دانشجویان مهندسی مکانیک شهرکرد

اینترنت با سرعت در حال رشد است. هزاران کاربر روز به روز به آن اضافه می شود و سرعت دسترسی هم بالا می رود. دسترسی به اینترنت دیگر محدود به کامپیوتر ها نیست و تلفن های هوشمند، تبلت ها و تلویزیون ها هم از مصرف کنندگان اینترنت محسوب می شوند. ‏
‏
شرکت سیسکو در یک تحقیق تازه اعلام کرده که ترافیک اینترنت تا سال 2015 چهار برابر میزان فعلی خواهد شد و تا آن زمان 15 میلیارد گجت مختلف (مانند کامپیوتر، لپ تاپ، تلفن همراه و...) به اینترنت متصل هستند. ‏
‏
این آمار پیش بینی می کند تا سال 2015 سه میلیارد از جمعیت کره زمین کاربر اینترنت خواهند بود. مدیر شرکت سیسکو می گوید که این انفجار در ترافیک اینترنت به خاطر افزایش دسترسی به سرعت و تبادل ویدیو است. در کنار آن ابزارهای موبایل هم در حال تبدیل شدن به مصرف کنندگان بزرگ اینترنت هستند. آمار این تحقیق نشان میدهد تا سال گذشته 97 درصد ترافیک اینترنت توسط کامپیوترها مصرف می شده اما طی 4 سال آینده این میزان به 87 درصد می رسد و سهم گجت های قابل حمل افزایش پیدا می کند. ‏
‏
آمار جدید پیش بینی می کند که ترافیک ویدیو در اینترنت طی 4 سال آینده بیش از 14 برابر افزایش پیدا می کند و این به خاطر افزایش دسترسی کاربران به اینترنت سریع تر است. البته این آمار وضعیت جهانی را بررسی کرده. اینترنت ما فعلا کند و گران است و مشمول این آمار نمی شود.

اگر چه نوزادان ممکن است در چشم ما موجودات ناتوانی به نظر آیند که تنها می‌توانند پلک بزنند، بخورند، بگریند و بخوابند، اما یک پژوهشگر دانشگاه میسوری در ایالات متحده آمریکا می‌گوید: پژوهشها نشان می‌دهد مغز نوزادان مجهز به دانش «فیزیک شهودی» است.

«کریستی ونمارل»، استادیار بخش علوم روانشناسی دانشکده هنرها و علوم اظهار کرد: ما در آزمایشگاه رشد شناختی دانشگاه میسوری آگاهی نوزاد از دنیای پیرامون را با اندازه‌گیری نگاه خیره کودک به سناریوهای متفاوتی که در برابرش قرار داده می‌شد، تعیین کردیم.

ما بر این باور هستیم که نوزادان با انتظاراتی درباره اشیای دنیای پیرامون خود به دنیا می‌آیند، اگرچه این دانش، مهارتی نیست که به آنها آموزش داده شده باشد. با رشد نوزاد، این دانسته‌ها پالایش شده و در نهایت به توانایی‌هایی تبدیل می‌شود که ما به عنوان افراد بزرگسال از آن‌ها بهره می‌گیریم.

«ونمارل» و «سوزان هسپوس» از دانشگاه نورثوسترن، در مروری از مطالب علمی 30 سال گذشته دریافتند: مستندات مرتبط با فیزیک شهودی/ذاتی در نوزادان از دو ماهگی، یعنی کوچکترین سنی که آزمون می‌تواند انجام بگیرد، قابل مشاهده است.

نوزادان در این سن نشان می‌دهند که می‌فهمند اجسام بدون تکیه گاه سقوط خواهند کرد و اجسام پنهان شده از دید از میان نمی‌روند. آزمون‌های علمی همچنین نشان داده است که نوزادان در پنج ماهگی انتظار دارند که مواد غیرمنسجم مانند شن یا آب، جامد نباشند.

«ونمارل» پیشتر در مقاله‌ای دریافت که کودکان ده ماهه زمانی که با دو مقدار متفاوت از مواد غذایی روبه‌رو می‌شوند، همواره مقدار بیشتر را انتخاب می‌کنند.

«ونمارل» اظهار کرد: ما باور داریم که نوزادان با این توانایی به دنیا می‌آیند که بتوانند انتظاراتی را از جهان داشته باشند و آنها در اساس از این انتظارات برای پیش‌بینی آینده بهره می‌گیرند.

فیزیک شهودی شامل مهارت‌هایی است که بزرگسالان تمام مدت از آن‌ها استفاده می‌کنند. برای مثال، زمانی که لیوان شیری از روی میز می‌افتد، افراد ممکن است تلاش کنند آن را بگیرند، اما غیر محتمل است کسی بخواهد شیری که در حال ریخته شدن از لیوان واژگون شده است را بگیرد.

فرد ضرورتی ندارد که آگاهانه درباره آنچه که باید انجام دهد، فکر کند؛ چرا که مغز آن اطلاعات را پردازش می‌کند و فرد فقط واکنش نشان می‌دهد.

بخش بزرگی از تعاملات روزانه افراد بزرگسال با جهان پیرامون به صورت خودکار انجام می‌شود و ما معتقدیم نوزادان دارای این قابلیت هستند که انتظاراتی را شکل دهند تا بتوانند رفتار اشیاء و موادی را که با آنها در تعامل هستند، پیش‌بینی کنند.

گروه بسیاری از فیزیکدانان بر این عقیده اند که چهار بعد چهان ما ( سه بعد مربوط به فضا و یک بعد مربوط به زمان) همانند نوک یک کوه یخ هستند که قسمت اعظم آن زیر آب قرار دارد. علاوه بر این میگویند ممکن است به زودی قادر به دیدن اثرات بعد پنجم باشند. حتی ممکن است بعد پنجم دست خود را در دور بعدی آزمایشهای شتاب دهنده، برای ما رو کند و این چشم اندازی است که دهان هر فیزیکدان ذره ای را آب خواهد انداخت ! اما این شور و شعف تنها به خاطر خود بعد پنجم نخواهد بود . زیرا چنین چیزی گامی بزرگ در پیشروی دراز مدت به سوی یک « نظریه همه چیز» خواهد بود . نظریه ای که دانشمندان مدتها در جستجوی آن بودند و چهار نیروی اساسی فیزیک را با هم یکی خواهد کرد . کوردون کین ، نظریه پردازی از دانشگاه میشیگان ، میگوید: اگر بعد پنجم را کشف کنیم ، این مهمترین کشف پس از نظریه کوانتوم خواهد بود نظریه ای که دانشمندان مدتها در جستجوی آن بودند و چهار نیروی اساسی فیزیک را با هم یکی خواهد کرد . اندیشه وجود بعد پنجم چیز جدیدی نیست و از کارهای انجام گرفته دو ریاضی دان‌ آلمانی به نام های تئودور-کالوتساو اسکار کلاین در دهه 1920 ناشی شده است ، با استفاده از کارهای انیشتین که نشان داده بود (گرانش از انحنای ساختار چهار بعدی فضا -زمان ناشی میشود ) این دو ریاضی دان که مستقل از یکدیگر کار میکردند در جستجوی این بودند که نشان دهند ممکن است نتوان نیروی الکترومغناطیسی توسط یک بعد پنجم به حساب آورد برای توضیح اینکه چرا هرگز اثرات بعد پنجم در انرژیها و فواصل عادی دیده شده است ، آنها فرض کردند که بعد پنجم به اندازه ای کوچکتر از یک اتم در هم پیچیده است در نظریه کالوتسل-کلاین(KK ) هر نقطه فضای عادی ، در واقع یک حلقه در این بعد پنجم میباشد . یک ذره باردار ( حتی اگر در فضای عادی بی حرکت باشد ) همانند موش در چرخ گردان دائماً به دور حلقه در حرکت خواهد بود آنچه ما بار الکتریکی مینامیم ، در واقع حرکت در این بعد مخفی میباشد . چند ارتباط قانع کننده بین این حرکت و نظریه کلاسیک الکترومغناطیس وجود دارد . به عنوان مثال ، اگر قانون نیوتن را که میگوید برای هر عمل در امتداد بعد در هم پیچیده یک عکس العمل وجود دارد را اعملا منید به قانون بقای بار الکتریکی خواهد رسید. کالوتسا و کلاین علی رغم موفقیتی که بدست‌آوردند نتوانستند تعریفی مه نیروی الکتومغناطیسی و گرانش را با هم در بر بگیرد ، ادامه دهنده دو نیروی اساسی دیگر در آن زمان کشف نشده بودند . این دو نیرو عبارتند از نیروی ضعیف که روی کوارکها عمل میکنند تا «چاشی» آنها رامثلاً‌از یک کوارک بالا به یک کوارک پائین انتقال دهد . و نیروی قوی که چیزی را به نام بار «رنگی» کوارکها شناخته میشود ، تغییر میدهد . تا اینجا برای ساختن چهارچوبی که شامل همه این چهار نیرو باشد ، نسخه های جدید نظریه KK باید ابعاد بیشتری را در نظر بگیرد . خواص کوارکها مثل چاشنی و رنگ در حلقه های چند بعدی KK تبدیل به رقصهای مداری میشوند . امروزه نظریات ابر ریسمانی که قطعات اساسی سازنده ماده را به عنوان ظهور چهار بعدی تکه های کوچکی از ریسمان ارتعاش کننده در نظر میگیرند ، به ده بعد نیاز دارد . معمولاً بیان میشود که شش بعد اضافی ، با شعاع انحنائی معادل1035 متر در هم پیچیده شده اند این مقدار به عنوان طول « پلانک» نامیده میشود مقیاسی که در آن گرانش از لحاظ قدرت باسایر نیروهای طبیعت قابل مقایسه میشود اصل عدم قطعیت که یکی ار اجزای اصلی نظریه کوانتوم است ، میگوید که هر چه مقیاسی را کع میخواهید کاوش کنید کوچکتر باشد ، به انرژی بیشتری نیاز خواهید داشت بنابراین مقیاس بسیار کوچک پلانک با انرژی عظیمی معادل 1019 گیگا الکترون ولت (GeV ) مرتبط است . این انرژی تنها در خلال اولین کسر تأیید انفجار بزرگ در دسترس ذرات قرار داشت و مقدار آن 100 تریلیون برابر بالاترین انرژی هایی است که امروزه در شتابدهنده های ذرات میتوان به آن دست یافت . بنابراین هیچ تعجبی ندارد که تا قبل از این بعد پنجم تنها به عنوان یک کنجکاوی ذهنی در نظر گرفته میشد . موضوعی که همه چیز را دستخوش تغییر کرده است ، فهمیدن این مسئله است که نیازی نیست ابعاد اضافی در اندازه ای به کوچکی طول یک پلانک در هم پیچیده شده باشند کیت دنیس از آزمایشگاه فیزیک ذره ای سرن میگوید :هیچ دلیل قابل قبولی در این مورد وجود نداشت ، جز اینکه طول پلانک یک مقیاس فیزیکی طبیعی است اگر ابعاد اضافی بزرگتر از ابعاد پلانک باشند در این صورت اثرات آنها در انرژی کمتری (که حتی ممکن است انرژی کمی معدلGeV 1000 باشد) توسط ذرات قابل احساس خواهد بود . و این چیزی است که توسط تصادم دهنده هادرون به آسانی قابل دسترسی خواهد بود . این نظر که ممکن ا ست ابعاد اضافی در طولهایی بسیار بزرگتر از مقیاس پلانک ظهور کنند اولین بار توسط ایگناتیوس آنتونیادلیس ار دانشکه فنی پاریس مطرح شد . در سال 1990 او سعی میکرد که یک مسله پیچیده در مسئله ابر آسمانی را حل کند ، و متوجه شد که مسئله را می توان با ابعاد اضافی بزرگی که دقیقاً‌چنین ویژگی هائی را دارا بودند حل کرد . با این حال او به مشکل جدیدی برخورد کرد ابعاد بیشتر به طور خودکار ذرات جدیدی را به وجود می آورند و این ذرات اثرات مشکل برانگیزی دارند . ذرات جدید به این دلیل به وجود می آیند که تمامی ذرات اصلی میتوانند شبیه موج نیز رفتار کنند تصور این مسئله مشکل است اما هنگامی که یک ذره اساسی در ابعاد بالاتر حرکت می کند مؤلفخ موج مانند آن به حرکت در اطراف آن در بعد بالاتر می پردازند و تولید یک مجموعه «پژواک» میکند این پژواکها که حالات کالوسا -کلاین نامیده میشوند برای ما به عنوان ذرات کاملاً‌جدید به نظر خواهند رسید به عنوان مثال بوزون که یکی از حمل کنندگان نیروی هسته ای ضعیف است دارای مجموعه کاملی از خویشاوندان بزرگتر است که در تصادمهای پرانرژی موجودیت خواهند یافت. مسئله ای که آنتونیادیس با آن برخورد کرد مبدأ تلاشهای دانشمندان برای یافتن بک «‌نظریه بزرگ واحد»‌ (GUT ) گردید چنین نظریه ای باید توضیح دهد که چگونه نیروهای ضعیف ،قوی و الکترومغناطیسی، همچنان که جهان اولیه سرد میشد از حل یک نیروی واحد تنها بیرون آمدند و از هم جدا شدند و برعکس چگونه در انرژی های بسیار زیاد این سه نیرو مجدداً‌ یکی میشوند طبق این نظریه با افزایش انرژی نیروهای الکترومغناطیسی و ضعیف ، قویتر و نیروی قوی ضعیفتر میشود آنها در انرژی حدودGeV 1016 تبدیل به یک نیروی واحد میشوند متأسفانه ظهور گروه هایی از ذرات جدید حامل بعد نیرو از دل بعد پنجم نیروهای ضعیف الکتریکی و قوی را قویتر را قویتر از آنچه که انتظار میرود میسازد و اغلب فیزیکدانان از جمله آنتونیادیس گمان میکنند که آنها آنقدر قوی خواهند شد که نمی توان شیوه های مرشوم ریاضی را در موردشان بکار برد . کوارکهای آزاد به نظر میرسد که این مسئله مانع بزرگی بر سر راه باشد ، دنیس میگوید: این چیزی بیشتر از یک مشکل ریاضی است نیروها آنقدر قوی خواهند شد که کل روش نظری برای اتحاد نیرو ها را نا معتبر میکند این همانند آن است که بخواهیم کوارکها را هنگامی که نیروهای بین آنها آنقدر قو ی است که وجود کوارکهای آزاد را امکان پذیر میسازد به عنوان ذرات آزاد در نظر بگیریم . آنتونیادیس با خنثی کردن اثرات پژواکهای KK راهی را برای حل مسئله و در نتیجه حفظ اتحاد در انرژی GeV 1016 پیدا کرد اما در اوایل سال 98 برای دنیس و دو نفر از همکارانش در سرن به نامهای ایملیان دوداس و تونی کرکتا این سؤال پیش خواهد آمد که چه روی خواهد داد اگر به پژواکهای KK اجازه داده شود تا در قدرت نیروهای ضعیف الکتریکی و قوی دستکاری کنند . این سه نفر خیلی خود ه این نتیجه رسیدند که بعضی از نیروها خیلی زود قوی میشوند اما در کمال تعجب دریافتند که نیروها هنوز یکی «متحد»‌ شوند علاوه بر این اتحاد هنگامی روی داد که نیروها هنوز ضعیفتر از آن بودند که بتوان شیوه های مرسوم ریاضی را در مورد آنها بکار بود دنیس می گوید : بر خلاف تصور همه اتحاد در انرژی کمتر از GeV 1016 امکان پذیر است در حقیقت اگر ابعاد اضافی در طولی معادل m 1019 متر در هم پیچیده شده باشند انرژی اتحاد می تواند مقداری برابر GeV 1000 داشته باشد . محققان از این موضوع شگفت زده شدند زیرا گمان میرفت که اتحاد در چنین انرژی کمی غیر ممکن است یکی از دلایل برای این موضوع واپاشی پروتون بود اگرچه نظریه های GUT پیش بینی میکنند که پروتون ها باید واپاشیده شوند اما این واپاشی هرگز مشاهده نشده است توضیح معمول برای این مسئله این بود که واپاشی شامل یک ذره حامل نیروی GUT است این ذره آنقدر سنگین است که تا کنون شناخته نشده است اما اگر مقیاس GUT از GeV 1016 پائین تر آورده شود حاملین نیروی GUT نسبتاً ‌سبکتر خواهند شد و بنابراین شاهد واپاشی پروتون های بسیاری خواهیم بود دنیس می گوید : خوشبختانه یک بعد پنجم ما را نجات خواهد داد واپاشی پروتون باید به حفظ اندازه حرکت در 5 بعد بپردازد بنابراین خواص بعد پنجم را می توان چنان انتخاب کرد که بسیاری از عواملی که در فروپاشی پروتون دخالت دارند بقای اندازه حرکت در 5 بعد را نقض کنند و بدین ترتیب واپاشی پروتون روی ندهد

محققان آمریکایی در حال بررسی تارهای عنکبوت سفید رنگ عجیبی هستند که در استخر زباله‌های هسته‌ای کشف شده‌اند.

کارمندان بخش زباله های هسته‌یی سایت ساوانا ریور در کارولینای جنوبی ماه گذشته تارهای عنکبوت عجیبی درعمق 5 و 9 متری استخر سوخت های مصرفی پیدا کردند.

چنین ماده سفید رنگ رشته مانندی تاکنون در بین زباله‌های هسته‌ای دیده نشده بود و کشف آن باعث نگرانی دانشمندان در خصوص احتمال وقوع جهش ژنتیکی در عنکبوت‌ها شده است. کارشناسان آزمایشگاه ملی ساوانا ریور نمونه‌های کشف شده را جمع‌آوری کرده و در حال بررسی دقیق آنها هستند.

اسیدیته و دمای آب در استخر سوخت‌های مصرفی در اندازه خاصی قرار دارد و در صورت ورود میکرو ارگانیسم ها به داخل استخر امکان زنده ماندن آنها وجود دارد. حضور هر موجودی در استخر سوخت‌های مصرفی، آن را در معرض پرتوهای رادیواکتیو قرار می‌دهد و احتمال تغییرات ژنتیکی و مبدل شدن به حیوانات بزرگ‌تر را افزایش می دهد.

اگر تارها واقعا توسط عنکبوت‌ها در اعماق استخر درست شده باشند، احتمال قرار گرفتن آنها در معرض پرتوهای رادیواکتیو و جهش ژنی عنکبوت وجود دارد.

تنها برخی ارگانیسم‌ها خاصیت مقاومت طبیعی در برابر تابش و پرتوهای رادیواکتیو دارند که از آن جمله می‌توان به باکتری «داینوکوکوس رادیودورانس» اشاره کرد.

این باکتری یک ارگانیسم طبیعی ضد تابش است که با استفاده از روش‌های مهندسی ژنتیک برای درمان رادیواکتیو استفاده می شود.

عبارت اسب بخار توسط جیمز وات(1819- 1736) ابداع شد. بیشتر شهرت او به خاطر کارهایش برای بهبود ماشین بخار است.همچنین ما هر وقت از لامپ های 100 واتی حرف می زنیم به یاد او می افتیم.


داستان از آن جا شروع شد که وات در یک معدن زغال سنگ با اسب هایی که زغال سنگ بلند می کردند کار می کرد و راهی می خواست تا بتواند در باره ی توان هر یک از این اسب ها صحبت کند.او دریافت که به طور میانگین، یک اسب معدن می تواند 22000 پوند-فوت (حدود 30 کیلوژول) کار را در یک دقیقه انجام دهد.سپس او این عدد را 50 درصد افزایش داد و اسب بخار را 33000 پوند-فوت (حدود 45 کیلوژول) انرژی در یک دقیقه قرار داد.این یک واحد دلخواه بود که پس از گذشت قرن ها،امروزه در خودرو ها،ماشین ها ی چمن زنی ، اره برقی ها و در بعضی جارو برقی ها به کار می رود.



مفهوم اسب بخار این است: به نظر وات،یک اسب می تواند در هر دقیقه 33000 پوند-فوت کار انجام دهد.پس اسبی را در نظر بگیرید که مانند شکل بالا در حال بالا کشیدن زغال از معدن است.اسبی که یک اسب بخار توان دارد می تواند 330 پوند(150 کیلوگرم) زغال را در مدت یک دقیقه 100 فوت(30 متر) بالا بکشد.و یا 33 پوند(15 کیلوگرم) را در یک دقیقه 1000 فوت(300 متر) و...

شما می توانید ترکیب های متفاوتی از وزن و جابه جایی در یک دقیقه را در نظر بگیرید و تا زمانی که حاصل ضرب آنها 33000 شود،یک اسب بخار خواهید داشت.

ممکن است فکر کنید نمی توان 33000 پوند(15 تن) زغال را در یک سطل ریخت و از اسب خواست آن را در مدت یک دقیقه،1 فوت (30 سانتی متر) جا به جا کند چون اسب نمی تواند چنین بار سنگینی را تکان دهد.همچنین ممکن است فکر کنید نمی توان 1 پوند(450 گرم) زغال را در یک سطل گذاشت و از اسب خواست در مدت یک دقیقه آن را 33000 فوت(10 کیلومتر) جا به جا کند،زیرا در این حالت سرعت اسب باید 375 مایل در ساعت(603 کیلومتر در ساعت) باشد که ممکن نیست.اگر مطلب قرقره و طناب چگونه کار می کند را خوانده باشید،می دانید که با یک مجموعه از قرقره ها می توان نسبت جا به جایی و وزن را عوض کرد.پس می توان آرایشی از قرقره ها را درست کرد به نحوی که با سرعت و بار مناسب اسب هماهنگ باشد و مهم نیست چه باری در سطل است.

اسب بخار می تواند به واحد های دیگر هم تبدیل شود:

?یک اسب بخار برابر با 746 وات است.پس اگر یک اسب را به چرخی وصل کنیم تا آن را بچرخاند با آن چرخ می توان مولد برقی را به کار انداخت که 76 وات توان تولید می کند.

?انرژی حاصل از یک اسب بخار در مدت یک ساعت برابر 2545BTU است که هر BTU انرژی مورد نیاز برای بالا بردن دمای یک پوند آب به اندازه ی یک درجه ی فارنهایت است.

?یک BTU برابر 1055 ژول،یا 252 گرم-کالری ویا 252/0 کالری غذایی است.یک اسب احتمالا 641 کالری غذایی را در یک ساعت می سوزاند.



اندازه گیری اسب بخار:

اگر بخواهید توان یک موتور را بدانید،باید موتور را به یک توان سنج (Dynamometer) وصل کنید. توان سنج باری را روی موتور قرار می دهد و توانی را که موتور در برابر بار تولید می کند را اندازه می گیرد.

ایده ی طرز کار توان سنج را می توان به این صورت درک کرد:تصور کنید موتوری را روشن کردید.و بدون آنکه باری روی آن باشد پدال گاز را فشار می دهید.در این جالت موتور آن قدر سریع می چرخد که از هم می پاشد. که این مناسب نیست بنابراین با یک توان سنج باری را بر موتور قرار می دهید و باری را که موتور در دور های مختلف می تواند تحمل کند را اندازه می گیرید.باید توان سنجی را به موتور وصل کنید،گاز دهید و با توان سنج بار روی موتور را تغییر دهید تا دور موتور مثلا روی 7000 دور بر دقیقه ثابت بماند.و در این دور،باری را که موتور می تواند تحمل کند را ثبت می کنید. سپس بار را زیاد تر کنید تا دور موتور مثلا به 6500 کاهش یابد و دوباره بار متناظر با این دور را ثبت کنید.و به همین ترتیب ادامه دهید.همچنین می توانید همین کارها را از 500 و 1000 دور به بالا انجام دهید.چیزی که توان سنج اندازه می گیرد در واقع گشتاور پیچشی است و برای تبدیل آن به اسب بخار باید گشتاور را در دور موتور ضرب کنید.

رسم نمودار توان:

اگر نمودار توان یک موتور( بر حسب اسب بخار) در برابر دور موتور را رسم کنید ،چیزی که در نهایت به دست می آید منحنی توان موتور است.یک نمونه منحنی توان یک موتور با عملکرد بالا شبیه نمودار زیر است.(این منحنی مربوط به موتور 300 اسب بخاری میتسوبیشی دو توربوشارژره است)


چنین نموداری نشان می دهد که هر موتوری یک توان بیشینه دارد.(دور موتوری که در آن توان خروجی موتور بیشینه است).همچنین یک موتوردر یک دور خاص،گشتاور بیشینه ای دارد.شما معمولا چنین چیزی را در مجلات و نشریات می بینید: rpm 6500 hp@320 ، rpm5000lb-ft@ 290 (مربوط به 1999 Shelby Series 1)

وقتی می گویند موتوری گشتاورآخر پایینی دارد یعنی بیشینه ی گشتاور در دور موتورهای نسبتا پایین(مثلا 2000 یا 3000 دور) رخ می دهد.

چیز دیگری که در منحنی توان یک خودرو دیده می شود جایی است که توان بیشینه رخ می دهد.وقتی سعی می کنید به سرعت شتاب بگیرید می خواهید موتور را نزدیک توان بیشینه نگه دارید و به همین خاطر دنده را کم می کنید تا دور موتور زیاد شود و به توان بیشینه نزدیک شوید.وقتی می خواهید از پشت چراغ قرمز شروع به حرکت کنید گاز می دهید تا دور موتور بالا رود و به توان بیشینه نزدیک شوید آنگاه کلاچ را رها می کنید تا توان زیادی به چرخ ها منتقل شود.

توان در خودرو هایی با عملکرد بالا:

خودرویی با عملکرد بالا نامیده می شود که نسبت به وزنش توان زیادی داشته باشد.هرچه وزن بیشتر باشد توان بیشتری برای شتاب دادن به خودرو لازم است.برای توان مشخصی باید وزن را کاهش داد تا شتاب زیاد تر شود.

جدول زیر توان و وزن چند خودرو با عملکرد بالا (و یک خودرو با عملکرد پایین)را نشان می دهد.در این جدول می توانید توان بیشینه،وزن،نسبت توان به وزن،زمان لازم برای رسیدن سرعت از صفر به 60 مایل در ساعت(97 کیلومتر در ساعت) و قیمت خودرو را ببینید.


می توانید رابطه ی واضحی بین نسبت توان به وزن و زمان صفر تا 60 خودرو ببینید.معمولا نسبت بیشتر نشان دهنده ی خودرو ی سریع تر است.جالب است که رابطه ی کمتری بین سرعت و قیمت خودرو وجود دارد.به نظر می رسد دوج وایپردر این جدول قیمت خوبی دارد!

اگر خودروی سریع تری می خواهید در واقع نسبت توان به وزن بیشتری می خواهید پس اولین کار خالی کردن صندوق عقب است.

مقدمه:
یکی از عجیب ترین کشفیات انسان دسترسی به فضا است که پیچیدگی و مشکلات خاص خود را دارد. راه یابی به فضا پیچیده است، چرا که باید با بسیاری از مشکلات روبرو شد. مثلا:
- وجود خلا در فضا
- مشکلات گرما و حرارت
- مشکل ورود مجدد به زمین
- مکانیک مدارها
- ذرات و باقی مانده های فضا
- تابش های کیهانی و خورشیدی
- طراحی امکانات برای ثابت نگه داشتن اشیا در بی وزنی
ولی بزرگترین مشکل ایجاد انرژی لازم برای بالا بردن فضاپیما از زمین است که برای درک این موضوع باید به بررسی طرز کار موتورهای موشک پرداخت.
در یک دیدگاه ساده، می توان موتورهای موشک را به آسانی و با هزینه ای نسبتا کم طراحی کرد و حتی آن را به پرواز درآورد اما اگر بخواهیم مسیله را در سطح کلان بررسی کنیم با مشکلات و پیچیدگی های بسیاری مواجه هستیم و این موتورهای موشک (و به خصوص سیستم سوخت آن ها) آنقدر پیچیده است که تا به حال تنها سه کشور توانسته اند با استفاده از این فناوری انسان را در مدار زمین قرار دهند.
در این مقاله ما موتورهای موشک های فضایی را مورد بررسی قرار می دهیم تا با طرز کار و پیچیدگی های آن ها آشنا شویم.
نکات پایه ای:
عموما وقتی کسی درباره موتورها فکر می کند، خود به خود مطالبی درباره چرخش برایش تداعی می شود.برای مثال حرکت متناوب پیستون در موتور بنزینی که انرژی چرخشی برای به حرکت در آوردن چرخ ها را تولید می کند. و یا موتور الکتریکی که با تولید میدان الکتریکی که با تولید میدان مغناطیسی نیروی چرخشی برای پنکه یا سی دی رام تولید می کنند. موتور بخار هم به طور مشابه کار می کنند.
ولی موتور موشک از لحاظ ساختار متفاوت است. موتور موشک ها موتورهای واکنشی هستند.اساس کار موتور موشک برپایه ی قانون معروف نیوتون است که می گوید: “برای هر کنش واکنشی وجود دارد به مقدار مساوی ولی درجهت مخالف آن”. موتور موشک نیز جرم را در یک جهت پرتاب می کند و از واکنش آن در جهت مخالف سود می برد.
البته تصور این اصل (پرتاب جرم و سود بردن از واکنش) ممکن است در ابتدا کمی عجیب به نظر بیاید، چرا که در عمل بسیار متفاوت می نمایاند. انفجار، صدا و فشار چیزهایی است که در ظاهر باعث حرکت موشک می شود و نه “پرتاب جرم”.
بگذارید تا با بیان چند مثال تصویری بهتر از واقعیت را روشن کنم:
? اگر تا به حال با اسلحه ی(به خصوص سایز بزرگ آن) shotgun شلیک کرده باشید، متوجه می شوید که ضربه ی بسیار قوی ای، با نیروی بسیار زیاد به شانه شما وارد می کند.
یک اسلحه مقدار 1 انس فلز را به یک جهت و با سرعت 700 مایل در ساعت شلیک می کند و در واکنش شما را به عقب حرکت می دهد.
? اگر تا به حال شیر آتش نشانی را دیده باشید، متوجه می شوید که برای نگه داشتن آن باید نیروی بسیار زیادی را صرف کنید (اگر دقت کرده باشید گاهی 2 یا 3 آتش نشان یک شیر را نگه می دارند) که در این جا شیر آتش نشانی مثل موتور موشک عمل می کند.
شیر آتش نشانی، آب را در یک جهت پرتاب میکند و آتش نشان ها از نیرو و وزن خود استفاده می کنند تا در برابر واکنش آن مقاومت کنند. اگر آن ها اجازه بدهند تا شیر رها شود، شیر به این طرف و آن طرف پرتاب می شود.
حال اگر آتش نشان ها روی یک اسکیت برد ایستاده باشند شیر آتش فشانی آن ها را با سرعت زیادی به عقب می راند.
? اگر یک بادکنک را باد کنید و آن را رها کنید، بادکنک به پرواز در می آید، تا وقتی که هوای داخل آن به طور کامل خالی شود. پس می توان گفت که شما یکم موتور موشک ساخته اید. در این جا چیزی که به بیرون پرتاب می شود مولکول های هوای درون بادکنک هستند.
بسیاری از مردم فکر می کنند که مولکول های هوا اهمیتی ندارند، در حالی که اینطور نیست. هنگامی که شما به آن ها اجازه می دهید تا از دریچه بادکنک به بیرون پرتاب شوند، بر اثر واکنش به وجود آمده بادکنک به جهت مخالف پرتاب می شود.
در ادامه برای درک بهتر موضوع، به مثالی دقیق تر اشاره می کنم:
? سناریوی توپ بیسبال در فضا:
شرایط زیر را تصور کنید،
مثلا شما لباس فضانوردان را پوشیده اید و در فضا در کنار فضاپیما معلق مانده اید و چندین توپ بیسبال در دست دارید. حال اگر شما توپ بیسبال را پرتاب کنید، واکنش آن بدن شما را به جهت مخالف توپ حرکت می دهد.
سرعت شما پس از پرتاب توپ به وزن توپ و شتاب وارده بستگی دارد. همانطور که می دانیم حاصلضرب جرم در شتاب برابر نیرو است، یعنی:
F=m.a

همچنین میدانیم که هر نیرویی که شما به توپ وارد کنید، توپ نیز نیرویی مساوی ولی در جهت مخالف به بدن شما وارد میکند که همان واکنش است. پس می توان گفت:

m.a=m.a
حال فرض می کنیم که توپ بیسبال 1 کیلو گرم وزن داشته باشد و وزن شما و لباس فضایی هم 100 کیلوگرم باشد. پس با این حساب اگر شما توپ بیسبال را با سرعت 21 متر در ساعت پرتاب کنید. یعنی شما با دست خود به یک توپ بیسبال 1 کیلو گرمی، شتابی وارد کرده اید که سرعت 21 متر در ساعت گرفته است. واکنش آن روی بدن شما تاثیر می گذارد، ولی وزن بدن شما 100 برابر توپ بیسبال است. پس بدن شما با 100/1 سرعت توپ بیسبال (یا 0.21 متر بر ساعت) به عقب حرکت می کند.
حال اگر شما می خواهید از توپ بیسبال خود قدرت بیش تری بگیرید، شما دو انتخاب دارید: افزایش جرم یا افزایش شتاب وارده
شما می توانید یا یک توپ سنگین تر پرتاب کنید و یا اینکه شما می توانید توپ بیسبال را سریع تر پرتاب کنید (شتاب آن را افزایش دهید)، و این دو تنها کارهایی است که می توانید انجام دهید.
یک موتور موشک نیز به طور کلی جرم را در قالب گازهای پرفشار پرتاب می کند؛ موتور گاز را در یک جهت به بیرون پرتاب می کند تا از واکنش آن در جهت مخالف سود ببرد. این جرم از مقدار سوختی که در موتور موشک می سوزد بدست می آید.
عملیات سوختن به سوخت شتاب می دهد تا از دهانه خروجی موشک با سرعت زیاد بیرون بیاید.
وقتی سوخت جامد یا مایع می سوزد و به گاز تبدیل می شود، جرم آن تغییر نمی کند بلکه تغییر در حجم آن است. یعنی اگر شما مقدار یک کیلو سوخت مایع موشک را بسوزانید مقدار یک کیلو جرم با حجمی بیشتر، از دهانه خروجی موشک با دمای بالا و سرعت زیاد خارج می شود. عملیات سوختن، جرم را شتاب می دهد.
بیایید تا بیش تر درباره ی نیروی پرتاب بدانیم:

قدرت موتور یک موشک را نیروی پرتاب آن می گویند. نیروی پرتاب در آمریکا به صورت (پوند) ponds of thrust و در سیستم متریک با واحد نیوتون شناخته شده است (هر 4.45 نیوتون نیروی پرتاب برابر است با 1 پوند نیروی پرتاب).

هر یک پوند نیروی پرتاب (4.45 نیوتون) مقدار نیروی است که می تواند یک شی 1 پوندی (453.59 گرم) را در حالت ساکن مخالف نیروی جاذبه زمین نگه دارد.

بنابر این در روی زمین شتاب جاذبه 21 متر در ساعت در ثانیه (32 فوت در ثانیه در ثانیه) است.

شف تصادفی شیشه ایمنی موقعی صورت گرفت که بیش از هر زمان دیگری بدان احتیاج بود – یعنی اندکی پس از اختراع اتومبیل و استفاده از شیشه در آن. احتمال آنکه اتومبیل ها از کنترل خارج شوند و تصادف کنند بسیار بیشتر از کالسکه ها بود و قطعات شیشه شکسته جراحات سختی به سرنشینان اتومبیل وارد می آوردند.

انواع شیشه طبیعی نظیر شیشه معدنی از بدو آفرینش کره زمین، در طبیعت وجود داشته اند. شیشه معدنی و اشکال دیگر شیشه طبیعی مدت ها پیش از آنکه کسی به فکر تغییر ترکیب، رنگ، یا شکلشان بیفتد بر اثر گرمای شدید فعالیت های آتشفشانی و متعاقباً خنک شدن سریع شان از عناصر رایج پوسته زمین تشکیل شدند.

منشاء نخستین شیشه صناعی در پس پرده ای از قدمت و اسطوره پنهان است. یکی از معروف ترین این حکایت ها را پلینیوس مهتر که در سده نخست میلادی می زیست، ثبت کرده است. وی که دانشمند و تاریخ نگار بود، 37 جلد کتاب درباره ی تاریخ طبیعی نوشت. او در سال 79 بعد از میلاد با ناوگان رومیان تحت فرمانش به سوی ساحل نزدیک پمپئی بادبان کشید تا به اهالی آن ناحیه در معرض خطر کمک کند، اما در زیر خاکسترهای آتشفشان وزوو کشته شد.

پلینیوس تولید تصادفی شیشه را به تاجران فنیقی که بر ساحلی شنی آتشی روشن کرده بودند نسبت می دهد. گفته می شد که آنان ظروف خوراک پزی خود را بر قطعاتی از ناترون که ترکیب معدنی کربنات سدیم بود و احتمالاً آن را از مصر می آوردند قرار دادند و برای آنکه خود را گرم کنند تمام شب آتش را روشن نگه داشتند. صبح که برخاستند در کمال شگفتی دیدند در میان خاکسترهایی که گرما تکه های ناترون را با سیلیسیم شن ترکیب کرده بود، شیشه مذاب وجود دارد. گرچه این اکتشاف تصادفی و تاریخ آن را نمی توان تأیید کرد ( تخمین زده شد که در 4000 سال قبل از میلاد اتفاق افتاده باشد) اما استفاده از بطری های شیشه ای به دست مصریان در سال 1500 پیش از میلاد به طور مستند ثبت شده است.

شیشه، پیشینه درازی دارد. رومیان هم از آن در پنجره هایشان استفاده می کردند. معمولاً وقتی در مواضع ثابت در ساختمان ها به کار می رفتند در چارچوب های کوچک و متعددی از جنس برنز قرار می گرفتند، و حتی وقتی در پنجره های کوچک کالسکه ها و دلیجان ها استفاده می شدند، با وجود شکنندگی ذاتی شان، خطر اندکی داشتند. اما با ابداع کالسکه بدون اسب، استفاده از آن در شیشه جلو و پنجره ها به عامل بالقوه ای برای بروز جراحت ها تبدیل شد.

در سال 1903 شیمیدانی فرانسوی به نام «ادوارد بندیکتوس»، ظرفی شیشه ای را بر زمین انداخت. شیشه شکست، اما بندیکنوس با حیرت متوجه شد که قطعات شیشه از هم جدا نشدند، بلکه ظرف شکل اولیه خود را به طور تقریبی حفظ کرد. بندیکتوس ظرف را بررسی کرد و دریافت لایه ای در درونش است که قطعات شکسته شیشه به آن چسبیده اند. او متوجه شد که این لایه از تبخیر محلولی از سریشم پنبه ( بانیترات سلولوز، که از پنبه و اسید نیتریک تهیه می شود) به دست آمد که در ظرف وجود داشت. حلاّل بر اثر ماندن در آن ظرف شیشه ای سرباز تبخیر شده بود، و لایه ای از سریشم پنبه بر درون ظرف به جای مانده بود. بندیکتوس این اتفاق را روی برچسب ظرف یادداشت کرد، و دیگر آن را به فراموشی سپرد.

اما پس از این تصادف آزمایشگاهی، بندیکتوس درباره دختر جوانی که در یک تصادف اتومبیل در پاریس به سختی جراحت دیده بود، مطلبی خواند. چند هفته بعد هم خبر تصادف مشابه دیگری را که در آن تکه های پرتاب شده شیشه پیامدهای خطرناکی به بار آورده بودند خواند، و ناگهان به ذهنش رسید که شاید تجربه ای که با ظرف شیشه ای خرد نشدنی خود کرده بود، راه حلی برای این گونه مشکلات ارائه دهد. با عجله به آزمایشگاهش رفت، ظرف برچسب دار را پیدا کرد و شب را در این خیال گذراند که چگونه از پوششی برای ساخت شیشه ایمنی استفاده کند. نقل شده است که در همان شب با کمک پرس چاپ نخستین ورق از شیشه ایمنی را تولید کرد.

نام «تریپلکس» که به شیشه ایمنی جدید اطلاق شد، نشانگر چگونگی طراحی آن بود: این شیشه مثل ساندویچی بود که در آن شیشه به مثابه نان عمل می کرد و گوشت بین آن دو، صفحه ای از نیترات سلولوز بود؛ این سه صفحه ماده شفاف با حرارت به یکدیگر محکم شده بودند. سال ها طول کشید تا این فرایند از آزمایشگاه به کارخانه راه پیدا کند. و تازه در سال 1909 بود که بندیکتوس توانست این شیشه ایمنی جدید را به نام خود ثبت کند.

گرچه بندیکتوس شیشه ایمنی را اختراع کرد تا از جراحات ناشی از پرتاب قطعات شیشه جلوی اتومبیل جلوگیری کند، اما نخستین مصرف عملی این شیشه لایه لایه این نبود. برای نخستین بار در جنگ جهانی اول از آن در عدسی های ماسک های ضد گاز استفاده شد. اما وقتی در دهه 1920 تعداد اتومبیل ها و سرعت آنها به طور چشمگیری افزایش یافت، جراحات ناشی از شیشه مشکل بزرگی شد و استفاده از شیشه های لایه دار در اتومبیل های امریکایی مرسوم شد.

پسنوشت

شاید برخی از خوانندگان به یاد داشته باشند که شیشه های جلو اتومبیل های قدیمی با گذشت زمان زرد می شدند. علت این امر آن بود که ماده پلاستیکی اولیه ای که در ساندویچ شیشه ایمنی به کار می رفت نیترات سلولوز ( سریشم پنبه ) بود، که بر اثر گذشت زمان و قرار گیری در معرض نور آفتاب زرد می شد.

در سال 1933 به جای استفاده از نیترات سلولوز به عنوان ماده نگهدارنده، از استات سلولوز استفاده شد که کمتر تحت تأثیر آفتاب رنگ می گرفت، ولی در دماهای متفاوت استحکام نداشت و کدر می شد. نیترات سلولوز و استات سلولوز هر دو از سلولوز مشتق می شدند، که خود از چوب و دیگر منابع طبیعی به دست می آمد. مطالعات بیشتری که در زمینه مواد پلاستیکی احتمالی صورت گرفت نشان داد که صمغ پلی وینیل بوتیرال از استات سلولوز بهتر است. از سال 1939 تاکنون این ماده جزء اصلی شیشه لایه دار برای اتومبیل ها، هواپیماها و کاربردهای دیگری که در آنها نیاز به ماده ای شفاف و محکم وجود دارد، بوده است.

شکل دیگری از شیشه ایمنی، شیشه آبداده ای است که لایه دار نیست؛ یعنی هیچ لایه پلاستیکی درونی ندارد. این شیشه به قطعات ریز متعددی شکسته می شود که احتمال آسیب رسان بودنشان کمتر است. از آن در شیشه های بغل و پشت اتومبیل ها استفاده می شود، ولی در آمریکا و برخی از کشورهای دیگر، استفاده از شیشه لایه دار در شیشه جلو اجباری است. در پنجره های هواپیماها احتیاج به استحکام زیادی است، چون باید دماها و فشارهای بسیاری را تحمل کنند و در برابر ضربه سریع پرندگان نیز مقاومت داشته باشند. این نیازها را انواعی از شیشه های مخصوص برآورده می کنند که ترکیبی پیچیده دارند و از چندین لایه شیشه و پلاستیک تشکیل شده اند.

اخیراً در سطح درونی شیشه جلو اتومبیل از لایه دومی از پلاستیک استفاده شده است تا در صورت تماس با شیشه شکسته ای که در ساختمان لایه دار تریپلکس معمولی به لایه پلاستیکی میانی چسبیده است، از بریدگی پوست جلوگیری شود. در سال 1987 از این روش در برخی از ماشین ها به طور آزمایشی استفاده شد؛ نتایج اولیه این تجربه نیز امیدوار کننده به نظر می رسند. در یک تصادف شاخ به شاخ، زنی که سرش با شیشه جلو برخورد کرده بود و در درون آن از پوشش پلاستیکی ضد برندگی جدید استفاده شده بود، دچار کبودی شدید و ضربه مغزی شد، اما هیچ جراحتی بر سر و صورتش وارد نیامد.

درهمه این انواع شیشه ایمنی، جز شیشه آبداده، اصول کار همانی است که بندیکتوس به طور بخت یارانه در سال 1903 مشاهده کرده بود: به هم نگه داشتن ذرات شیشه با لایه ای از پلاستیک .

نخستین ماشینهای روباتیک تجاری خانگی، جاروبرقی های روباتیک بودند که در سال 2010 عرضه شدند. این روباتها می توانند به طور خودکار خانه را تمیز کنند. اکنون به نظر می رسد که نسل جدیدی از خانواده های روباتهای خانه دار وارد بازار شده اند که وظایفی فراتر از جارو کشیدن و تمیز کردن خانه را به عهده می گیرند.

در روزهای اخیر، روباتی به نامH800 معرفی شد که در سکوت کامل به تمام اتاقهای خانه یا اداره سر می کشد و مکانهایی را که به هوای تازه نیاز دارند، تهویه می کند.

اکنون طرح مفهومی روباتی به نام H-Agent معرفی شده که قادر است محیطهای سردتر خانه یا اداره را گرم کند. به ویژه این روبات می تواند دنبال شما به اتاقهای مختلف بیاید و گرمای آنها را تامین کند.

این روبات به خاطر حسگرها و مواد ویژه ای که دارد درک می کند که چه منطقه ای از آپارتمان گرمتر است. بنابراین می تواند نزدیکترین منابع احتمالی را شناسایی کند (شومینه، شوفاژ، بخاری ...)، به آنها نزدیک شود و گرما جذب کند.

سپس به اتاقهای سردتر می رود و این گرما را برای حفظ تعادل دما در محیطهای با دمای کمتر ساطع می کند.

براساس گزارش گیزمودو، این بدان معنی است که H-Agent به تنهایی قادر به تولید گرما نیست اما می تواند آنها را جذب کند.

دید کلی
از روزی که انسان برای نخستین بار شروع به نوشتن افکار خود کرد، پیوسته نگران موقعیت خود در عالم لایتناهی بوده است. لیکن تا سال 1788 و نوشته‌های «جیمز هاتن» ، مفهوم زمان تقریبا نامحدود ، تنها برای انسان دارای معنا بود و زمین صرفا در یک چارچوب موقتی مورد نظر قرار می‌گرفت. در اندیشه انسان قرون وسطی ، زمین از نظام بسته‌ای تشکیل می‌شد که از آغاز آن چندان وقتی نمی‌گذشت و عاقبت آن هم چندان دور نبود.

تاریخچه تخمین عمر زمین
از آنجایی که زمان غیر قابل لمس است، تصور ابعاد زمان نیاز به بصیرت ذهنی داشت که طبیعت ‌گرایان قرن هفدهم قادر به پذیرش آن نبودند، بنابراین نگرش قرون وسطایی کوتاه بودن زمان دنیوی همچنان باقی ماند. محققین مسیحی آن زمان بطور کلی می‌پنداشتند که سن زمین در حدود 6000 سال است، رقمی که بر اساس قبول نوشته‌های باستانی عبرانی قرار است.
سیر تحولی و رشد
تخمین عمر زمین از مدتهای بسیار طولانی فکر دانشمندان را به خود مشغول کرده بود. دانشمندان مختلف سعی داشتند با روشهای مختلفی سن کره زمین را تخمین بزنند که از آن جمله می‌توان تخمین عمر زمین را بر اساس شوری آب اقیانوسها و محاسبه میزان رسوبگذاری ذکر کرد. در سال 1897 ، فیزیکدان معروف «لرد کلوین» (Lord Kelvin) 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 نظریه‌هایی را بر اساس فرضیه‌هایی در مورد منشأ و مبدا حرارت خورشید به عمل آورد و ادعا کرد زمین سنی در حدود 20 الی 40 میلیون سال دارد.

در اوایل قرن بیستم ، «رادرفورد» (Ruther Ford) و «هولمز» (Holmes) در انگلیس و «بولتوود» (Boltwood) در آمریکا دریافتند که تجزیه عناصر ناپایدار جهت تولید ایزوتوپهای رادیوژنیک می‌توانند برای تعیین سن کانیها و سنگهای پوسته کره زمین مورد استفاده قرار گیرند. ولی روشها و تکنیکهای تحلیلی در آن زمان آنقدر دقیق نبود که بتواند مقدار ایزوتوپهای رادیوژنیک موجود در سنگها را تعیین نماید. در نتیجه منحصرا بعد از سال 1950 که اسپکترومتر (Spectrometer) اختراع گردید، تعیین سن سنگها به طریق ایزوتوپی معمول گردید از این مقاله سعی می‌شود تا روشهایی را که از ابتدا برای برآورد عمر زمین مورد استفاده قرار گرفته، مورد بحث قرار دهیم و در نهایت به روشی که امروزه استفاده می‌شود و دقیقتر است، اشاره کنیم.
تخمین عمر زمین بر اساس شوری آب اقیانوسها
در سال 1715 «ادموند هالی» (Edmond Halley) ، منجم انگلیسی ، این مطلب را پیش کشید که سن زمین را می‌توان از روی مقدار شوری آب اقیانوسها محاسبه کرد. عملا نقشه این بود که مقدار شوری آب دریاها را با دقت تمام محاسبه و سپس عمل را ده سال بعد تکرار کنند، با محاسبه مقدار ازدیاد شوری آب در هر ده سال می‌توان زمان لازم برای تحصیل شوری آب فعلی را از آبهای شیرین اولیه بدست آورد. اگر هم چنین آزمایشی انجام شده باشد، هیچ ازدیادی در شوری آب اقیانوسها دیده نشد.

در اواخر قرن نوزدهم بعضی محققان با تجدید نظر در روش فوق و با تجزیه شیمیایی آب رودخانه‌ها ، مقدار سدیم اضافه شده به دریاها در هر سال توسط رودخانه‌های دنیا را محاسبه کردند. با دانستن حجم تقریبی آب اقیانوسهای امروزی و فرض اینکه آب اقیانوسهای اولیه شیرین بوده است و میزان ازدیاد سدیم توسط رودخانه‌های امروزی میانگینی برای تمام زمان زمین شناسی است، آنها زمان لازم برای تحصیل غلظت سدیم و شوری امروزی را محاسبه کردند. سرانجام نتیجه‌گیری کردند که از روز اولی که آب برای نخستین بار بر روی سطح زمین متراکم شد، 90 میلیون سال می‌گذرد. امروزه ما می‌دانیم که تخمین هالی از سن اقیانوسهای زمین به مراتب کمتر سن واقعی آنهاست. دلیل عمده آن هم این است که او تعویض سدیمی را که میان آب دریا و سنگهای پوسته کره زمینی صورت می‌گیرد، بسیار ناچیز می‌پنداشت.

تخمین عمر زمین بر اساس میزان رسوبگذاری
هر که سنگهای رسوبی را مطالعه کرده باشد، می‌داند که طبقه‌ای ضخیم از ماسه سنگ می‌تواند در عرض یک روز ته‌نشین شود یا لایه نازک گل رسی که روی آن قرار می‌گیرد، ممکن است برای ته‌نشین شدن به 100 سال زمان نیاز داشته باشد و سطح طبقه بندی میان آنها ممکن است نماینده مدت زمانی بیش از مجموع آنها باشد. برای ضخامت معینی از طبقات رسوبی میانگینی برای میزان رسوبگذاری وجود دارد. اگر تغییرات مهمی در شرایط محیط رسوبی رخ ندهد و فرسایش نیز در امر رسوبگذاری وقفه ایجاد نکند، ضخامت طبقات کم و بیش متناسب با زمان سپری شده خواهد بود.

زمین شناسان اواخر قرن نوزدهم تصور می‌کردند که می‌توانند در صورت تخمین میزان ته‌نشست در محیطهای رسوبی امروزی ، زمان مشخص شده توسط واحدهای سنگهای قدیمی مشابه را نیز معین کنند. آنها همچنین تصور می‌کردند که در صورت تعیین ضخامت کل طبقات رسوب کرده در گذشته ، خواهند توانست کل زمان زمین شناسی طی شده را تخمین بزنند.
تخمین عمر زمین بر اساس سرد شدن کره زمین
در بسیاری مناطق درجه حرارت معادن عمیق ازدیاد محسوس و یکنواختی را بر حسب ازدیاد عمق نشان می‌دهد. این افزایش حرارت نشان می‌دهد که دما از درون گرم زمین به طرف قسمت سرد خارجی آن جریان دارد و از پوسته زمین متصاعد می‌شود. این اتلاف گرما قابل اندازه گیری است و منطق « کلوین » (Kelvin) استدلال می‌کرد که اگر زمین با از دست دادن حرارت ، تدریجا در حال خنک شدن است، پس در زمان گذشته می‌بایست گرمتر بوده باشد. کلوین این پدیده را به صورت اتلاف حرارت از یک حالت مذاب اولیه در نظر گرفته بود و با مطالعه میزان جریان حرارت امروزی نشان داد که از نظر زمان زمین شناسی ، مسلما مدت زیادی از زمانی که زمین در حالت مذاب بوده، نگذشته است.

این زمان ظاهری تبلور پوسته جامد زمین ، حداکثر قدرت ممکن را برای حیات ، آنگونه که ما می‌شناسیم، مشخص کرد. عدم دسترسی به جزییات مربوط به نقطه ذوب سنگها و هدایت گرما تحت شرایط حرارت و فشار زیاد ، مانع ارزیابی دقیق زمان تبلور می‌شد، لکن مدت تعیین شده بسیار کم بود. بر این اساس زمانی که کلوین بدست آورده بود، 100 میلیون سال بود.

مواد رادیواکتیو
بعضی از مواد معدنی دارای خاصیت رادیواکتیو هستند، بدین معنی که از خود سه نوع اشعه خارج می‌سازند. اشعه خارج شده یا دارای بار الکتریکی مثبت است، که در این صورت به نام پرتو آلفا خوانده می‌شود و یا دارای بار اکتریکی منفی است که اشعه بتا خوانده می‌شود. نوع سوم اشعه که نزدیک به اشعه ایکس است، از نظر الکتریکی خنثی است و به نام اشعه گاما خوانده می‌شود. در اثر صدور این ذرات ، به مرور جسم به مواد دیگر تبدیل می‌شود.

مدت زمانی را که جهت نصف شدن اتمهای اولیه لازم است، به نام زمان نیم عمر می‌خوانند. زمان نیم عمر اجسام مختلف ، متفاوت است و از چند ثانیه تا چند میلیارد سال تغییر می‌کند. سنگهای تشکیل دهنده زمین معمولا حاوی یک یا چند ماده رادیواکتیو نظیر اورانیوم ، رادیوم ، توریوم و پتاسیم و… هستند. با در دست داشتن سرعت تجزیه و اندازه گیری مقدار اولیه و ماده تبدیل شده موجود در نمونه ، می‌توان زمانی را که از تجزیه نمونه می‌گذرد، بدست آورد و بر اساس همین روش است که سن زمین تعیین شده است.
تخمین سن زمین بر اساس سنگهای آسمانی
قسمت اعظم و در ضمن قدیمیترین بخش تاریخ زمین شناسی را بخش پرکامبرین تشکیل می‌دهد که معمولا از نظر سنگ شناسی مشخص است و می‌توان سنگهای متعلق به آن را را تشخیص داد. آزمایشات مختلف بر روی سنگهای این بخش ، اعداد متفاوتی را بدست داده که کمترین آنها 600 میلیون سال و بیشترین آنها 3.5 میلیارد سال است. اگر تصور کنیم که پرکامبرین از 3.5 میلیارد سال پیش شروع شده ، زمان تشکیل زمین مسلما از این عدد بیشتر است و بنابراین برای تعیین سن زمین از عوامل دیگر نیز بایستی کمک گرفت.

یکی از این عوامل ، سنگهای آسمانی است. از آنجا که مطابق تمام نظریات موجود ، تشکیل زمین و سایر سیارات منظومه شمسی همزمان بوده است، با تعیین سن این سنگها می‌توان سن واقعی زمین را بدست آورد. حداکثر سنی که تا به حال برای سنگهای آسمانی بدست آمده 4،6 میلیارد سال بوده است. یکی دیگر از عواملی که به تعیین سن زمین کمک می‌کند، نمونه‌هایی است که از ماه گرفته شده و بر اساس تجزیه نمونه‌های مذبور عددی نظیر عدد فوق برای آنها حاصل شده است. بدین ترتیب می‌توان عدد 4،6 میلیارد سال را برای سن زمین در نظر گرفت.