لرد کلوین

داستان پیشگویی سن زمین

 

 

تا قبل از اینکه علمی به نام زمین شناسی ایزوتوپی به وجود آید و قبل از آنکه کسی بتواند سن زمین را توسط مواد رادیواکتیو تخمین بزند، نظرات مختلفی در مورد سن زمین ارائه شده بود، اما رایج ترین آنها نظریه ای بود که لرد کلوین در سال 1892  ارائه کرد و در آن قدمت و عمر زمین را به این صورت تعریف نمود که زمین در ابتدا به حالت مذاب بوده و بعد سرد شده است. وی همچنین اظهار نظریه‌ هایی را بر اساس فرضیه هایی در مورد منشأ و مبدا حرارت خورشید به عمل آورد و پس از تحقیقات مختلف تحت عنوان یک سخنرانی با موضوع "زمین به عنوان محل مناسبی برای حیات"  سن زمین را 20 تا 40 میلیون سال تخمین زد.

 این تخمین و تخمین های پیشین درباره سن زمین توسط لرد کلوین و دیگران یک گرفتاری جدی برای زمین شناسان بود. بحث های لرد کلوین انکار ناپذیر به نظر می رسیدند اما با دلایلی که بر اساس اصل یکنواختی توسط زمین شناسان عنوان می شد در تناقص بود. این امر به انجام کوشش های بیهوده از سوی زمین شناسان منجر شد تا فعالیت های زمین شناسی گذشته سرعت بخشیده و تاریخچه زمین را در چند ده میلیون سالی که "لرد کلوین" آن را مجاز می شمارد بگنجاند.دیگران هم امیدوار بودند که سرانجام خللی در بحث های لرد کلوین بوجود آید و شواهد زمین شناسی نهایتا با قوانین فیزیکی سازگار شوند.

کشف رادیواکتیو درست یک سال قبل از سخنرانی نهایی لرد کلوین در مورد سن زمین در سال 1897 توسط هانری بکرل به وقوع پیوست. هنگامی که کلوین سخنرانی خود را در سال 1897 ایراد کرد هنوز معلوم نبود رادیواکتیویته سن زمین را تشخیص دهد. پس از تحقیقات مفصل دانشمندان و شناختن دقیق عملکرد مواد رادیواکتیو و فهم این نکته که از طریق فروپاشی مواد رادیواکتیو می توان سن زمین را تشخیص داد. "رادرفورد" در سال 1904 به ایراد سخنرانی خود در انیستو رویال پرداخت. موضوع صحبت های او تولید حرارت در اثر رادیواکتیویته رادیوم و اثرات آن بر روی زیاد شدن دمای زمین بود و این در حالی بود که لرد کلوین طبق نظریه خود اعتقاد به سرد شدن کره زمین داشت. رادرفورد پس از ورود به سالن سخنرانی به این واقعیت پی برد که اثبات این نظریه چندان هم آسان نیست چرا که لرد کلوین هم در آنجا حضور داشت، به هر حال رادرفورد از ایجاد برخوردی شدید با لردکلوین پرهیز کرد. به این ترتیب که اعلام داشت لرد کلوین تحت شرایطی سن زمین را بر اساس پیشینه گرمایی آن محاسبه کرده بود که منبع گرمایی هنوز شناخته نشده بود. از این رو در واقع لرد کلوین کشف پدیده رادیواکتیو و حرارت تولید شده بوسیله این پدیده را تسریع کرده است. این گفته رادرفورد باعث شد که لرد کلوین پیر، مسرور و طی مدت بقیه سخنرانی به خوابی پر سر و صدا فرو رفته و رادرفورد به سخنرانی ادامه دهد.

 

 

 

 

معرفی ژنراتور ا لکتریسیته ساکن کلوین

 

تحقیقات ویلیام تامسون معروف به لرد کلوین بیشتر به علم ترمودینامیک مربوط می شود و صفر مطلق حاصل آزمایشات ایشان با توجه به وسایل ابتدایی آن زمان بود. او دستگاه "قطره چکان کلوین" را در سال 1867 طراحی کرد و در جلسه سلطنتی خاصی با محاسبات ریاضی عرضه کرد. اساس کار این دستگاه، القای بار در رساناها در نزدیکی بار مخالف است. اگر شما شانه پلاستیکی بارداری را به یک فلز نزدیک کنید، بار مخالف به سمت شانه نزدیک می شود و بار هم نام در جهت عکس حرکت می کند. اگر شما دست خود را به انتهای فلز بزنید بارهای ناراضی از دست شما فرار می کنند و در فلز بار مخالف شانه باقی می ماند. به این پدیده "القا"  می گویند.

قبل از بررسی چگونگی القا در دستگاه کلوین، ابتدا به معرفی اجزای آن می پردازیم:

در بالای دستگاه یک منبع آب است که دو سوراخ زیر آن قرار دارد. قطرات آب از دو سوراخ عبور کرده و از دو حلقه فلزی به نام القا کننده میگذرد و در دو ظرف به نام نگهدارنده می ریزد. دور هر ظرف نگهدارنده، یک صفحه فلزی بدون تماس با آب قرار دارد که به القا کننده بالای ظرف دیگری وصل است. دو سیم از درون ظرف نگهدارنده (مرتبط با آب) به دو سر یک لامپ مهتابی وصل است. با ریختن آب در منبع و شروع جریان آب، هر چند ثانیه یک بار، چراغ مهتابی چشمک می زند.

طرز کار دستگاه اینگونه است که وقتی یک قطره در حال چکیدن است، با توجه به اینکه القا کننده مقداری بار الکتریکی (مثلا مثبت) دارد، مقدار کمی بار منفی در قطره القا می شود و وقتی قطره از منبع آب جدا شد، دارای بار منفی است. وقتی قطره های باردار در ظرف جمع کننده می ریزند، باعث افزایش بار منفی داخل ظرف شده و بار مثبت را در آلومینیم دور ظرف القا می کنند. آلومینیم به القا کننده دوم وصل است و بار منفی به القا کننده دوم می رود. همین باعث می شود که در ظرف جمع کننده دوم باری بر عکس ظرف اول پر شود. با زیاد شدن بار داخل ظرف دوم، بار روی القا کننده اول نیز بیشتر شود. این چرخه آنقدر ادامه پیدا می کند تا ولتاژ لازم برای پریدن بارها در لامپ خلا (لامپ مهتابی) تولید شود. در این حالت جرقه داخل لامپ زده می شود و لامپ روشن می شود. دستگاه بدون بار اولیه نیز می تواند کار کند. چون همیشه مقدار بسیار ناچیزی بار خنثی نشده بوسیله عوامل مختلف (اصطکاک آب با جداره سوراخ کف ظرف یا گرد و خاک هوا) بوجود می آید و باعث راه انداختن دستگاه می شود. ولی در این حالت بسیار طول می کشد.

/ 3 نظر / 161 بازدید
نانی آزاد ... مترسک

یادت می‌آید رفته بودی خبر از آرامش آسمان بیاوری!؟ نامه‌ام باید کوتاه باشد ساده باشد بی حرفی از ابهام و آینه، از نو برایت می‌نویسم حال همه‌ی ما خوب است اما تو باور نکن[گل]

سجاد

سلام. خیلی کار خوبی انجام می دهید. آرزوی موفقیت می کنم برایتان.