دانشمندان برای اولین بار نشان داده اند که یک سیم کوچک کریستالی( بلوری ) منفرد می تواند به عنوان یک هادی الکتریکی عمل کند . چارلز لایبر و همکارانش در دانشگاه هاروارد عقیده دارند که این لیزرهای کوچک می توانند برای کاربردهای متغیری بکار روند زیرا می توانند بیشتر طول موجها را گسیل کنند . این کاربردها شامل ارتباطات و مخابرات و همچنین برای انتقال قوی اطلاعات با حجم زیاد است .
لیزر های نیمه رسانایی که به طور الکتریکی هدایت می شوند تا حال برای کاربردها مورد استفاده قرار می گرفتند اما هزینه ساخت آنها زیاد است . علاوه بر این ابزارهایی که معمولا برای ترکیب کردن نیمه رساناها ساخته شدند کار یکپارچه کردن سیستم های پایه سیلیکونی را مشکل انجام می دهند.
برای غلبه بر این مشکلات ، بسیاری از محققین برای یافتن جانشینی مانند لیزرهای کوچک شروع به تحقیق کردند . یک لیزر به یک وارونی جمعیت بین دو تراز انرژی در سیستم احتیاج دارد . این وارونی جمعیت به صورتی است که تراز بالاتر دارای جمعیت بیشتر ی از تراز پایین تر است . این کار می تواند بوسیله لیزرهای خارجی برای برانگیخته کردن مواد به روشی که به دمش اپتیکی موسوم است انجام شود . برای کاربردهای واقعی وسایل مورد استفاده باید لیزر را به صورت الکتریکی هدایت کنند و نه به صورت اپتیکی .
برای رفع این مشکل ، لایبر و همکارانش که بر روی این طرح کار می کنند برای این آزمایش از یک بلور منفرد سولفید کادمیم که قطر آن 200-80 نانومتر است استفاده کردند .
آنچنان سیمهای بلوری منفرد شبیه اجزای سازنده ای هستند که لیزرهایی که به طور الکتریکی هدایت می شوند ، را تشکیل می دهند . این شباهت به خاطر این است که آنها بدون نقص هستند و ویژگیهای فوق العاده انتقال الکتریکی را به نمایش می گذارد . این وسایل بوسیله قراردادن سولفید کارمیم بر سیلیلونی که بقدر زیادی آلوده شده است ساخته می شوند .
تیم دانشگاه هاروارد به آرامی جریان درون سیم کوچک را افزایش دادند و در شدت نور گسیل شده هنگامی که جریان بالای 200 میکرو آمپر باشد ، افزایش مشاهده کردند . این جریان متناظر با شروع تابش لیزری می باشد.
لایبر به سایت فیزیک وب گفت : علاوه بر این این اولین باری بود که وسایل هادی الکتریسیته از اجزای پیش ساخته تشکیل می شدند . محققین عقیده دارند که نزدیک شدن آنها می تواند به مواد دیگر تعمیم یابد مانند سیم های کوچک نیترید گالیم و فسفیدانیدیم .
در این روش لیزرهای از مرتبه نانو می توانند ناحیه فرا بنفش را تا نزدیک ناحیه فرو سرخ طیف الکترومغناطیسی را می پوشانند . لایبر گفت که ضروری است قبل از آنکه از لیزرهای نانونی در ابزارهای واقعی جهان استفاده کنند ، قدری بیشتر درباره فیزیک پایه یاد بگیرند .
زندگی و میرایی و فیزیک :
شواهد نشان دهنده این است که مردم بیشتر دوست دارند هنگامی که به سن پیری می رسند ، بمیرند اما درحقیقت ثابت ماندن نسبت و سرعت مرگ در یک سن معین منجر به وضع ثابت میرایی می شود . اکنون جاناتان کو و نویگ ماو در دانشگاه کمبریج و همچنین ( مایک کاتز) در دانشگاه ادینبرگ مدل کامپیوتری ای طراحی کردند که ایجاد تعادل را در سرعت مرگ با افزایش سن ، خوشایند کرد .
این نتیجه که مدلهای قبلی قادر به دست یافتن به آن نبودند ، ممکن است بیش از پیش به مادر توضیح میرایی کمک کند .در سال 1995 یک الگوی ظاهر کننده رایانه ای تغییر سن را طراحی کرد که روش معینی را بر توضیح میرایی ارائه می کرد . در این الگو به هر فرد منحصر به فرد یک رشته عددهای دو دویی اختصاص می یابد که در طول مدت زندگی آن شخص ثابت می مانند .
هر رقم صفر یا یک تغییر در حالت سلامتی آن فرد را در هر قسمت از عمر او نشان می دهد . یک صفر نشاندهنده کاهش سلامتی نیست همچنانکه یک عدد یک هم نشان دهنده یک مریضی ارثی ژنیتیکی نیست . در حالیکه زمان به جلو می رود ، آن الگو تعداد عددهای یک را میشمارد . این عددها یک نشان دهنده تعداد بیماری هایی است که آن فرد منحصر به فرد داشته است . وقتی این تعداد به آستانه معینی رسید آن فرد خاص میمیرد .
نقص عمده الگوی پنا این است که پیش بینی می کند که همه مردمی که دارای ساختار ژنیتیکی یکسان هستند باید دقیقا در یک سن خاص بمیرند که از قبل تعیین شده است . محققین تلاش می کنند بوسیله کا ر الگویی که به طور وابسته به رویداد عمل می کند ، بر این مشکل غلبه کنند . اما این مدل قادر به بازسازی یک وضع میرایی ثابت نیست . تنها با افزایش سن سرعت مرگ را با ملاحظه زیاد می کند . آنچه که کو و همکارانش انجام دادند پیدا کردن یک راه حل و جواب دقیق برای مشکل پنا بود .
تیم ادینبرگ – کمبریج یک فرمول بسیار عمومی تهیه کردند . فرمولی که آنها نتیجه گیری کردند این بود که افراد بخصوص یک عملکرد پایدار اختیاری دارند . محققین الگوی نیا را به این صورت تعدیل کردند که افرادی که از نظر ژنیتیکی یکسانند می توانند نسبتا در سنین مختلفی بمیرند بجای اینکه همیشه در سن یکسانی بمیرند . محققین عقیده دارند که عواملی که باعث ایجاد سرعت مرگ متغیر می شوند باید ضرورتا وضع ثابت میرایی ای را بشناسند که گونه های مختلف هم از آن تبعیت می کنند .
به عبارت دیگر این نتایج اطلاعات مهمی را برای شرکت های بیمه و حقوق بازنشستگی در اختیار ما قرار می دهند .
هدایت کردن کار فیزیکی به سمت کارهای اقتصادی
اهمیت فیزیک برای اقتصاد جهانی در طی ده سال گذشته با توجه به گزارشهای جدید انسیتو فیزیک ، به طور محسوسی افزایش یافته است . این گزارش که مطالعات ده سال پیش را در مورد صنایع فیزیک پایه را بهبود می بخشد این مطلب را یافته است که تعداد کل شرکتهای فیزیک پایه با رقم 165% بین سالهای 2000-1989 افزایش یافته است .اما سرمایه گذاری در این صنایع همگام با ساختن تولید جدید به پیش نرفت و این می تواند به منزله مدرکی برای ورشکستگی این صنایع می تواند به شمار رود .
گزارشها و خبر ها 4 راه حل را مشخص کردند . سطوح پایین سرمایه گذاری در نواحی PBI سرعت پایین بازرگانی تحقیق فیزیکی دانشگاهی . کمبود فارغ التحصیل فیزیک و یک تصویر فقیر ازعلم مهندسی و صنایع پایه وجود دارد .
مشکل سرمایه گذاری دو روش را به طور واضح مشخص می کند . سطوح پایین سرمایه گذاری در مخارج هزینه های عمده به ازای اشتغال با دیگر عرصه ها مقایسه شده است و آنچه خبرها و گزارشها بیانگر آن هستند که از سال 2000 در سرمایه گذاری های مشترک در شرکتهای فناوری بحران اجتناب از سرمایه گذاری بوجود آمده است .
حقیقت اینکه در حدود نصف فارغ التحصیلان فیزیک در خارج از صنایع تجاری پایه فیزیکی کار یافته اند و این موضوع مشکلاتی را برای شرکت های PBI بوجود آورده است . گزارشها گویای این مطلب است که سرمایه گذاری گویا و مؤثر درصنایع و برای ایجاد امنیت سرمایه گذاری می تواند به پر کردن خلأ سرمایه گذاری بینجامد . دیگر پیشنهاد ها و توصیه ها شامل آغاز دلگرمی و برقراری روابط بین علم و صنعت و انتقال فناوری در جامعه فیزیکی میباشد ، خصوصا در دانشگاهها و کوشش و عزم ملی جهت افزایش تعداد مطالعه کنندگان فیزیکی ( دانشجویان و… ) در مدارس و سطح دانشگاهی می باشد . گزارش روشن می کند که فتونیک و نانو تکنولوژی به عنوان دو عرصه با پتانسیل رشد و پیشرفت برای شرکتهای فیزیک پایه می توانند مودر توجه باشند.
در رابطه با این گزارشات صحبتها آغاز شد جانشین رئیس جمهور آقای دیوید ولانس گفت : من مفتخرم که فیزیک نقش مهمی در اقتصاد uk بازی می کند و من چشم به راه این هستم ( انتظار دارم که ) در 10 سال آینده اهمیت این نقش افزایش یابد و نشانه های آشکارا وقوع این را تأیید می کند . جان تایلور ، سرپرست کل شوراهای تحقیق می گوید که فناوری میکرو و نانو می توانند به تولید در زمان پیش روی ما جان تازه ای ببخشند .
تایلور می گوید این بسیار واضح است که آینده uk در سایه صنایع با ارزش افزوده بالا قرار دارد مانند تجارت و خدمات ارزش زیادی اضافه می شود و مانع بزرگی برای ورود مدیریت صنایع و قسمتهای کوچک می شود و این به خاطر تواناییهای جدید و بدیع است که بوسیله تحقیق در علم. و فناوری بدست می آید .
مختصری راجع به تاریخچه تابش های هسته ای :
هر چند جامعه بشری اندک مدتی است که به فکر آلودگی تابشی محیط زیست ناشی از رشد تکنولوژی هسته ای افتاده است . ولی واقعیت این است که کیهانی پر از تابش پرتو هسته ای است و همیشه نیز بوده است . در حال حاضر به ازای هر ذره بنیادی حدود یک میلیون پرتو در فضا حرکت می کنند . مقدار قابل توجهی از هوایی که در بر گیرنده اند بخش ماده و پرتو عمری معادل ده میلیون سال دارند .
نظریه های بسیار متعالی وجود دارند که تلاش می کنند توضیح دهند ما چگونه به این نقطه زمانی و مکانی در کیهان رسیده ایم ، بسط مداوم کیهان را در این دمای کم (تنها دو درجه بالاتر از صفر مطلق ) چگونه می توان تشریح کرد . اگر تاریخ تحول کیهانی را از این زمان تا به گذشته مورد بررسی قرار دهیم ، می بینیم هر چه به عقب بر میگردیم کیهان کوچکتر ، چگالتر و گرمتر بوده است .