جشنواره نوآوری و فناوری دانش‌آموزی نوفن محلی برای معرفی دستاوردهای نوآورانه و فناوری‌های جدید دانش‌آموزان است. این رویداد با هدف تشویق خلاقیت و پرورش استعدادهای دانش‌آموزان برگزار می‌شود.
دانش آموزان عزیزی که علاقمند به نجوم و اخترفیزیک هستند میتوانند برای آشنایی با تلسکوپ و مقدمات نجوم در این جشنواره شرکت کنند، بنده در بخش نجوم در کنار شما خواهم بود.
کوتوله‌های قهوه‌ای (Brown Dwarfs) نوعی از اجرام آسمانی هستند که به عنوان “ستاره‌های ناکام” شناخته می‌شوند. این اجرام بین ستاره‌های معمولی و سیارات غول‌پیکر قرار دارند و ویژگی‌های خاصی دارند که آنها را از هر دو دسته متمایز می‌کند.
ویژگی‌های کوتوله‌های قهوه‌ای:
1. جرم: کوتوله‌های قهوه‌ای معمولاً جرمی بین ۱۳ تا ۸۰ برابر جرم سیاره مشتری دارند. آنها به اندازه کافی بزرگ نیستند که بتوانند فرآیندهای هسته‌ای مشابه ستاره‌ها را آغاز کنند.
2. عدم همجوشی هیدروژن: در حالی که ستاره‌ها میتوانند هیدروژن را به هلیوم همجوشی کنند و انرژی تولید کنند، کوتوله‌های قهوه‌ای به دلیل جرم ناکافی، نمی‌توانند این فرآیند را آغاز کنند. به همین دلیل، آنها به عنوان “ستاره‌های ناکام” شناخته می‌شوند.
3. دما: دمای سطح کوتوله‌های قهوه‌ای معمولاً بین ۳۰۰ تا ۲۵۰۰ کلوین است. این دما به آنها رنگ قهوه‌ای می‌دهد و به همین دلیل به این نام شناخته می‌شوند.
4. نورانی بودن: کوتوله‌های قهوه‌ای به دلیل دمای پایین‌تر خود، نورانی نیستند و معمولاً با چشم غیرمسلح قابل مشاهده نیستند. آنها بیشتر در ناحیه مادون قرمز طیف الکترومغناطیسی قابل مشاهده هستند.
5. تشکیل: کوتوله‌های قهوه‌ای معمولاً در فرآیندهای مشابه تشکیل ستاره‌ها به وجود می‌آیند، اما به دلیل عدم رسیدن به جرم کافی، نمی‌توانند به ستاره‌های کامل تبدیل شوند.
در زیر به برخی از کوتوله‌های قهوه‌ای معروف اشاره می‌شود که به دلیل ویژگی‌های خاص یا تحقیقات علمی مورد توجه قرار گرفته‌اند:
1. Luhman 16: این سیستم شامل دو کوتوله قهوه‌ای به نام‌های Luhman 16A و Luhman 16B است. این دو کوتوله قهوه‌ای نزدیک‌ترین سیستم کوتوله قهوه‌ای به زمین هستند و در فاصله حدود ۶.۵ سال نوری از ما قرار دارند.
2. Gliese 229 B: این کوتوله قهوه‌ای یکی از اولین کوتوله‌های قهوه‌ای شناسایی شده است و در سیستم ستاره‌ای Gliese 229 قرار دارد. Gliese 229 B به دلیل ویژگی‌های خاص خود و دما و ترکیب شیمیایی‌اش مورد توجه قرار گرفته است.
3. Teide 1: این کوتوله قهوه‌ای در سال ۲۰۰۱ کشف شد و در فاصله حدود ۱۰ سال نوری از زمین قرار دارد. Teide 1 به عنوان یکی از نزدیک‌ترین کوتوله‌های قهوه‌ای به زمین شناخته می‌شود.
4. Kelu-1: این کوتوله قهوه‌ای در سال ۲۰۰۰ کشف شد و به عنوان یکی از نزدیک‌ترین کوتوله‌های قهوه‌ای به زمین شناخته می‌شود. Kelu-1 در فاصله حدود ۱۸ سال نوری از ما قرار دارد.
5. 2MASS J12073346-3932545: این کوتوله قهوه‌ای به عنوان یکی از سردترین کوتوله‌های قهوه‌ای شناخته می‌شود و دماهای بسیار پایینی دارد. این کوتوله قهوه‌ای در فاصله حدود ۱۰۰ سال نوری از زمین قرار دارد.
این کوتوله‌های قهوه‌ای به دلیل ویژگی‌های خاص خود و نقش آنها در تحقیقات نجومی، مورد توجه قرار گرفته‌اند و به ما کمک می‌کنند تا درک بهتری از فرآیندهای تشکیل ستاره‌ها و سیارات داشته باشیم.
هنوز هستند کسانی که فکر کنند زمین صاف است! آنان فکر می‌کنند عکس‌های ناسا تقلبی و کلاهبرداری است و دولت‌ها دارند سرمان کلاه می‌گذارند. آنان نظریات علمی ارائه می‌کنند و شواهد، مستندات و عکس‌های زیادی برای این ادعایشان دارند. آنان حتی روز و شب و چرخش زمین را هم میتوانند با فرضیه صاف بودن زمین اثبات کنند. شاید شما هم اگر دانش کافی نداشته باشید و ادعاهای آنان را بشنوید حرفشان را باور کنید! اما بگذارید خیالتان را راحت کنم؛ زمین گرد است. با اینکه دلایل زیادی برای گرد بودن زمین وجود دارد و دانشمندان بزرگ آن را اثبات کرده‌اند بگذارید یک مثال خیلی ساده بزنم. برای اثبات گرد بودن زمین نیازی نیست از فیزیک کمک بگیریم، هرچند فیزیک آن را اثبات می‌کند، فقط کافی است نگاهی به سایه‌‌اتان بیاندازید. در یک زمین تخت، هیچ تفاوتی بین ارتفاع سایه‌ها وجود ندارد و موقعیت خورشید نسبت به زمین در تمامی نقاط یکسان است. تنها در زمین کروی است که موقعیت خورشید در دو مکان مختلف با هم فرق می‌کند. در نتیجه می‌توانیم سایه‌های مختلفی روی زمین ببینیم.
علاوه بر اینها، وی بر آن بود که رنگ هم مانند نور واقعی است، ولی با آن تفاوت دارد و در آخر با آزمایش نشان داده که رنگ همیشه همراه نور و آمیخته با آن است و بدون وجود نور به چشم نمی‌آید. وی در مورد ماهیت نور نظریه‌ای عرضه کرده که در آن مفهوم کمترین نور را بیان کرده است به این صورت که کمترین نور، تک پرتوی است که فقط در امتداد خط راستی انتشار می‌یابد که در طول آن گسترش دارد و نور در تمام راستا چه موازی، چه متقاطع گسیل می‌شود. او چنین نتیجه گرفت که هر روزنه‌ای یا آن‌قدر گشاد است که به نور امکان انتشار مستقیم می‌دهد یا به قدری تنگ است که نور به هیچ‌وجه از آن نمی‌گذرد.از کارهای دیگر او تشریح ساختار چشم است. وی با دقتی بسیار ساختار چشم را چنان توصیف کرد که با توضیح وی درباره دید سازگار باشد و پس از آن نظریه خود را درباره دید و علت دیده شدن اجسام بیان کرده است.
برخلاف پیشینیانش او بر آن بود که نور از اشیا به چشم می‌رسد و علت دیده شدن اجسام همین موضوع است. او در این‌باره پژوهش‌های علوم طبیعی خود را با ریاضی ترکیب کرد. با آوردن مثال‌هایی مانند احساس درد در چشم هنگام خیره شدن به نور شدید، بیان کرد که در نور خاصیتی است که بر چشم اثر می‌گذارد و چشم نیز خاصیتی دارد که از آن تأثیر می‌پذیرد و به همین سبب تنها راه توضیحِ “دیدن” این است که بپذیریم نور از جسم به چشم می‌رسد. او در ادامه تلاش کرد تا بیان کند چه شرایطی لازم است که تصویر سالم و کامل اجسام به چشم برسد و در آنجا تأثیر دیداری بگذارد و در واقع با این کار، وی نخستین کسی بود که توانست رابطه شکل اجسام مرئی و چشم را توصیف کند. ابن هیثم در پایان کتابش علت دیدن شکل کامل اجسام را نور‌هایی دانسته که از اجسام به خط راست به چشم می‌رسد یا شکسته می‌شود، اما در نهایت تصویر کاملی به ما ارائه می‌دهد.
همه انیشتین را به خاطر نظریه معروف نسبیتش می‌شناسند، اما او به خاطر این نظریه نوبل نگرفت! انیشتین با آزمایش فوتوالکتریک خاصیت ذره‌ای نور را نشان داد و توانست برایش فرمول‌بندی تعریف کند که موجب شد تا نوبل فیزیک ۱۹۲۱ را ببرد. با اینکه انیشتین تنها یک نوبل گرفت ولی ردپایش در تمام علم فیزیک مشهود است. یعنی شما هر جای فیزیک که دست بگذارید سرآخر با اسم آلبرت انیشتین مواجه خواهید شد
نور خورشید شامل طیف وسیعی از امواج الکترومغناطیسی است. برخی از این امواج نور مرئی بوده که شامل تمامی رنگ‌ها، از قرمز تا بنفش، می‌شود. اگر تمامی این رنگ‌ها با هم به چشم ما برسد، ما آن را سفید می‌بینیم. یعنی می‌توان گفت نور سفید ترکیبی از همه رنگ‌هاست. مثلا اگر مستقیم به خورشید نگاه کنیم، از آنجا که نور سفید فاصله کمی را از اتمسفر طی می‌کند تا به چشم ما برسد، آن را سفید می‌بینیم. آنگاه که نور سفید خورشید به ذرات معلق هوا برخورد می‌کند، در همه جهت‌ها پراکنده می‌شود. بیشترین پراکندگی مربوط به نور آبی و بنفش و کمترین پراکندگی مربوط به نور قرمز و نارنجی است. از آنجا که بنفش بیشترین پراکندگی را دارد، آسمان بیشتر بنفش است تا آبی! اما در حقیقت بخشی از طیف بنفش توسط اتمسفر جذب می‌شود. همینطور شدت نور بنفش کمتر بوده و چشم انسان‌ها به نور آبی حساس‌تر است. به همین دلیل ما آسمان را آبی می‌بینیم.
نور خورشیدی که می بینیم نوعی تابش الکترومغناطیسی است که توسط خورشید ساطع و به عنوان نور مرئی و سفید شناخته می شود اما از رنگ هایی با طول موج های مختلف تشکیل شده است، بنفش دارای کوتاه ترین طول موج و قرمز دارای طولانی ترین طول موج است. وقتی به یک منشور یا رنگین کمان نگاه می کنید می توانید رنگ های مختلف را ببینید.
اتمسفر در درجه اول تقریبا از 21٪ موکلولهای اکسیژن و 78٪ نیتروژن تشکیل شده است. علاوه بر این مولکول های آب به شکل قطرات، کریستال های یخ، بخار، ذرات گرد و غبار، آلاینده ها و خاکستر را می توان در جو یافت که به زمین نزدیک تر هستند و با افزایش ارتفاع کم می شوند.
وقتی نور خورشید به مولکول های گاز مانند نیتروژن و اکسیژن برخورد می کند، رنگ هایی با طول موج بلند مثل قرمز، زرد و نارنجی به راحتی عبور می کند، در حالی که نور طول موج های کوتاه تر، مانند آبی و بنفش، جذب می شود و سپس در تمام جهات توسط مولکول های گاز پراکنده می شود.
هنگامی که در طول روز به آسمان نگاه می کنید، این نور آبی و بنفش پراکنده به چشم های شما می رسد، با این حال، چشم انسان بیشتر پذیرای فرکانس های آبی نسبت به بنفش است، بنابراین آسمان آبی به نظر می رسد.
این پدیده به عنوان پراکندگی رایلی شناخته می شود و نام آن برگرفته از فیزیکدان بریتانیایی، به نام لرد رایلی است. اگر چه آسمان آبی به نظر می رسد اما خورشید در طول روز زرد است، حتی اگر نور خورشید سفید باشد. زمانی که خورشید در بلندترین نقطه از آسمان است، نور باید فاصله کمتری از اتمسفر را طی کند؛ به این معنی که نور زرد، نارنجی و قرمز از آن عبور می کند در حالی که مقدار کمی نور آبی و بنفش پراکنده شده و از ترکیب خارج می شود. بنابراین خورشید روی زمین زرد به نظر می رسد.
دیدن یک خورشید نارنجی یا قرمز، صبح زود یا اواخر عصر، منظره ای دیدنی است. آسمان به دلیل پدیده ای به نام پراکندگی رایلی به این رنگ های روشن نیاز دارد،
پراکنش رایلی، تابعی از قطبیت‌پذیری الکتریکی ذرات است.
پراکنش رایلی نور سفید خورشید در جو باعث پراش تابش آسمانی می‌شود و دلیل رنگ آبی آسمان و رنگ زرد نور خورشید در روی سطح زمین، همین مسئله است.
نور خورشید به رنگ سفید است. نور به خط مستقیم سیر می‌کند و در برخورد با مولکول‌های درشت هوا مانند نیتروژن و حتی اتم‌ها مقداری از آن جذب‌شده و بقیه تجزیه‌شده و در جهت‌های مختلف پخش می‌شود. به دلیل اینکه نور آبی دارای طول‌موج بسیار کوتاه‌تری نسبت به نور قرمز و غیره دارد، با سرعت بالاتری در اتمسفر پخش‌شده و به چشم ما می‌رسد و ما آسمان را به رنگ آبی می‌بینیم. پدیده رایلی فقط در گازها اتفاق نمی‌افتد و در مایعات نیز اتفاق می‌افتد؛ آبی‌بودن دریا نیز به همین دلیل است. حتی دلیل رنگ آبی در چشم نیز همین پدیده است؛ در بدن انسان، ما رنگدانه تولیدکننده آبی نداریم.
پراکنش رایلی نوعی کشسانی نور و عامل اصلی رنگ آبی آسمان و قرمز و نارنجی نزدیک غروب است و به افتخار تحقیقات فیزیکدان انگلیسی ویلیام رایلی نامگذاری شد.