ارتباط صوت و ارتعاش

تجربیات یومیه نشان می‌دهد که احساس شنیدن وقتی برای ما پیدا می‌شود که شی که در مجاورت ما واقع شده است به ارتعاش در آید. مثلاً اگر پهلوی ما جامی فلزی قرار داشته باشد چنانچه با یک قطعه فلز به بدنه جام بزنیم صدایی از آن به گوش می‌رسد، و اگر با دقت به آن نگاه کنیم ملاحظه می‌گردد که در حین صدا دادن لبه جام غیر واضح می‌باشد و این علامت ارتعاش سریع است.





اگر در این هنگام پاندول سبک وزن ساده‌ای را به بدنه جام نزدیک کنیم ضربه‌های پشت سر هم بدنه جام را روی پاندول که دلیل ارتعاش آن است بخوبی مشاهده می‌کنیم. اما بعضی اوقات ارتعاش به اندازه‌ای سریع است که با چشم دیده نمی‌شود و باید با وسایل مختلف از قبیل وسیله فوق وجود آنرا در اجسام ظاهر ساخت.

علاوه بر آزمایش‌های مربوط به هوا جامدات و مایعات نیز برای صوت ناقل خوبی هستند. هر کس می‌داند که با گذاشتن گوش خود بزمین می‌تواند حرکت عابرین پیاده و چهارپایان را از مسافت نسبتاً زیادی بشنود. همچنین اگر گوش خود را به ریل راه آهن بچسبانیم حرکت لکوموتیو و قطار را ممکن است از چندین کیلومتر بشنویم. خاصیت انتقال صوت در جامدات و مایعات قویتر از خاصیت مزبور در گازها می‌باشد.

اغلب دیده‌ایم که با وجودیکه پهلوی ریل راه آهن ایستاده‌ایم، صدای حرکت قطاری را که دور از ما واقع شده است نمی‌شنویم، و اگر بخواهیم صدای حرکت قطار مزبور را بشنویم یا باید گوش خود را به ریل بچسبانیم و یا اینکه یک سر میله چوبی و یا فلزی را به ریل چسبانده و سر دیگر را روی گوش خود بگذاریم، طوریکه در هر دو حالت استخوان خارجی گوش به ارتعاش در آید. به همین دلیل است که دیاپازون را روی جعبه مخصوص قرار می‌دهند تا صدایش قوی شود.

صدا نتیجه ارتعاش یک جسم است و در محیط مادی (هوا یا آب) به صورت موج انتشار می‌یابد و ما در دستگاه شنوایی مان آن را با فعل و انفعالات فیزیولوژیک درک می‌کنیم.
بسامد: تعداد حرکت نوسانی را در مدت زمان معین بسامد می‌نامند.(هر حرکت کامل نوسانی تناوب نامیده می‌شود). زمان اندازه‌گیری نوسان‌ها ثانیه می‌باشد و تعدادشان با واحد هرتز مشخص می‌شود. ثانیه/تعداد نوسان Hz=
هرقدر بسامد صدا بیشتر باشد یعنی حرکت ارتعاشی تندتر باشد صدای حاصل زیرتر و هرقدر بسامد آن کمتر باشد بم تر خواهد بود. اما گوش انسان تنها قادر به شنیدن صداها در بازه بسامدی بین ۲۰ تا ۲۰۰۰۰هرتز می‌باشد.
برای تولید و انتشارات امواج آکوستیکی، ارتعاشهایی را که سبب تولید و انتقال موجهای آکوستیکی می‌شوند بر حسب حدود فرکانسشان به سه دسته تقسیم می‌شوند: ارتعاشهای صوتی که در ایجاد صدا موثرند و با گوش شنیده می‌شوند. حدود فرکانس ارتعاشهایی از این نوع که در ایجاد صدا موثرند و با گوش شنیده می‌شوند، بین ۲۰ الی ۱۵۰۰۰ سیکل بر ثانیه می‌باشد. ارتعاشهای فراصوتی از فرکانسهای ۱۵۰۰۰ سیکل بر ثانیه به بالا و ارتعاشهای فروصوتی، از فرکانسهای ۲۰ سیکل بر ثانیه به پایین.
طول موج: جسم مرتعش هر تناوب کامل را در مدت زمانی مشخص انجام می‌دهد. واحد طول موج متر بوده و هرچه این مقدار کوتاهتر باشد صدا زیرتر و در صورت بلند بودن صدا بم تر می‌باشد.
دامنه: حداکثر مسافتی که جسم مرتعش از نقطه تعادل خود در وسط به دو طرف (نقاط اوج) طی می‌کند. . دامنه بیانی از شدت صداست. هرچه دامنه صدا بلندتر صدا شدیدتر و در صورت کوتاه بودن صدا ضعیف تر است.
شدت صوت:احساس بلندی و کوتاهی صدا مربوط به انرژی حمل شده با امواج صوتی است و بر حسب واحد دسی بل می‌باشد که یک واحد مقایسه‌ای است و عبارت است از ده برابر log نسبت شدت صدای مورد نظر به شدت یک سطح مقایسه‌ای که بطور قراردادی صدایی است که دارای ۰۰۰۲/۰ میکرو بار فشار بوده و به عنوان آستانه شنوایی در انسان در نظر گرفته می‌شود.

فرکانس شنوایی انسان بین۲۰۰۰۰ – ۲۰ سیکل در ثانیه انجام می‌شود که دارای شدتی برابرا ۶۰ – ۳۰ دسی بل می‌باشد.

تفاوت بلندی و شدت صوت: شدت صوت یک کمیت فیزیکی است اما بلندی صوت یک خاصیت فیزیولوژیکی که علاوه بر شدت صوت به گوش انسان نیز بستگی دارد.
نوفه: نوفه یا سر و صدا واژه‌ای است که برای توضیح وضعیت صدا در زمان‌های به خصوص به کار می‌رود. صدا، تعریف نوفه بر اساس جنبه‌های فیزیکی صدا ممکن نیست، چرا که یک صدا می‌تواند در یک لحظه “خواسته” باشد، در صورتی که در شرایط دیگر یا برای همان افراد “ناخواسته” باشد و به عنوان نوفه تلقی شود و لذا به دلیل مطرح شدن عوامل ذهنی و فیزیولوژیکی و حالات درونی ارائه تعریف برای آن مشکل است. اما به طور کلی به صداهای ناخواسته یا آزاردهنده که به هر دلیلی بر فعالیت‌های روزانه ما اثر منفی بگذارد، نوفه گفته می‌شود. صداها زمانی ناخواسته گفته می‌شود که: – صحبت کردن و برقراری ارتباط میان افراد را تحت تأثیر قرار دهند. – در فرایندهای فکر کردن و تمرکز فکری اختلال ایجاد کنند. – از انجام مناسب فعالیت‌ها جلوگیری نمایند.
شیوش (طنین یا رنگ صوتی): صداهای موسیقیایی و سازها دارای شیوش خاص خود هستند و علت تشخیص صدای سازها از یکدیگر در حال نواختن یک نت مشترک همین امر است. صدای بی شیوش منحنی سینوسی دارد و منظم است.
هارمونیک (موج فرعی): صدای شما ترکیبی از چند موج صوتی است. دانشمندان هر موج صوتی را “هارمونیک” می‌نامند. مجموع این هارمونیک‌ها، صدای شما را به شکل یک موج پیچیدهٔ صوتی تشکیل می‌دهند. تفاوت صدای افراد ناشی از تفاوت در همین هارمونیک‌ها می‌باشد.
نواک: بیانی از زیر یا بم بودن یک صداست. بعضی صداهای غیر موسیقیایی شیوش دارند اما تشخیص نواک در آنها مشکل می‌باشد. مانند صدای باران
پژواک: وقتی داخل یک سالن بزرگ و یا یک معبد با صدای بلند سخن می‌گوییم، انعکاس صدای خود را پی در پی می‌شنویم. به این پدیده اکو یا پژواک می‌گویند .. پژواک زمانی تولید می‌گردد که از موانع انعکاس یابند. اما همه اشیا صوت را منعکس نمی‌کنند. برخی از اشیا مثل چوب، جوت (کنف هندی)، مقوای نازک وموارد دیگر صوت را جذب می‌کنند. جهت شنیدن پژواک لازم است که مانع منعکس کننده صوت در فاصله حداقل ۱۷متری از منبع صوتی قرار گیرد. زیرا اثر صوت به مدت یک دهم ثانیه در گوش ما پدیدار می‌ماند. اگر یک سیگنال صوتی به گوش ما برسد، وبه دنبال آن در یک دهم ثانیه سیگنال صوتی دیگری نیز به گوشمان واردشود، سیستم شنوایی گوش، آن را تشخیص نخواهد داد. سرعت صوت ۳۴۰ متر در ثانیه می‌باشد.
پس آوا: مدت دوام آوا پس از خاموش شدن سرچشمه آوا را پس آوا گویندکه کمیتی قابل محاسبه است. هرپه پس آوا در یک فضا بیشتر باشد وضوح کمتر است.(طنین)







آکوستیک در یک فضا

تصور کنید در شکل مقابل در نقطه سبز رنگ یک منبع صوتی وجود دارد که می‌تواند بلندگوهای یک دستگاه پخش، نوازنده یک ساز، خواننده و یا یک ارکستر باشد. برای سادگی بررسی فرض می‌کنیم نسبت منبع صوتی به فضای اتاق آنقدر کم است که می‌توان آنرا یک منبع نقطه‌ای صوت در نظر گرفت.
انرژی انعکاسهای صوت با توجه به مسیری که طی می‌کنند بتدریج کاسته می‌شود.

امواج صوتی هنگام برخورد به موانع با زاویه تابش نسبت به خط مماس بر نقطه برخورد بازتابیده خواهند شد. بنابراین به دلیل اینکه این اتاق دارای چهار دیوار است، چهار بازتابش داریم که همان صوت تولید شده را پس از طی مسافت طولانی تری به گوش شنونده می رسانند. به عبارت دیگر هرچه از منبع بیشتر دور شویم انرژی صوتی کمتر خواهد شد. بنابراین مشخص است که بازتابشهایی از منبع اصلی صوت که مسافت بیشتری را برای رسیدن به گوش شنونده طی می‌کنند؛ اولآ دیرتر به گوش شنونده می‌رسند و ثانیآ حامل انرژی کمتری هستند.






نکات مهم

صوت در دو نوع مستقیم و غیر مستقیم دریافت می‌شود. صداهای مستقیم در یک فرم کروی انتقال یافته و از منبع به طور مستقیم به شنونده می‌رسند و این فرم کروی در حرکت باعث می‌شود در تمام جهت‌ها در یک زمان مشخص حرکت داشته باشد. در حالت غیر مستقیم صدا در اثر برخورد با یک سطح بازگشت یافته و سپس به دریافت کننده می‌رسد. صدا هم‌زمان که از مسیرهای مختلف خارج می‌گردد دریافت می‌شود.

کنترل آکوستیکی به معنی کنترل انتشار مستقیم و غیر مستقیم (مسیرهای ثانویه) توسط صوت است. برای فراهم نمودن یک صدای خوب در محیط باید به سه نکته توجه ویژه داشت اول کنترل و رسیدن صدای خوب به هر شخص به صورت مستقیم است که این موضوع خود بیانی از مباحث انتشار و بازگشت و کم کردن مدت زمان طنین جهت جلوگیری از هم پوشانی شدن صداها توسط یکدیگر است. دوم جلوگیری از ایجاد نویز یا نوفه بوده که از طریق انتخاب سایت مناسب دور از آلودگی صوتی، دیوارهای دوجداره، مصالح جاذب و دورسازی تاسیسات از چنین محیط‌هایی و همچنین قرار دادن فضاهای واسطه‌ای چون کریدور و انبار میان محیط خارج و فضاهای شنوایی است. و سوم استفاده از سیستم‌های صوتی ایده‌آل می‌باشد. که در واقع تقویت صدا توسط بکار گیری میکروفونها و بلندگوها و آمپلی فایرها با تعبیه یک اتاق کنترل است. که بسته به نوع بکارگیری متفاوت بوده و از سیستم‌های مختلفی می‌توان بهره برد.





آزمون انتشار امواج صوتی
آزمون انتشار امواج صوتی (به انگلیسی: Acoustic Emission) یکی از روش‌های آزمون‌های غیر مخرب است. وقتی که ماده‌ای جامد تحت تنش می‌باشد، عیوب موجود در آن باعث ایجاد امواج صوتی با فرکانس بالا می‌گردند. این امواج در ماده منتشر شده و می‌توان توسط حسگرهای خاصی آنها را دریافت کرد و با تجزیه و تحلیل این امواج می‌توان نوع عیب، مکان و شدت آن را تعیین نمود.





فروصوت

فروصوت (به انگلیسی: Infrasound) به امواج صوتی گفته می‌شود که دارای بسامدی کمتر از حد پایین محدودهٔ بسامد قابل شنیدن انسان هستند.

بازه فرکانسی شنوایی انسان حدوداً بین ۲۰ هرتز تا ۲۰ کیلوهرتز است، بنابراین صداهای با فرکانس کمتر از ۲۰ هرتز که انسان آنها را نمی‌شنود، فروصوت نامیده می‌شود.





دیوار صوتی
در هوانوردی، دیوار صوتی(به انگلیسی: sound barrier) نقطه‌ای است که متحرک اگر بخواهد به مافوق صوت برسد باید از آن عبور کند. اولین بار در دهه ۱۹۵۰ دیوارهای صوتی شکسته شدند. شکسته‌شدن دیوار صوتی همراه با صدایی بلند است.






تاریخچه

برخی از شلاق‌های معمول، مانند شلاق چرمی قادر به حرکت سریع تر از صداهستند. نوک شلاق دیوار صوتی را می‌شکند و باعث ایجاد صدای شکست تیزی می‌شود. به معنی دیگر شکست صوت. اسلحه‌های گرم پس از قرن نوزدهم به طور کلی تا به حال بالای سرعت صوت کار کره‌اند.






عوامل موثر

سرعت صوت بسته به چگالی دما و رطوبت (در مورد هوا) متفاوت است. به طور مثال سرعت صوت در هوای ۲۰ درجه سانتی گراد ۱۲۲۴ کیلومتر بر ساعت، در آب معمولی ۵۳۷۵ کیلومتر بر ساعت و در الماس ۴۳۲۰۰ کیلومتر بر ساعت می‌باشد. واحد سرعت صوت ماخ نام دارد که معادل ۱۲۲۴ کیلومتر بر ساعت است و هر جسم که بخواهد دیوار صوتی را بشکند باید از این سرعت فراتر رود و استحکام کافی برای متلاشی نشدن را داشته باشد.

اغلب جنگنده‌های امروزی و چند بمب افکن (مانند B-1) توانایی این کار را دارند.

تنها یک وسیله سرنشین دار روی زمین از این سرعت فراتر رفته که تراست اس‌اس‌سی نام دارد و محصول مشترک ایالات متحده امریکا و انگلستان است که با رانندگی اندی گرین (andy green) نام خود را برای همیشه ماندگار کرد.






عامل ایجاد دیوار صوتی

امواج ضربه‌ای یا Shockwaves در حقیقت همان عامل اصلی ایجاد دیوار صوتی هستند. امواج ضربه‌ای، تغییری ناگهانی در فشار و دمای یک لایه از هواست که می‌تواند به لایه‌های دیگر منتقل شده و به صورت یک موج فضا را بپیماید. برای درک بهتر مطلب، وقتی که سنگی در آب انداخته می‌شود، موجهایی در آب بوجود می‌آیند که به سمت خارج در حال حرکتند. این امواج، نتیجه افزایش سرعت یا اعمال نیرو به لایه‌ای از ملکولهای آب است که قادر به انتقال به لایه‌های دیگر نیز می‌باشد، و امواج ضربه‌ای نیز، همان امواج درون آب هستند، با این تفاوت که آنها در سیالی دیگر به جای آب به نام هوا، تشکیل می‌شوند.

در سرعتهای نزدیک سرعت صوت، فرضیه غیر قابل تراکم بودن هوا رد شده و ضریب تراکم هوا به ۱۶٪ در می‌رسد، که مقداری غیر قابل چشم پوشی است. در این سرعتها هوای جلوی بال یا لبه حمله به شدت متراکم گشته و دما و فشار آن به طرز قابل توجهی افزایش می‌یابد، همین مسأله، یکی از عوامل ایجاد امواج ضربه‌ای است. هواپیما با حرکت خود در هوا، نظم فشار هوای محیط را برهم می‌زند و همانند قایقی که در آب در حال حرکت است، امواجی از آن ساطع شده و به دلیل اینکه این امواج با سرعت صوت حرکت می‌کنند و هواپیما زیر سرعت صوت در حال سیر است، از آن دور می‌شوند.

اما کم‌کم، با نزدیک شدن به سرعتهای ترانسونیک و حدود سرعت صوت، این امواج فرصت دور شدن از هواپیما را نداشته و در جلوی بال متراکم می‌شوند. در مناطقی از بدنه هواپیما که سطوح ناموزونی نسبت به جهت حرکت هواپیما دارد، سرعت گذر هوا افزایش یافته و بر اساس اصل برنولی، با افزایش سرعت سیال، فشار آن کاهش می‌یابد. در چنین سرعتهایی، هوای اطراف این سطوح به سرعت صوت می‌رسد، گر چه هواپیما هنوز به سرعت صوت نرسیده باشد. در نتیجه رسیدن بعضی سطوح به سرعت صوت، امواج ضربه‌ای تولید شده و درگ یا پسای فراوانی را قبل از رسیدن به سرعت صوت تولید می‌کنند، که همین مسأله گذر از دیوار صوتی را مشکل می‌نماید.






صدای انفجار

امواج حاصله از حرکت هواپیما یا صدای تولید شده در اثر حرکت، هر بار در سرعتهای زیر سرعت صوت از هواپیما دور شده و به گوش شنونده می‌رسد. اما با رسیدن هواپیما به سرعت صوت، این صداها دیگر فرصت دور شدن از هواپیما را نداشته و کلاً در جلوی هواپیما جمع می‌شوند. با گذر از سرعت صوت، صدایی چند ده برابر شده از حرکت هواپیما باهم به گوش شنونده می‌رسد که مانند یک انفجار شدید یا صدای رعد و برقی بسیار قدرتمند می‌باشد. شاید در تصاویر هواپیماهای در حال گذر از دیوار صوتی، هاله‌ای سفید رنگ را در اطراف هواپیما مشاهده کرده باشید. در هنگام گذر از دیوار صوتی، اگر هواپیما نزدیک به زمین و در محیطی مرطوب با درصد بخار آب زیاد باشد، بخار آب هوا در اثر امواج ضربه‌ای فشرده شده و ابر سفیدی را برای چند ثانیه پدید می‌آورند که همان هاله سفید رنگ قابل روئیت در تصاویر است. اما از امواج ضربه‌ای در موتورهای جت نیز استفاده می‌شود. بدین گونه که، هوا ورودی در موتورهای جت، اگر هواپیما با سرعتهای بالای صوت پرواز نماید، باید زیر سرعت صوت باشد تا قابلیت احتراق را در موتور داشته باشد.






شکستن دیوار صوتی به عنوان یک پرتابهٔ انسان

در ژانویه ۲۰۱۰، فلیکس باومگارتنر با کار در یک تیم از دانشمندان حمایت شده توسط "نوشابه‌های رد بول" برای کسب بالاترین رکورد در سقوط آزاد از آسمان تلاش کردند. این پروژه برای دیدن شکست دیوار صوتی توسط باومگارتنر با پرش از ارتفاع ۳۶،۵۸۰ متری از یک بالون هلیوم بعنوان اولین چتر باز تلاش می‌کند. پرش در تاریخ نهم اکتبر ۲۰۱۲ برنامه ریزی شده بود، اما به دلیل نامساعد بودن هوا لغو شد و پس از آن کپسول در ۱۴ اکتبر به فضا پرتاب شد.





سرعت فراصوت
سرعت فراصوت به سرعتی گفته می‌شود که از سرعت صوت (۳۴۳ متر بر ثانیه) بیشتر باشد. واحد سرعت فراصوت «ماخ» است و به تعداد ضریب سرعت می‌گویند مثلاً صدا یک ماخ سرعت دارد.






خصوصیات صوت و دیوار صوتی

خصوصیات صوت و دیوار صوتی چیست و چرا گذر از آن نیازمند قدرت و کشش و توانایی زیادی است. صوت، در شرایط عادی (دما، فشار و … معمولی) در سطح دریا دارای سرعتی معادل ۳۴۰ متر بر ثانیه‌است که این سرعت، با افزایش ارتفاع و کاهش فشار و تراکم هوا، کاهش یافته و در ارتفاعات بالاتر، صوت فواصل را با سرعت کمتری می‌پیماید. این مسئله بدین صورت است که صوت از طریق ضربات ملکولهای هوا به یکدیگر و انتقال انرژی آنها فضا را طی می‌کند و هر چه تعداد مولکولها در یک حجم معین بیشتر باشند، انتقال انرژی زودتر صورت پذیرفته و صوت با سرعت بیشتری انتقال می‌یابد؛ چنانکه سرعت صوت در مایعات بیشتر از هوا و در جامدات بسیار بیشتر از مایعات و هوا و معادل ۶۰۰۰ کیلومتر بر ساعت است.

پس در نتیجه افزایش ارتفاع، تعداد ملکولها در یک حجم معین کاهش یافته و صوت با سرعت کمتری فضا را می‌پیماید. دیوار صوتی، شیئی فیزیکی و قابل روئیت نیست؛ بلکه به دلیل اینکه گذشتن از سرعت صوت نیازمند توان بسیار بالای موتور و آیرودینامیک بسیار خوب می‌باشد، این حد را یک مانع برای رسیدن به سرعتهای بالاتر دانسته و از آن به نام دیوار صوتی یاد می‌کنند. عدد ماخ، در حقیقت همان نسبت سرعت شیء پرنده یا همان هواپیما به سرعت صوت محیط است که به احترام دانشمندی اتریشی که برای اولین بار چنین مقیاسی را در نظر گرفت، آن را «ماخ» نام نهادند. پس عدد ماخ، کمیتی متغیر است و بسته به خصوصیات هوا مانند دما و فشار، تغییر کرده و کاهش یا افزایش می‌یابد.






عامل ایجاد دیوار صوتی

امواج شوک (Shockwaves) در حقیقت همان عامل اصلی ایجاد دیوار صوتی هستند. امواج ضربه‌ای، تغییری ناگهانی در فشار و دمای یک لایه از هواست که می‌تواند به لایه‌های دیگر منتقل شده و به صورت یک موج فضا را بپیماید. برای درک بهتر مطلب، وقتی که سنگی در آب انداخته می‌شود، موجهایی در آب بوجود می‌آیند که به سمت خارج در حال حرکتند. این امواج، نتیجه افزایش سرعت یا اعمال نیرو به لایه‌ای از ملکولهای آب است که قادر به انتقال به لایه‌های دیگر نیز می‌باشد، و امواج ضربه‌ای نیز، همان امواج درون آب هستند، با این تفاوت که آنها در سیالی دیگر به جای آب به نام هوا، تشکیل می‌شوند.






عدد ماخ بحرانی

به سرعتی که در آن حداقل یکی از سطوح هواپیما به سرعت صوت رسیده باشد، گر چه این پدیده در مورد خود هواپیما صادق نباشد، عدد ماخ بحرانی (Critical Mach Number) می‌گویند. عدد ماخ بحرانی را می‌توان به سرعتی که نمودار پسا در مقابل سرعت سیر صعودی می‌گیرد، نیز تعریف نمود. در این سرعت، فرامین هواپیما کم‌کم شروع به درست جواب ندادن کرده و حالتی شبیه به کوبیدن بر روی بال توسط امواج ضربه‌ای بوجود می‌آید که با گذر از دیوار صوتی، فرامین هواپیما به حالت طبیعی خود باز می‌گردند.






اثرات شکست دیوار صوتی

امواج ضربه‌ای توسط هواپیما در سرعت صوت، بسیار قدرتمند می‌باشند، چنانکه در صورت پرواز هواپیما نزدیک به زمین و گذر آن از دیوار صوتی، امواج ضربه‌ای با منتهای قدرت به اجسام زمینی مانند شیشه‌های منازل و ساختمانها برخورد نموده و باعث شکستن آنها می‌شود، یا حتی اگر شخصی در معرض امواج ضربه‌ای بطور مستقیم قرار گیرد، احتمال از دست دادن شنوایی و پاره شدن پرده گوش بسیار است.

از امواج ضربه‌ای، در بمبها و تسلیحات دیگر نیز استفاده می‌شود. بمبها با یک افزایش دما و فشار ناگهانی در لایه‌هایی از هوا، امواج ضربه‌ای بوجود آورده که از طریق هوا انتقال یافته و باعث شکستن شیشه‌ها و تخریب دیوارها نیز می‌شود. اگر شخصی در فاصله‌ای نسبتاً نزدیک در فضایی تهی از هوا و خلاء، حتی نزدیک یک بمب ده تنی ایستاده باشد، بر فرض منفجر کردن بمب، آسیبی به وی نخواهد رسید، چون هوایی برای انتقال امواج ضربه‌ای وجود ندارد.

به دلیل تولید امواج ضربه‌ای در سرعتهای حدود سرعت صوت، خلبانان سعی می‌کنند فقط مدت کوتاهی در چنین سرعتهایی ترانسونیک پرواز کرده و به زودی از دیوار صوتی گذر کنند، چون پرواز در این سرعتها نیروی بسیار زیاد موتور در نیتجه افزایش فوق العاده میزان مصرف سوخت را در پی دارد.






نویز
نویز (به انگلیسی: Noise) در الکترونیک به سیگنال‌های تصادفی و غیر مطلوب می‌گویند که با سیگنال اصلی جمع شده و آن را از شکل اصلی خارج می‌کند. نویز بسته به منبع خود دارای انواع مختلف است. از آن جمله می‌توان به نویز حرارتی اشاره کرد.





خودرو

خودرو هم‌چنین اتومبیل یا ماشین و به زبان فارسی دری «موتِر» به وسیله نقلیه چرخداری گفته می‌شود که موتور خود را حمل می‌کند.

خودرو به وسایلی گفته می‌شود که بدون ارتباط با وسیله دیگر و به کمک نیروی ماشینی خود، قادر به حرکت باشد.






دید کلی

اصولاً برای تمام وسایلی که دارای منبع قدرت باشند و به خودی خود بتوانند حرکت کنند، می‌توان واژهٔ خودرو را بکار برد. لیکن کاربرد این واژه در زبان ما دارای محدوده مشخصی است که معمولاً به وسایل متحرکی گفته می‌شود که همگی دارای حرکت بوده و با زمین در تماس هستند.
4:40 pm
علم
با دانش اشتباه نشود.
با شناخت اشتباه نشود.


علم (واژه‌ای عربی از ریشه علم به معنای آموختن) ساختاری است برای تولید و ساماندهی دانش دربارهٔ جهان طبیعی در قالب توضیح‌ها و پیش‌بینی‌های آزمایش‌شدنی. یک معنای قدیمیتر و نزدیک که امروزه هنوز هم به کار می‌رود متعلق به ارسطو است و دانش علمی را مجموعه‌ای از آگاهیهای قابل اتکا می داند که از لحاظ منطقی و عقلانی قابل توضیح باشند. (بنگرید به بخش تاریخ و ریشه‌شناسی)





تاریخ علوم

از عصر کلاسیک علوم به عنوان یک نوع دانش با فلسفه ارتباط نزدیکی داشتند. در اوایل عصر مدرن دو کلمه علم و فلسفه در زبان انگلیسی به جای هم به کار برده می‌شدند. در قرن ۱۷ میلادی فلسفه طبیعی (که امروز علوم طبیعی نامیده می‌شود) به تدریج از فلسفه جدا شد.با این حال علم همچنان کاربردی وسیع برای توضیح آگاهیهای مطمئن در مورد یک موضوع داشت. به همین ترتیب هم امروزه در عصر مدرن همچنان برای موضوعاتی همچون علم کتابداری و یا علوم سیاسی به کار می‌رود.

در عصر مدرن، علم معادل علوم طبیعی و فیزیکی به کار می‌رود، لذا محدود به شاخه‌هایی از آموختن است که به پدیده‌های دنیای مادی و قوانین آنها می‌پردازد. این هم‌اکنون معنای غالب علم در کاربرد روزمره‌است. این معنای محدودتر از علم که خود بخشی از علم شده‌است، تبدیل به مجموعه‌ای از تعریفهای قوانین طبیعت شده که بر مبنای مثالهای اولیه‌ای همچون قانون کپلر، قوانین گالیله و قوانین حرکت نیوتن بنا شده‌اند. در این دوره رایجتر شد که به جای فلسفه طبیعی علوم طبیعی به کار رود. در طی قرن نوزدهم میلادی کلمه علم بیش از پیش مرتبط ب مطالعه منظم دنیای طبیعت شد، شامل فیزیک، شیمی، زمین شناسی و زیست شناسی. این منجر به قرارگیری مطالعات تفکر انسان و جامعه در یک برزخ زبان شناسی شد. که در نهایت منجر به قرارگیری این مطالعات دانشگاهی در زیر عنوان علوم اجتماعی شد. به همین ترتیب هم امروز قلمروهای بزرگی از مطالعات منظم و دانش وجود دارند که زیر سرفصل کلی علم قرار دارند، همچون علوم کاربردی و علوم صوری.

به طور کلی اطلاعات مجموعه‌ای از داده‌های خام و پردازش نشده‌است. پردازش اطلاعات، تولید علم می‌کند، و علمی که روشش تجربی و نتایجش آزمون پذیر و موضوعش جهان خارج باشد، علم تجربی است.




مفهوم دیگر علم در زبان فارسی

علم در زبان فارسی به معنایی متفاوت و عام تر از معادل انگلیسی اش (Science) به کار می‌رود. در این مفهوم علم معادل هر نوعی از دانش (Knowledge) است. واژه علم در این مفهوم کلی شامل هر نوع آگاهی نسبت به اشیاء، پدیده‌ها، روابط و غیره‌است، اعم از اینکه مربوط به حوزه مادی و طبیعی باشد و یا مربوط به علوم معنا و ماوراء الطبیعه. در این تعریف قواعد روش علمی برای دستیابی به آن دانش الزامی نیست و علم شامل مجموعه‌ای از آگاهی‌ها، دانش‌ها و معلوماتی است که انسان توانسته از طریق روش‌های گوناگون تا به امروز به آنها آگاهی پیدا کند. اصطلاحاتی چون علم اخلاق، علم حدیث و علم ریاضیات نشان دهنده کاربرد این معنا از علم هستند.

در مقابل مفهوم علم به‌طور خاص وجود دارد که معادل واژه انگلیسی Science است که از ریشه لاتینی «ساینتیا» به معنای دانستن گرفته شده‌است و متناظر با آن بخشی از دانش بشری است که از طریق روش‌های تجربی حاصل شده‌است و قواعد علوم تجربی بر آن حاکم است.




علم از دیدگاه صوفیه

جواد نوربخش ( پیر سلسله نعمت اللهی و روانپزشک): صوفیه به علوم ظاهری و رسمی که شرط اصلی آنها تقلید و تکرار است توجهی ندارند، و علومی را اصیل می خوانند که از طریق صفای نفس و تهذیب اخلاق و گشاده دل حاصل می شود.

آنان معتقدند که علم ظاهری موجب شک و تردید می گردد و خود حجاب اکبر است، تنها علمی مفید فایده است که انسان را به حق نزدیک سازد، و لذا علم مورد نظر آنها، علم عشق و حال است، نه دانش قیل و قال.


خواجه عبدالله انصاری:

علم که از قلم آید از آن چه خیزد، علم آن است که حق بر دل ریزد.


بابا طاهر:

علم آلت صید بنده است، زیرا به وسیله علم است که انسان به دام بندگی خدا کشیده می شود.
شاه نعمت الله ولی: علم در بدایت علم شرعی است حاصل به استفاده و تواثر، و در نهایت شهود حق ذاته بذاته، این را عین الیقین می خوانند و کمال مقام احسان می گویند.





دانش‌شناسی

واژه دانش‌شناسی نخستین بار توسط دکتر هوشنگ ابرامی به کار برده شد. دکتر ابرامی واژه دانش‌شناسی را برای رشته علوم کتابداری و اطلاع‌رسانی به کار برد. در واقع، سه رکن اصلی دانش‌شناسی عبارت‌اند از:

داده ماده خام اطلاعات
اطلاعات ماده خام دانش
دانش که در رأس هرم قرار دارد.

بر این اساس علم "دانش‌شناسی" با سه عنصر داده، اطلاعات و دانش سرو کار دارد. به عبارت دیگر، دانش‌شناسی به بحث و بررسی پیرامون دانش و عناصر سازنده آن یعنی داده و اطلاعات می‌پردازد.




دانش

دانش یا معرفت، ساختاری است برای تولید و ساماندهی یافته ها درباره ی جهان طبیعت، در قالب توضیحات و پیش‌بینی‌های آزمایش‌شدنی. علم دانش‌شناسی، با سه عنصر داده، اطلاعات و دانش سر و کار دارد. به عبارت دیگر، دانش‌شناسی به بحث و بررسی پیرامون دانش و عناصر سازنده آن، یعنی داده و اطلاعات می‌پردازد.

در یونان باستان، سقراط، سپس افلاطون و پس از او، ارسطو؛ به مخالفت با آراء پیشینیان پرداخته و اصول و قواعدی را به منظور مقابله با مغالطات و برای درست اندیشیدن و سنجش استدلال‌ها تدوین کردند.

مقارن با قرن پانزدهم میلادی، پژوهشگران در سراسر اروپا و خاورمیانه، قفسه‌های غبار گرفته ی ساختمان‌های قدیمی را جستجو کردند و دست‌نوشته‌های یونانی و رومی را پیدا کردند. در نتیجه، نوشته‌های باقی‌مانده از نویسندگان کلاسیک از جمله افلاطون، سیسرو، سوفوکل و پلوتارک به دوران رنسانس رسید. مطالعه ی این آثار، دانش نو نام گرفت. در آن زمان، ضمن احیای علاقه به نوشته‌های کلاسیک، به ارزش‌های فردی نیز توجه شد. این گرایش، انسانگرایی نام گرفت. زیرا طرفداران آن، به جای موضوعات روحانی، بیش از هر چیز، مسایل انسانی را در نظر گرفتند.انسانگرایی نیز مثل رنسانس، از ایتالیا ظهور کرد.

در رنسانس، گالیله، فیزیک (علم طبیعت) را سکولار کرد و آن را از الهیات (علم فراطبیعت) مستقل دانست. از آن پس، تکیه گاه فیزیک، خرد انسان بود.گالیله می‌گفت :

حقیقت طبیعت همواره در برابر چشمان ماست. اما، برای فهم این حقیقت باید با زبان ریاضی آشنا بود. زبان این حقیقت، اشکال هندسی، یعنی دایره، بیضی، مثلث و امثالهم است.

پس از آن، جریان فکری اصالت عقل، تحت تأثیر افکار افلاطون، توسط ریاضیدان و فیلسوف فرانسوی، رنه دکارت که پدر فلسفه جدید لقب گرفته، به وجود آمد. دکارت، خرد بشری را به جای کتاب مقدس، سنت پاپ، کلیسا و فرمانروا قرار داد.دکارت، با این کار خویش، سوژه بزرگی آفرید.[۹] یکی دیگر از اندیشمندان این جریان فکری، لایبنیتز (۱۶۴۶ - ۱۷۱۶) فیلسوف، ریاضیدان و فیزیک‌دان آلمانی، می‌باشد که نخستین کسی بود که میان حقایق ضروری (منطقی) وحقایق حادث (واقعی) تمایز روشنی قائل شد. بعد از جدا شدن راسل و جی.ای.مور از ایده‌آلیست ها و با پیگیری ویتگنشتاین که شاگرد راسل بود، اثبات گرایی شکل گرفت و تا دهه 1920 میلادی، در اتریش، این جریان فکری ادامه داشت. طبق نظرات ایشان، فقط، معرفتی، معنادار و مطابق با واقع است که تحقیق پذیر تجربی باشند. به قول آگوست کنت، پدر پوزیتویسم، چون گزاره های متافیزیکی قابل تجربه حسی نیستند، فلذا غیر علمی بوده و مربوط به تاریخ هستند. این جریان فکری، توسط اعضای حلقه وین تأسیس شد و فلسفه‌ای را که به وجود آوردند که پوزیتویسم منطقی نام نهاده شد.

دانِش عبارت است از مجموعه دانستنی‌هایی که بشر برای زندگی خود از آنها بهره می‌گیرد. در زمان‌های قدیم دانش بشر محدود بود و گاهی حتی یک نفر می‌توانست بیشتر دانش بشری را در حافظه خود جای دهد. اما به تدریج با رشد معلومات، دانستنی‌های بشر طبقه بندی شدند و حوزه‌های مختلف و تخصصی دانش شکل گرفت.




واژه‌شناسی
از لحاظ لغوی باید بین دانش (Knowledge) و علم (Science) تفاوت قائل شد. از نظر رابطه منطقی می‌توان گفت که دانش (معادل Knowledge در فلسفه و شناخت‌شناسی حوزه ی زبان انگلیسی) مجموعه ی جامع‌تر و کلّی‌تری نسبت به علم (فقط معادل Science) بوده و علم می‌تواند به نحوی زیر مجموعه ی دانش به عنوان تمامی آگاهی‌های انسانی تلقی شود.در حوزه ی زبان فارسی، دانش یا علم دربرگیرنده ی تمامی گونه‌ها و حوزه‌های شناخت و آگاهی در عام‌ترین معنای خویش است.در یک نگاه کلّی می‌توان گونه‌ها و حوزه‌های دانش بشری را به سه حوزه ی کلان تقسیم نمود: ۱- هنر، ۲- فلسفه، و ۳- علم. برای آشنایی با هر حوزه از دانش بشری فراگیری مفاهیم، مبانی و نظریه‌های رایج در آن حوزه از دانش ضروری است.




زوجیّت دانش
چنان‌چه دانش را دارای طبیعتی زوج و دوگونه در نظر بگیریم، هر دانشی هم از نوع سخت است (یعنی دانش قابل تعریف و نمایش)، و هم از نوع نرم (یعنی گونه غیر قابل ساختاردهی، بیان، و نمایش). تنها میزان و درجهٔ این اختلاط دوگونه‌است که در دانش‌های گوناگون با هم تفاوت پیدا می‌کند.



داده‌ها - اطلاعات - دانش

مفاهیم سه گانه ی داده‌ها، اطلاعات، و دانش، و نیز نسبت‌ها و روابط آن سه با یکدیگر با ابهام و عدم شفافیت زیادی برای افراد گوناگون همراه است.


داده‌ها

نسبت به اطلاعات، و دانش، داده‌ها در بالاترین تراز تجرید قرار دارند. این بدان معناست که واژه داده‌ها بسیار کلی ست و هر چیزی را شامل می‌شود که داشته باشیم. برای داده‌ها بودن و داده‌ها خطاب شدن صفات یا خصوصیات زیادی لازم نیست.

مثال برای داده‌ها: شن، ماسه، ریگ، و خاک مخلوط با هم که از محل طبیعی آن برداشته شده، و با کامیون به ایستگاه شستشو و تفکیک حمل می‌شود.



اطلاعات

جهت تبدیل داده‌ها به اطلاعات باید تغییرات، پردازش‌ها، و یا اصلاحاتی روی آن‌ها صورت داده شود.

مثال برای اطلاعات: شن، ماسه، سیمان، تیرآهن، میل‌گرد (آرماتور)، لوله، رنگ، و گچ که به محل اجراء پروژه ساختمانی حمل گردیده و در محل‌های جدا جدا به طور موقت انبار و نگهداری می‌شود. ودر انتظار تفکری است برای ساماندهی لازم درآنها



دانش

عبور و گذار از اطلاعات به دانش، محتاج اعمال تغییراتی از نوع آفرینش و خلق، ایجاد زندگی و منظورداری، و در کنار یکدیگر نهادن هدفدار قطعات پراکنده ی اطلاعات می‌باشد.

مثال برای دانش: خانه، بیمارستان، و یا کودکستانی که با اهداف، جهت گیری‌ها، و منظورهای ویژه و آگاهانه‌ای ساخته شده و مهیای انجام و ارائه همان وظایف می‌شود.



نمایش دانش
یکی از اصول بنیادین در زمینه ی وسیع و همه‌جاگیر هوش مصنوعی را نمایش دانش تشکیل می‌دهد. با پیدایش و تولد اینترنت در آخرین سال‌های سده ی بیستم میلادی و اولین سال‌های قرن جدید، نمایش دانش هم زندگی و حیاتی تازه یافته‌است، و در مقیاسی وسیع در میدان‌ها و عرصه‌های علمی و فنی نوینی حضور و لزوم پیدا کرده‌است.
ساعت : 4:40 pm | نویسنده : admin | مطلب بعدی
آلما | next page | next page