در قرن های گذشته برای تعیین مفهوم ثانیه از آونگی استفاده میشد که از یک برج قدیمی آویزان بود. این روش بدون در نظر گرفتن فاکتور نسبیت همچنان هم قابل اجراست اما روش دقیق تر و مدرن تر آن هنوز هم بر اساس حرکت نوسانی بنا شده که این بار نه نوسان یک آونگ از برجی بلند، بلکه حرکات نوسانی اتم های سزیوم تشکیل شده و ساعت های اتمی به این ترتیب مفهوم ثانیه را مشخص می کنند. با این حال اخیرا تیمی از محققان ساعتی را طراحی کرده اند که می تواند مفهوم زمان را برای ما تغییر دهد.

مقاله این تیم که در ژورنال Optica به چاپ رسیده عنوان می کند که از اتم های استرانسیم برای ساخت این ساعت اتمی مدرن استفاده شده است. اتم های استرانسیوم قادر به نوسان سریعتر بوده و به این ترتیب دقت بالاتری در ایجاد ثانیه دارند. اما جالب ترین نکته درباره این ساعت جدید آن است که دقت اندازه گیری آن نسبت به ساعت های سزیومی 0.008 نانوثانیه بهبود پیدا کرده و به این ترتیب هر روز 0.008 نانوثانیه از زمان انسان محو خواهد شد. شاید فکر کنید چنین تغییری به هیچ عنوان قابل درک توسط انسان نیست اما باید بدانید که همین تغییر به ظاهر کوچک می تواند باعث بهبود مسیریابی توسط GPS در مقیاسی به اندازه 1 متر شود. مدیر بخش تحقیقات این گروه آلمانی در بیانیه ای اعلام کرد که آنها قصد دارند گامی بزرگ در راستای بهبود وضعیت اندازه گیری زمان در جهان بردارند.

در حال حاضر به جز این ساعت، دقیق ترین ساعت اتمی جهان با نام NIST-F1 در ایالات متحده و بر پایه اتم های سزیوم ساخته شده که دقت آن به حدی بالاست که در هر 100 میلیون سال تنها در حدود 1 ثانیه خطا خواهد داشت. با این حال ساعت جدید استرانسیومی تقریبا 3.8 برابر دقیق تر از NIST-F1 خواهد بود و به این ترتیب از آغاز پیدایش عالم در 13.8 میلیارد سال قبل تا کنون، تنها 100 ثانیه اختلاف زمانی توسط این ساعت گزارش خواهد شد.

برای اطلاع از جدیدترین اخبار دنیای دیجیتال، قیمت انواع قطعات سخت افزاری و تجهیزات الکترونیکی، آگاهی از اخبار مرتبط با تکنولوژی از جمله نوسان قیمت ارز، تصاویر، ویدئوها و مطالب آموزشی اختصاصی به کانال تلگرام وب سایت سخت افزار بپیوندید:

در قرن های گذشته برای تعیین مفهوم ثانیه از آونگی استفاده میشد که از یک برج قدیمی آویزان بود. این روش بدون در نظر گرفتن فاکتور نسبیت همچنان هم قابل اجراست اما روش دقیق تر و مدرن تر آن هنوز هم بر اساس حرکت نوسانی بنا شده که این بار نه نوسان یک آونگ از برجی بلند، بلکه حرکات نوسانی اتم های سزیوم تشکیل شده و ساعت های اتمی به این ترتیب مفهوم ثانیه را مشخص می کنند. با این حال اخیرا تیمی از محققان ساعتی را طراحی کرده اند که می تواند مفهوم زمان را برای ما تغییر دهد.

مقاله این تیم که در ژورنال Optica به چاپ رسیده عنوان می کند که از اتم های استرانسیم برای ساخت این ساعت اتمی مدرن استفاده شده است. اتم های استرانسیوم قادر به نوسان سریعتر بوده و به این ترتیب دقت بالاتری در ایجاد ثانیه دارند. اما جالب ترین نکته درباره این ساعت جدید آن است که دقت اندازه گیری آن نسبت به ساعت های سزیومی 0.008 نانوثانیه بهبود پیدا کرده و به این ترتیب هر روز 0.008 نانوثانیه از زمان انسان محو خواهد شد. شاید فکر کنید چنین تغییری به هیچ عنوان قابل درک توسط انسان نیست اما باید بدانید که همین تغییر به ظاهر کوچک می تواند باعث بهبود مسیریابی توسط GPS در مقیاسی به اندازه 1 متر شود. مدیر بخش تحقیقات این گروه آلمانی در بیانیه ای اعلام کرد که آنها قصد دارند گامی بزرگ در راستای بهبود وضعیت اندازه گیری زمان در جهان بردارند.

در حال حاضر به جز این ساعت، دقیق ترین ساعت اتمی جهان با نام NIST-F1 در ایالات متحده و بر پایه اتم های سزیوم ساخته شده که دقت آن به حدی بالاست که در هر 100 میلیون سال تنها در حدود 1 ثانیه خطا خواهد داشت. با این حال ساعت جدید استرانسیومی تقریبا 3.8 برابر دقیق تر از NIST-F1 خواهد بود و به این ترتیب از آغاز پیدایش عالم در 13.8 میلیارد سال قبل تا کنون، تنها 100 ثانیه اختلاف زمانی توسط این ساعت گزارش خواهد شد.

(image)

برای اطلاع از جدیدترین اخبار دنیای دیجیتال، قیمت انواع قطعات سخت افزاری و تجهیزات الکترونیکی، آگاهی از اخبار مرتبط با تکنولوژی از جمله نوسان قیمت ارز، تصاویر، ویدئوها و مطالب آموزشی اختصاصی به کانال تلگرام وب سایت سخت افزار بپیوندید:

هر ساله تولید مواد غذایی و مسائل جانبی وابسته به آن مثل حمل و نقل و .. باعث تولید گازهای گلخانه ای می شود. همچنین حجم بسیار زیادی از غذا در طول سال در بسیاری از نقاط جهان به هدر میرود و این در حالی است که مناطقی هستند که از کمبود غذا رنج میبرند. خوشبختانه مهندسین کشاورزی بیکار ننشسته اند و به طور جدی در صدد افزایش تولید مواد غذایی ارگانیک و فرایندهای کشاورزی پاک هستند.

فعالیت های زیادی در زمینه ی تولید بیشتر و کم ضررتر محصولات غذایی در نقاط مختلف جهان انجام شده است. اما در میان تمامی این فعالیت ها، شش فناوری تغییراتی انقلابی در این صنعت بوجود آورند.  

مزارع سرپوشیده

تغییرات آب و هوایی مثل خشکسالی، سیل، طوفان و.. کشاورزی را به یک  صنعت بسیار شکننده تبدیل کرده اند. اما با ظهور کشاورزی سرپوشیده جایگزین هیجان انگیزی برای کشاورزی سنتی پیدا شد. از مزایای مزارع سرپوشیده که در مراکز شهرها احداث میشوند، کشت هیدروپونیک (پرورش گیاه در آب و املاح محلول، بدون استفاده از خاک) و تولید میزات بیشتر مواد غذایی در هر متر مربع و همچنین کاهش هزینه و اثرات زیست محیطی مربوط به حمل و نقل است. Shigeharu Shimamura متخصص فیزیولوژی گیاهی و مدیرعامل شرکت Mirai، با شرکت ژاپنی همکار خود GE قراردادی برای ساخت بزرگترین مزرعه سرپوشیده در شرق ژاپن امضا کرده است. در کارخانه سابق شرکت سونی در حال حاضر با تکنولوژی جدید و تجهیزات هیدروپونیک روزانه بیش از هزار واحد کاهو برداشت میشود.

پرینترهای سه بعدی غذا

فیلم های علمی تخیلی آینده ای را به ما نشان میدادند که در آن با فشار دادن یک دکمه بشقاب غذا به صورت جادویی به روی میز ظاهر میشد. اگرچه که هنوز به آن نقطه از آینده نرسیده ایم اما پرینتر های سه بعدی راه را برای ما هموارتر کرده اند. این پرینترها بدون نیاز به انجام کارهای وقت گیر و خسته کننده، تنها با گرفتن مواد تشکیل دهنده ی غذا و برنامه ی پخت به ما یک وعده ی غذایی تحویل میدهند. این دستگاه ها توانایی ساخت پیتزا، همبرگر و حتی دسرهای شکلاتی را دارند.

باغچه فضایی

ممکن است که به زودی تعریف کاملاً متفاوتی از”غذای فضانورد” شنیده شود. تکنولوزی در صنعت غذا به دنبال راهی برای تولید مواد غذایی در فضا است که به کمک آن فضانوردان بتوانند از یک رژیم غذایی سالم بهره مند شوند. ناسا در دوره ای به توسعه فناوری هیدروپونیک پرداخت ولی به دلیل پایین بودن اولویت آن در مقایه با اکشتفات واقعی فضایی پروژه ناتمام ماند. البته ناسا تکنولوژی تحت عنوان چرخ سبز که یک باغ هیدروپونتیک دوار است ارائه کرد. با چرخ سبز فضانوردان میتوانند به سبزی تازه و سالاد در ماموریت های طولانی مدت فضایی  مجهز باشند.

ظروف تجزیه پذیر در محیط زیست

زمانیکه این ظروف به محدوده ی مواد غذایی ورود کردند، بطری ها و بسته بندی های پلاستیکی به دلیل قیمت ارزان خود جایگاه بسیار بالایی داشتند. اما بازیافت آنها فرآیندی دشوار و گرانقیمت بود و آب زیادی مصرف میکرد. همچنین مقدار بسیار عظیمی از زیاله های پلاستیکی بدلیل مدیریت اشتباه انباشته شده و خطری جدی برای حیات وحش به حساب می آمد. Ari Jónsson طراح ایرلندی یک محصول جایگزین برای بطری های یکبار مصرف پلاستیکی با استفاده از آگار تولید کرد. آگار ماده خوراکی از مشتقات جلبک دریایی است و در پخت و پز به عنوان جایگزینی برای ژله استفاده می شود. در این فرآیند آگار را با آب مخلوط کرده و در قالب میریزند و به این صورت ظروف غذایی با دوام و به معنای واقعی تجزیه پذیر در محیط زیست تولید می شود.  

تولید گوشت آزمایشگاهی

به دلیل منابع مورد نیاز برای پرورش دام، گوشت همواره یکی از موضوعات داغ جهانی در مورد اثرات زیست محیطی مواد غذاییست. به عنوان مثال برای تولید نیم کیلوگرم گوشت گاو به 440 گالن (2000 لیتر) آب نیاز است. این فرآیند حجم بالایی دی اکسید کربن تولید میکند و باعث تغییرات آب و هوایی به میزان هشدار دهنده میشود. دانشمندان هلندی راه حلی برای این مشکل یافتند و آن تولید گوشت با استفاده از سلول های بنیادی گاو در شرایط آزمایشگاهی بود. این فرآیند بسیار پیچیده و پرهزینه است بطوریکه قیمت اولین همبرگر بدون چربی تولید شده با این شرایط 325 دلار بود اما در گزارش تست، طعم آن خوب و معقول بیان شد. تولید گوشت در این شرایط عملا مشکلات زیست محیطی پرورش دام به روش سنتی را از بین خواهد برد.

تولید محصولات بیشتر با جهش ژنتیکی

مبارزه با گرسنگی در جهان هدفی برای تکنولوژی در تولید مواد غذایی است. تعدادی از زیست شناسان  براین باورند که جهش ذرت میتواند راه حل این مشکل باشد. دانشمندان راهی برای بهره بردای از ذرتی با جهش ژنتیکی و پیوند آن با محصول ذرت سنتی یافتند.  نتیجه آن افزایش محصول تا میزان 50% بود.  با اینکه این موفقیت تاکنون در خارج از آزمایشگاه آزمایش نشده است ولی دانشمندان به دنبال کشف جهش های ژنتیکی برای محصولات اصلی نظیر گندم و برنج هستند.

به نظر شما کدامیک از این تحولات، نقش موثرتری در مبارزه با گرسنگی و آلودگی های محیط زیست دارد؟ نظرات خود را با هشتگ #MySakhtafzar در شبکه های اجتماعی با ما درمیان بگذارید.

هر ساله تولید مواد غذایی و مسائل جانبی وابسته به آن مثل حمل و نقل و .. باعث تولید گازهای گلخانه ای می شود. همچنین حجم بسیار زیادی از غذا در طول سال در بسیاری از نقاط جهان به هدر میرود و این در حالی است که مناطقی هستند که از کمبود غذا رنج میبرند. خوشبختانه مهندسین کشاورزی بیکار ننشسته اند و به طور جدی در صدد افزایش تولید مواد غذایی ارگانیک و فرایندهای کشاورزی پاک هستند.

فعالیت های زیادی در زمینه ی تولید بیشتر و کم ضررتر محصولات غذایی در نقاط مختلف جهان انجام شده است. اما در میان تمامی این فعالیت ها، شش فناوری تغییراتی انقلابی در این صنعت بوجود آورند.  

مزارع سرپوشیده

تغییرات آب و هوایی مثل خشکسالی، سیل، طوفان و.. کشاورزی را به یک  صنعت بسیار شکننده تبدیل کرده اند. اما با ظهور کشاورزی سرپوشیده جایگزین هیجان انگیزی برای کشاورزی سنتی پیدا شد. از مزایای مزارع سرپوشیده که در مراکز شهرها احداث میشوند، کشت هیدروپونیک (پرورش گیاه در آب و املاح محلول، بدون استفاده از خاک) و تولید میزات بیشتر مواد غذایی در هر متر مربع و همچنین کاهش هزینه و اثرات زیست محیطی مربوط به حمل و نقل است. Shigeharu Shimamura متخصص فیزیولوژی گیاهی و مدیرعامل شرکت Mirai، با شرکت ژاپنی همکار خود GE قراردادی برای ساخت بزرگترین مزرعه سرپوشیده در شرق ژاپن امضا کرده است. در کارخانه سابق شرکت سونی در حال حاضر با تکنولوژی جدید و تجهیزات هیدروپونیک روزانه بیش از هزار واحد کاهو برداشت میشود.(image)

پرینترهای سه بعدی غذا

فیلم های علمی تخیلی آینده ای را به ما نشان میدادند که در آن با فشار دادن یک دکمه بشقاب غذا به صورت جادویی به روی میز ظاهر میشد. اگرچه که هنوز به آن نقطه از آینده نرسیده ایم اما پرینتر های سه بعدی راه را برای ما هموارتر کرده اند. این پرینترها بدون نیاز به انجام کارهای وقت گیر و خسته کننده، تنها با گرفتن مواد تشکیل دهنده ی غذا و برنامه ی پخت به ما یک وعده ی غذایی تحویل میدهند. این دستگاه ها توانایی ساخت پیتزا، همبرگر و حتی دسرهای شکلاتی را دارند.(image)

باغچه فضایی

ممکن است که به زودی تعریف کاملاً متفاوتی از”غذای فضانورد” شنیده شود. تکنولوزی در صنعت غذا به دنبال راهی برای تولید مواد غذایی در فضا است که به کمک آن فضانوردان بتوانند از یک رژیم غذایی سالم بهره مند شوند. ناسا در دوره ای به توسعه فناوری هیدروپونیک پرداخت ولی به دلیل پایین بودن اولویت آن در مقایه با اکشتفات واقعی فضایی پروژه ناتمام ماند. البته ناسا تکنولوژی تحت عنوان چرخ سبز که یک باغ هیدروپونتیک دوار است ارائه کرد. با چرخ سبز فضانوردان میتوانند به سبزی تازه و سالاد در ماموریت های طولانی مدت فضایی  مجهز باشند.(image)

ظروف تجزیه پذیر در محیط زیست

زمانیکه این ظروف به محدوده ی مواد غذایی ورود کردند، بطری ها و بسته بندی های پلاستیکی به دلیل قیمت ارزان خود جایگاه بسیار بالایی داشتند. اما بازیافت آنها فرآیندی دشوار و گرانقیمت بود و آب زیادی مصرف میکرد. همچنین مقدار بسیار عظیمی از زیاله های پلاستیکی بدلیل مدیریت اشتباه انباشته شده و خطری جدی برای حیات وحش به حساب می آمد. Ari Jónsson طراح ایرلندی یک محصول جایگزین برای بطری های یکبار مصرف پلاستیکی با استفاده از آگار تولید کرد. آگار ماده خوراکی از مشتقات جلبک دریایی است و در پخت و پز به عنوان جایگزینی برای ژله استفاده می شود. در این فرآیند آگار را با آب مخلوط کرده و در قالب میریزند و به این صورت ظروف غذایی با دوام و به معنای واقعی تجزیه پذیر در محیط زیست تولید می شود.  (image)

تولید گوشت آزمایشگاهی

به دلیل منابع مورد نیاز برای پرورش دام، گوشت همواره یکی از موضوعات داغ جهانی در مورد اثرات زیست محیطی مواد غذاییست. به عنوان مثال برای تولید نیم کیلوگرم گوشت گاو به 440 گالن (2000 لیتر) آب نیاز است. این فرآیند حجم بالایی دی اکسید کربن تولید میکند و باعث تغییرات آب و هوایی به میزان هشدار دهنده میشود. دانشمندان هلندی راه حلی برای این مشکل یافتند و آن تولید گوشت با استفاده از سلول های بنیادی گاو در شرایط آزمایشگاهی بود. این فرآیند بسیار پیچیده و پرهزینه است بطوریکه قیمت اولین همبرگر بدون چربی تولید شده با این شرایط 325 دلار بود اما در گزارش تست، طعم آن خوب و معقول بیان شد. تولید گوشت در این شرایط عملا مشکلات زیست محیطی پرورش دام به روش سنتی را از بین خواهد برد.(image)

تولید محصولات بیشتر با جهش ژنتیکی

مبارزه با گرسنگی در جهان هدفی برای تکنولوژی در تولید مواد غذایی است. تعدادی از زیست شناسان  براین باورند که جهش ذرت میتواند راه حل این مشکل باشد. دانشمندان راهی برای بهره بردای از ذرتی با جهش ژنتیکی و پیوند آن با محصول ذرت سنتی یافتند.  نتیجه آن افزایش محصول تا میزان 50% بود.  با اینکه این موفقیت تاکنون در خارج از آزمایشگاه آزمایش نشده است ولی دانشمندان به دنبال کشف جهش های ژنتیکی برای محصولات اصلی نظیر گندم و برنج هستند. (image)

به نظر شما کدامیک از این تحولات، نقش موثرتری در مبارزه با گرسنگی و آلودگی های محیط زیست دارد؟ نظرات خود را با هشتگ #MySakhtafzar در شبکه های اجتماعی با ما درمیان بگذارید.