درون كليساي جامع پيزا، ايتاليا، در بامداد يكي از يكشنبه‌هاي سال 1581، جماعت زانو بر زمين به نيايش مشغول بودند. كلمات آن‌ها كه زيرلبي و نجواگونه ادا مي‌شد، تنها اصواتي بود كه در آن تالار مرتفع و آراسته به زينت‌هاي فراوان شنيده مي‌شد. فضاي تالار تاريك بود چرا كه از سرزدن خورشيد اندك زماني بيش نمي‌گذشت. فقط اندكي روشنايي روز از پنجره‌هاي باريك مي‌گذشت و بر سرهاي خميده‌ي نمازگزاران مي‌تابيد.

راهبي اين سو و آن سو مي‌رفت و در سكوت، شمع‌ها را مي‌افروخت. با تماس هر فتيله با شلعه‌ي مشعل وي، شعله‌ي ديگري سر مي‌كشيد و نقش‌هايي لرزان بر ديوارهاي تاريك مي‌افتاد. راهب، وقتي به جار بزرگي كه از سقف قاببند آويخته بود، نزديك شد، دست دراز كرد و آن را با ديرك بلندي به سوي خود كشيد. همين كه چراغ را افروخت، آن را رها كرد و جار حركت نوساني آزادانه‌اي را به جلو و عقب آغاز كرد كه تابندگي آن بر كف سنگ‌فرش مانند آفتابي زودگذر دامن مي‌كشيد.

مرد جواني با موهاي سرخ‌رنگ و چشمان آبي در حالي كه متوجه نور متحرك شده بود، سربلند كرد و نگاهي به چراغ انداخت.او ابتدا به حركات چراع با بي‌اعتنايي مي‌نگريست اما ناگهان با هيجاني فزاينده به آن خيره شد؛ در حالي كه دامنه‌ي نوسان جار به تدريج كاهش مي‌يافت، رشته‌ي افكار او دور دست‌ها را مي‌پيمود. وي به‌زودي مسحور و مبهوت حركت جار شد و حالا ديگر به دعاخواني كشيش، گردش بخوردان يا طنين ناقوس برنجي، توجهي نداشت. هم‌چنان كه نگاه خيره‌اش را به حركت جار دوخته بود، هزاران پرسش به ذهنش هجوم آورده بودند.

او متوجه شده بود كه وقتي جار براي اولين بار به نوسان درآمد، به سرعت تاريكي را در نورديد و هر نوسان آن، به جلو و عقب، فاصله‌ي بزرگي را دربر مي‌گرفت. آن‌گاه اين فاصله به تدريج كاهش مي‌يافت و به نحو شگفتي سرعت جار نيز كم‌تر به‌نظر مي‌رسيد

مرد جوان از اين كه حركت نوساني جار به راستي كند مي‌شد، در شگفت ماند. احتمالاً زمان هر نوسان كامل- چه دامنه‌اش زياد بود و چه كم- همواره يكسان بود. تنها راهي كه آن جوان را نسبت به كشف خود مطمئن مي‌كرد، زمان‌گيري نوسان‌ها بود. وي زمان‌شمار نداشت اما از روي غريزه با يك دستش مچ دست ديگرش را گرفت و ضربان منظم نبض خود را با زمان يك رفت و برگشت جا ربه جلو و عقب در مسير كمان‌هايي كه هر لحظه كوتاه‌تر مي‌شدند، مقايسه كرد. با اطلاعي كه از تعداد ضربان‌هاي نبض خود در ثانيه داشت، توانست تعيين كند كه زمان همه‌ي نوسان‌ها يكسان است.

مراسم نيايش پايان يافت. اين جوان كه نامش گاليله بود و در آن زمان فقط هفده سال داشت، به ساير نمازگزاران كه از كليسا خارج مي‌شدند، پيوست. به دانشگاه پيزا برگشت. به اصرار پدرش در آن‌جا درس طب خواند. وقتي به اتاقش بازگشت، با به ياد آوردن آن‌چه در كليسا ديده بود، دست به يك رشته آزمايش زد. وزنه‌ي سنگيني را به انتهاي يك ريسمان بست و آونگ ساده‌اي درست كرد. آن‌گاه آونگ را به نوسان درآورد و زمان هر نوسان را برحسب ضربان نبض خود اندازه گرفت. اين عمل را بارها تكرار كرد تا آن كه اطمينان يافت كه فرضيه‌اش درست است. به واقع سرعت نوسان آونگ فرق مي‌كرد، دامنه‌ي نوسان آونگ نيز به‌تدريج كوتاه‌تر مي‌شد اما زمان هر نوسان ثابت مي‌ماند.

گاليله چيزي را كشف كرده بود كه امروز قانون آونگ ساده مي‌ناميم: دامنه‌ي نوسان آونگ ممكن است طولاني يا كوتاه باشد اما تا هنگامي كه نوسان مي‌كند، زمان نوسانش همواره يكسان است. تنها راه تغيير زمان هر نوسان آونگ اين است كه طول خود آونگ را تغيير دهيم

گاليه‌ي جوان كه تقريباً آه در بساط نداشت، از كشف خود براي كسب اندكي پول سود جست. وي نوعي ابزار زمان‌سنجي درست كرد تا به پزشكان پيزا بفروشد. اين وسيله عبارت بود از يك آونگ ريسماني ساده با طول متغير. پزشك مي‌توانست طول آونگ را طوري تنظيم كند كه نوسانش با آهنگ ضربان نبض بيمار منطبق شود. آن‌گاه روز بعد، وقتي پزشك بازهم نبض بيمار را در انطباق با نوسان آونگ اندازه مي‌گرفت، مي‌توانست آن را با ضربان نبض بيمار در روز قبل مقايسه كند و توضيح دقيقي از چگونگي اوضاع و احوال بيمارش ارائه دهد.

                              

کوره خورشیدی وسيله‌اي است  که از تعداد بسیارزیادی آینه تخت که به صورت الکترونیکی کنترل می شود، برای متمرکز ساختن نور خورشید در یک ناحیه کوچک جهت تولید دماهای بسیار بالا ساخته شده است. كوره خورشیدی به شكل بشقاب كاو (مقعر) و آينه‌اي و صيقلي (كه نورهاي تابيده شده به طرف خود را بازتاب مي‌كند) است. نورهاي تابيده شده از بي نهايت دور موازي هستند، بنابراين همه آنها بعد از بازتابش از نقطه خاصي به نام كانون مي‌گذرند.پس در آن نقطه حرارت و گرما بسيار بالاتر از اطراف است. از این گرما براي توليد آب گرم و بخار آب گرم برای به راه انداختن توربین یک نیروگاه برق استفاده می شود .

                                                   تمام صفحه

                                                     تمام صفحه

روزي سؤال ذيل از «فون نويمان» پرسيده شد:

دو لوكوموتيو به‌طرف هم نزديك مي‌شوند. فاصله‌ي آن‌ها از هم 20 كيلومتر است و هر يك با سرعت 10 كيلومتر بر ساعت حركت مي‌كند. در لحظه‌اي كه دو لوكوموتيو شروع به حركت مي‌كنند مگسي از جلوي يكي بلند مي‌شود  و با سرعت 15 كيلومتر بر ساعت به‌طرف لوكوموتيو دوم پرواز مي‌كند. وقتي به جلوي لوكوموتيو دوم مي‌رسد بي‌درنگ برمي‌گردد و به طرف لوكوموتيو اول پرواز مي‌كند.

مگس آن‌قدر اين حركت رفت و برگشت را تكرار مي‌كند تا وقتي كه دو لوكوموتيو به‌هم رسيده و بين آن‌ها له شود. كل مسيري كه مگس پرواز كرده است چقدر مي‌باشد؟ 

اين سؤال داراي پاسخي بسيار ساده است كه البته ممكن است به ذهن هركسي نيايد. هرچند آن فرد يك نابغه‌ي تمام عيار باشد. هنگامي كه اين مسأله براي «جان فون نويمان» مطرح شد‌ وي پس از چند ثانيه جواب آن را داد ..
شما چه فکری می کنید ؟ 

چرا آسمان آبي است و غروب قرمز رنگ است؟

وسايل لازم:

• يک جعبه پلاستيکي شفاف يا يک شيشه و يا آکواريوم
• فلاش دوربين يا پروژکتور
• شير خشک
• فيلتر دو قطبي يا پلاريزه ( مثل شيشه عينک آفتابي )
• تعدادي کارت سفيد براي نشان دادن تصاوير
• کاغذ با سوراخ هاي متعدد
• يک اسلايد فيلم 30 ميليمتري يا فيلم عکاسي يا کارت هاي بريده در قطعات کوچک 

ظرف را از آب پر کنيد، منبع نور را طوري قرار دهيد که از ميان ظرف آب عبور کند. يک ذره شير خشک در آب بريزيد و جوري هم بزنيد که يک شعاع نور از ميان مايع عبور کند.

انجام دهيد و يادداشت برداريد:

از کنار ظرف شيشه اي و سپس از ته آن به شعاع نور نگاه کنيد. همچنين مي توانيد يک کارت سفيد پشت ظرف بگذاريد تا نور به آنجا بتابد. از کنار ظرف، نور کبود و آبي به نظر مي آيد و از انتهاي ظرف آن را زرد و نارنجي مي بينيم.

اگر پودر شير خشک کافي در آب بريزيد، مي بينيد شعاع نور تغيير رنگ مي دهد و از آبي متمايل به سفيد به زرد و نارنجي تبديل مي شود.

اگر مي خواهيد که شعاع نور باريک تر شود، از يک کاغذ که کل آن سوراخ سوراخ شده استفاده کنيد.

اسلايد فيلم يا کارت را در مقابل پرژکتور قرار دهيد. آن را در مقابل لنز نگذاريد.

پروژکتور را طوري قرار دهيد که شعاع نوک تيزي از نور درست کند.

چه اتفاقي رخ مي دهد؟

آفتاب نور سفيد توليد مي کند. اما نور سفيد از رنگ هاي زيادي تشکيل شده: قرمز، زرد، نارنجي، سبز، آبي، نيلي و بنفش. رنگ يک موج است و هر رنگي طول موج متفاوتي دارد. بسامد رنگ ها هم يکي نيست.

رنگ هاي موجود در رنگين کمان بر اساس بسامدهايشان مرتب شده اند. بنفش، آبي و نيلي بسامدهاي بالاتري از قرمز، نارنجي و زرد دارند.

وقتي نور سفيد از خورشيد به اتمسفر زمين مي تابد، با مولکول هاي گاز تصادم مي کند. اين مولکول ها نور را پخش مي کنند.

نورهاي با طول موج پايين تر بيشتر، در اتمسفر پراکنده مي شوند. نور آبي چون طول موج کمتري دارد، ده دقيقه بيشتر از نور قرمز پخش مي شود. همچنين نور آبي بسامدي دارد که بسامد اتمها را به ارتعاش در مي آورد نسبت به نور قرمز وقتي الکترونها به ملکول هاي هوا برخورد مي کند آنها را به نوسان در مي آورد که بسامد آنها از بسامد نور آبي بيشتر مي شود.

اين دليلي است که نور در هوا آبي به نظر مي آيد و نام اين پديده انتشار است.

حالا چرا غروب خورشيد نارنجي به نظر مي آيد؟

وقتي خورشيد در افق قرار مي گيرد نور آن در فاصله بيشتري از ميان اتمسفرمي گذرد تا به چشم شما برسد تا زماني که کاملا غروب کند درنتيجه در اين لحظه نور هنگام غروب آفتاب بيشتر از نور آبي تابيده مي شود و نوري که به چشم شما مي رسد آبي است رنگ بنفش طول موج کمتري نسبت به رنگ آبي دارد. حتي بيشتر از آبي هم در هوا منتشر مي شود .

اما چرا آسمان بنفش نيست ؟

چون اين رنگ به مقدار کافي وجود ندارد.در نور آفتاب رنگ آبي بيشتر دربنفش وجود دارد, به خاطر همين رنگ آبي بيشتر در هوا وجود دارد.

در ادامه:

انتشار نور, نور را تجزيه مي کند. فيلتر تجزيه را بين پرزکتورو ظرف شيشه اي قرار دهيد طوري که يک شخص بتواند از بالا و از پهلو آن را ببينند.

به کسي که از بالا نور را مي بيند بگوئيد يادداشت بردارد . افرادي که در پهلو قرار دارند يک ميله تيره مي بينند . همچنين فيلتر را بين چشمتان و ظرف شيشه اي قرار دهيد و فيلتر را بچرخانيد تا بتوانيد يک ميله نوراني يا کم نور را ببينيد.

نور تجزيه مي شود چون موجهاي مختلفي دارد. نوري که از اسلايد پرزکتور ساطع مي شود فوتونهائي از نور دارد که تجزيه مي شوند , افقي ,عمودي و به هرحالتي ديگر. بررسي تجزيه عمودي نور در تانک شيشه اي امکان پذير است .

اين نور مي تواند به اطراف پخش شود پخش شود تا به حالت عمودي بماند ولي نمي تواند به سمت بالا حرکت کند.