مواد #کوانتوم #کامپیوتر
🔺 آیا علت آلزایمر در دهان شماست؟ ارتباط شگفت‌انگیز بیماری لثه و مغز

🔹 در سال‌های اخیر، فرضیه‌ای نگران‌کننده قوت گرفته است: آلزایمر ممکن است صرفاً یک بیماری ناشی از پیری مغز نباشد، بلکه محصول یک عفونت باشد. یک پژوهش برجسته، شواهد محکمی را برای یکی از مظنونان اصلی ارائه می‌دهد: باکتری عامل بیماری مزمن لثه.

🔹 در این پژوهش، دانشمندان باکتری Porphyromonas gingivalis را که عامل اصلی بیماری لثه است، در مغز بیماران فوت شده مبتلا به آلزایمر کشف کردند. اما مهم‌تر از آن، آنزیم‌های سمی این باکتری به نام «ژنژیپین‌ها» (gingipains) نیز در مغز آن‌ها شناسایی شد.

معمای علت و معلول: یک سؤال بزرگ همیشه وجود داشت: آیا بیماری لثه باعث آلزایمر می‌شود، یا افراد مبتلا به زوال عقل به دلیل عدم توانایی در رعایت بهداشت، دچار بیماری لثه می‌شوند؟ این تحقیق یک سرنخ کلیدی برای پاسخ به این سؤال پیدا کرد.

🔹 شگفت‌انگیزترین یافته این بود که محققان این آنزیم‌های سمی را در مغز افرادی نیز یافتند که با وجود داشتن آسیب‌های اولیه آلزایمر، هرگز در طول حیات خود رسماً مبتلا به زوال عقل تشخیص داده نشده بودند. این یافته نشان می‌دهد که عفونت مغزی با این باکتری یک «رویداد اولیه» است که می‌تواند سال‌ها قبل از بروز علائم شناختی رخ دهد، نه یک پیامد بیماری در مراحل پایانی.

بتا آمیلوئید (Aβ) چیست؟ این‌ها پروتئین‌های چسبناکی هستند که در مغز بیماران آلزایمری تجمع کرده و پلاک‌هایی را تشکیل می‌دهند. این پلاک‌ها به سلول‌های عصبی آسیب می‌زنند. آزمایش روی موش‌ها در این مطالعه نشان داد که عفونت با باکتری لثه، تولید این پروتئین‌های مضر را در مغز افزایش می‌دهد.

🔹 این پژوهش تأکید می‌کند که اگرچه هنوز برای نتیجه‌گیری قطعی زود است، اما ارتباط بین سلامت دهان و سلامت مغز جدی‌تر از آن چیزی است که تصور می‌شد. این یافته می‌تواند رویکردهای جدیدی را برای پیشگیری و درمان آلزایمر باز کند و اهمیت بهداشت دهان و دندان را دوچندان می‌کند.

[منبع]
🆔 @Science_Focus
#سلامتی #آلزایمر #مغز #بهداشت_دهان #پزشکی
🔺 هوش مصنوعی اسرار پنهان سیاه‌چاله‌ها را فاش می‌کند

🔹 همه ما تصاویر نمادین سیاه‌چاله‌های مرکز کهکشان راه شیری (Sagittarius A*) و کهکشان M87 را دیده‌ایم. اما داده‌های پشت این تصاویر، حاوی اطلاعات بسیار بیشتری بودند که استخراج آن‌ها دشوار بود. اکنون، تیمی از اخترشناسان با آموزش یک شبکه عصبی، قفل این اطلاعات را باز کرده‌اند.

🔹 این تیم تحقیقاتی به جای مقایسه داده‌های واقعی با تعداد انگشت‌شماری از مدل‌ها (کاری که قبلاً انجام می‌شد)، یک شبکه عصبی را با میلیون‌ها مجموعه داده شبیه‌سازی‌شده از سیاه‌چاله‌ها آموزش دادند. این هوش مصنوعی توانست با مقایسه داده‌های واقعی تلسکوپ افق رویداد (EHT) با این کتابخانه عظیم، به نتایج دقیق و شگفت‌انگیزی دست یابد.

شبکه عصبی در اینجا چه می‌کند؟ آن را به عنوان یک کارآگاه فوق‌هوشمند تصور کنید. این شبکه میلیون‌ها «سناریوی ممکن» از ظاهر یک سیاه‌چاله را یاد گرفته و سپس با نگاه کردن به داده‌های «واقعی» تلسکوپ، بهترین و محتمل‌ترین سناریویی را که با آن داده‌ها مطابقت دارد، پیدا می‌کند.

🔹 برخی از یافته‌های کلیدی این پژوهش:
- برای سیاه‌چاله راه شیری (Sagittarius A):* این سیاه‌چاله با سرعتی نزدیک به حداکثر سرعت ممکن در حال چرخش است و محور چرخش آن تقریباً به سمت زمین است.

- برای سیاه‌چاله M87:* این سیاه‌چاله نیز سریع می‌چرخد، اما نه به اندازه سیاه‌چاله ما. مهم‌تر اینکه، جهت چرخش آن برخلاف جهت چرخش گازهای در حال سقوط به درون آن است. این پدیده می‌تواند نشانه یک ادغام کهکشانی بزرگ در گذشته باشد.

قرص برافزایشی (Accretion Disk) چیست؟ این یک دیسک چرخان و داغ از گاز و غبار است که به دور سیاه‌چاله می‌چرخد و به تدریج به درون آن سقوط می‌کند. نوری که ما از اطراف سیاه‌چاله می‌بینیم، در واقع از همین قرص فوق‌العاده داغ ساطع می‌شود.

🔹 این پژوهش نشان می‌دهد که چگونه هوش مصنوعی می‌تواند به ابزاری قدرتمند برای استخراج حداکثر اطلاعات از داده‌های نجومی تبدیل شود و درک ما را از پیچیده‌ترین اجرام کیهان، عمیق‌تر کند.

[منبع]
🆔 @Science_Focus
#هوش_مصنوعی #سیاه_چاله #نجوم #اختر_فیزیک #تلسکوپ_افق_رویداد #علم_داده
🔺 فناوری انقلابی: تولید هیدروژن پاک مستقیماً از آب دریا ممکن شد

🔹 پژوهشگران دانشگاه شارجه به فناوری جدیدی دست یافته‌اند که می‌تواند یکی از بزرگترین موانع تولید هیدروژن سبز را از میان بردارد: تولید این سوخت پاک مستقیماً از آب دریا، بدون نیاز به آب شیرین و در مقیاس صنعتی.

🔹 هیدروژن یک سوخت پاک و امیدوارکننده است، اما تولید آن از طریق الکترولیز به آب خالص نیاز دارد که در بسیاری از نقاط جهان کمیاب است. این فناوری جدید با طراحی یک الکترود چندلایه و نوآورانه، این محدودیت بزرگ را برطرف می‌کند.

چرا تولید هیدروژن از آب دریا دشوار است؟ نمک‌های موجود در آب دریا، به ویژه یون‌های کلرید، به شدت خورنده هستند. در فرآیند الکترولیز، این یون‌ها به سرعت الکترودهای فلزی را از بین می‌برند و سیستم را پس از مدت کوتاهی از کار می‌اندازند. به همین دلیل، معمولاً ابتدا آب دریا را با هزینه‌های گزاف شیرین می‌کنند.

🔹 این الکترود جدید که برای مقاومت در برابر شرایط خشن آب دریا طراحی شده، می‌تواند برای بیش از ۳۰۰ ساعت به طور مداوم و با بازدهی ۹۸ درصد هیدروژن تولید کند. این دستاورد، فناوری را از مقیاس آزمایشگاهی به کاربرد صنعتی نزدیک می‌کند.

این الکترود جدید چگونه کار می‌کند؟ طراحی چندلایه آن مانند یک «محافظ هوشمند» عمل می‌کند. این الکترود یک فیلم محافظ روی سطح خود ایجاد می‌کند که یون‌های مخرب کلرید را دفع کرده، از خوردگی جلوگیری می‌کند و در عین حال به مولکول‌های آب اجازه می‌دهد تا برای تولید هیدروژن واکنش دهند.

🔹 این نوآوری می‌تواند به ویژه برای مناطق ساحلی و خشک که به آب شیرین دسترسی محدودی دارند اما از نور خورشید و آب دریا فراوان بهره‌مند هستند، یک راه‌حل ایده‌آل باشد. چشم‌انداز ساخت «مزارع هیدروژنی خورشیدی» در امتداد سواحل که از آب دریا برای تولید سوخت پاک استفاده می‌کنند، اکنون یک قدم به واقعیت نزدیک‌تر شده است.

[منبع]
🆔 @Science_Focus
#فناوری #انرژی_پاک #هیدروژن #علم #محیط_زیست #نوآوری
🔺 چرا جهان ما دائماً پیچیده‌تر می‌شود؟ پاسخ در ریاضیات قرن نوزدهم نهفته است

🔹 آیا احساس می‌کنید همه چیز در حال پیچیده‌تر شدن است؟ از علم و فناوری گرفته تا تجارت جهانی. این یک حس نوستالژیک نیست، بلکه یک واقعیت عمیق فیزیکی است که لودویگ بولتزمان، فیزیکدان بزرگ اتریشی، در قرن نوزدهم آن را کشف کرد.

🔹 تصور کنید فیلمی از برخورد چند توپ بیلیارد را به شما نشان دهند. تقریباً غیرممکن است که بگویید فیلم در حال پخش به جلو است یا عقب. قوانین فیزیک در این مقیاس کوچک (میکروسکوپی)، در زمان برگشت‌پذیر هستند. اما در دنیای ما (ماکروسکوپی)، اینطور نیست. هیچ‌کس تا به حال ندیده که شیر خودبه‌خود از قهوه جدا شود. این فرایند یک «پیکان زمان» یک‌طرفه دارد. چرا این تفاوت وجود دارد؟

پارادوکس پیکان زمان: در مقیاس اتمی، قوانین فیزیک (مانند برخورد دو ذره) جهت خاصی برای زمان قائل نیستند. اما وقتی تریلیون‌ها ذره با هم برهم‌کنش می‌کنند (مانند مولکول‌های شیر و قهوه)، رفتار آماری آن‌ها باعث ایجاد یک جهت یک‌طرفه برای زمان می‌شود. جدا شدن شیر از قهوه از نظر تئوری غیرممکن نیست، اما آنقدر نامحتمل است که در عمر جهان هم اتفاق نمی‌افتد.

🔹 بولتزمان برای حل این معما، مفهومی به نام «انتروپی» را معرفی کرد. انتروپی معیاری از «پیچیدگی» یا به عبارت دقیق‌تر، تعداد حالت‌های ممکن برای اجزای یک سیستم است.

انتروپی به زبان ساده: یک اتاق مرتب، انتروپی پایینی دارد، زیرا تنها چند راه محدود برای «مرتب بودن» وجود دارد. اما یک اتاق نامرتب، انتروپی بالایی دارد، چون راه‌های بی‌شماری برای «نامرتب بودن» هست. به همین دلیل، سیستم‌ها به طور طبیعی از حالت‌های با احتمال کم (مرتب) به سمت حالت‌های با احتمال بسیار بالا (نامرتب و پیچیده) حرکت می‌کنند. مخلوط شیر و قهوه، انتروپی بسیار بالاتری از حالت جدای آن‌ها دارد.

🔹 این اصل که به عنوان قانون دوم ترمودینامیک شناخته می‌شود، در مورد کل جهان ما نیز صدق می‌کند. کیهان در حالت تعادل نیست و همچنان در حال انبساط است. این یعنی انتروپی – و در نتیجه پیچیدگی – به طور مداوم و بی‌وقفه در حال افزایش است. پس اگر حس می‌کنید دنیا پیچیده‌تر می‌شود، اشتباه نمی‌کنید؛ این قانون بنیادین فیزیک است.

[منبع]
🆔 @Science_Focus
#فیزیک #فلسفه_علم #انتروپی #زمان #ترمودینامیک #بولتزمان
🔺 گوشی‌های هوشمند: بزرگ‌ترین انگل‌های عصر مدرن!

🔹 شپش، کک و کرم‌های نواری در طول تاریخ فرگشتی انسان، همنشین ما بوده‌اند. اما خطرناک‌ترین انگلِ امروز، نه یک بیمهرهٔ خون‌آشام، بلکه ابزاری شیک، دارای صفحهٔ شیشه‌ای و طراحی‌شده برای اعتیادآوری است: گوشی هوشمند.

🔹 برخلاف ابزارهای بی‌آزار، گوشی‌ها زمان، توجه و اطلاعات شخصی ما را — برای منافع شرکت‌های فناوری و تبلیغات‌شان — استخراج می‌کنند. پژوهشی جدید در مجلهٔ فلسفهٔ استرالاسیا (Australasian Journal of Philosophy) این رابطه را با چارچوب انگل‌شناسی تحلیل کرده است.

رابطهٔ هم‌زیستی (mutualism): پیوندی دوطرفه که هر دو گونه سود می‌برند (مثل باکتری‌های روده و انسان). رابطهٔ انگل‌وار (parasitism): پیوندی که یک گونه (انگل) سود می‌برد و دیگری (میزبان) هزینه می‌پردازد.

🔹 گوشی‌ها در ابتدا یک هم‌زیست بودند: با کمک به ناوبری، مدیریت سلامت و ارتباطات، زندگی را آسان‌تر کردند. اما امروز، بسیاری از ما اسیرِ اسکرولِ بی‌پایان‌شان هستیم و بهایش را با کم‌خوابی، روابط ضعیف و اختلالات خلقی می‌پردازیم.

🔹 راه حل؟ در طبیعت، میزبانان با «پلیس‌گذاری» (policing) انگل‌ها را کنترل می‌کنند (مثل ماهی‌هایی که تمیزکننده‌های حیله‌گر را تنبیه می‌کنند). اما غول‌های فناوری با الگوریتم‌های اعتیادآور و داده‌کاوی، بر ما برتری اطلاعاتی دارند. بنابراین، مقابلهٔ فردی کافی نیست و نیاز به اقدام جمعی (مثل ممنوعیت شبکه‌های اجتماعی برای زیر۱۸سالها و محدودیت‌های قانونی بر طراحی اپ‌ها) داریم.

[منبع]
🆔 @Science_Focus
#روانشناسی #فناوری #فرگشت #انگل
🔺 کتاب‌های سمی: میراث مرگبار دوره ویکتوریا در کتابخانه‌ها!

🔹 ویکتوریایی‌ها عاشق سبز زمردی بودند؛ رنگی درخشان ساخته‌شده از مس و آرسِنیک که در کاغذدیوار، اسباب‌بازی و حتی جلد کتاب‌ها استفاده می‌شد! اما امروز، این کتاب‌های ۱۵۰ ساله تبدیل به بمب‌های سمی شده‌اند.

🔹 تماس طولانی‌مدت با این جلدها باعث مسمومیت آرسِنیک می‌شود:
- آسیب به کبد و کلیه
- کاهش گلبول‌های قرمز و سفید
- افزایش خطر کم‌خونی و عفونت

پروژه «کتاب‌های سمی» (Poison Book Project) در آمریکا فهرستی از کتاب‌های خطرناک تهیه کرد. در پاسخ، پژوهشگران دانشگاه سنت‌اندروز اسکاتلند دستگاهی قابل‌حمل ابداع کرده‌اند که با تابش نور سبز و مادون‌قرمز، وجود آرسِنیک را در کمتر از ثانیه تشخیص می‌دهد!

🔹 این فناوری غیرمخرب (non-destructive) با الهام از دستگاه‌های زمین‌شناسی ساخته شده:
- نور سبز: عدم وجود آرسِنیک
- نور قرمز: هشدار سمیت
- هزینه تولید پایین برای دسترسی همه کتابخانه‌ها

🔹 دکتر جسیکا برج، معاون کتابخانه دانشگاه سنت‌اندروز:
«هدف ما محدود کردن دسترسی نیست، بلکه ایمن‌سازی میراث فرهنگی است. با این دستگاه، کتاب‌های سمی در محیطی کنترل‌شده نگهداری می‌شوند و محققان می‌توانند با رعایت پروتکل‌ها (مثل دستکش) از آنها استفاده کنند.»


[منبع]
🆔 @Science_Focus
#تاریخ_علم #شیمی #کتاب
🔺 عامل‌های هوش مصنوعی: موج بزرگ بعدی پس از مدل‌های زبانی؟

🔹 در چند سال اخیر، تمام توجه‌ها به «مدل‌های زبان بزرگ» (Large Language Models یا LLMs) مانند ChatGPT معطوف بوده است؛ سیستم‌هایی که می‌توانند متن تولید کنند، به سوالات پاسخ دهند و محاوره کنند. اما به نظر می‌رسد موج بزرگ بعدی فناوری، چیز دیگری است: «عامل‌های هوش مصنوعی» (AI Agents).

تفاوت کلیدی این دو چیست؟ یک مدل هوش مصنوعی مانند یک مغز متفکر است که اطلاعات را پردازش کرده و پاسخ می‌دهد. اما یک عامل هوش مصنوعی علاوه‌بر تفکر، توانایی «عمل کردن» را نیز دارد. این عامل‌ها سیستم‌های خودکاری هستند که می‌توانند وظایف پیچیده‌ای را به طور مستقل انجام دهند؛ از رزرو یک سفر گرفته تا مدیریت فرآیندهای کسب‌وکار.

🔹 شرکت‌هایی مانند «پَلَنتیر» (Palantir) از ابتدا استراتژی خود را نه بر روی ساخت مدل‌های رقیب، بلکه بر روی ایجاد یک «پلتفرم هوش مصنوعی مبتنی بر هستان‌شناسی» (Ontology-Driven AIP Platform) متمرکز کردند. این رویکرد به عامل‌ها اجازه می‌دهد تا داده‌های یک سازمان را به شکلی عمیق درک کرده و براساس آن تصمیم‌گیری و اقدام کنند.

هستان‌شناسی (Ontology) در اینجا مانند یک نقشه مفهومی برای داده‌های یک سازمان عمل می‌کند. این نقشه روابط بین داده‌های مختلف (مثلاً مشتریان، محصولات، زنجیره تأمین) را تعریف می‌کند و به عامل هوش مصنوعی کمک می‌کند تا تصویر کاملی از شرایط داشته باشد. (توجه: در علوم کامپیوتر از واژه «هستان‌شناسی» برای تمایز با معادل فلسفی آن یعنی «هستی‌شناسی» استفاده می‌شود).

🔹 برخی کارشناسان معتقدند این عامل‌ها می‌توانند بهره‌وری را نه ۵۰ درصد، بلکه تا ۵۰ برابر افزایش دهند. این تحول می‌تواند بسیاری از مشاغل اداری و سطح‌پایه را دگرگون کند، زیرا یک عامل هوشمند می‌تواند وظایف چندین کارمند را به تنهایی و با سرعت بسیار بالاتر انجام دهد. به نظر می‌رسد آینده هوش مصنوعی نه در «هم‌صحبتی» با ما، بلکه در «انجام دادن کارها» برای ما رقم خواهد خورد.

[منبع]
🆔 @Science_Focus
#هوش_مصنوعی #فناوری #آینده_پژوهی #پلتفرم_هوشمند
🔺 پدرخوانده هوش مصنوعی نگران است و برای مهار آن طرحی دارد

🔹 هفته گذشته FBI فاش کرد که دو مظنون بمب‌گذاری در یک کلینیک باروری، دستورالعمل ساخت بمب را از یک هوش مصنوعی دریافت کرده بودند. این خبر نگرانی‌ها درباره ایمنی سیستم‌های هوش مصنوعی را به اوج خود رساند. در همین زمان، «یوشوا بنجیو»، یکی از سه محققی که به خاطر پژوهش‌های پیشگامانه در زمینه «یادگیری عمیق» جایزه تورینگ (معادل نوبل در علوم کامپیوتر) را دریافت کرد، از پروژه جدیدی برای ساخت هوش مصنوعی ایمن‌تر رونمایی کرد.

🔹 بنجیو در حال توسعه یک «هوش مصنوعی دانشمند» (Scientist AI) از طریق سازمان غیرانتفاعی خود یعنی LawZero است. این مدل با دو ویژگی کلیدی از مدل‌های فعلی متمایز می‌شود: اول، می‌تواند سطح اطمینان خود از پاسخ‌هایش را ارزیابی و اعلام کند تا از ارائه پاسخ‌های اشتباه با اطمینان بالا جلوگیری شود. دوم، می‌تواند استدلال خود را برای انسان‌ها توضیح دهد تا منطق آن قابل بررسی و ارزیابی باشد.

🔹 اما مهم‌ترین تفاوت، افزودن یک «مدل جهانی» (world model) به این هوش مصنوعی است. فقدان این مدل در سیستم‌های امروزی کاملاً مشهود است. برای مثال، بسیاری از مدل‌های تولید تصویر در کشیدن دست انسان با تعداد انگشتان صحیح مشکل دارند، زیرا درکی از آناتومی و فیزیک دست ندارند. یا مدل‌هایی مانند ChatGPT در بازی شطرنج ضعیف عمل می‌کنند و حتی حرکات غیرقانونی انجام می‌دهند، چون قوانین بازی را به شکل درونی درک نکرده‌اند.

«مدل جهانی» (World Model) به معنای داشتن یک نقشه کامل از جهان نیست. بلکه به این معناست که هوش مصنوعی یک درک درونی و منطقی از قوانین، روابط و فیزیک حاکم بر یک محیط خاص (مانند آناتومی بدن انسان یا قوانین یک بازی) داشته باشد. مدل‌های زبانی فعلی کلمات را بر اساس آمار یاد می‌گیرند، اما فاقد این درک عمیق از «چرایی» پدیده‌ها هستند.

🔹 بنجیو معتقد است که می‌توان از هوش مصنوعی ایمن برای نظارت بر سایر سیستم‌های هوش مصنوعی مضر استفاده کرد؛ یعنی «مقابله آتش با آتش». اگرچه پروژه او با بودجه ۳۰ میلیون دلاری در برابر پروژه‌های چند صد میلیارد دلاری غول‌های فناوری کوچک به نظر می‌رسد، اما این حرکت می‌تواند سرآغازی برای ایجاد یک استاندارد جدید در زمینه ایمنی هوش مصنوعی باشد.

[منبع]
🆔 @Science_Focus
#هوش_مصنوعی #ایمنی_دیجیتال #فناوری #یوشوا_بنجیو #یادگیری_عمیق