• جهان مملو از ناشناخته ها
• تكامل متقابل مرغ وگل
• كرم های فضا نورد
• سگ های بيماری زا

جف برومفيل - ترجمه سليمان فرهاديان: نوترون ها و پروتون ها از ذراتی ساخته شده اند كه كوارك های بالا و پايين ناميده می شوند. هر پروتون شامل دو كوارك بالا و يك كوارك پايين است، در حالی كه هر نوترون دارای دو كوارك پايين و يك كوارك بالا است. كوارك های پايين كمی سنگين تر از كوارك های بالا هستند و به همين دليل وزن نوترون ها از پروتون ها بيشتر است. بار هر كوارك بالا برابر دوسوم بار مثبت است و هر كوارك پايين دقيقا يك سوم بار مثبت را با خود دارد. به همين دليل پروتون دارای يك بار الكتريكی مثبت است در حالی كه نوترون ها خنثی هستند و باری ندارند. در عين حال ما هنوز هم جرم دقيق كوارك ها را نمی دانيم. به همين دليل دانشمندان سعی دارند ضمن آزمايشات مختلف جرم آنها را دريابند. در عين حال نظريه پردازان نيز سعی دارند قطعات حاصل از برخورد ذرات مختلف را بررسی كرده و سرعت انجام واكنش های مختلف را محاسبه كنند. آنها اميدوارند با اين روش بتوانند به ساختار يك هسته اتم دست نخورده دست يافته و دريابند چه ميزان از اختلاف در خواص كوارك های بالا و پايين از اختلاف جرمشان ناشی می شود و چه مقدار از اين اختلاف به خاطر تفاوت در بارهای الكتريكی است. آنها اميدوارند با اين آزمايشات جرم دقيق كوارك ها را دريابند.

بيراون كولك فيزيكدان نظری دانشگاه آريزونا می گويد: «هم آزمايشات انجام شده و هم تفسيرهای نظری ارائه شده در اين مورد بسيار پيچيده است و بنابراين لازم است هم از نتايج آزمايشات و هم تفسيرهای نظری كمك گرفت و با تلفيق نتايج حاصل از اين آزمايشات اطلاعات مهمی در مورد جرم كوارك ها به دست آورد.» اختلاف بين كوارك های بالا و پايين به اين معنی است كه اگر يك نوترون را به حال خود رها كنيم به يك پروتون تبديل می شود. اما اين سرنوشت نهايی نوترون ها نبود. اين ذرات با قرار گرفتن در كنار الكترون ها كه بار منفی دارند، می توانند اتم های هيدروژن را به وجود آورند كه ماده سوختی اوليه ستارگان محسوب می شود. ادوارد استفنسون كه يكی از فيزيكدانان دانشگاه اينديانا است می گويد: «دنيای مملو از پروتون به اين معنی است كه مقدار زيادی هيدروژن در اختيار داريم. بدون در اختيار داشتن پروتون، شيمی به آن صورتی كه امروز می شناسيم، ممكن نبود.» البته بايد در نظر داشت همين اختلاف كم در جرم اين كوارك ها نتايج بسياری را در پی داشته است. اخيرا يك گروه از دانشمندان دانشگاه اينديانا دو هسته دوتريم را به هم برخورد دادند. دوتريم نوعی اتم هيدروژن است كه در هسته خود يك پروتون و يك نوترون دارد. گروهی ديگر نيز در دانشگاه اوهايو با استفاده از نوترون و پروتون واكنش همجوشی هسته ای انجام دادند. طی هر دو اين آزمايشات ذراتی حاصل شد كه آنها را پيون می نامند. اين دانشمندان معتقدند ايجاد پيون نشانه عدم تقارن بار است كه از اختلاف در اجزای تشكيل دهنده پروتون ها و نوترون ها ناشی می شود. اين اختلاف در جرم عامل اصلی تركيب اجزای عالم است.

Nature, 7 Apr. 2003

كشف ذرات زيراتمی جديد باعث سردرگمی دانشمندان شده است. اين ذرات عجيب و ناشناخته تئوری پردازان را واداشته است تا در نظريات خود در مورد نيروهای قوی كه ذرات زيراتمی را در اتم ها كنار يكديگر نگه می دارد، تجديدنظر كنند. احتمالا اين ذره جديد كه DS(2317) نام گرفته، صورت غيرمتداولی از كوآرك ها است. كوآرك ها ذرات بسيار ريزی هستند كه در دسته های سه تايی وجود دارند و اجزای سازنده پروتون ها و نوترون ها هستند. شايد اين ذره جديد ناشناخته كوآركی باشد كه حول كوآرك ديگر در حال چرخش است، شايد هم مولكول جديدی است كه از چهار كوآرك ساخته شده است. مارچللو گئورگی از دانشگاه پيزای ايتاليا و اعضای گروهش پس از صرف وقت سه ساله و جمع آوری اطلاعات از آشكارساز بابار (BaBar) مركز شتاب دهنده خطی استنفورد (Slac) در كاليفرنيا با (DS (2317 مواجه شدند. وقتی كه Slac الكترون را با پوزيتون كه ضد ماده الكترون محسوب می شود، برخورد می دهد، آشكارساز باربار تعداد زيادی از ذراتی كه در نتيجه اين برخورد به وجود می آيند را شناسايی می كند. گئورگی می گويد: «ما از نتايج اين آزمايشات بسيار شگفت زده شديم، اما چيزی كه بيش از همه باعث اعجاب ما شد، جرم اين ذرات است. جرم اين ذرات از مقدار پيش بينی شده كمتر و در عين حال بسيار دقيق و مشخص بود. جرم بسياری از اين ذرات پرانرژی دقيقا مشخص نيست و با كمی عدم قطعيت همراه است. اما وزن DS(2317) دقيقا مشخص است و مقدار آن برابر 2317 مگاالكترون ولت است. الكترون ولت واحدی است كه فيزيكدانان برای اندازه گيری مقدار جرم و انرژی ذرات به كار می برند.

استياايچتن (Estia Eichten) نظريه پرداز فيزيك نظری از آزمايشگاه شتاب دهنده ملی فرمی در باتاويای ايلينويز می گويد شايد اين جرم دقيق به محققين كمك كند تا ماهيت دقيق نيرويی كه اتم ها را در كنار يكديگر نگه می دارد، درك كنند. از آن جايی كه در مقياس های كوچك جرم و انرژی معادل يكديگرند، دانستن جرم يك كوآرك جديد می تواند ما را به شناخت نيروهای قوی كه در داخل ذرات حاكم است، راهنمايی كند. طی تحقيقاتی كه بعدها صورت گرفت، تصور می شد كه DS(2317) از كوآرك های سنگين و ناشناخته ای تشكيل شده است. ديويد سينابر و يكی از متخصصين فيزيك انرژی بالا در دانشگاه كورنل در ايتاكای نيويورك می گويد: «قسمت عمده ای از اطلاعاتمان در مورد نيروهای قوی از بررسی كوآرك های سبك تر حاصل شده است. اما امكان دارد با بررسی كوآرك سنگين تر اطلاعات جديدی كسب كنيم.» كوآرك ها در شش گروه مختلف جای می گيرند: بالا، پايين، جذاب، عجيب، زيرورو. دسته های سه تايی از كوآرك های بالا و پايين كه جزء سبك ترين و معمولی ترين كوآرك ها محسوب می شوند، پروتون ها و نوترون های مواد عادی را كه دوروبر ما را فرا گرفته است تشكيل می دهد.

اما ممكن است DS(2317) از دو كوآرك تشكيل شده باشد و ذره كميابی به نام مزون را به وجود آورده باشد. ايچتن می گويد اين مزون ممكن است تا حدودی شبيه يك اتم باشد. اتمی كه در آن يك كوآرك سبك «ضد ـ عجيب» (anti-Strange) حول يك كوآرك سنگين تر «جذاب» (Charm) در حال چرخش است. اما ساير محققين در تفسير پديده های مشاهده شده، نظريات پيچيده تری را ابراز می كنند. جاناتان رزنر فيزيكدان نظری دانشگاه شيكاگو می گويد احتمال دارد كه ذره جديد حاوی جفت هايی از كوآرك های مزدوج باشد. وجود مولكول هايی حاوی چنين ذرات زيراتمی مدت ها قبل پيش بينی شده بود. سينابرو می گويد: «ما تاكنون هيچ شاهدی مبنی بر وجود اين گونه ذرات نداشتيم. اما اگر اين شی وجود داشته باشد، واقعا جای تعجب است. » محققين Slac در مركز سينكروتون انرژی بالای دانشگاه كورنل و سازمان تحقيقات شتاب دهنده انرژی بالا در ژاپن ضمن كنكاش در اطلاعات قديمی، درصددند نظريات خود را در مورد ذراتی شبيه DS(2317) بيازمايند.

Nature, 3 May2003

راندولف اشميد - ترجمه زينب همتی: طول و انحنای منقار مرغ مگس سينه ارغوانی كارائيب به منظور بهترين بهره وری از شكل گل هايی كه نكتار مورد نياز آنها را تامين می كنند در دو جنس نر و ماده به طور متفاوتی تكامل يافته است. گل های گياه هلی كونيا نيز، اشكال سازگار با منقار پرندگانی كه در امر گرده افشانی به آنها كمك می كنند را در خود تكامل داده اند. پژوهشگران دريافته اند سازگاری هايی كه باعث رشد و نمو و بقای پرندگان و گل های جزيره كارائيب لوسيا می شود از سازگاری های صورت گرفته در ميان همين گل ها و پرندگانی كه در 100 مايلی (160 كيلومتری) شمال دومينيكا زندگی می كنند كاملا متفاوت است. اتان جی. تملس (E.J.Temeles) از كالج آمهرست (Amherst) می گويد: «به طور قطع نمی توان گفت كه ابتدا پرندگان برای گل ها تكامل يافته اند يا گل ها برای پرندگان. در طول زمان هم منقار پرندگان و هم ساختار گل ها برای يكديگر تكامل يافته اند.» تملس در ادامه گفت: «اين بهترين شيوه برای درك كنش ميان اين مرغان مگس و گل ها به عنوان يك مورد ديناميكی است چرا كه هر يك از طرفين قادر است تكامل گروه ديگر را به پيش براند. » تملس با مطالعه نمونه های موجود در موزه دريافته بود كه طول منقار پرندگان و شكل گل ها در طول زمان و مكان تغيير می كند. تملس گفت: «پرندگان ناحيه شمالی لسر آنيلز نسبت به انواع جنوبی خود بزرگ تر و دارای منقارهای بلندتری هستند. پرندگان متعلق به يك جزيره بسته به اينكه در سال ،1920 1970 يا حال حاضر جمع آوری شده باشند دارای منقارهايی با طول های مختلف خواهند بود. اين تغييرات را در مورد گل ها نيز شاهد هستيم. بنابراين بهترين توضيح برای اين مسئله اين است كه احتمالا هر دو گروه در طول زمان همراه با يكديگر دچار تغيير و تحول شده اند. »

جان كرس(J.Kress) رئيس بخش گياه شناسی موزه ملی تاريخ طبيعی اسميتسونين معتقد است كه گل های موجود در لسر آنيلز هزاران سال قبل و از منطقه جنوب به اين ناحيه آورده شده اند و اختلافات ميان پرندگان نر و ماده به ايجاد اختلافاتی در اين گل ها منتهی شده است. او گفت: «در حال حاضر ما می دانيم كه اختلاف ميان پرندگان نر و ماده باعث ايجاد اختلاف ميان گياهان شده است اما سوال اساسی اين است كه آيا اين پرندگان بوده اند كه موجب جدايی و اختلاف در رشد و نمو گونه های گياهی شده اند؟» در مطالعه صورت گرفته توسط تملس و كرس بر روی مرغان مگس ناحيه لسر آنيلز، پرندگان نر نسبت به ماده ها بزرگ تر بوده در حالی كه پرندگان ماده دارای منقارهای بلند و با انحنای بيشتری هستند. آنها مشاهده كردند كه در هر دو جزيره، پرندگان نر از كاريبيا (Caribaea)، كه دارای گل های كوتاه و شهد بيشتری است، تغذيه می كنند. ماده های كوچك تر نيز از گياه بی های (Bihai) با گل های بلندتر و شهد نه چندان زياد تغذيه می كنند. در نتيجه می توان گفت كه پرندگان نر از يك منبع غنی از شهد تغذيه می كنند در حالی كه پرندگان ماده با توجه به طول منقار و تا جايی كه منقارهايشان به درون كاسه گل می رسد از يك منبع غذايی مختصر و انحصاری استفاده می كنند. در منطقه لوسيا، پژوهشگران به تعدادی پارك جنگلی برخورد كردند. در اين پارك ها گياه كاريبيا به وسيله پرندگان نری كه به ندرت در آنجا ديده شده يا اصلا ديده نمی شدند خورده می شدند. در آن نواحی، گونه ای گياه بی های تكامل يافته است كه دارای گل های كوتاهی بوده و به راحتی پرندگان نر از شهد آن تغذيه می كنند.

در ناحيه دومينيكا، برخلاف دو نوع گونه گياه بی های يافت شده در لوسيا، پژوهشگران با دو نوع گياه كاريبيا برخورد كردند. يكی از اين گونه ها دارای گل های بلندی است كه ماده ها می توانند به راحتی از آن استفاده كنند. در منطقه لوسيا، اين دو گياه كاريبيا در كنار يكديگر زندگی می كنند. در منطقه دومينيكا، كاريبيايی كه به وسيله پرندگان نر خورده می شود در شيب های پايين تپه ها وجود داشته و گياه بی های در ارتفاعات بالاتر می رويد. در نواحی ای كه اين دو گياه در كنار يكديگر می رويند كاريبيا دارای گل های بلندتری بوده و پرندگان ماده به راحتی از آن استفاده می كنند. هلی كونياها به lobster Claws معروف بوده و گروهی از گياهان همانند موز، زنجبيل و گل های پرندگان بهشتی در اين گروه قرار می گيرند. داگلاس التشلر (D.AHschuler) از انستيتوی تكنولوژی كاليفرنيا و جيمز كلارك (J.Clark) از دانشگاه بركلی كاليفرنيا معتقدند كه مطالعه صورت گرفته توسط اين دانشمندان شواهد قدرتمندی از وجود تكامل متقابل ميان مرغ مگس و گياه هلی كونيا را به دست می دهد. كلارك و التشلر گفتند: «گياه هلی كونيا و مرغ مگس مشغول رقص تكاملی با يكديگر هستند. شكل گياهان در پاسخ به منقار مرغان مگس تكامل می يابد و شكل منقار پرندگان در پاسخ به شكل گل ها. » آنها افزودند: «بسته به ميزان شهدی كه گياه هلی كونيا در اختيار پرندگان قرار می دهند گونه های مختلف آن توسط پرندگانی با اندازه های مختلف انتخاب می شود.»

Newsweek,6May2003

• كرم های فضانورد

هزاران كرم در ميان لاشه های شاتل فضايی كلمبيا يافت شدند. اين كرم ها كه طول هر يك از آن ها بزرگ تر از نوك سوزن است پس از ورود شاتل كلمبيا به جو زمين و انفجار آن، جان سالم به در برده و زنده به سطح زمين رسيدند. تمامی هفت فضانورد اين شاتل در اين انفجار جان خود را از دست دادند. كارگران بازيابی چند هفته پيش كانتينری را يافتند اما تا هفته پيش اقدام به باز كردن در آن نكردند. پس از باز كردن در كانتينر متوجه تعداد زيادی كرم در ميان آت وآشغال موجود در آن شدند. تعدادی از اين كرم ها كه به گونه C.elegans تعلق دارند گمان می رود كه از زمان پرواز شاتل كلمبيا در آن وجود داشته و مابقی فرزندان آن ها هستند. يك سخنگوی ناسا گفت: «اين كرم ها تنها نمونه های آزمايشگاهی زنده ای هستند كه به فضا رفته و دوباره زنده به زمين بازگشته اند. » آژانس فضايی در حال حاضر مشغول انجام تحقيقات بر روی كرم ها است چرا كه كرم ها قادرند در شرايط فوق العاده با متوقف كردن سيستم های حياتی خود و اتخاذ شرايط ايستايی، ادامه حيات خود را تضمين كنند.

• سگ های بيماری زا

دانشمندان در بررسی های خود بر روی بيماری هايی كه از سگ ها منتقل می شود به اين نتيجه رسيده اند كه نوازش پوست سگ ها پارازيت ها و ميكروب هايی را كه موجب كوری می شوند به بدن انسان منتقل می كند. تا پيش از اين تصور می شد كه اين نوع ميكروب ها تنها از طريق تماس با مدفوع سگ ها به بدن انسان انتقال می يابد. در آمريكا سالانه 10 هزار تن كه اكثر آن ها را كودكان كمتر از 12 سال تشكيل می دهند با انتقال نوعی ميكروب خطرناك از بدن سگ های خانگی، بينايی خود را از دست می دهند. عامل ناقل اين ميكروب نوعی كرم است كه در روده سگ ها رشد می كند و در ازای آن به 20 سانتيمتر می رسد. تحقيقات جديد نشان داده است كه در پوست و موی بدن شمار زيادی از سگ ها تخم های ريز اين نوع كرم ها و يا نمونه های كوچك و ميليمتری خود اين كرم ها وجود دارد. اين تخم ها و كرم ها از خاصيت چسبندگی بالايی برخوردارند و به راحتی هنگام نوازش موی سگ ها به دست اشخاص می چسبند و می توانند در اثر مالش چشم با دست های آلوده يا خوردن غذا با اين دست ها وارد بدن شوند.