کوی دانش - kooy

ریاضیات مربوط به شتاب دهنده ذرات، از بابت استقرار وای فای شما چه کمکی می کند؟

ریاضیات مربوط به شتاب دهنده ذرات، از بابت استقرار وای فای شما چه کمکی می کند؟
12 فروردین
11:21 1394
امواج الکترومغناطیسی سبب می شوند شما با جهان پیرامون خود در تعامل باشید، از نوری که به کمک آن این نوشته را می خوانید تا امواج مایکروویو که سیگنال وای فای را به لپ تاپ یا موبایل شما منتقل می کند تا بازهم بتوانید این متن را بخوانید!

ارتباطات مدرن کمابیش با امواج الکترومغناطیسی انجام می شود. این امواج از طریق اتمسفر پیرامون کره زمین بازتابش نمی شوند.

این اتفاق رخ نمی دهد چون اتمسفر در ارتفاع بالا تبدیل به پلاسما می شود (حالتی از ماده که در آن اتم ها از هم جدا هستند و الکترون ها دیگر به هسته اتم اولیه خودشان وابسته نیستند). پلاسما ویژگی های جالبی دارد، از جمله آنکه نسبت به میدان های الکترومغناطیسی واکنشی بسیار قوی از خود نشان می دهد. در این حالت در فرکانس هایی که به اندازه کافی پایین باشند، تابش و بازتابش سیگنال های رادیویی در پیرامون کره زمین امکان پذیر است.

بین امواج الکترومغناطیسی با قدرت بالا و پلاسما، واکنش های دو سویه جالبی وجود دارد. شدیدترین امواج الکترومغناطیسی در جهان در پالس های لیزرِ با قدرت بالا دیده می شود. بریتانیا برخی از نیرومندترین سیستم های لیزری را در "آکسفورد شایر" دارد و همان ایده بهره گیری از امواج الکترومغناطیسی برای شتاب دادن به ذرات، در "برخورد دهنده بزرگ ذرات هادرُن" مستقر در "سِرن" نیز به کار می رود.

همه موارد در ریاضیات خلاصه می شود

ما می توانیم دقیقاً اثر متقابل امواج الکترومغناطیسی و پلاسما را بر روی یکدیگر پیشگویی کنیم، چون فرآیندهای فیزیکی تحت تأثیر معادلات ماکسول قرار دارند. (معادلات ماکسول یکی از دستاوردهای فیزیک دانان در سده نوزدهم است. این معادلات، میدان های الکتریکی و مغناطیسی را با هم یکپارچه ساخت و نشان داد که نور شکلی از امواج الکترومغناطیسی است).

حل کردنِ دستیِ معادلات ماکسول، پر پیچ و خم است ولی الگوریتم هوشمندانه ای در دهه 60 میلادی تهیه شد که به گونه ای سبب کشف دوباره معادلات ماکسول شد و حل این معادلات را با کمک کامپیوتر، نسبتاً آسان کرد.

با مجهز شدن به معادلات ماکسول و چگونگی حل کردن این معادلات، توجه دانشمندان به مسئله ساده تر ولی در عین حال شایع تری جلب شد. این مسئله، شبیه سازی و بهبود بخشیدن به پذیرش وای فای می باشد. در حالی که از دید آکادمیک، کامپیوترهای نیرومند اغلب به کامپیوترهایی گفته می شود که ده ها هزار عملیات را به صورت موازی انجام می دهند ولی در این مورد، کامپیوترها نیاز به اجرای برنامه ای دارند که برای گوشی های هوشمند مناسب باشد.

 

شما برای انجام این فوت و فن نیازمند ماکسول خواهید بود

تابش الکترومغناطیسی که از آنتنِ روتر (1) وایرلس شما منتشر می شود، توسط یک نوسان ساز کوچک 2.4GHz مربوط به جریان ایجاد می شود. در پژوهشی که در این رابطه انجام شد، با معرفی یک جریان، امکان نوسان برای آن فراهم شد. معادلات ماکسول، چگونگی جاری شدن امواج الکترومغناطیسی را تعیین کردند. پژوهشگران با نقشه برداری از موقعیت های واقعی در محل، نقشه ای از قدرت سیگنال وای فای را تهیه کردند که با حرکت دادن روتر مجازی تغییر می کند.

 

در تصویر بالا، دایره کوچک سیاه رنگ، نشانگر روتر است. رنگ های گرم تر، قوی تر بودن قدرت سیگنال را نشان می دهند.


نخستین نتیجه گیری که می توان انجام داد: سیگنال های وای فای از فضای خالی خیلی آسان تر عبور می کنند تا از دیوار. پس محل ایده آل روتر محلی است که نسبت به مکان استفاده از آن در دید مستقیم باشد.

................................................................................................................................................

(1) روتر (router) دستگاهی است که دیتا را در طول شبکه ها فوروارد می کند. روتر حداقل به دو شبکه وصل می شود که معمولاً دو شبکه LAN یا WAN و یا یک LAN و شبکه ISP مربوط به آن می باشد.

کلمات کلیدی

اشتراک

درباره نویسنده

ابراهیم یگانه

ابراهیم یگانه

با درودهای گرم به همه.

 

*  تحصيلات: لیسانس الكترونيك

*  تاریخ تولد: 1342

*  سابقه کار ترجمه (به جز سایت کوی دانش): همکاری با دارالترجمه ها، شرکت ها و اعضاء هیئت علمی دانشگاه ها و دانشجویان مقاطع تحصیلی مختلف، ترجمه چندین سایت (سایت آمریکایی سرطان، ...)

*  پیشینه شغلی در سایر زمینه ها: مهندس بازنشسته ایران خودرو با تجربه علمی و عملی در زمینه بهینه سازی مصرف انرژی (برق، آب، گاز، هوای فشرده) در صنایع و در محیط های خانگی.

شما اولین نفری باشید که برای این خبر نظر میدهد
تصویر امنیتی



عبارت در تصویر را وارد کنید


مغز انسان برای حس کردن جهان پیرامونی از محاسبات بهره می گیرد

مغز انسان برای حس کردن جهان پیرامونی از محاسبات بهره می گیرد

شاید باور این موضوع برای افرادی که همیشه با ریاضیات مشکل داشتند سخت باشد که مغز انسان بدون اینکه خودِ فرد متوجه باشد بصورت دائمی مشغول انجام حجم گسترده ای از انواع محاسبات است و اتفاقاً اینکار را بسیار خوب هم انجام می دهد. شاهد این مدعا از دانشگاه پرینستون رسیده است. در یک مطالعه جدید محققان این دانشگاه نشان دادند که چگونه مغز ما انسانها، تمامی داده های بدست آمده از محیط اطراف را که توسط حواس مختلف جمع آوری شده است ترکیب می کند تا به یک ارزیابی نهایی از وضعیت برسد که به اخذ تصمیم ها و نوع رفتارهای ما منجر می شود. این موضوع به اینجا هم ختم نمی شود و اگر در طی این فرآیند داده های جدیدی وارد شوند، مغز انسان با انعطاف پذیری حیرت انگیزی آنها را در محاسبات خود وارد کرده و حتی نتیجه محاسبات را تغییر می دهد. برای بررسی بیشتر این موضوع با کوی دانش همراه باشید...

مطالعه متن کامل
کاربرد گرافن به عنوان میکسر فرکانس

کاربرد گرافن به عنوان میکسر فرکانس

یک پروفسور، یک محقق فوق دکترا و یک دانشجوی ارشد بر روی ترامپولین (تشک پرش) پریدند! جمله فوق یک مزاح نیست بلکه آغازی برای توضیح تحقیقات جدید بر روی ماده شگفت انگیز گرافن است. گروهی به سرپرستی روبرتو د آلبا، دانشجوی ارشد فیزیک و Jeevak Parpia پروفسور و رئیس دپارتمان فیزیک، مقاله ای در Nature Nanotechnology راجع به کاربردهای دیگر برای این ماده روان، بسیار قوی و بسیار سبک منتشر کرده اند. در این تحقیق قابلیت استفاده از «تنش گرافن» بعنوان نوعی واسطه بین حالت های ارتعاشی که اجازه انتقال مستقیم انرژی از یک فرکانس به فرکانس دیگر را می دهد، نمایش داده شده است. برای بررسی بیشتر با کوی دانش همراه شوید...

مطالعه متن کامل
اولین شواهد از همنوع خواری نئاندرتال ها در شمال اروپا

اولین شواهد از همنوع خواری نئاندرتال ها در شمال اروپا

وجود آثار و بقایای نئاندرتال ها در مناطقی که در بالای عرض 50 درجه شمالی قرار داشته باشند بسیار کم است و تا کنون نیز فقط در دو نقطه این شواهد بدست آمده است. یکی در منطقه فلدهافر آلمان و دیگری در اسپای بلژیک. مطالعه جدیدی که توسط دکتر هلن راجیر با همکاری آسیر گومژ اولیوینسا از UPV/EHU انجام گرفت باعث کشف بیشترین تعدادِ بقایای کشف شده از نئاندرتال ها در مناطق شمالی اروپا شد. در این مجموعه 5 تایی، بقایای اسکلتی 4 نوجوان (بالغ) و یک کودک به چشم می خورد که در منطقه Troisième caverne در گویت بلژیک کشف شده اند.

مطالعه متن کامل
تعیین محدودیت های موجود برای ساخت شنل نامرئی

تعیین محدودیت های موجود برای ساخت شنل نامرئی

محققانی از دانشگاه تگزاس در آوستین توانستند محدودیتهای اساسی بر سر عملکرد «شنل نامرئی کننده» را تعیین کنند. این شنل یک فناوری است که اجازه نامرئی شدن ویا تشخیص داده نشدن را به جسمِ درونش در برابر امواج رادیویی، امواج مایکروویو، نور مادون قرمز و نور مرئی می دهد. نظریه محققان تاکید می کند که استفاده از شنل برای پنهان کردن شیء درونش در مقابل یک موج خاص قابل انجام است لیکن پنهان کردن آن در برابر یک محیط پرنور (چراغانی) با طول موجهای مختلف بسیار سخت تر می شود که در این حالت تغییر اندازه شیء باعث تغییر فاکتورها و مشکلات بیشتر هم خواهد شد. برای بررسی بیشتر با کوی دانش همراه شوید...

مطالعه متن کامل
در هنگام انقراض دایناسورها، پستانداران نیز تقریباً محو شدند

در هنگام انقراض دایناسورها، پستانداران نیز تقریباً محو شدند

بیش از نود درصد از انواع گونه های پستانداران در دوره کرتاسه (66 میلیون سال پیش) توسط همان دلایلی که دایناسورها را ازبین برد، از بین رفتند. این میزان بسیار بیشتر از آن بود که پیش از این تصور می شد. مطالعه ای که توسط محققان مرکز میلنر در دانشگاه بَث انجام شد و در نشریه Evolutionary Biology نیز منتشر گردید، مطرح می کند که همه انواع شناخته شده پستانداران که در انتهای دوره کرتاسه در آمریکای شمالی می زیسته اند، از بین رفته اند. نتایج این مطالعه نشان می دهد که این میزان معادل 93 درصد از انواع موجود در این دوره بوده است. این مطالعه همچنین بیان می کند که این انقراض، بسیار سریعتر از آنچه تصور می شد انجام گرفته است. برای بررسی بیشتر با کوی دانش همراه شوید...

مطالعه متن کامل
گوگل امکان دریافت اینترنت وایرلس از آسمان را محرمانه آزمایش کرد

گوگل امکان دریافت اینترنت وایرلس از آسمان را محرمانه آزمایش کرد

بر طبق گزارش منتشر شده، گوگل بصورت محرمانه توسط هواپیماهای بدون سرنشینِ خورشیدی، ارائه سرویس اینترنت پرسرعت از هوا برای کاربران زمینی را آزمایش کرده است. این آزمایش در پایگاه فضایی آمریکا در نیومکزیکو انجام شده است. پس از انجام آزمایش، «دریافت کننده ها» بر روی زمین (در پایگاه فضایی) سیگنالهایی را از چندین هواپیمای بدون سرنشین دریافت کرده اند. برای بررسی آزمایشِ گوگل با کوی دانش همراه شوید...

مطالعه متن کامل
خلاصه خبرهای مهم این هفته: آخرین خبرها درباره iPhone 6s، سری جدید گوشی های هوشمند سامسونگ با نام Galaxy Oculus، عرضه آندروید M و Xperia Z5

خلاصه خبرهای مهم این هفته: آخرین خبرها درباره iPhone 6s، سری جدید گوشی های هوشمند سامسونگ با نام Galaxy Oculus، عرضه آندروید M و Xperia Z5

در این گزارش جالب ترین و مهم ترین خبرها در هفت روز گذشته را بررسی خواهیم کرد. از جمله این خبرها می توان به آخرین خبرها و شایعات درمورد مدل های جدید iPhone شامل iPhone 6s که احتمالاً کمتر از یک ماه دیگر عرضه می شود، همچنین iPhone 6c اشاره کرد. در این خبرها آمده است که اپل همانند گذشته مدل های جدیدش را با میزان حافظه داخلی همیشگی برای 6s ارائه می کند، اما در برخی قسمت ها مانند پردازشگر و دوربین ارتقاهای شگرفی را شاهد هستیم. بالاخره گوگل، نسخه آندروید جدید را نام گذاری کرد. این نسخه بصورت رسمی با نام آندروید 6 شیرینی گل ختمی (Marshmallow) عرضه می شود. مجسمه ی نسخه ی آندرویدِ جدید ساخته شده و در مقابل دفتر اصلی شرکت گوگل قرار داده شده است. تا حدودی در مورد ظاهر گوشی هوشمند Xperia Z5 اطلاعات داریم، همچنین در مورد سری جدید گوشی های هوشمند Galaxy O خبرهایی شنیده ایم. در ادامه با کوی دانش همراه باشید.

مطالعه متن کامل
حباب های سلولی کوچک داروی بیماری پارکینسون را مستقیما به مغز می رسانند

حباب های سلولی کوچک داروی بیماری پارکینسون را مستقیما به مغز می رسانند

بر اساس یافته های محققان دانشگاه کارولینای شمالی، آنزیم طبیعی کاتالاز می تواند در درمان اختلالات عصبی مانند پارکینسون تأثیر فوق العاده ای داشته باشد.

مطالعه متن کامل
عرضه کاستوم رام جدید کمپانی OnePlus با نام OxygenOS برای اندروید

عرضه کاستوم رام جدید کمپانی OnePlus با نام OxygenOS برای اندروید

با یک هفته تاخیر، سرانجام کاستوم رام OxygenOS عرضه شد. نسخه اولیه این شرکت از سیستم عامل تلفن همراه خود که مبتنی بر اندروید آب نبات چوبی است با کمی تغییر عرضه شده است.

مطالعه متن کامل
ایکئا و باغچه فضای بسته برای پرورش محصولات خوراکی در سرتاسر سال

ایکئا و باغچه فضای بسته برای پرورش محصولات خوراکی در سرتاسر سال

اگر شما نیز از آنجمله اشخاصی باشید که دوست دارند میوه و سبزیجات مورد نیازشان را خودشان پرورش بدهند اما به علت نداشتن حیاط در منزل قادر به عملی کردن این فکر نبوده اید مژده بدهیم که دیگر جای نگرانی نیست، ایکئا محصولی بسیار جالب را به همین منظور عرضه داشته است. این شرکتِ فروشنده مبلمان به تازگی از باغچه آبکشت خود به نام KRYDDA/VÄXER رونمایی کرده است که هر کس با استفاده از آن به آسانی دست به کشت محصولات تازه در منزل خود خواهد زد.

مطالعه متن کامل