واکنش های شمیایی زیادی تاکنون شناخته شده است؛ به خاطر شباهتی که بسیاری از واکنش های شیمیایی به هم دارند آن ها را به ۵ دسته اصلی طبقه بندی می کنند.

۱- سوختن

۲- ترکیب

۳- تجزیه

۴- جانشینی ساده

۵- جانشینی دوگانه

به ادامه مطلب بروید.

ابوعلی حسین بن عبدالله بن سینا، مشهور به ابوعلی سینا و ابن سیناو پور سینا (زادهٔ ۳۵۹ ه. ش در بخارا -درگذشتهٔ ۲ تیر ۴۱۶ در همدان، ۹۸۰-۱۰۳۷) میلادی پزشک و شاعر ایرانی حوزه تمدن ایرانی و مشهورترین و تاثیرگذارترینِ فیلسوفان-دانشمندان ایران است که به ویژه به دلیل آثارش در زمینه فلسفه ارسطویی و پزشکی اهمیت دارد. وی نویسنده کتاب شفا یک دانشنامه علمی و فلسفی جامع است و القانون فی الطب یکی از معروف‌ترین آثار تاریخ پزشکی است.

وی ۴۵۰ کتاب در زمینه‌های گوناگون نوشته‌است که شمار زیادی از آن‌ها در مورد پزشکی و فلسفه است. جرج سارتن در کتاب تاریخ علم وی را یکی از بزرگترین اندیشمندان و دانشمندان پزشکی می‌داند. همچنین وی او را مشهورترین دانشمند ایران می‌داند که یکی از معروف‌ترین‌ها در همهٔ زمان‌ها و مکان‌ها و نژادها است.

زادروز	۳۷۰ قمری (۱ شهریور ۳۵۹) بخارا (پایتخت سامانیان)، در ازبکستان کنونی
درگذشت	جمعه ۱ رمضان ۴۲۸ قمری (۲ تیر ۴۱۶) همدان
آرامگاه	آرامگاه بوعلی‌سینا ۳۴°۴۷′۲۹.۵۵″ شمالی ۴۸°۳۰′۴۷.۶۲″ شرقی
محل زندگی	فرارود، خراسان، گرگان، ری و همدان
ملیت	ایرانی
نام‌های دیگر	ابوعلی سینا، پور سینا
پیشه	فیلسوف و دانشمند
سال‌های فعالیت	اواخر سدهٔ چهارم و اوایل سدهٔ پنجم قمری
لقب	شیخ‌الرئیس
دوره	اواخر سامانیان و اوایل غزنویان
مذهب	اسماعیلیه(نقل از دایره المعارف اسلامی-کتاب سه الف از عباس پارس وا انتشارات قوانین)
مکتب	فلسفه مشایی
آثار	شفا، قانون، دانشنامهٔ علایی و رساله‌های بسیاری به عربی و فارسی
گفتاورد	تا بدانجا رسید دانش من، که بدانم همی که نادانم

ابن سینا در روستای افشانه نزدیک بخارا متولد شد. زبان مادری اش فارسی بود. پدرش از صاحب منصبان در حکومت سامانی بود و وی را به مدرسه بخارا فرستاد در آنجا به خوبی تحصیل کند. پدر و برادر ابن سینا مجذوب تبلیغات اسماعیلیه شده بودند، اما ابن سینا از آن دو تبعیت نکرد. وی حافظه و هوشی خارق العاده داشت. به طوری که در ۱۴ سالگی از معلمان خود پیشی گرفت.^[۱۸]

او علم منطق را از استادش ناتیلی آموخت. او کسی را نداشت که از وی علوم طبیعی یا داروسازی را فرا بگیرد و پزشکان مشهور از دستورالعملهای او تبعیت می‌کردند. البته وی در فراگیری علم ماوراءالطبیعه ارسطو دچار مشکل شد که تنها به کمک تفسیر فارابی توانست آن را بفهمد. او امیر خراسان را از یک بیماری سخت نجات داد. امیر خراسان در ازای این کار اجازه داد که ابن سینا از کتابخانه باشکوه مخصوص شاهزادگان سامانی استفاده کند. در سن ۱۸ سالگی، ابن سینا بر تمام علومی که بعدها شناخته شدند، تسلط یافت. پیشرفتهای بعدی وی، مرهون استدلالهای شخصی وی بود.^[۱۸]

بخشی از زندگینامه او به گفته خودش به نقل از شاگردش ابو عبید جوزجانی بدین شرح است:

پدرم عبدالله از مردم بلخ بود در روزگار نوح پسر منصور سامانی به بخارا درآمد. بخارا در آن عهد از شهرهای بزرگ بود. پدرم کار دیوانی پیشه کرد و در روستای خرمیثن به کار گماشته شد. به نزدیکی آن روستا، روستای افشنهبود. در آنجا پدر من، مادرم را به همسری برگزید و وی را به عقد خویش درآورد. نام مادرم ستاره بود من در ماه صفر سال ۳۷۰ از مادر زاده شدم. نام مرا حسین گذاشتند چندی بعد پدرم به بخارا نقل مکان کرد در آنجا بود که مرا به آموزگاران سپرد تا قرآن و ادب بیاموزم. دهمین سال عمر خود را به پایان می‌بردم که در قرآن و ادب تبحر پیدا کردم آنچنان‌که آموزگارانم از دانسته‌های من شگفتی می‌نمودند. در آن هنگام مردی به نام ابو عبدالله به بخارا آمد او از دانش‌های روزگار خود چیزهایی می‌دانست پدرم او را به خانه آورد تا شاید بتوانم از وی دانش بیشتری بیاموزم وقتی که ناتل به خانه ما آمد من نزد آموزگاری به نام اسماعیل زاهد فقه می‌آموختم و بهترین شاگرد او بودم و دربحث و جدل که شیوه دانشمندان آن زمان بود تخصصی داشتم.

ناتلی به من منطق و هندسه آموخت و چون مرا در دانش اندوزی بسیار توانا دید به پدرم سفارش کرد که مبادا مرا جز به کسب علم به کاری دیگر وادار سازد و به من نیز تاکید کرد جز دانش آموزی شغل دیگر برنگزینم. من اندیشه خود را بدانچه ناتلی می‌گفت می‌گماشتم و در ذهنم به بررسی آن می‌پرداختم و آن را روشن‌تر و بهتر از آنچه استادم بود فرامی‌گرفتم تا اینکه منطق را نزد او به پایان رسانیدم و در این فن بر استاد خود برتری یافتم. چون ناتلی از بخارا رفت من به تحقیق و مطالعه در علم الهی و طبیعی پرداختم اندکی بعد رغبتی در فراگرفتن علم طبدر من پدیدار گشت. آنچه را پزشکان قدیم نوشته بودند همه را به دقت خواندم چون علم طب از علوم مشکل به شمار نمی‌رفت در کوتاه‌ترین زمان در این رشته موفقیت‌های بزرگ بدست آوردم تا آنجا که دانشمندان بزرگ علم طب به من روی آوردند و در نزد من به تحصیل اشتغال ورزیدند. من بیماران را درمان می‌کردم و در همان حال از علوم دیگر نیز غافل نبودم. منطق و فلسفه را دوباره به مطالعه گرفتم و به فلسفه بیشتر پرداختم و یک سال و نیم در این کار وقت صرف کردم. در این مدت کمتر شبی سپری شد که به بیداری نگذرانده باشم و کمتر روزی گذشت که جز به مطالعه به کار دیگری دست زده باشم.

بعد از آن به الهیات رو آوردم و به مطالعه کتاب ما بعد الطبیعه ارسطو اشتغال ورزیدم ولی چیزی از آن نمی‌فهمیدم و غرض مؤلف را از آن سخنان درنمی‌یافتم از این رو دوباره از سر خواندم و چهل بار تکرار کردم چنان‌که مطالب آن را حفظ کرده بودم اما به حقیقت آن پی نبرده‌بودم. چهره مقصود در حجاب ابهام بود و من از خویشتن ناامید می‌شدم و می‌گفتم مرا در این دانش راهی نیست... یک روز عصر از بازار کتابفروشان می‌گذشتم کتابفروش دوره گردی کتابی را در دست داشت و به دنبال خریدار می‌گشت به من الحاح کرد که آن را بخرم من آن را خریدم، اغراض مابعدالطبیعه نوشته ابو نصر فارابی، هنگامی که به در خانه رسیدم بی‌درنگ به خواندن آن پرداختم و به حقیقت مابعدالطبیعه که همه آن را از بر داشتم پی بردم و دشواری‌های آن بر من آسان گشت. از توفیق بزرگی که نصیبم شده بود بسیار شادمان شدم. فردای آن روز برای سپاس خداوند که در حل این مشکل مرا یاری فرمود. صدقه فراوان به درماندگان دادم. در این موقع سال ۳۸۷ بود و تازه ۱۷ سالگی را پشت سر نهاده بودم.

وقتی من وارد سال ۱۸ زندگی خود می‌شدم نوح پسر منصور سخت بیمار شد، اطباء از درمان وی درماندند و چون من در پزشکی آوازه و نام یافته بودم مرا به درگاه بردند و از نوح خواستند تا مرا به بالین خود فرا خواند. من نوح را درمان کردم و اجازه یافتم تا در کتابخانه او به مطالعه پردازم. کتابهای بسیاری در آنجا دیدم که اغلب مردم حتی نام آنها را نمی‌دانستند و من هم تا آن روز ندیده بودم. از مطالعه آنها بسیار سود جستم. چندی پس از این ایام پدرم در گذشت و روزگار احوال مرا دگرگون ساخت من از بخارا به گرگانج خوارزم رفتم. چندی در آن دیار به عزت روزگار گذراندم نزد فرمانروای آنجا قربت پیدا کردم و به تالیف چند کتاب در آن شهر توفیق یافتم پیش از آن در بخارا نیز کتاب‌هایی نوشته بودم.

در این هنگام اوضاع جهان دگرگون شده بود ناچار من از گرگانج بیرون آمدم مدتی همچون آواره‌ای در شهرها می‌گشتم تا به گرگان رسیدم و از آنجا به دهستان رفتم و دوباره به گرگان بازگشتم و مدتی در آن شهر ماندم و کتابهایی تصنیف کردم. ابو عبید جوزجانی در گرگان به نزدم آمد.

ابو عبید جوزجانی گوید: این بود آنچه استادم از سرگذشت خود برایم حکایت کرد. چون من به خدمت او پیوستم تا پایان حیات با او بودم. بسیار چیزها از او فرا گرفتم و بسیاری از کتابهای او را تحریر کردم استادم پس از مدتی بهری رفت و به خدمت مجدالدوله از فرمانروایان دیلمی درآمد و وی را که به بیماری سودا دچار شده بود درمان کرد و از آنجا به قزوین و از قزوین به همدان رفت و مدتی دراز در این شهر ماند و در همین شهر بود که استادم به وزارت شمس‌الدوله دیلمی فرمانروای همدان رسید. در همین اوقات استادم کتاب قانون را نوشت و تالیف کتاب عظیمشفا را به خواهش من آغاز کرد. چون شمس الدوله از جهان رفت و پسرش جانشین وی گردید استاد وزارت او را نپذیرفت و چندی بعد به او اتهام بستند که با فرمانروای اصفهان مکاتبه دارد و به همین دلیل به زندان گرفتار آمد ۴ ماه در زندان بسر برد و در زندان ۳ کتاب به رشته تحریر درآورد. پس از رهایی از زندان مدتی در همدان بود تا با جامه درویشان پنهانی از همدان بیرون رفت و به سوی اصفهان رهسپار گردید. من و برادرش و دو تن دیگر با وی همراه بودیم. پس از آنکه سختیهای بسیار کشیدیم به اصفهان در آمدیم. علاءالدوله فرمانروای اصفهان استادم را به گرمی پذیرفت و مقدم او را بسیار گرامی داشت و در سفر و حضر و به هنگام جنگ و صلح استاد را همراه و همنشین خود ساخت. استاد در این شهر کتاب شفاء را تکمیل کرد و به سال ۴۲۸ در سفری که به همراهی علاءالدوله به همدان می‌رفت، بیمار شد و در آن شهر در گذشت و به خاک سپرده شد. او با روش‌های متفکرانه بیماران را درمان می‌کرد.

مهاجرت از گرگانج به گرگان (۴۰۳-۴۰۲ هجری/ ۱۰۱۳-۱۰۱۲ میلادی)

ابن سینا در ۴۰۲ هجری گرگانج را به مقصد گرگان ترک نمود تا دوستش کاووس بن وشمگیر دیلمی از آل زیار را ملاقات کند. در این راه، ابن سینا به طرف خراسان رفت و از شهرهای نسا، ابیورد، طوس، سمنگان، جاجرم گذشت و به گرگان رسید. اما در این اثنا (در زمستان ۴۰۳ هجری/ژانویه و مارس ۱۰۱۳ میلادی) قابوس درگذشت. گرچه در شرح حال ابن سینا به زبان خودش، دلیلی بر این موضوع نیامده، اما می‌توان علت مرگ قابوس را مسائل سیاسی دانست. ابن سینا در طی این سفر به نظر نمی‌رسد که در شهری توقف کرده باشد. ابن سینا مدت کوتاهی در گرگان در خانه یکی از دوستان صمیمی اش اقامت نمود و در آنجا جوزجانی را ملاقات نموده و در خدمت منوچهر بن کاووس بود.^[۱۹]

در ری (۴۰۵-۴۰۴ هجری/ ۱۰۱۵-۱۰۱۴ میلادی)

ابن سینا از گرگان به ری مهاجرت کرد و در دستگاه حکومتی حاکم آل بویه مجدالدوله رستم وارد شد. مادر مجدالدوله سیده، دستی پشت پرده در تصمیم گیریهای حکومتی بود. ابن سینا با مهارتی که در پزشکی داشت، از نخبگان سیاسی که به مجدالدوله مشاوره می‌دادند پیشی گرفت و به وی نزدیک‌تر شد. ابن سینا مجدالدوله را که مبتلا به مالیخولیا شده بود را مداوا نمود.^[۱۹]

در همدان (۴۱۵-۴۰۵ هجری/ ۱۰۲۴-۱۰۱۵ میلادی)

ابن سینا در ری بود تا شمس‌الدوله حاکم آل بویه (برادر مجدالدوله) در ذی قعده ۴۰۵/آوریل ۱۰۱۵ به آنجا حمله کرد. ابن سینا به دلایل نامعلوم به قزوین مهاجرت کرده و سپس وارد همدان گردید. وی سپس برای معالجه شمس‌الدوله احضار گردید و به اجبار وزیر وی شد و تا مرگ شمس‌الدوله در ۴۱۲ هجری/۱۰۲۱ میلادی در این سمت باقی‌ماند. یک بار در این دوران ابن سینا با لشکریان امیر درگیر شد. پس از مرگ شمس‌الدوله، سماءالدولهروی کار آمد و از ابن سینا خواست تا در مقامش باقی بماند. اما ابن سینا تمایلی به این موضوع نداشت و در انتظار فرصتی برای ترک آن دیار بود. او مخفیانه با علاءالدوله حاکم آل کاکویه مکاتبه کرد که دیوان آل بویه در همدان و مخصوصا تاج الملوک وزیر کرد آل بویه به وی ظنین گردیده و به اتهام خیانت در قلعه‌ای در فرجان ابن سینا را زندانی کردند. ابن سینا ۴ ماه زندانی بود تا اینکه علاءالدوله به همدان تاخت و سلطنت سماءالدوله را پایان داد و ابن سینا از زندان آزاد شد. علاءالدوله به ابن سینا پیشنهاد منصبی در همدان را داد که نپذیرفت. چندی بعد ابن سینا تصمیم به مهاجرت به اصفهان گرفت و در لباس صوفیان به همراه برادرش جوزجانی و دو برده به آنجا رفت.^[۱۹]

در اصفهان (۴۲۸-۴۱۵ هجری/۱۰۳۷-‍‍۱۰۲۴ میلادی)

علاءالدوله، ابن سینا را با عزت و احترام پذیرفت و ابن سینا در اصفهان سکنی گزید و سالهای پایانی عمرش را در خدمت وی گذراند و در اکثر سفرها با وی همراه بود. در یکی از این سفرها به همدان در سال ۴۲۸ هجری، ابن سینا مبتلا به قولنج شد که دائماً به آن مبتلا می‌گشت و در اثر آن درگذشت و در همدان به خاک سپرده شد و آرامگاه بوعلی‌سینا هم اکنون در این شهر قرار دارد.^[۱۹]

ابن سینا و ازدواج

در منابع تاریخی ما هیچ گزارش جدی در رابطه با ازدواج ابن سینا مطرح نشده است جز این‌که برخی گفته‌اند با دختری به نام یاسمین که کنیز فراری خلیفه بغداد بود، ازدواج کرد و که آن هم دیری نپایید.^[۲۰]

علت مرگ ابن سینا

بعضی از حکمای معاصر وی علت مرگ او را میل زیاد او به معاشرت و مقاربت با زنان دانسته‌اند که در آن افراط می‌کرده است.^[۲۱] مستندترین گزارش از علت مرگ ابن‌سینا مربوط به جوزجانی شاگرد او است که تا آخر عمر همراه او بود: زیاده‌روی در شهوات (از راه حلال) سرانجام جسم نیرومند شیخ را فرسوده کرد. هنگامی کهعلاءالدوله با تاش فراش می‌جنگید و ابن سینا همراه وی بود، بیماری قولنج گریبان شیخ را گرفت. شیخ از ترس آن‌که مبادا در هنگام کارزار و فرار امیر زمین‌گیر شود و از همگامی با او بازماند، در یک روز هشت بار دستور تنقیه داد که در اثر زیاده‌روی روده‌هایش زخم شد. چون در کار درمان ورزیده بود، خویشتن را به داروهای مناسب اندکی بهبود بخشید اما علیل گشت زیرا از غذا پرهیز نمی‌کرد و از هم‌نشینی با زنان (از راه حلال) دست‌بردار نبود. در نتیجه بیمای قولنج وی گاهی زورآور می‌شد و زمانی تسکین می‌یافت تا آن هنگام که در رکاب علاءالدوله به سوی همدان رهسپار گردید. در این سفر بیماری شیخ به شدت گرایید و چون به همدان رسید، دانست که نیروی جسمانی خود را چنان از دست داده که دیگر از غذا و دارو کاری ساخته نیست. از این رو از درمان خویش دست کشید و گفت: «مدبر تن من از تدبیر فرومانده و درمان بی فایده است». چند روزی بر این حال بود تا دیده از جهان فرو بست. جسمش را در همدان به خاک سپردند. در آن هنگام پنجاه و هشت ساله بود»^[۲۲] در نوشته بالا معلوم نیست که دو عبارت داخل پرانتز از اصل نوشته است یا مصحح خواسته است عمل افراط شیخ را حداقل از نظر شرعی توجیه کند.

اخلاق و صفات

ابن سینا از حیث نیروی جسمانی، مردی نیرومند بود و به همین خاطر از کار کردن احساس خستگی نمی‌کرد. او با داشتن این نیروی فراوان جسمی می‌توانست از پس کار وزارت فرمانروایان برآید و همیشه چه در سفر و چه در نبرد همراه آنان باشد و علاوه بر این به کار دانش و نوشتن نیز بپردازد. می‌گویند که او شبها تا دیرگاه به نوشتن کتاب و رساله می‌پرداخت و در این کار افراط می‌کرد. ابن سینا از لحاظ نیروی ذهنی و تفکر نیز بسیار نیرومند بود. اینکه او در هجده سالگی توانست تمامی دانش‌های زمان خود را فراگیرد خود نشانگر نیروی ذهنی اوست.

نکتهٔ منفی در اخلاق ابن سینا گفتار تند او نسبت به دانشمندان همدورهٔ خود و حتی به گذشتگانی مانند افلاطون و زکریای رازی بود. از جمله نکات منفی دیگر در اخلاق او افراط در معاشرت و مقاربت با زنان بوده که بعضی از حکمای دوران او علت مرگش را در همین افراط می‌دانند.^[۲۳]

ابن سینای فیلسوف

ابن سینا بسیار تابع فلسفه ارسطو بود و از این نظر به استادش فارابی شباهت دارد. مبحث منطق و نفس در آثار او در واقع همان مبحث منطق و نفس ارسطو و شارحان او نظیر اسکندر افرودیسی و ثامیسطیوس است. اما ابن سینا هرچه به اواخر عمر نزدیک می‌شد، بیشتر از ارسطو فاصله می‌گرفت و به افلاطون و فلوطین و عرفان نزدیک می‌شد. داستان‌های تمثیلی او و نیز کتاب پرحجم منطق المشرقین که اواخر عمر تحریر کرده بود، شاهد این مدعاست. متأسفانه امروزه از این کتاب تنها مقدمه‌اش در دست است. اما حتی در همین مقدمه نیز ابن سینا به انکار آثار دوران ارسطویی خویش مانند شفا و نجات می‌پردازد.^[۲۴]

آثار ابن سینا

نسخه‌ای از کتاب قانون ابن سینا به زبان لاتین، چاپ ۱۴۸۴ میلادی در مخزن کتب نفیس کتابخانهمرکز علوم درمانی دانشگاه تکزاس در سن‌آنتونیو

به دلیل آنکه در آن عصر، عربی زبان رایج آثار علمی بود، ابن سینا و سایر دانشمندان ایرانی که در آن روزگار می‌زیستند کتاب‌های خود را به زبان عربی نوشتند. بعدها بعضی از این آثار به زبان‌های دیگر از جمله فارسی ترجمه شد. از جمله اثر قانون در طب که توسط عبدالرحمن شرفکندی به زبان فارسی ترحمه شده‌است.

افزون بر این، ابن‌سینا در ادبیات فارسی نیز دستی قوی داشته‌است. بیش از ۲۰ اثر فارسی به او منسوب است که از میان آن‌ها، بی گمان «دانشنامه علائی» و «رگشناسی» (رساله نبض) از نوشته‌های او است. آثار فارسی ابن‌سینا، مانند سایر نثرهای علمی زمان وی، با رعایت ایجاز و اختصار کامل نوشته شده‌است.^[۲۵]

آثار فراوانی از ابن‌سینا به جا مانده و یا به او نسبت داده شده که فهرست جامعی از آن‌ها در فهرست نسخه‌های مصنفات ابن سینا^[۲۶] آورده شده‌است. این فهرست شامل ۱۳۱ نوشته اصیل از ابن سینا و ۱۱۱ اثر منسوب به او است.^[۲۵]

از مصنفات اوست: کتاب المجموع در یک جلد، کتاب الحاصل و المحصول در بیست جلد، کتاب البرّ و الاثم، در دو جلد، کتاب الشفاء، در هجده جلد، کتاب القانون فی الطب، در هجده جلد، کتاب الارصاد الکلیه، در یک جلد، کتاب الانصاف، در بیست جلد، کتاب النجاه، در سه جلد، کتاب الهدایه، در یک جلد، کتاب الاشارات، در یک جلد، کتاب المختصر الاوسط، در یک جلد، کتاب العلائی، در یک جلد، کتاب القولنج، در یک جلد، کتاب لسان العرب فی اللغه، در ده جلد، کتاب الادویة القلبیه، در یک جلد، کتاب الموجز، در یک جلد، کتاب بعض الحکمة المشرقیه، در یک جلد، کتاب بیان ذوات الجهه، در یک جلد، کتاب المعاد، در یک جلد، کتاب المبدأ و المعاد، در یک جلد.

و رساله‌های او عبارتند از:

رسالة القضاء و القدر، رسالة فی الآلة الرصدیه، رسالة عرض قاطیغوریاس، رسالة المنطق بالشعر، قصائد فی العظة و الحکمه، رسالة فی نعوت المواضع الجدلیه، رسالة فی اختصار اقلیدس، رسالة فی مختصر النبض به زبان فارسی، رسالة فی الحدود، رسالة فی الاجرام السماویة، کتاب الاشاره فی علم المنطق، کتاب اقسام الحکمه، کتاب النهایه، کتاب عهد کتبه لنفسه، کتاب حیّ بن یقطان، کتاب فی انّ ابعاد الجسم ذاتیة له، کتاب خطب، کتاب عیون الحکمه، کتاب فی انّه لا یجوز ان یکون شیء واحد جوهریا و عرضیا، کتاب انّ علم زید غیر علم عمرو، رسائل اخوانیه و سلطانیه و مسائل جرت بینه و بین بعض العلماء.

فلسفه

• شفا
• نجات
• الاشارات و التنبیهات
• حی بن یقظان

ریاضیات

• زاویه
• اقلیدس
• الارتماطیقی
• علم هیئت
• المجسطی
• جامع البدایع

طبیعی

• ابطال احکام النجوم
• الاجرام العلویة واسباب البرق والرعد
• فضا
• النبات والحیوان

پزشکی

• قانون
• الادویة القلبیه
• دفع المضار الکلیه عن الابدان الانسانیه
• قولنج
• سیاسة البدن وفضائل الشراب
• تشریح الاعضا
• الفصد
• الاغذیه والادویه

کتاب قانون یک دائرةالمعارف پزشکی است که در ان تمام مبانی اصلی طب سنتی مورد بحث قرار کرفته‌است مانند: مبانی تشریح/آناتومی/ مبانی علامت شناسی/سمیولوژی/داروشناسی وداروسازی و نسخه نویسی/فارماکولوژی/وغیره. کتاب قانون در سال ۱۳۶۰ توسط مرحوم شرفکندی (ماموستا هژار) از زبان عربی به زبان فارسی امروزی ترجمه شد وتوسط انتشارات سروش منتشرگردید وتاکنون چندین بار تجدید چاپ شده‌است. کتاب قانون در دانشگاه‌های اروپایی وآمریکایی تا دو قرن پیش مورد استفاده پزشکان بوده وبه اکثر زبانهای دنیا ترجمه شده‌است و بعد از انجیل بیشترین چاپ را داشته‌است. افلاطون مغز و قلب و کبد رااز اعضای حیاتی بدن انسان ذکر کرده بود و لذا این اعضارا مثلث افلاطون (تریگونوم پلاطو) می‌نامیدند. ابن سینااعلام نمود که دوام وبفائ نسل انسان وابسته به دستگاه تولید مثل است ولذا جمع چهار عضو مذکور را مربع ابن سینا (کوادرانگولا اویسینا) نامیدند. وی همچنین علاقه‌مند به تاثیرات اندیشه بر جسم بود و آثاری نیز در باب روانشناسی دارد.

موسیقی

پورسینا تئوری‌دانی دارای دیدگاه‌های موسیقایی است. او مرد دانش و نه کنش در موسیقی بود ولی آنچنان از همین دانش نظری سخن می‌راند که گویی در کنش نیز چیره دست است. گمان می‌شود پورسینا و فارابی بنیادگذاران نخستین پایه‌های دانش هماهنگی (هارمونی) در موسیقی بوده‌اند. آثار موسیقایی پور سینا روی هم رفته پنج اثر مهم اوست که در بخش‌هایی از آنها به موسیقی پرداخته شده^[۲۷]:

• شفا
• جوامع علم موسیقی
• المدخل الی صناعة الموسیقی^*[۲۸] (در دسترس نیست)
• لواحق (در دسترس نیست)
• دانشنامه علایی
• نجات
• اقسام العلوم

اشعار

این صفحه یا بخش حاوی متن نستعلیق است. بدون قلم (فونت) مناسب، ممکن است به جای خط نستعلیق نوشته را با خط عادی ببینید. قلم نستعلیق را می‌توانید از اینجا دانلود کنید.

کتاب قانون ابن سینا در سال ۱۵۹۳

ابن سینا در شعر نیز دستی داشته و اشعار زیادی به زبان عربی سروده‌است و حتی منظومه‌هایی مثل قصیده ارجوزه در مسایل علمی ساخته‌است. اشعاری نیز به زبان فارسی از او روایت کرده‌اند که برخی از آن‌ها به نام دیگران نیز آمده‌است و با توجه به اسلوب و معانی آن‌ها باید در انتساب این اشعار به ابن سینا تردید روا داشت^{[نیازمند منبع]}. ما در اینجا، برای آشنایی مختصر با اشعار ابن سینا، گزیده‌ای از مستندترین آنها را می‌آوریم:

^[۹]

□

□

□

□

□

□

□

□

□

از شیوه نگارش کتاب‌های علمی و فلسفی ابن‌سینا و اشعار عربی او که مشهورترین آن‌ها قصیده عینیه روحیهاست به خوبی می‌توان توانایی و تسلط او در شاعری و سخنوری در ادبیات عرب را دریافت. اشعار فارسی‌ای که به ابن‌سینا نسبت داده‌اند، روی هم رفته ۲۲ قطعه و رباعی در ۶۵ بیت می‌شود، ولی در صحت انتساب آن‌ها به وی تردید کرده‌اند.^[۲۵]

شاگردان ابن سینا

ابن سینا علاوه بر آثار خود شاگردان دانشمند و کارآمدی به مانند ابوعبید جوزجانی، ابوالحسن بهمنیار، ابو منصور طاهر اصفهانی و ابوعبدالله محمد بن احمد المعصومی را که هر یک از ناموران روزگار گشتند تربیت نمود،^[۲۹] که هر کدام دانشمند بزرگی در زمان خود شدند. از میان شاگردان او این چندتن سرشناس ترند:

• ابوالحسن بهمنیار بن مرزبان شاگرد بسیار معروف ابن سینا است که برخی از آثار او در دست است. وی از زردشتیان آذربایجان بود.^[۳۰] ولی بعدها مسلمان شد و کنیهٔ ابوالحسن را برگزید. چنانکه بسیاری از ارباب تواریخ به این مطلب تصریح کرده‌اند و از نوشته‌های خود ابوالحسن بهمنیار از جمله التحصیل چنین مطلبی تایید می‌شود. یکی از کتاب‌های ابن سینا به نام المباحث بیشتر شامل جواب سؤالات اوست.
• ابوعبیدالله عبدالواحد بن محمد جوزجانی از سال ۴۰۳ هجری تا هنگام مرگ ابن سینا پیوسته در خدمت او بوده‌است و پس از مرگ او به گردآوری و تألیف آثار او پرداخت. تبحر او در ریاضیات بود.
• ابوعبدالله محمد بن احمد المعصومی یکی دیگر از شاگردان مشهور ابن سینا است که رسالةالعشق را ابن سینا به نام او نوشت. وقتی نزاع علمی بوعلی سینا و ابوریحان بیرونی بر اثر برخی گفتارهای ابوریحان منقطع شد معصومی ادامهٔ بحث با ابوریحان را به عهده گرفت. مطالب معصومی به همراه اجوبه ابن سینا و سوالات و ردود ابی ریحان در کتابی به نام اسئله و اجوبه در ایران و لبنان چاپ شده‌است.
• شیخ علی نسائی خراسانی یکی دیگر از شاگردان ابن سینا که ناصر خسرو هم در سفرنامه‌اش از وی نام می‌برد.

ابومنصور حسین بن طاهر بن زیله اصفهانی از دانشمندان ایرانی قرن چهارم و پنجم هجری و از شاگردان ابن سینا بود. وی در دانش‌های زمان خود بیشتر در ریاضیات مهارت داشت. او در سال ۴۴۰ هجری درگذشت

 انرژی هسته ای

 استفاده اصلی از انرژی هسته‌ای، تولید انرژی الكتریسته است. این راهی ساده و كارآمد برای جوشاندن آب و ایجاد بخار برای راه‌اندازی توربین‌های مولد است. بدون راكتورهای موجود در نیروگاه‌های هسته‌ای، این نیروگاه‌ها شبیه دیگر نیروگاه‌ها زغال‌سنگی و سوختی می‌شود. انرژی هسته‌ای بهترین كاربرد برای تولید مقیاس متوسط یا بزرگی از انرژی الكتریكی به‌طور مداوم است. سوخت اینگونه ایستگاه‌ها را اوانیوم تشكیل می‌دهد.

چرخه سوخت هسته‌ای تعدادی عملیات صنعتی است كه تولید الكتریسته را با اورانیوم در راكتورهای هسته‌ای ممكن می‌كند.
اورانیوم عنصری نسبتاً معمولی و عادی است كه در تمام دنیا یافت می‌شود. این عنصر به‌صورت معدنی در بعضی از كشورها وجود دارد كه حتماً باید قبل از مصرف به صورت سوخت در راكتورهای هسته‌ای، فرآوری شود.
الكتریسته با استفاده از گرمای تولید شده در راكتورهای هسته‌ای و با ایجاد بخار برای به‌كار انداختن توربین‌هایی كه به مولد متصل‌اند تولید می‌شود.
سوختی كه از راكتور خارج شده، بعداز این كه به پایان عمر مفید خود رسید می‌تواند به عنوان سوختی جدید استفاده شود.
فعالیت‌های مختلفی كه با تولید الكتریسیته از واكنش‌های هسته‌ای همراهند مرتبط به چرخه‌ سوخت هسته‌ای هستند. چرخه سوختی انرژی هسته‌ای با اورانیوم آغاز می‌شود و با انهدام پسمانده‌های هسته‌ای پایان می‌یابد. دوبار عمل‌آوری سوخت‌های خرج شده به مرحله‌های چرخه سوخت هسته‌ای شكلی صحیح می‌دهد.

اورانیوم
 

اورانیوم فلزی رادیواكتیو و پرتوزاست كه در سراسر پوسته سخت زمین موجود است. این فلز حدوداً 500 بار از طلا فراوان‌تر و به اندازه قوطی حلبی معمولی و عادی است. اورانیوم اكنون به اندازه‌ای در صخره‌ها و خاك و زمین وجود دارد كه در آب رودخانه‌ها، دریاها و اقیانوس‌ها موجود است. برای مثال این فلز با غلظتی در حدود 4 قسمت در هر میلیون (ppm4) در گرانیت وجود دارد كه 60 درصد از كره زمین را شامل می‌شود، در كودها با غلظتی بالغ بر ppm400 و در ته‌مانده زغال‌سنگ با غلظتی بیش از ppm100 موجود است. اكثر رادیو اكتیویته مربوط به اورانیوم در طبیعت در حقیقت ناشی از معدن‌های دیگری است كه با عملیات رادیواكتیو به وجود آمده‌اند و در هنگام استخراج از معدن و آسیاب كردن به جا مانده‌اند.
چند منطقه در سراسر دنیا وجود دارد كه غلظت اورانیوم موجود در آنها به قدر كافی است كه استخراج آن برای استفاده از نظر اقتصادی به صرفه و امكان‌پذیر است. این نوع مواد غلیظ، سنگ معدن یا كانه نامیده می‌شوند.
- چرخه سوخت هسته‌ای (شكل هندسی) (عكس)

استخراج اورانیوم
 

هر دو نوع حفاری و تكنیك‌های موقعیتی برای كشف كردن اورانیوم به كار می‌روند، حفاری ممكن است به صورت زیرزمینی یا چال‌های باز و روی زمین انجام شود.
در كل، حفاری‌های روزمینی در جاهایی استفاده می‌شود كه ذخیره معدنی نزدیك به سطح زمین و حفاری‌های زیرزمینی برای ذخیره‌های معدنی عمیق‌تر به كار می‌رود. به‌طور نمونه برای حفاری روزمینی بیشتر از 120 متر عمق، نیاز به گودال‌های بزرگی بر سطح زمین است؛ اندازه گودال‌ها باید بزرگتر از اندازه ذخیره معدنی باشد تا زمانی كه دیواره‌های گودال محكم شوند تا مانع ریزش آنها شود. در نتیجه، تعداد موادی كه باید به بیرون از معدن انتقال داده شود تا به كانه دسترسی پیدا كند زیاد است.
حفاری‌های زیرزمینی دارای خرابی و اخلال‌های كمتری در سطح زمین هستند و تعداد موادی كه باید برای دسترسی به سنگ معدن یا كانه به بیرون از معدن انتقال داده شوند به‌طور قابل ملاحظه‌ای كمتر از حفاری نوع روزمینی است.
مقدار زیادی از اورانیوم جهانی از (ISL) (In Sitaleding) می‌آید. جایی كه آب‌های اكسیژنه زیرزمینی در معدن‌های كانه‌ای پرمنفذ به گردش می‌افتند تا اورانیوم موجود در معدن را در خود حل كنند و آن را به سطح زمین آورند. (ISL) شاید با اسید رقیق یا با محلول‌های قلیایی همراه باشد تا اورانیوم را محلول نگهدارد، سپس اورانیوم در كارخانه‌های آسیاب‌سازی اورانیوم، از محلول خود جدا می‌شود.
در نتیجه انتخاب روش حفاری برای ته‌نشین كردن اورانیوم بستگی به جنس دیواره معدن كانه سنگ، امنیت و ملاحظات اقتصادی دارد.
در غالب معدن‌های زیرزمینی اورانیوم، پیشگیری‌های مخصوصی كه شامل افزایش تهویه هوا می‌شود، لازم است تا از پرتوافشانی جلوگیری شود.

آسیاب كردن اورانیوم
 

محل آسیاب كردن معمولاً به معدن استخراج اورانیوم نزدیك است. بیشتر امكانات استخراجی شامل یك آسیاب می‌شود. هرچه جایی كه معدن‌ها قرار دارند به هم نزدیك‌تر باشند یك آسیاب می‌تواند عمل آسیاب‌سازی چند معدن را انجام دهد. عمل آسیاب‌سازی اكسید اورانیوم غلیظی تولید می‌كند كه از آسیاب حمل می‌شود. گاهی اوقات به این اكسیدها كیك زرد می‌گویند كه شامل 80 درصد اورانیوم می‌باشد. سنگ معدن اصل شاید دارای چیزی در حدود 1/0 درصد اورانیوم باشد.
در یك آسیاب، اورانیوم با عمل سنگ‌شویی از سنگ‌های معدنی خرد شده جدا می‌شود كه یا با اسید قوی و یا با محلول قلیایی قوی حل می‌شود و به صورت محلول در می‌آید. سپس اورانیوم با ته‌نشین كردن از محلول جدا می‌شود و بعداز خشك كردن و معمولاً حرارت دادن به صورت اشباع شده و غلیظ در استوانه‌های 200 لیتری بسته‌بندی می‌شود.
باقیمانده سنگ معدن كه بیشتر شامل مواد پرتوزا و سنگ معدن می‌شود در محلی معین به دور از محیط معدن در امكانات مهندسی نگهداری می‌شود. (معمولاً در گودال‌هایی روی زمین).
پس‌مانده‌های دارای مواد رادیواكتیو عمری طولانی دارند و غلظت آنها كم خاصیتی سمی دارند. هرچند مقدار كلی عناصر پرتوزا كمتر از سنگ معدن اصلی است و نیمه عمر آنها كوتاه خواهد بود اما این مواد باید از محیط زیست دور بمانند.

تبدیل و تغییر
 

محلول آسیاب شده اورانیوم مستقیماً قابل استفاده به‌عنوان سوخت در راكتورهای هسته‌ای نیست. پردازش اضافی به غنی‌سازی اورانیوم مربوط است كه برای تمام راكتورها لازم است.
این عمل اورانیوم را به نوع گازی تبدیل می‌كند و راه به‌دست آوردن آن تبدیل كردن به هگزا فلورید (Hexa Fluoride) است كه در دمای نسبتاً پایین گاز است.
در وسیله‌ای تبدیل‌گر، اورانیوم به اورانیوم دی‌اكسید تبدیل می‌شود كه در راكتورهایی كه نیاز به اورانیوم غنی شده ندارند استفاده می‌شود.
بیشتر آنها بعداز آن كه به هگزافلورید تبدیل شدند برای غنی‌سازی در كارخانه آماده هستند و در كانتینرهایی كه از جنس فلز مقاوم و محكم است حمل می‌شوند. خطر اصلی این طبقه از چرخه سوختی اثر هیدروژن فلورید (Hydrogen Fluoride) است.

مزایایی استفاده از انژری هسته ای
 

انرژی در جهان امروز یك عامل راهبردی است و اغلب كشورهای جهان به خصوص آنها كه به دنبال اعمال اراده و قدرت خود بر دیگر كشورها می باشند از همین دریچه به مقوله انرژی می نگرند.
سوخت های فسیلی مانند ذغال سنگ، مقدار قابل توجهی از انواع آلاینده ها همانند تركیبات كربن و گوگرد را وارد محیط زیست می سازند كه برای سلامت انسان زیانبار است. از سوی دیگر با توجه به افزایش مصرف برق و پایان پذیر بودن منابع سوخت فسیلی به نظر می رسد استفاده از انرژی هسته ای بهترین گزینه موجود باشد.
ایران ۳۰ هزار مگاوات نیروگاه دارد و در ده سال آینده، احتمالاً به۶۰ هزار مگاوات خواهد رسید. بالا رفتن حجم تولید گازهای گلخانه ای، هزینه های اجتماعی خاصی را ایجاد می كند كه بالطبع باید جلوی تولید گازهای گلخانه ای را در نیروگاههای فسیلی گرفت،
در حال حاضر روسیه ۸ میلیون بشكه نفت در روز تولید و حدود ۵ میلیون از آن را صادر می كند. ۳۰ نیروگاه هسته ای دارد و به سرعت هم به نیروگاههای خود اضافه می كند، در حالی كه اولین كشور در ذخایر گازی است و جمعیت آن هم تنها كمی بیشتر از دو برابر ماست.
در این شرایط آمریكا هم ۱۰۵ نیروگاه هسته ای دارد، لذا فقط معیارهای اقتصادی هم مطرح نیست و معیارهای مختلف فن آوری تأثیر گذار خواهد بود. در واقع تكنولوژی هسته ای، میعاد گاه تكنولوژی های دیگر است. مثل صنعت خودرو كه اگر در یك كشور رونق خوبی داشته باشد، تقریباً بخش عمده ای از تكنولوژی را جلو می برد، چرا كه بیشتر علوم و تكنولوژی ها مثل مكانیك، شیمی، مواد، برق و...
صنعت غنی سازی هم عمر كمی ندارد و دست كم ۴۰ سال است كه این كار شروع شده است.
چون در غنی سازی اورانیوم جهت استفاده در راكتورهای هسته ای از علوم مختلف مهندسی، مكانیك، شیمی و... با نهایت دقت و قدرت استفاده می شود. به طور كلی تعریف جدید مهندسی براساس میزان دقت است و كشوری پیشرفته نامیده می شود كه میزان خطای مهندسی آن كم باشد.
برای رسیدن به استقلال واقعی، باید به سمت تولید فن آوری و علم رفت. البته این روند بالطبع هزینه دارد. همه جای دنیا هم، این گونه است. به هر حال هزینه رسیدن به تكنولوژی هسته ای با این همه عظمت، كار و فعالیت همه جانبه متخصصین ایرانی و استفاده از تجربه كشورهای دارنده این صنعت را طلب می كند.
مقوله انرژی برای كشورهای سلطه طلب، نقش موتور محركه اقتصاد و تولید ملی و تعیین كننده جایگاه آنها در نظام سرمایه داری جهان را دارد و همچنین تضمین كننده منافع و امنیت ملی آنها است، برای كشور ما نیز چگونگی سامان دهی به سیاستهای بخش انرژی، نقش كلیدی در فرآیند تحولات سیاسی، اجتماعی و اقتصادی را داراست و لذا ضروری است كه برای انرژی و بخصوص نفت و گاز و به دنبال اینها انرژی هسته ای، برنامه و استراتژی اندیشیده و متناسب با شرایط واقعی موجود داخلی و جهانی داشته باشیم.
دغدغه اصلی جهان عادت كرده به مصرف انرژی، در دو دهه آینده، تولید انرژی و ساخت نیروگاه اتمی به عنوان تنها راه خروج از بحران انرژی در دهه های آینده است. در این بین از آن جا كه ساخت یك نیروگاه اتمی اغلب علوم و فنون را به كار می گیرد،
نیروگاه برق اتمی، اقتصادی ترین نیروگاهی است كه امروز در دنیا احداث می شود.
انرژی هسته‌ای در زمینه‌های مختلف پزشکی، موزه‌ها، شناسایی کوچکترین شکاف یا ناخالصی در مواد و موتور هواپیما و اتومبیل، پیشگیری از فساد زودرس محصولات کشاورزی و رشد گیاهان کاربرد دارد.
علم طب شناخت خود را جهت درمان و پیشگیری از بیماری اشعه وسعت داد و همزمان از اشعه به صور مختلف در تشخیص و درمان بیماری‌ها از جمله سرطان استفاده کرد. رادیوتراپی جایگاه ویژه در درمان سرطان‌ها پیدا کرد و طب هسته به عنوان یک رشته تخصصی در پزشکی روز وارد شد

پزشکی هسته ای :
 

تصویر برداری در پزشکی هسته ای 
توموگرافی تابش پوزیترون (PET)
(SPECT) توموروگرافی با استفاده از تابش تک فوتون
تصویر برداری قلبی عروقی
اسکن استخوان

پزشکی هسته ای و درمان بیماریها
 

یكی از روشهای تشخیصی و درمانی ارزشمند در طب، پزشكی هسته ای می باشد. كه تبلور آن از ابتدا تا كنون تلفیقی از كشفیات مهم تاریخی بوده است
اولین استفاده كلینیكی مواد رادیواكتیو، در سال 1937 جهت درمان لوسمی در دانشگاه كالیفرنیا در بركلی بود. بعــــــد از آن در 1946 با استــــــفاده از این مواد توانستند در یك بیمار مبتلا به سرطان تیروئـــــید از پیشرفت این بیماری جلوگیری كنند. 
در دهه 1970 توانستند با جاروب نمودن از ارگانهای دیگر بدن مانند كبد و طحال، تومورهای مغزی و مجاری گوارشی تصاویری را تهیه نمایند.
در دهه 1980 از رادیو داروها جهت تشخیص بیماری های قلبی استفاده نمودند و هم اكنون نیز با ضریب اطمینان بسیار بالایی از پزشكی هسته ای در درمان و تشخیص و پیگیری روند درمان بیماریها استفاده می گردد.
انرژی هسته ای کاربرداری زیاد در پزشکی در علوم و صنعت و کشاورزی و... دارد. لازم به ذکر است انرژی هسته ای به تمامی انرژی های دیگر قابل تبدیل است ولی هیچ انرژی به انرژی هسته ای تبدیل نمی شود .موارد زیادی از کاربردهای انرژی هسته ای در زیر آورده می شود . 

نیروگاه هسته ای (Nuclear Power Station) :
 

یک نیروگاه الکتریکی که از انرژی تولیدی شکست هسته اتم اورانیوم یا پلوتونیم استفاده می کند. چون شکست سوخت هسته ای اساساً گرما تولید می کند از گرمای تولید شده رآکتور های هسته ای برای تولید بخار استفاده می شود از بخار تولید شده برای به حرکت در آوردن توربین ها و ژنراتور ها که نهایتاً برای تولید برق استفاده می شود .
پیل هسته ای یا اتمی دستگاه تبدیل کننده انرژی اتمی به جریان برق مستقیم است ساده ترین پیل ها شامل دو صفحه است. یک پخش کننده بتای خالص مثل استرنیوم 90 و یک هادی مثل سیلسیوم.

کاربردهای پزشکی:
 

در پزشکی تشعشعات هسته ای کاربردهای زیادی دارند که اهم آنها عبارتند از: 
• رادیو گرافی 
• گامااسکن 
• استرلیزه کردن هسته ای و میکروب زدایی وسایل پزشکی با پرتو های هسته ای 
• رادیو بیولوژی 
کاربرد انرژی هسته ای در بخش دامپزشکی و دامپروری : 
تکنیکهای هسته ای در حوزه دامپزشکی موارد مصرفی چون تشخیص و درمان بیماریهای دامی ، تولید مثل دام ، اصلاح نژاد و دام ، تغذیه ، بهداشت و ایمن سازی محصولات دامی و خوراک دام دارد
کاربرد انرژی هسته ای در دسترسی به منابع آب : 
تکنیکهای هسته ای برای شناسایی حوزه های آب زیر زمینی هدایت آبهای سطحی و زیر زمینی ، کشف و کنترل نشت و ایمنی سدها مورد استفاده قرار میگیرد. در شیرین کردن آبهای شور نیز انرژی هستهای کاربرد دارد. 
کاربردهای کشاورزی: 
تشعشعات هسته ای کاربرد های زیادی در کشاورزی دارد که مهم ترین آنها عبارتست از: 
• موتاسیون هسته ای ژن ها در کشاورزی 
• کنترل حشرات با تشعشعات هسته ای 
• جلوگیری از جوانه زدن سیب زمینی با اشعه گاما 
• انبار کردن میوه ها 
• دیرینه شناسی )باستان شناسی) و صخره شناسی )زمین شناسی) که عمر یابی صخره ها با C14 در باستان شناسی خیلی مشهور است
کاربردهای صنعتی: 
در صنعت کاربردها ی زیادی دارد از جمله مهمترین آنها عبارتند از: 
• نشت یابی با اشعه 
• دبی سنجی پرتویی(سنجش شدت تشعشعات ، نور و فیزیک امواج) 
• سنجش پرتویی میزان سائیدگی قطعات در حین کار 
• سنجش پرتویی میزان خوردگی قطعات 
• چگالی سنج موادمعدنی با اشعه 
• کشف عناصر نایاب در معادن 
تکنیکهای هسته ای بر کشف مینهای ضد نفر نیز کاربرد دارد. بنابرین ، دانش هسته ای با این قدرت و وسعتی که دارد، هر روز بر دامنه استفاده از فناوری هسته ای و بویژه انرژی هسته ای افزوده می شود. کاربرد انرژی در بخشهای مختلف به گونهای است که اگر کشوری فناوری هسته ای را نهادینه نماید، در بسیاری از حوزه‌های علمی و صنعتی ، ارتقای پیدا می کند و مسیر توسعه را با سرعت طی می نماید.

انرژی هسته ای در پزشکی هسته ای و امور بهداشتی: 
 

در کشورهای پیشرفته صنعتی ، از انرژی هسته ای به صورت گسترده در پزشکی استفاده می گردد. با توجه به شیوع برخی از بیماریها از جمله سرطان ، ضرورت تقویت طب هسته ای در کشورهای در حال توسعه ، هر روز بیشتر می شود. موارد زیر از مصادیق تکنیکهای هسته ای در علم پزشکی است: 
تهیه و تولید کیتهای رادیو دارویی جهت مراکز پزشکی هسته ای 
تهیه و تولید رادیو دارویی جهت تشخیص بیماری تیرویید و درمان آنها 
تهیه و تولید کیتهای هورمونی 
تشخیص و درمان سرطان پروستات 
تشخیص سرطان کولون ، روده کوچک و برخی سرطانهای سینه 
تشخیص تومورهای سرطانی و بررسی تومورهای مغزی ، سینه و ناراحتی وریدی 
تصویر برداری بیماریهای قلبی ، تشخیص عفونتها و التهاب مفصلی ، آمبولی و لختههای وریدی 
موارد دیگری چون تشخیص کم خونی ، کنترل رادیو داروهای خوراکی و تزریقی 

کاربرد انرژی هسته ای در تولید برق :
 

یکی از مهم ترین موارد استفاده صلح آمیز از انرژی هسته ای ، تولید برق از طریق نیروگاههای اتمی است. با توم به پایان پذیر بودن منابع فسیلی و روند رو به رشد توسعه اجتماعی و اقتصادی ، استفاده از انرژی هسته ای برای تولید برق را امری ضروری و لازم می دانند و ساخت چند نیروگاه اتمی را دنبال مینماید. 
ایران هر ساله حدودا به هفت هزار مگاوات برق در سال نیاز دارد. نیروگاه اتمی بوشهر 1000 مگاوات برق را در صورت راه اندازی تامین می نماید. و احداث نیروگاههای دیگر برای رفع این نیازی ضروری است. برای تولید میزان برق حدود 190 میلیون بشکه نفت خام مصرف می شود. که در صورت تامین از طریق انرژی هسته ای سالیانه 5 میلیارد دلار صرفه جویی خواهد شد. 

برتری انرژی هسته ای بر سایر انرژیها: 
 

علاوه بر صرفه اقتصادی دلایل زیر استفاده از انرژی هسته ای را ضروری مینماید. منابع فسیلی محدود بوده و متعلق به نسلهای آتی میباشد. استفاده از نفت خام در صنایع تبدیل پتروشیمی ارزش بیشتری دارد. تولید برق از طریق نیروگاه اتمی ، آلودگی نیروگاههای کنونی را ندارد. تولید هفت هزار مگاوات با مصرف 190 میلیون شبکه نفت خام ، هزارتن دیاکسید کربن ، 150 تن ذرات معلق در هوا ، 130 تن گوگرد و 50 تن اکسید نیتروژن را در محیط زیست پراکنده می کند، در حالی که نیروگاه اتمی چنین آلودگی را ندارد.
ساختار نیروگاه های اتمی جهان و نیز شرح مختصری درباره طرز غنی سازی اورانیوم
مطالبی در مورد ساختار نیروگاه های اتمی جهان و نیز شرح مختصری درباره طرز غنی سازی اورانیوم و یا سنتز عنصر پلوتونیوم :
برحسب نظریه اتمی عنصر عبارت است از یك جسم خالص ساده كه با روش های شیمیایی نمی توان آن را تفكیك كرد. از تركیب عناصر با یكدیگر اجسام مركب به وجود می آیند. تعداد عناصر شناخته شده در طبیعت حدود ۹۲ عنصر است.
هیدروژن اولین و ساده ترین عنصر و پس از آن هلیم، كربن، ازت، اكسیژن و... فلزات روی، مس، آهن، نیكل و... و بالاخره آخرین عنصر طبیعی به شماره ۹۲، عنصر اورانیوم است. بشر توانسته است به طور مصنوعی و به كمك واكنش های هسته ای در راكتورهای اتمی و یا به كمك شتاب دهنده های قوی بیش از ۲۰ عنصر دیگر بسازد كه تمام آن ها ناپایدارند و عمر كوتاه دارند و به سرعت با انتشار پرتوهایی تخریب می شوند. اتم های یك عنصر از اجتماع ذرات بنیادی به نام پرتون، نوترون و الكترون تشكیل یافته اند. پروتون بار مثبت و الكترون بار منفی و نوترون فاقد بار است.
تعداد پروتون ها نام و محل قرار گرفتن عنصر را در جدول تناوبی (جدول مندلیف) مشخص می كند. اتم هیدروژن یك پروتون دارد و در خانه شماره ۱ جدول و اتم هلیم در خانه شماره ۲، اتم سدیم در خانه شماره ۱۱ و... و اتم اورانیوم در خانه شماره ۹۲ قرار دارد. یعنی دارای ۹۲ پروتون است.

ایزوتوپ های اورانیوم
 

تعداد نوترون ها در اتم های مختلف یك عنصر همواره یكسان نیست كه برای مشخص كردن آنها از كلمه ایزوتوپ استفاده می شود.
بنابراین اتم های مختلف یك عنصر را ایزوتوپ می گویند. مثلاً عنصر هیدروژن سه ایزوتوپ دارد: هیدروژن معمولی كه فقط یك پروتون دارد و فاقد نوترون است. هیدروژن سنگین یك پروتون و یك نوترون دارد كه به آن دوتریم گویند و نهایتاً تریتیم كه از دو نوترون و یك پروتون تشكیل شده و ناپایدار است و طی زمان تجزیه می شود.
ایزوتوپ سنگین هیدروژن یعنی دوتریم در نیروگاه های اتمی كاربرد دارد و از الكترولیز آب به دست می آید. در جنگ دوم جهانی آلمانی ها برای ساختن نیروگاه اتمی و تهیه بمب اتمی در سوئد و نروژ مقادیر بسیار زیادی آب سنگین تهیه كرده بودند كه انگلیسی ها متوجه منظور آلمانی ها شده و مخازن و دستگاه های الكترولیز آنها را نابود كردند.
غالب عناصر ایزوتوپ دارند از آن جمله عنصر اورانیوم، چهار ایزوتوپ دارد كه فقط دو ایزوتوپ آن به علت داشتن نیمه عمر نسبتاً بالا در طبیعت و در سنگ معدن یافت می شوند. این دو ایزوتوپ عبارتند از اورانیوم ۲۳۵ و اورانیوم ۲۳۸ كه در هر دو ۹۲ پروتون وجود دارد ولی اولی ۱۴۳ و دومی ۱۴۶ نوترون دارد. اختلاف این دو فقط وجود ۳ نوترون اضافی در ایزوتوپ سنگین است ولی از نظر خواص شیمیایی این دو ایزوتوپ كاملاً یكسان هستند و برای جداسازی آنها از یكدیگر حتماً باید از خواص فیزیكی آنها یعنی اختلاف جرم ایزوتوپ ها استفاده كرد. ایزوتوپ اورانیوم ۲۳۵ شكست پذیر است و در نیروگاه های اتمی از این خاصیت استفاده می شود و حرارت ایجاد شده در اثر این شكست را تبدیل به انرژی الكتریكی می نمایند. در واقع ورود یك نوترون به درون هسته این اتم سبب شكست آن شده و به ازای هر اتم شكسته شده ۲۰۰ میلیون الكترون ولت انرژی و دو تكه شكست و تعدادی نوترون حاصل می شود كه می توانند اتم های دیگر را بشكنند. بنابراین در برخی از نیروگاه ها ترجیح می دهند تا حدی این ایزوتوپ را در مخلوط طبیعی دو ایزوتوپ غنی كنند و بدین ترتیب مسئله غنی سازی اورانیوم مطرح می شود.

ساختار نیروگاه اتمی
 

به طور خلاصه چگونگی كاركرد نیروگاه های اتمی را بیان كرده و ساختمان درونی آنها را مورد بررسی قرار می دهیم.
طی سال های گذشته اغلب كشورها به استفاده از این نوع انرژی هسته ای تمایل داشتند و حتی دولت ایران ۱۵ نیروگاه اتمی به كشورهای آمریكا، فرانسه و آلمان سفارش داده بود. ولی خوشبختانه بعد از وقوع دو حادثه مهم تری میل آیلند (Three Mile Island) در ۲۸ مارس ۱۹۷۹ و فاجعه چرنوبیل (Tchernobyl) در روسیه در ۲۶ آوریل ۱۹۸۶، نظر افكار عمومی نسبت به كاربرد اتم برای تولید انرژی تغییر كرد و ترس و وحشت از جنگ اتمی و به خصوص امكان تهیه بمب اتمی در جهان سوم، كشورهای غربی را موقتاً مجبور به تجدیدنظر در برنامه های اتمی خود كرد.
نیروگاه اتمی در واقع یك بمب اتمی است كه به كمك میله های مهاركننده و خروج دمای درونی به وسیله مواد خنك كننده مثل آب و گاز، تحت كنترل درآمده است. اگر روزی این میله ها و یا پمپ های انتقال دهنده مواد خنك كننده وظیفه خود را درست انجام ندهند، سوانح متعددی به وجود می آید و حتی ممكن است نیروگاه نیز منفجر شود، مانند فاجعه نیروگاه چرنوبیل شوروی. یك نیروگاه اتمی متشكل از مواد مختلفی است كه همه آنها نقش اساسی و مهم در تعادل و ادامه حیات آن را دارند. این مواد عبارت اند از:
۱ _ ماده سوخت متشكل از اورانیوم طبیعی، اورانیوم غنی شده، اورانیوم و پلوتونیم است.
عمل سوختن اورانیوم در داخل نیروگاه اتمی متفاوت از سوختن زغال یا هر نوع سوخت فسیلی دیگر است. در این پدیده با ورود یك نوترون كم انرژی به داخل هسته ایزوتوپ اورانیوم ۲۳۵ عمل شكست انجام می گیرد و انرژی فراوانی تولید می كند. بعد از ورود نوترون به درون هسته اتم، ناپایداری در هسته به وجود آمده و بعد از لحظه بسیار كوتاهی هسته اتم شكسته شده و تبدیل به دوتكه شكست و تعدادی نوترون می شود. تعداد متوسط نوترون ها به ازای هر ۱۰۰ اتم شكسته شده ۲۴۷ عدد است و این نوترون ها اتم های دیگر را می شكنند و اگر كنترلی در مهار كردن تعداد آنها نباشد واكنش شكست در داخل توده اورانیوم به صورت زنجیره ای انجام می شود كه در زمانی بسیار كوتاه منجر به انفجار شدیدی خواهد شد.
در واقع ورود نوترون به درون هسته اتم اورانیوم و شكسته شدن آن توام با انتشار انرژی معادل با ۲۰۰ میلیون الكترون ولت است این مقدار انرژی در سطح اتمی بسیار ناچیز ولی در مورد یك گرم از اورانیوم در حدود صدها هزار مگاوات است. كه اگر به صورت زنجیره ای انجام شود، در كمتر از هزارم ثانیه مشابه بمب اتمی عمل خواهد كرد.
اما اگر تعداد شكست ها را در توده اورانیوم و طی زمان محدود كرده به نحوی كه به ازای هر شكست، اتم بعدی شكست حاصل كند شرایط یك نیروگاه اتمی به وجود می آید. به عنوان مثال نیروگاهی كه دارای ۱۰ تن اورانیوم طبیعی است قدرتی معادل با ۱۰۰ مگاوات خواهد داشت و به طور متوسط ۱۰۵ گرم اورانیوم ۲۳۵ در روز در این نیروگاه شكسته می شود و همان طور كه قبلاً گفته شد در اثر جذب نوترون به وسیله ایزوتوپ اورانیوم ۲۳۸ اورانیوم ۲۳۹ به وجود می آمد كه بعد از دو بار انتشار پرتوهای بتا (یا الكترون) به پلوتونیم ۲۳۹ تبدیل می شود كه خود مانند اورانیوم ۲۳۵ شكست پذیر است. در این عمل ۷۰ گرم پلوتونیم حاصل می شود. ولی اگر نیروگاه سورژنراتور باشد و تعداد نوترون های موجود در نیروگاه زیاد باشند مقدار جذب به مراتب بیشتر از این خواهد بودو مقدار پلوتونیم های به وجود آمده از مقدار آنهایی كه شكسته می شوند بیشتر خواهند بود. در چنین حالتی بعد از پیاده كردن میله های سوخت می توان پلوتونیم به وجود آمده را از اورانیوم و فرآورده های شكست را به كمك واكنش های شیمیایی بسیار ساده جدا و به منظور تهیه بمب اتمی ذخیره كرد.
۲ _ نرم كننده ها موادی هستند كه برخورد نوترون های حاصل از شكست با آنها الزامی است و برای كم كردن انرژی این نوترون ها به كار می روند. زیرا احتمال واكنش شكست پی در پی به ازای نوترون های كم انرژی بیشتر می شود. آب سنگین (D2O) یا زغال سنگ (گرافیت) به عنوان نرم كننده نوترون به كار برده می شوند. 
۳ _ میله های مهاركننده: این میله ها از مواد جاذب نوترون درست شده اند و وجود آنها در داخل رآكتور اتمی الزامی است و مانع افزایش ناگهانی تعداد نوترون ها در قلب رآكتور می شوند. اگر این میله ها كار اصلی خود را انجام ندهند، در زمانی كمتر از چند هزارم ثانیه قدرت رآكتور چند برابر شده و حالت انفجاری یا دیورژانس رآكتور پیش می آید. این میله ها می توانند از جنس عنصر كادمیم و یا بور باشند.
۴ _ مواد خنك كننده یا انتقال دهنده انرژی حرارتی: این مواد انرژی حاصل از شكست اورانیوم را به خارج از رآكتور انتقال داده و توربین های مولد برق را به حركت در می آورند و پس از خنك شدن مجدداً به داخل رآكتور برمی گردند. البته مواد در مدار بسته و محدودی عمل می كنند و با خارج از محیط رآكتور تماسی ندارند. این مواد می توانند گاز CO2 ، آب، آب سنگین، هلیم گازی و یا سدیم مذاب باشند.

غنی سازی اورانیم
 

سنگ معدن اورانیوم موجود در طبیعت از دو ایزوتوپ ۲۳۵ به مقدار ۷/۰ درصد و اورانیوم ۲۳۸ به مقدار ۳/۹۹ درصد تشكیل شده است. سنگ معدن را ابتدا در اسید حل كرده و بعد از تخلیص فلز، اورانیوم را به صورت تركیب با اتم فلئور (F) و به صورت مولكول اورانیوم هكزا فلوراید UF6 تبدیل می كنند كه به حالت گازی است. سرعت متوسط مولكول های گازی با جرم مولكولی گاز نسبت عكس دارد این پدیده را گراهان در سال ۱۸۶۴ كشف كرد. از این پدیده كه به نام دیفوزیون گازی مشهور است برای غنی سازی اورانیوم استفاده می كنند.در عمل اورانیوم هكزا فلوراید طبیعی گازی شكل را از ستون هایی كه جدار آنها از اجسام متخلخل (خلل و فرج دار) درست شده است عبور می دهند. منافذ موجود در جسم متخلخل باید قدری بیشتر از شعاع اتمی یعنی در حدود ۵/۲ انگشترم (۰۰۰۰۰۰۰۲۵/۰ سانتیمتر) باشد. ضریب جداسازی متناسب با اختلاف جرم مولكول ها است.روش غنی سازی اورانیوم تقریباً مطابق همین اصولی است كه در اینجا گفته شد. با وجود این می توان به خوبی حدس زد كه پرخرج ترین مرحله تهیه سوخت اتمی همین مرحله غنی سازی ایزوتوپ ها است زیرا از هر هزاران كیلو سنگ معدن اورانیوم ۱۴۰ كیلوگرم اورانیوم طبیعی به دست می آید كه فقط یك كیلوگرم اورانیوم ۲۳۵ خالص در آن وجود دارد. برای تهیه و تغلیظ اورانیوم تا حد ۵ درصد حداقل ۲۰۰۰ برج از اجسام خلل و فرج دار با ابعاد نسبتاً بزرگ و پی درپی لازم است تا نسبت ایزوتوپ ها تا از برخی به برج دیگر به مقدار ۰۱/۰ درصد تغییر پیدا كند. در نهایت موقعی كه نسبت اورانیوم ۲۳۵ به اورانیوم ۲۳۸ به ۵ درصد رسید باید برای تخلیص كامل از سانتریفوژهای بسیار قوی استفاده نمود. برای ساختن نیروگاه اتمی، اورانیوم طبیعی و یا اورانیوم غنی شده بین ۱ تا ۵ درصد كافی است. ولی برای تهیه بمب اتمی حداقل ۵ تا ۶ كیلوگرم اورانیوم ۲۳۵ صددرصد خالص نیاز است. عملا در صنایع نظامی از این روش استفاده نمی شود و بمب های اتمی را از پلوتونیوم ۲۳۹ كه سنتز و تخلیص شیمیایی آن بسیار ساده تر است تهیه می كنند. عنصر اخیر را در نیروگاه های بسیار قوی می سازند كه تعداد نوترون های موجود در آنها از صدها هزار میلیارد نوترون در ثانیه در سانتیمتر مربع تجاوز می كند. عملاً كلیه بمب های اتمی موجود در زراد خانه های جهان از این عنصر درست می شود.روش ساخت این عنصر در داخل نیروگاه های اتمی به صورت زیر است: ایزوتوپ های اورانیوم ۲۳۸ شكست پذیر نیستند ولی جاذب نوترون كم انرژی (نوترون حرارتی هستند. تعدادی از نوترون های حاصل از شكست اورانیوم ۲۳۵ را جذب می كنند و تبدیل به اورانیوم ۲۳۹ می شوند. این ایزوتوپ از اورانیوم بسیار ناپایدار است و در كمتر از ده ساعت تمام اتم های به وجود آمده تخریب می شوند. در درون هسته پایدار اورانیوم ۲۳۹ یكی از نوترون ها خودبه خود به پروتون و یك الكترون تبدیل می شود.بنابراین تعداد پروتون ها یكی اضافه شده و عنصر جدید را كه ۹۳ پروتون دارد نپتونیم می نامند كه این عنصر نیز ناپایدار است و یكی از نوترون های آن خود به خود به پروتون تبدیل می شود و در نتیجه به تعداد پروتون ها یكی اضافه شده و عنصر جدید كه ۹۴ پروتون دارد را پلوتونیم می نامند. این تجربه طی چندین روز انجام می گیرد.

استخراج اورانیوم از معدن
 

اورانیوم که ماده خام اصلی مورد نیاز برای تولید انرژی در برنامه های صلح آمیز یا نظامی هسته ای است، از طریق استخراج از معادن زیرزمینی یا سر باز بدست می آید. اگر چه این عنصر بطور طبیعی در سرتاسر جهان یافت میشود اما تنها حجم کوچکی از آن بصورت متراکم در معادن موجود است.
هنگامی که هسته اتم اورانیوم در یک واکنش زنجیره ای شکافته شود مقداری انرژی آزاد خواهد شد.
برای شکافت هسته اتم اورانیوم، یک نوترون به هسته آن شلیک میشود و در نتیجه این فرایند، اتم مذکور به دو اتم کوچکتر تجزیه شده و تعدادی نوترون جدید نیز آزاد میشود که هرکدام به نوبه خود میتوانند هسته های جدیدی را در یک فرایند زنجیره ای تجزیه کنند.

جموع جرم اتمهای کوچکتری که از تجزیه اتم اورانیوم بدست می آید ازز کل جرم اولیه این اتم کمتر است و این بدان معناست که مقداری از جرم اولیه که ظاهرا ناپدید شده در واقع به انرژی تبدیل شده است، و این انرژی با استفاده از رابطه E=MC۲ یعنی رابطه جرم و انرژی که آلبرت اینشتین نخستین بار آنرا کشف کرد قابل محاسبه است.
اورانیوم به صورت دو ایزوتوپ مختلف در طبیعت یافت میشود. یعنی اورانیوم U۲۳۵ یا U۲۳۸ که هر دو دارای تعداد پروتون یکسانی بوده و تنها تفاوتشان در سه نوترون اضافه ای است که در هسته U۲۳۸ وجود دارد. اعداد ۲۳۵ و ۲۳۸ بیانگر مجموع تعداد پروتونها و نوترونها در هسته هر کدام از این دو ایزوتوپ است. 

کشورهای اصلی تولید کننده اورانیوم
 

استرالیا
چین
کانادا
قزاقستان
نامیبیا
نیجر
روسیه
ازبکستان 
برای بدست آوردن بالاترین بازدهی در فرایند زنجیره ای شکافت هسته باید از اورانیوم ۲۳۵ استفاده کرد که هسته آن به سادگی شکافته میشود. هنگامی که این نوع اورانیوم به اتمهای کوچکتر تجزیه میشود علاوه بر آزاد شدن مقداری انرژی حرارتی دو یا سه نوترون جدید نیز رها میشود که در صورت برخورد با اتمهای جدید اورانیوم بازهم انرژی حرارتی بیشتر و نوترونهای جدید آزاد میشود.
اما بدلیل "نیمه عمر" کوتاه اورانیوم ۲۳۵ و فروپاشی سریع آن، این ایزوتوپ در طبیعت بسیار نادر است بطوری که از هر ۱۰۰۰ اتم اورانیوم موجود در طبیعت تنها هفت اتم از نوع U۲۳۵ بوده و مابقی از نوع سنگینتر U۲۳۸ است.
فراوری:
سنگ معدن اورانیوم بعد از استخراج، در آسیابهائی خرد و به گردی نرم تبدیل میشود. گرد بدست آمده سپس در یک فرایند شیمیائی به ماده جامد زرد رنگی تبدیل میشود که به کیک زرد موسوم است. کیک زرد دارای خاصیت رادیو اکتیویته است و ۶۰ تا ۷۰ درصد آنرا اورانیوم تشکیل میدهد. 
دانشمندان هسته ای برای دست یابی هرچه بیشتر به ایزوتوپ نادر U۲۳۵ که در تولید انرژی هسته ای نقشی کلیدی دارد، از روشی موسوم به غنی سازی استفاده می کنند. برای این کار، دانشمندان ابتدا کیک زرد را طی فرایندی شیمیائی به ماده جامدی به نام هگزافلوئورید اورانیوم تبدیل میکنند که بعد از حرارت داده شدن در دمای حدود ۶۴ درجه سانتیگراد به گاز تبدیل میشود.

باید این گاز را دور از معرض روغن و مواد چرب کننده دیگر نگهداری کرد.

غنی سازی:
 

هدف از غنی سازی تولید اورانیومی است که دارای درصد بالایی از ایزوتوپ U۲۳۵ باشد. 
اورانیوم مورد استفاده در راکتورهای اتمی باید به حدی غنی شود که حاوی ۲ تا ۳ درصد اورانیوم ۲۳۵ باشد، در حالی که اورانیومی که در ساخت بمب اتمی بکار میرود حداقل باید حاوی ۹۰ درصد اورانیوم ۲۳۵ باشد. 
یکی از روشهای معمول غنی سازی استفاده از دستگاههای سانتریفوژ گاز است.
سانتریفوژ از اتاقکی سیلندری شکل تشکیل شده که با سرعت بسیار زیاد حول محور خود می چرخد. هنگامی که گاز هگزا فلوئورید اورانیوم به داخل این سیلندر دمیده شود نیروی گریز از مرکز ناشی از چرخش آن باعث میشود که مولکولهای سبکتری که حاوی اورانیوم ۲۳۵ است در مرکز سیلندر متمرکز شوند و مولکولهای سنگینتری که حاوی اورانیوم ۲۳۸ هستند در پایین سیلندر انباشته شوند.

کیک زرد دارای خاصیت رادیو اکتیویته است و ۶۰ تا ۷۰ درصد آنرا اورانیوم تشکیل میدهد 
هگزافلوئورید اورانیوم که در صنعت با نام ساده هگز شناخته میشود ماده شیمیائی خورنده ایست که باید آنرا با احتیاط نگهداری و جابجا کرد. به همین دلیل پمپها و لوله هائی که برای انتقال این گاز در تاسیسات فراوری اورانیوم بکار میروند باید از آلومینیوم و آلیاژهای نیکل ساخته شوند. همچنین به منظور پیشگیری از هرگونه واکنش شیمیایی برگشت ناپذیر
ورانیوم ۲۳۵ غنی شده ای که از این طریق بدست می آید سپس به داخلاخل سانتریفوژ دیگری دمیده میشود تا درجه خلوص آن باز هم بالاتر رود. این عمل بارها و بارها توسط سانتریفوژهای متعددی که بطور سری به یکدیگر متصل میشوند تکرار میشود تا جایی که اورانیوم ۲۳۵ با درصد خلوص مورد نیاز بدست آید. 
آنچه که پس از جدا سازی اورانیوم ۲۳۵ باقی میماند به نام اورانیوم خالی یا فقیر شده شناخته میشود که اساسا از اورانیوم ۲۳۸ تشکیل یافته است. اورانیوم خالی فلز بسیار سنگینی است که اندکی خاصیت رادیو اکتیویته دارد و از آن برای ساخت گلوله های توپ ضد زره پوش و اجزای برخی جنگ افزار های دیگر از جمله منعکس کننده نوترونی در بمب اتمی استفاده میشود. 
یک شیوه دیگر غنی سازی روشی موسوم به دیفیوژن یا روش انتشاری است. 
دراین روش گاز هگزافلوئورید اورانیوم به داخل ستونهایی که جدار آنها از اجسام متخلخل تشکیل شده دمیده میشود. سوراخهای موجود در جسم متخلخل باید قدری از قطر مولکول هگزافلوئورید اورانیوم بزرگتر باشد.
در نتیجه این کار مولکولهای سبکتر حاوی اورانیوم ۲۳۵ با سرعت بیشتری در این ستونها منتشر شده و تفکیک میشوند. این روش غنی سازی نیز باید مانند روش سانتریفوژ بارها و باره تکرار شود.

راکتور هسته ای:
 

راکتور هسته ای وسیله ایست که در آن فرایند شکافت هسته ای بصورت کنترل شده انجام میگیرد. انرژی حرارتی بدست آمده از این طریق را می توان برای بخار کردن آب و به گردش درآوردن توربین های بخار ژنراتورهای الکتریکی مورد استفاده قرار داد.
اورانیوم غنی شده ، معمولا به صورت قرصهائی که سطح مقطعشان به اندازه یک سکه معمولی و ضخامتشان در حدود دو و نیم سانتیمتر است در راکتورها به مصرف میرسند. این قرصها روی هم قرار داده شده و میله هایی را تشکیل میدهند که به میله سوخت موسوم است. میله های سوخت سپس در بسته های چندتائی دسته بندی شده و تحت فشار و در محیطی عایقبندی شده نگهداری میشوند.
در بسیاری از نیروگاهها برای جلوگیری از گرم شدن بسته های سوخت در داخل راکتور، این بسته ها را داخل آب سرد فرو می برند. در نیروگاههای دیگر برای خنک نگه داشتن هسته راکتور ، یعنی جائی که فرایند شکافت هسته ای در آن رخ میدهد ، از فلز مایع (سدیم) یا گاز دی اکسید کربن استفاده می شود.

1- هسته راکتور
2-پمپ خنک کننده
3- میله های سوخت
4- مولد بخار
5- هدایت بخار به داخل توربین مولد برق 
برای تولید انرژی گرمائی از طریق فرایند شکافت هسته ای ، اورانیومی که در هسته راکتور قرار داده میشود باید از جرم بحرانی بیشتر (فوق بحرانی) باشد. یعنی اورانیوم مورد استفاده باید به حدی غنی شده باشد که امکان آغاز یک واکنش زنجیره ای مداوم وجود داشته باشد. 
برای تنظیم و کنترل فرایند شکافت هسته ای در یک راکتور از میله های کنترلی که معمولا از جنس کادمیوم است استفاده میشود. این میله ها با جذب نوترونهای آزاد در داخل راکتور از تسریع واکنشهای زنجیره ای جلوگیری میکند. زیرا با کاهش تعداد نوترونها ، تعداد واکنشهای زنجیره ای نیز کاهش میابد. 
حدودا ۴۰۰ نیروگاه هسته ای در سرتاسر جهان فعال هستند که تقریبا ۱۷ درصد کل برق مصرفی در جهان را تامین میکنند. از جمله کاربردهای دیگر راکتورهای هسته ای، تولید نیروی محرکه لازم برای جابجایی ناوها و زیردریایی های اتمی است.

بازفراوری:
 

برای بازیافت اورانیوم از سوخت هسته ای مصرف شده در راکتور از عملیات شیمیایی موسوم به بازفراوری استفاده میشود. در این عملیات، ابتدا پوسته فلزی میله های سوخت مصرف شده را جدا میسازند و سپس آنها را در داخل اسید نیتریک داغ حل میکنند.

در نتیجه این عملیات، ۱% پلوتونیوم ، ۳% مواد زائد به شدت رادیورادیو اکتیو و ۹۶% اورانیوم بدست می آید که دوباره میتوان آنرا در راکتور به مصرف رساند. 
راکتورهای نظامی این کار را بطور بسیار موثرتری انجام میدهند. راکتور و تاسیسات باز فراوری مورد نیاز برای تولید پلوتونیوم را میتوان بطور پنهانی در داخل ساختمانهای معمولی جاسازی کرد. به همین دلیل، تولید پلوتونیوم به این طریق، برای هر کشوری که بخواهد بطور مخفیانه تسلیحات اتمی تولید کند گزینه جذابی خواهد بود.

بمب پلوتونیومی:
 

استفاده از پلوتونیوم به جای اورانیوم در ساخت بمب اتمی مزایای بسیاری دارد. تنها چهار کیلوگرم پلوتونیوم برای ساخت بمب اتمی با قدرت انفجار ۲۰ کیلو تن کافی است. در عین حال با تاسیسات بازفراوری نسبتا کوچکی میتوان چیزی حدود ۱۲ کیلوگرم پلوتونیوم در سال تولید کرد. 

بمب پلوتونیومی
 

1- منبع یا مولد نوترونی
2- هسته پلوتونیومی
3- پوسته منعکس کننده (بریلیوم)
4- ماده منفجره پرقدرت
5- چاشنی انفجاری 
کلاهک هسته ای شامل گوی پلوتونیومی است که اطراف آنرا پوسته ای موسوم به منعکس کننده نوترونی فرا گرفته است. این پوسته که معمولا از ترکیب بریلیوم و پلونیوم ساخته میشود، نوترونهای آزادی را که از فرایند شکافت هسته ای به بیرون میگریزند، به داخل این فرایند بازمی تاباند. 
استفاده از منعکس کننده نوترونی عملا جرم بحرانی را کاهش میدهد و باعث میشود که برای ایجاد واکنش زنجیره ای مداوم به پلوتونیوم کمتری نیاز باشد. 
برای کشور یا گروه تروریستی که بخواهد بمب اتمی بسازد، تولید پلوتونیوم با کمک راکتورهای هسته ای غیر نظامی از تهیه اورانیوم غنی شده آسانتر خواهد بود. کارشناسان معتقدند که دانش و فناوری لازم برای طراحی و ساخت یک بمب پلوتونیومی ابتدائی، از دانش و فنآوری که حمله کنندگان با گاز اعصاب به شبکه متروی توکیو در سال ۱۹۹۵ در اختیار داشتند پیشرفته تر نیست. 
چنین بمب پلوتونیومی میتواند با قدرتی معادل ۱۰۰ تن تی ان تی منفجر شود، یعنی ۲۰ مرتبه قویتر از قدرتمندترین بمبگزاری تروریستی که تا کنون در جهان رخ داده است.

بمب اورانیومی:
 

هدف طراحان بمبهای اتمی ایجاد یک جرم فوق بحرانی ( از اورانیوم یا پلوتونیوم) است که بتواند طی یک واکنش زنجیره ای مداوم و کنترل نشده، مقادیر متنابهی انرژی حرارتی آزاد کند. 
یکی از ساده ترین شیوه های ساخت بمب اتمی استفاده از طرحی موسوم به "تفنگی" است که در آن گلوله کوچکی از اورانیوم که از جرم بحرانی کمتر بوده به سمت جرم بزرگتری از اورانیوم شلیک میشود بگونه ای که در اثر برخورد این دو قطعه، جرم کلی فوق بحرانی شده و باعث آغاز واکنش زنجیره ای و انفجار هسته ای میشود. 
کل این فرایند در کسر کوچکی از ثانیه رخ میدهد. 
جهت تولید سوخت مورد نیاز بمب اتمی، هگزا فلوئورید اورانیوم غنی شده را ابتدا به اکسید اورانیوم و سپس به شمش فلزی اورانیوم تبدیل میکنند. انجام این کار از طریق فرایندهای شیمیائی و مهندسی نسبتا ساده ای امکان پذیر است.

درت انفجار یک بمب اتمی معمولی حداکثر ۵۰ کیلو تن است، اما با با کمک روش خاصی که متکی بر مهار خصوصیات جوش یا گداز هسته ای است میتوان قدرت بمب را افزایش داد. 
در فرایند گداز هسته ای ، هسته های ایزوتوپهای هیدروژن به یکدیگر جوش خورده و هسته اتم هلیوم را ایجاد میکنند. این فرایند هنگامی رخ میدهد که هسته های اتمهای هیدروژن در معرض گرما و فشار شدید قرار بگیرند. انفجار بمب اتمی گرما و فشار شدید مورد نیاز برای آغاز این فرایند را فراهم میکند. 
طی فرایند گداز هسته ای نوترونهای بیشتری رها میشوند که با تغذیه واکنش زنجیره ای، انفجار شدیدتری را بدنبال می آورند. اینگونه بمبهای اتمی تقویت شده به بمبهای هیدروژنی یا بمبهای اتمی حرارتی موسومند.

غنی سازی اورانیوم
 

سانتریفیوژ دستگاهی است که برای جدا سازی مواد از یکدیگر بر اساس وزن آنها استفاده می شود. این دستگاه مواد را با سرعت زیاد حول یک محور به گردش در می آورد و مواد متناسب با وزنی که دارند از محور فاصله می گیرند. 
در واقع در این روش برای جدا سازی مواد از یکدیگر از شتاب ناشی از نیروی گریز از مرکز استفاده می گردد، کاربرد عمومی این دستگاه برای جداسازی مایع از مایع و یا مایع از جامد است. 
سانتریفیوژ هایی که برای غنی سازی اورانیوم استفاده می شود حالت خاصی دارند که برای گاز تهیه شده اند که به آنها Hyper-Centrifuge گفته می شود. پیش از آنکه دانشمندان از این روش برای غنی سازی اورانیوم استفاده کنند از تکنولوژی خاصی بنام Gaseous Diffusion به معنی پخش و توزیع گازی استفاده می کردند.

Gaseous Diffusion
 

در روش Gaseous Diffusion، گاز هگزافلوراید اورانیوم (UF6) را با سرعت از صفحات خاصی که حالت ----- دارند عبور داده می شود و طی آن این صفحات می توانند به دلیل داشتن منافذ و خلل و فرج زیاد تا حدی می توانند اوانیوم 235 را از 238 جدا کنند. (به شکل بالا دقت کنید) 
در این روش با تکرار استفاده از این صفحات ----- مانند، بصورت آبشاری (Cascade)، میزان اورانیوم 235 را به مقدار دلخواه بالا می بردند. این روش اولین راهکارهای صنعتی برای غنی سازی اورانیوم بود که کابرد عملی پیدا کرد. 
Gaseous Diffusion از جمله تکنولوژی هایی بود که ایالات متحده طی جنگ جهانی دوم در پروژه ای بنام منهتن (Manhattan) برای ساخت بمب هسته ای، با کمک انگلیس و کانادا به آن دست پیدا کرد. 
نمونه ای از سانتریفیوژهای گازی آبشاری که برای غنی سازی اورانیوم از آنها استفاده می شود. Hyper-Centrifuge
اما در روش استفاده از سانتریفیوژ برای غنی سازی اورانیوم، تعداد بسیار زیادی از این دستگاهها بصورت سری و موازی بکار می برند تا با کمک آن بتوانند غلظت اورانیوم 235 را افزایش دهند. 
گاز هگزافلوراید اورانیوم (UF6) در داخل سیلندرهای سانتریفیوژ تزریق می شود و با سرعت زیاد به گردش در آورده می گردد. گردش سریع سیلندر، نیروی گریز از مرکز بسیار قوی ای تولید می کند و طی آن مولکولهای سنگین تر (آنهایی که شامل ایزوتوپ اورانیوم 238 هستند) از مرکز محور گردش دور تر می گردند و برعکس آنها که مولکول های سبک تری دارند (حاوی ایزوتوپ اورانیوم 235) بیشتر حول محور سانتریفیوژ قرار می گیرند. 
در این هنگام با استفاده از روشهای خاص گازی که حول محور جمع شده است جمع آوری شده به مرحله دیگر یعنی دستگاه سانتریفیوژ بعدی هدایت می گردد. میزان گاز هگزافلوراید اورانیوم شامل اورانیوم 235 ای که در این روش از یک واحد جداسازی بدست می آید به مراتب بیشتر از مقداری است که در روش قبلی (Gaseous Diffusion) بدست می آید، به همین علت است که امروزه در بیشتر نقاط جهان برای غنی سازی اورانیوم از این روش استفاده می کنند. 
بزرگترین دستگاههای آبشاری سانتریفیوژ در کشورهایی مانند فرانسه، آلمان، انگلستان و چین در حال غنی سازی اورانیوم هستد. این کشورها علاوه بر مصرف داخلی به صادرات اورانیوم غنی شده نیز می پردازند. کشور ژاپن هم دارای دستگاههای بزرگ سانتریفیوژ است اما تنها برای مصرف داخلی اورانیوم غنی شده تولید می کند.

بمب هاى هسته اى
 

•چرا اورانیوم و پلوتونیوم؟
 

ایزوتوپ معمول اورانیوم (اورانیوم ۲۳۸) براى ساخت سلاح اتمى مناسب نیست. چرا كه با شلیك نوترونى به هسته این ایزوتوپ، احتمال به دام افتادن نوترون و تشكیل اورانیوم ۲۳۹ از احتمال شكافت هسته اى بسیار بیشتر است. درحالى كه در اورانیوم ۲۳۵ امكان شكافت هسته اى بیشتر است. اما فقط ۷/۰ درصد اورانیوم موجود در طبیعت، ایزوتوپ ۲۳۵ است. به همین خاطر براى تهیه مقدار مورد نیاز اورانیوم ۲۳۵ براى ساخت بمب، به مقدار زیادى از اورانیوم طبیعى نیاز است. در عین حال ایزوتوپ هاى ۲۳۵ و ۲۳۹ اورانیوم به روش هاى شیمیایى قابل جداسازى نیستند؛ چرا كه از لحاظ شیمیایى یكسانند. بنابراین دانشمندان پروژه منهتن قبل از ساختن بمب باید مسئله دیگرى را حل مى كردند؛ جداسازى ایزوتوپ هاى اورانیوم به روش هاى غیرشیمیایى. پژوهش ها همچنین نشان مى داد كه پلوتونیوم ۲۳۹ قابلیت شكافت هسته اى بالایى دارد. گرچه پلوتونیوم ۲۳۹ یك عنصر طبیعى نیست و باید ساخته شود. رآكتورهاى هنفورد در واشینگتن به همین منظور ساخته شده اند.

• «پسربچه»:(Little boy) یك بمب شلیكى
 

طرح «پسربچه» شامل تفنگى است كه توده اى از اورانیوم ۲۳۵ را به سمت توده دیگرى از این ایزوتوپ شلیك مى كند. به این ترتیب یك جرم فوق بحرانى تولید مى شود. نكته اساسى كه حتماً باید رعایت شود این است كه این توده ها باید در زمانى كوتاه تر از حدفاصل بین شكافت هاى خود به خودى در كنار هم نگه داشته شوند. به محض اینكه دو توده اورانیوم در كنار هم قرار گرفتند، ناگهان چاشنى توده اى از نوترون ها را تولید مى كند و زنجیره واكنش ها آغاز مى شود. با ادامه این زنجیره، انرژى مدام افزایش مى یابد تا بمب به سادگى و خودبه خود منفجر شود.

1- در دنباله پلیسه بردارى
۲- مخروط دم
۳- لوله هاى ورود هوا
۴- چاشنى فشار هوا
۵- محفظه پوشش محافظ سربى
۶- بازوى چاشنى
۷- سرانفجارى
۸- چاشنى انفجارى معمول
۹- اورانیوم ۲۳۵ (گلوله)
۱۰- سیلندر توپ
۱۱- اورانیوم ۲۳۵ (هدف) با مخزن
(منعكس كننده نوترون درست این بالا است)
۱۲- میله هاى كنترل فاصله
۱۳- فیوزها

• «مرد چاق»(Fat man) : بمب انفجار درونى
 

شكافت خودبه خودى پلوتونیوم ۲۳۹ آنقدر سریع است كه بمب تفنگى (پسربچه) نمى تواند دو توده پلوتونیوم را در زمانى كوتاه تر از حد فاصل شكافت ها كنار هم نگه دارد. بنابراین براى پلوتونیوم باید نوع دیگرى از بمب طراحى شود. قبل از سواركردن بمب، چند نوترون سرگردان رها مى شوند تا زنجیره واكنش پیش رس را آغاز كنند. این زنجیره موجب كاهش عظیم انرژى منتشر شده مى شود. «ست ندرمى یر» (دانشمندى از لس آلاموس) ایده استفاده از چاشنى هاى انفجارى را براى كمپرس بسیار سریع كره پلوتونیوم مطرح كرد و بسط داد. با این روش كره پلوتونیوم به چگالى مناسب بحرانى مى رسد و انفجار هسته اى رخ مى دهد.

1- :AN 219 فیوز تخریب
۲- :Archie آنتن رادار
۳- صفحه باترى ها
۴- واحد :Xسیستم جرقه زن كنار چاشنى
۵- لولا براى ثابت نگه داشتن دو بخش بیفوى بمب
۶- لنز پنج ضلعى با قابلیت انفجار بالا
۷- لنز شش ضلعى با قابلیت انفجار زیاد
۸- چتر نجات كالیفرنیا دنباله (آلومینیوم)
۹- حفاظ دور، قطر داخلى cm ۱۴۰
۱۰- مخروط هایى كه كل كره را در بر مى گیرند
۱۱- لنزهاى انفجارى
۱۲- ماده هسته اى
۱۳- صفحه رادارها، سوئیچ هاى هوا و تایمرها
۱۴- جمع كننده لوله هوا 

• بمب انفجار داخلى: بمب كثیف
 

انفجار درونى كه در واقع عكس انفجار بیرونى است ماده و انرژى را چگال و متمركز مى كند. ویرانى ساختمان بر اثر انفجار بیرونى باعث مى شود كه ساختمان روى خودش آوار شود. اصطلاحاً گفته مى شود كه «ساختمان از درون منفجر شده است.» انفجار درونى، آوار شدن از داخل است. درست مقابل انفجار بیرونى، یك كره توخالى پلوتونیوم مى تواند با چاشنى كروى انفجارى خارجى، از درون منفجر شده و به عنوان ماشه یك بمب شكافت هسته اى به كار رود. این بمب هم به نوبه خود مى تواند یك ماشه انفجار داخلى براى یك جور هم جوشى باشد. در بحث كاویتاسیون انفجار درونى یك فرآیند مكثى است كه ذرات را مجبور به حركت به سمت داخل مى كند (نه حركت به سمت خارج كه مربوط به انفجار بیرونى است) این حركت مركزگراى درونى، از یك مسیر مستقیم به سمت مركز (مسیر شعاعى) پیروى نمى كند، بلكه با چرخش روى یك مسیر مارپیچى حركتش را انجام مى دهد. این حركت چرخشى ورتكس نام دارد. در كاویتاسیون به خاطر فشار كم، حباب هاى كوچكى از بخار آب در یك سمت پروانه تشكیل مى شود. با تخریب این حباب ها، موج هاى ناگهانى محلى شدیدى به وجود مى آید كه سر و صدا تولید مى كند و منجر به شكست محلى در سطح پروانه مى شود. ادامه این روند سایش ماده را به دنبال دارد. مشخصه اصلى ورتكس این است كه خارج آن كند و مركز آن تند حركت مى كند. در ورتكس، آب «از درون منفجر مى شود» ذرات معلقى كه از آب سنگین ترند به مركز جریان كشیده مى شوند، مقاومت اصطكاكى كاهش مى یابد و سرعت جریان زیاد مى شود.

مراحل انفجار داخلى
 

۱ ماده منفجر ه اى كه ماده شكافت پذیر را در برگرفته است، مشتعل مى شود. ۲ یك موج ناگهانى تراكمى به سمت داخل شروع به حركت مى كند. سرعت این موج ناگهانى از سرعت صوت بیشتر است و سبب افزایش قابل توجه شار مى رود. موج در یك لحظه به تمام نقاط روى سطح كروى ماده شكافت پذیر در هسته بمب حمله مى كند، فرآیند تراكم آغاز مى شود. ۳ با افزایش چگالى هسته، جرم به حالت بحرانى و سپس فوق بحرانى مى رود كه در آن زنجیره واكنش ها به صورت نهایى زیاد مى شود. ۴ اكنون پخش شدن چاشنى به رها شدن نوترون هاى زیاد منجر مى شود. به همین دلیل خیلى از تولیدات اولیه باى پس مى شوند.۵ زنجیره واكنش ها همچنان ادامه مى یابد. تا زمانى كه انرژى تولید شده در درون بمب به قدرى بزرگ شود كه فشار درونى (ناشى از انرژى شكافت) به مقدارى بیش از فشار انفجار داخلى و ناشى از موج ناگهانى برسد.۶ با از هم جدا كردن بمب، انرژى منتشر شده در فرآیند شكافت، به اطراف انتقال مى یابد.

•بمب هیدروژنى
 

بازده هیدروژنى به وسیله مقدار لیتیوم دوتراید (deuteride) و نیز مواد شكافت پذیر اضافه كنترل مى شود. براى تامین نوترون هاى اضافه فرآیند هم جوشى (fusion) معمولاً اورانیوم ۲۳۸ در بخش هاى مختلف بمب به كار مى رود. این ماده شكافت پذیر اضافه (اورانیوم ۲۳۸) در عین حال تشعشعات اتمى باكیفیت بالا نیز تولید مى كند.

بمب نوترونى
 

بمب نوترونى یك بمب هیدروژنى است. بمب نوترونى به كلى با سایر سلاح هاى اتمى استاندارد تفاوت دارد. چرا كه اثرهاى مهلك بمب كه از تشعشعات مضر مى آید، به خاطر نوترون هایى است كه خودش رها مى كند. این بمب همچنین به نام «سلاح تشعشع افزوده» (enhanced- radiation weapon) شناخته مى شود.اثرات تشعشع افزوده در بمب نوترونى بدین صورت است كه آثار حرارتى و تخریبى این بمب نسبت به سایر سلاح هاى اتمى كمتر است. به همین دلیل ساختارهاى فیزیكى مثل ساختمان ها و مراكز صنعتى كمتر خسارت مى بینند و بمب بیشترین آسیب را به انسان وارد مى كند. از آنجا كه اثرات تشعشع نوترون با افزایش فاصله به شدت كاهش مى یابد اثر بمب در مناطق نزدیك به آن و مراكز دور از آن به وضوح تفاوت دارد. این ویژگى كاملاً مطلوب كشورهاى عضو پیمان آتلانتیك شمالى (ناتو) است، چرا كه آنها مى خواهند آمادگى نبرد در مناطق پرازدحام را داشته باشند درحالى كه انواع دیگر انفجارهاى هسته اى، زندگى شهرى و دارایى ها را به خطر مى اندازند بمب نوترونى فقط با زنده ها سر و كار دارد.

تعریف آبدهی :

مقدار آبی که در یک ثانیه از یک منبع آب (چاه، چشمه، قنات، رودخانه، کانال و غیره) جریان پیدا می کند دبی ، یا آبدهی آن منبع می گویند و با حرف D نشان داده می شود.

واحد به کار گیری در آبدهی :

آبدهی جریان آب را بر حسب متر مکعب در ثانیه ، یا لیتر در ثانیه بیان می کنند. واحد مترمکعب در ثانیه برای دبی های زیاد مثل رودخانه و کانال های بزرگ و واحد لیتر در ثانیه برای جریان های آب چاهها و رود های  می شود، بکار می رود.

ابرها هنگامی شکل می‌گیرند که آب بخار می‌شود و از سطح زمین به بالا می‌رود سپس سرد و متراکم می‌شود و ابر تشکیل می شود.

وسایل لازم :

• - یک بطری پلاستیکی ۲ لیتری کاملا تمیز که بهتر است بطری آب باشد تا ناخالصی ایجاد نکند.
• - چوب کبریت یا عود خوشبو کننده هوا
•  -مقداری آب گرم

▪ نام فارسی : جیمز وات

▪ سال ولادت و فوت : ۱۸۱۹ – ۱۷۳۶ میلادی

▪ ملیت : اسکاتلند

جیمز وات مخترع اسکاتلندی که اغلب از او به عنوان مخترع ماشین بخار زیاد یاد می‌شود چهره اصلی انقلاب صنعتی است.

وات در واقع اولین سازنده ماشین بخاری نیست. «هرو او آلکساندریا» در قرن اول میلادی ابزارهای مشابهی را توصیف کرده بود. در سال ۱۶۹۸ «توماس ساوری» ماشین مشابهی را به ثبت رساند که برای تلمبه کردن آب از آن استفاده می‌شد و در ۱۷۱۲ «توماس نیوکومن» نوع پیشرفته‌تری از آن را به ثبت رساند. با وجود این ماشین ساخته شده توسط نیوکومن کارایی بسیار کمی داشت و آن را فقط برای خارج کردن آب از معادن زغال سنگ به کار می‌گرفتند.

وات با اینکه فقط یک دوره کارآموزی یکساله را در زمینه ابزارسازی گذرانده بود ولی از استعداد ابداع و نوآوری فراوان برخوردار بود. وی در سال ۱۷۶۴ هنگامی که مشغول تعمیر یک مدل از ماشین‌های نیوکومن بود به ماشین بخار علاقمند شد. وات اصلاحاتی آنچنان مهم و ارزنده در ماشین اختراعی نیوکومن به عمل آورد که می‌توان او را مخترع اولین ماشین بخار دانست.

اولین تغییر مهم وات که در سال ۱۷۶۹ به ثبت رساند اضافه کردن یک محفظه جداگانه تراکم بخار بود. او همچنین با عایق‌بندی سیلندر بخار را مجزا کرد و در سال ۱۷۸۲ ماشین دوطرفه را اختراع نمود. تمام اینها همراه با چند فقره تغییرات و اصلاحات کوچک‌تر به کارایی بیشتر ماشین‌های بخار منتج شد. این ازدیاد کارایی عملاً به معنای تفاوت بین یک ابزار ماهرانه ولی نه چندان قابل استفاده با وسیله‌ای با توان صنعتی فراوان بود.

وات در سال ۱۷۸۱ با اختراع یک سری چرخ‌دنده حرکت تناوبی موتور را به حرکت دورانی تبدیل کرد. با استفاده از این ابزار بر موارد استفاده از موتور بخار به شکل چشمگیری افزوده شد. علاوه بر انجام اصلاحات و تغییرات گوناگون وات در سال ۱۷۸۸ پروانه تنظیم دو موتور، وسیله‌ای که امکان کنترل اتوماتیک سرعت موتور را فراهم آورد، فشارسنج (۱۷۸۹) شمارشگر (کنتور) نشانگر و شیر فشارشکن را اختراع کرد.

وات که خود فاقد استعداد لازم در کارهای تجاری بود، در سال ۱۷۷۵ به اتفاق «ماتیو بولتون» که مهندی چیره‌دست و معامله‌گری توانا بود شرکتی تأسیس کرد، طی ۲۵ سال بعد شرکت وات – بولتون تعداد زیادی موتورهای بخاری تولید و به بازار عرضه کرد که در نتیجه ثروت سرشاری نصیب آن دو گردید.

در باب اهمیت ماشین بخار مبالغه و گزافه‌گویی نمی‌شود. درست است که بسیاری از اختراعات دیگر در انقلاب صنعتی نقش داشته‌اند. در معدن و متالوژی و در بسیاری از ماشین‌آلات صنعتی پیشرفتهای فراوانی پدید آمد. معدودی از اختراعات مانند دستگاه نساجی (جان‌کی، ۱۷۳۳) و ماشین نخ‌ریسی (جیمز هارگریوز، ۱۷۶۴) قبل از کارهای وات عرضه شدند. مخترعین دیگر اختراعات و پیشرفتهایی هر چند کوچک پدید آوردند ولی هیچ‌یک از آنها به تنهایی نمی‌توانستند برای انقلاب صنعتی حیاتی باشند. تمامی آنها با موتور بخار که نقشی کاملاً تعیین‌کننده داشت و بدون آن انقلاب صنعتی به کلی چیز دیگری بود، تفاوت عمده‌ای داشتند. قبل از آن اگر چه از نیروی آب و باد برای به گردش درآوردن چرخ آسیاب‌ها استفاده می‌شود ولی منبع اصلی نیرو همواره عضلات انسان بود. استفاده از این عامل ظرفیت تولید صنعتی را به کلی محدود می‌کرد. با اختراع ماشین بخار این محدودیت بر طرف شد. پس از آن انرژی بسیار زیادی برای تولید در دسترس بود و مرتباً نیز به میزان آن افزوده می‌شد. تحریم نفتی سال ۱۹۷۳ یک اخطار جدی بود که چگونه کمبود انرژی می‌تواند به سیستم صنعتی ضربه وارد کند. این تجربه تا حدی بیانگر اهمیت انقلاب صنعتی ناشی از اختراعات وات می‌باشد.

ماشین بخار صرف نظر از تأمین منبع انرژی برای کارخانه‌ها، موارد استفاده مهم دیگری نیز داشت. در سال ۱۷۸۳ «مارکیز دو جفروی» موفق شد ماشین بخار را برای به حرکت درآوردن یک قایق به کار گیرد. در سال ۱۸۰۴ «ریچارد ترویتیک» اولین لوکومتیو بخار را ساخت. اگر چه هیچ یک این مدل‌های اولیه از لحاظ تجاری با توفیق همراه نبود اما در خلال چند دهه کشتی بخار و راه‌آهن، حمل و نقل دریایی و زمینی را دستخوش تحولی بنیادین کرد.

انقلاب صنعتی با انقلاب آمریکا و انقلاب فرانسه هم‌زمان بود. امروز می‌توانیم دریابیم که تأثیر انقلاب صنعتی در زندگی روزانه بشر به مراتب عظیم‌تر از هر یک از آن دو انقلاب سیاسی بوده است هر چند این نکته هنگام بروز آن انقلابات آنچنان بدیهی و مسلم نبود. به همین دلیل جیمز وات را باید یکی از تأثیرگذارترین چهره‌های تاریخ دانست.

او كشف كرد كه اشكال مختلف انرژی، یعنی انرژی مكانیكی، الكتریكی، و گرما، اساساً یكی هستند و هر شكل انرژی انرژی می‌تواند به شكلهای دیگر آن تبدیل شود.

كار ژول به قدری مهم بود كه نام او به واحدی از كار یا انرژی داده شده است (ژول، J ).

ژول هیچگونه آموزش دانشگاهی رسمی ندیده بود و پست دانشگاهی نیز نداشت. اما با بعشی از دانشمندان برجستۀ زمان خود، از جمله شیمیدان انگلیسی جان دالتون (1844 – 1766 م) و فیزیكدان اسكاتلندی لرد كلوین (1824 – 1907 م) كار كرده بود.

در 24 دسامبر، ژول در سالفورد واقع در لانكشایر انگلستان به دنیا امد. پدرش آبجوساز بود او تحصیلات رسمی اندكی داشت.

پس از كار در یك آزمایشگاه متصل به آبجوسازی پدرش،‌ به دانشگاه منچستر رفت، و در آنجا نزد شیمیدان انگلیسی جان دالتون (1844 – 1766 م) به تحصیل پرداخت. ژول تحقیقات اولیه درباره استفاده از الكترومغناطیس در موتر ها را كنار گذاشت زیرا معتقد بود كه بخار، شكل قویتری از انرژی است.

او فرمولی برای مقدار كار لازم برای تولید یك واحد گرما را ارائه کرد. این فرمول بر این نظر جدید مبتنی بود كه گرما شكلی از انرژی است. ژول با استفاده از نظریه‌های موجود بقای اندازۀ حركت و بقای جرم، راه را بر ارائه قانون بقای انرژی را باز کرد.


مقاله‌ای را دربارۀ نظریه جنبشی گازها منتشر می‌كند، كه در آن سرعت حركت مولكولهای گازها را تخمین زده است.
ژول و فیزیكدان اسكاتلندی ویلیام تامسون (1907 – 1824 م‌، كه بعداً‌ به لرد كلوین مشهور می‌شود) در‌می‌یابند كه اگر به گازی اجازۀ انبساط داده شود، دمای آن افت می‌كند. به این ترتیب فكر ساختن خچال به وجود آمد.

سخۀ اصلاح شده‌ای از ضریب هم‌ارزی (هم‌ارز مكانیكی گرما) را منتشر می‌كند.

 آلبرت اینشتین متولد ۱۴ مارس ۱۸۷۹اولم، وورتمبرگ، آلمان مرگ ۱۸ آوریل ۱۹۵۵پرینستون، نیوجرزی، آمریکا محل زندگی آلمانسوئیسآمریکا شهروند آلمان (۱۸۷۹ تا ۱۸۹۶ و ۱۹۱۴ تا ۱۹۳۳)سوئیس (۱۹۰۱ تا ۱۹۵۵)آمریکا (۱۹۴۰ تا ۱۹۵۵) ملیت آلمانی رشته فعالیت فیزیک محل کار اداره ثبت اختراعات سوییسدانشگاه زوریخدانشگاه چارلز پراگدانشگاه صنعتی زوریخدانشگاه لایدنموسسه مطالعات پیشرفتهموسسه کایزر ویلهلم دلیل شهرت نسبیت عام، نسبیت خاصحرکت براونی، اثر فوتوالکتریک جوایز جایزه نوبل در فیزیک (۱۹۲۱) دین یهودی امضا
آلبرت اینشتین (به آلمانی: Albert Einstein) (زاده ۱۴ مارس ۱۸۷۹ - درگذشته ۱۸ آوریل ۱۹۵۵) فیزیک‌دان نظری زادهٔ آلمان بود. او بیشتر به خاطر نظریّه نسبیت و بویژه برای هم‌ارزی جرم و انرژی (E=mc۲) شهرت دارد. علاوه بر این، او در بسط تئوری کوانتوم و مکانیک آماری سهم عمده‌ای داشت. اینشتین جایزه نوبل فیزیک را در سال ۱۹۲۱ برای خدماتش به فیزیک نظری و به خصوص به خاطر کشف قانون اثر فوتوالکتریک دریافت کرد. او به دلیل تأثیرات چشمگیرش، به عنوان یکی از بزرگ‌ترین فیزیکدانانی شناخته می‌شود که به این جهان پا گذاشته‌اند . در فرهنگ عامه، نام «اینشتین» مترادف هوش زیاد و نابغه شده‌است. زندگی‌نامه کودکی اینشتین آلبرت اینشتین در ۱۴ مارس ۱۸۷۹ میلادی در ساعت ۱۱:۳۰ صبح به وقت محلی در یک خانواده یهودی در شهر اولم در ورتمبرگ آلمان، واقع در ۱۰۰ کیلومتری اشتوتگارت بدنیا آمد . پدرش هرمان اینشتین یک فروشنده بود که بعدها یک کارخانه الکتروشیمیایی را تأسیس کرد و مادرش، پولین نی کوچ نام داشت . آنها در کنیسه اشتوتگارت-باد با یکدیگر ازدواج کردند . در زمان تولد، مادر آلبرت به خاطر اینکه سر او بسیار بزرگ بود و حالتی عجیب داشت بسیار نگران بود . هرچند که با رشد او، کم کم بزرگی سرش کمتر به چشم می‌آمد، اما از عکس‌های او معلوم است که سر او نسبت به بدنش بزرگ‌تر بوده است . به این ویژگی در افرادی که سرهای بزرگی دارند «سربزرگی خوش‌خیم» گفته می‌شود که هیچ ارتباطی با بیماری یا مشکلات ادراکی ندارد . یکی دیگر از مشهورترین جنبه‌های کودکی اینشتین این است که او خیلی دیرتر از بچه‌های معمولی صحبت کردن را آغاز کرد . طبق ادعای خود اینشتین، او تا سن سه سالگی حرف زدن را آغاز نکرده بود و بعد از آن هم حتی تا سنین بالاتر از نه سالگی به سختی صحبت می‌کرد . به دلیل پیشرفت کند کلامی اینشتین، و گرایش او به بی‌توجهی به هر موضوعی که در مدرسه برایش خسته کننده بود و در مقابل توجه صرف او به مواردی که برایش جالب بودند باعث شده بود که برخی همچون خدمه منزل اینشتین، او را کند ذهن بدانند . البته در زندگی اینشتین، این اولین و آخرین باری نبود که چنین انگ‌ها و نظرات آسیب شناسانه‌ای به او نسبت داده می‌شد . اعضای خانواده آلبرت، همگی یهودی‌هایی لاقید بودند و از همین رو، او در یک مدرسه ابتدایی کاتولیک درس می‌خواند . او با اصرار مادرش آموزش ویولون را فراگرفت . اگرچه او از همان ابتدای کار مشق ویولون را دوست نداشت و در نهایت نیز آنرا کنار گذاشت، اما بعدها آرامش عمیق خود را در سونات ویلون موتسارت بدست می‌آورد . وقتی اینشتین پنج ساله بود، پدرش به او یک قطب‌نمای جیبی نشان داد و اینشتین پی برد که در فضای خالی چیزی بر روی سوزن تأثیر می‌گذارد . او بعدها این اتفاق را یکی از تحول‌آمیزترین اتفاقات زندگی‌اش توصیف کرد. در سال ۱۸۸۹، دانشجویی به نام مکس تالمود (بعدها به نام تالمی)، که به مدت شش سال پنجشنبه شب‌ها به منزل خانواده اینشتین می‌آمد ، ، اینشتین را با مهم‌ترین متون علمی و فلسفی آشنا کرد، که از جمله آنها می‌توان به نقد خرد ناب از کانت اشاره کرد . همچنین در اواخر دوران کودکی و اوایل دوران بزرگسالی، دو عموی او با توصیه و تهیه کتاب‌هایی در زمینه علم، ریاضی و فلسفه، به رشد فکری او کمک می‌کردند . در سال ۱۸۹۴، در پی ناموفق ماندن کسب‌وکار هرمان اینشتین در صنعت الکتروشیمی، خانوادهٔ اینشتین از مونیخ به پیوا- شهری در ایتالیا در نزدیکی میلان - مهاجرت کردند . اینشتین اولین فعالیت علمی خود را با عنوان بررسی وضعیت اتر در زمینه‌های مربوط به مغناطیس، در همان زمان برای یکی از عموهایش می‌نوشت . آلبرت برای تمام کردن درسهایش، در مدرسه شبانه روزی مونیخ ماند و پس از آنکه تنها توانست یک ترم را تمام کند در بهار سال ۱۸۹۵ دبیرستان را رها کرده و برای پیوستن به خانواده‌اش رهسپار پریوا شد . یک سال و نیم پیش از امتحانات نهایی، او بدون اطلاع والدینش و با متقاعد کردن مسئولین مدرسه به اینکه بواسطه یک گواهی پزشکی به او اجازه مرخصی بدهند مدرسه را ترک کرد و این بدان معنا بود که اینشتین هیچگونه گواهی در تحصیلات متوسطه کسب نکرد . در همان سال یعنی در سن ۱۶ سالگی، او آزمایش ذهنی که به آیینه آلبرت اینشتین شهرت دارد را انجام داد . او پس از خیره شدن به آیینه، آزمایش کرد که اگر با سرعت نور حرکت کند چه اتفاقی برای تصویرش خواهد افتاد؛ نتیجه‌گیری او مبنی بر اینکه سرعت نور مستقل از بیننده‌اش است، بعدها به یکی از دو فرضیه نسبیت خاص تبدیل شد . در آزمون ورودی موسسه فدرال پلی تکنیک زوریخ - که امروزه به ETH زوریخ شهرت دارد - اگرچه امتیاز آلبرت در بخش ریاضی و علوم عالی شد، اما امتیاز پایین او در بخش ادبیات مانع از قبولی وی شد؛ پس از آن خانواده‌اش او را به آرائو در سوییس فرستادند تا تحصیلاتش را در آنجا به اتمام برساند . پس از آن دیگر معلوم بود که آلبرت آنگونه که پدرش می‌خواست مهندس الکترونیک نخواهد شد . او در آنجا به مطالعه تئوری الکترومغناطیس که بسیار کم به آن پرداخته شده، مشغول شد و در سال ۱۸۹۶ دیپلم خود را دریافت کرد . در این مدت او در منزل خانواده پروفسور یاست وینتلر اقامت کرد و در آنجا به عنوان اولین تجربه عاشقانه، به ماری دختر این خانواده علاقمند شد . مایا، خواهر اینشتین که نزدیکترین همراز او بود بعدها با پسر همان خانواده یعنی پل ازدواج کرد و و دوست او نیز یعنی مایکل بسو با دختر دیگر همان خانواده یعنی آنا وصلت کرد . پس از آن اینشتین در ماه اکتبر در موسسه فدرال پلی تکنیک ثبت نام کرد و به زوریخ رفت؛ در همین حال ماری نیز برای تدریس به اولسبرگ در سوییس رفت . او در همان سال شهروندی خود در ورتمبرگ را لغو کرد . در بهار سال ۱۸۹۶، میلوا ماریخ صربستانی که ابتدا در دانشگاه زوریخ در رشته پزشکی آغاز به تحصیل کرده بود، پس از یک ترم به موسسه فدرال پلی تکنیک آمد تا در آنجا به عنوان تنها زن در آن سال، در رشته‌ای که اینشتین درس می‌خواند تحصیلات خود را ادامه دهد . در طی سالهای بعد رابطه ماریخ با اینشتین به یک رابطه عاشقانه تبدیل شد، هرچند که مادر اینشتین به خاطر غیر یهودی بودن، سن بالا و نقص جسمانی ماریخ، به شدت با رابطه آنها مخالف بود . کار پس از فارغ‌التحصیل شدن از دانشگاه، اینشتین نتوانست شغلی در رابطه با تدریس پیدا کند . پدر یکی از هم‌کلاسی‌هایش به او کمک کرد تا در یکی از دفاتر ثبت اختراع در سوئیس در سال ۱۹۰۲ استخدام شود . سال‌های آخر وی در خلال جنگ جهانی دوم به آمریکا مهاجرت کرد تا در پروژه‌ای که این کشور به منظور تحقیقات برای ساخت بمب اتمی راه‌اندازی کرده بود شرکت کند . پس از پایان جنگ و تأسیس اسرائیل به آن کشور مهاجرت کرد و به عنوان عضو هیئت علمی و استاد در دانشگاه عبری اورشلیم به تدرس پرداخت . سرانجام دوباره به آمریکا بازگشت و در شهر پرینستون ساکن شد و در روز ۱۸ آوریل ۱۹۵۵ در همان‌جا در گذشت . نظریات نسبیت خاص نسبیت خاص یکی از نظریاتی است که اینشتین مطرح کرده و شامل سه پدیده در سرعت‌های بالا است : انقباض لورنتزی که کاهش طول جسم در طی حرکت است . اتساع زمان که کند شدن زمان است . افزایش جرم . نسبیت عام اینشتن در نوامبر سال ۱۹۱۵ یک سری سخنرانی‌هایی در آکادمی علوم پروس ایراد کرد که در آن نظریه جدید گرانش، موسوم به نسبیت عام را مطرح کرد . او در آخرین سخنرانی‌ای که ایراد کرد معادله‌ای را مطرح کرد که جانشین قانون جاذبه نیوتون شد . این معادله بعدها با نام معادله میدان اینشتین شناخته شد این نظریه قائل به این است که نه تنها کسانی که با یک سرعت ثابت در حرکتند، بلکه تمامی ناظران یکسان و هم ارز هستند . در نسبیت عام، گرانش دیگر نیرو محسوب نمی‌شود (مانند قانون جاذبه نیوتون)، بلکه آن نتیجه خمیدگی مکان- زمان است . به خاطر جنگ، مقالاتی که اینشتین در مورد نسبیت عام چاپ کرده بود، در خارج از آلمان در دسترس نبود . خبر نظریه جدید اینشتین توسط فیزیکدانهای هلندی هنریک آنتون لورنتز و پل اهرنفست و همکار آنها ویلیام دو سیتر که مدیر رصد خانه لیدن بود، به منجمان انگلیسی زبان در انگلیس و آمریکا رسانده شد . در انگلیس، آرتور استنلی ادینگتون دبیر انجمن نجوم سلطنتی از دو سیتر خواست تا یک سری مقالاتی به زبان انگلیسی به نفع منجمان بنویسد . نظریه جدید او را مجذوب خود ساخته بود و از این رو یکی از مدافعان و مبلغان اصلی نسبیت شد . اغلب منجمان هندسی سازی گرانش توسط اینشتین را نمی‌پسندیدند و معتقد بودند پیش بینی‌های او در مورد خمیدگی نور و به قرمزی گرایی گرانشی درست از آب در نخواهد آمد . در سال ۱۹۱۷، منجمان رصدخانه ویلسون در کالیفرنیای جنوبی نتایج تحلیل طیف نور را که در ظاهر نشان می‌داد که در پرتو خورشید به قرمزی گرایی گرانشی وجود ندارد، منتشر کردند .در سال ۱۹۱۸، منجمان رصدخانه لیک در شمال کالیفرنیا تصاویری از خورشیدگرفتگی که در ایالات متحده قابل رویت بود گرفتند . پس از پایان جنگ، آنها نتایج بررسی‌های خود را اعلام کردند و مدعی شدند که پیش بینی نسبیت عام اینشتین در خصوص خمیدگی نور اشتباه بوده‌است . با این حال آنها به خاطر خطاهای احتمالی فراوان، هیچگاه اقدام به چاپ نتایجی که به دست آورده بودند نکردند .[۱۰] آرتور استنلی ادینگتون، طی سفرهایی که درماه می سال ۱۹۱۹ در زمانی که خورشید گرفتگی در بریتانیا رخ داد، به سوبرال سیارا برزیل و جزیره پرینسیپ در ساحل غربی آفریقا داشت، اندازه گیری خمیدگی گرانشی عدسی نور ستاره را به هنگام عبور از نزدیکی خورشید تحت نظارت داشت و در نهایت به این نتیجه رسید که محل قرار گرفتن ستاره از خورشید دورتر است . این حالت عدسی گرایی گرانشی نامیده می‌شود و وضعیت ستاره‌های مشاهده شده دو برابر حالتی بود که فیزیک نیوتنی پیش بینی می‌کرد . معهذا، این حالت با پیش بینی هم ارزی میدانی اینشتین (هم ارزی میدانی) نسبیت عام همخوان بود . ادینگتون اعلام کرد که نتایج به دست آمده پیش بینی اینشتین را تایید می‌کند و مجله تایمز در هفتم نوامبر آن سال با اتنخاب تیتر زیر تایید شدن پیش بینی اینشتین را گزارش کرد: ""انقلابی در علم، نظریه‌ای جدید در مورد جهان، ایده‌های نیوتن اعتبار خود را از دست می‌دهد ."" ماکس بورن، برنده جایزه نوبل از نسبیت عام به عنوان ‹‹ بزرگ‌ترین دستاورد و شاهکار تفکر بشری در مورد طبیعت›› بر شمرد و پل دیراک نیز که یکی از برندگان جایزه نوبل است، از آن به عنوان ‹‹ بزرگ‌ترین اکتشاف علمی آن زمان›› یاد کرد . این اظهار نظرها و تبلیغات متعاقب از آن، باعث شهرت و معروفیت اینشتین شد . او در سطح جهانی معروف شد که موفقیت استثنایی و خاصی برای یک دانشمند محسوب می‌شود . با این حال هنوز هم بسیاری از دانشمندان به دلایل مختلفی که شامل دلایل علمی (مخالفت با تفسیر اینشتین از آزمایش‌های انجام شده، اعتقاد به اتر و یا ضرورت وجود ملاک مطلق) و دلایل روانی - اجتماعی (محافظه کاری، یهود ستیزی) - می‌شد، نظریات اینشتین را نمی‌پذیرفتند . به نظر اینشتین، اغلب مخالفتهایی که با نظریه او می‌شد، از جانب آزمایش باورانی بود که درک ناچیزی از نظریه مطرح شده داشتند . شهرتی که اینشتین بعد از چاپ مقاله ۱۹۱۹ دست آورده بود، باعث شد بسیاری از دانشمندان نسبت به او ابراز نفرت و انزجار کنند و نفرت و انزجار برخی از آنها حتی تا دهه ۳۰ نیز ادامه یافت . مباحث زیادی در مورد ابراز انزجار نسبت به شهرت و معروفیت اینشتین وجود دارد، بویژه در میان آن دسته از فیزیک‌دانان آلمانی که بعدها جنبش ضد اینشتینی ‹‹دویچه فیزیک›› را در مقدمه Klaus Hentschel به معنای ‹‹ فیزیک و سوسیالسم اجتماعی›› به راه انداختند اینشتین در ۳۰ مارس سال ۱۹۲۱، یعنی همان سالی که برنده جایزه نوبل شد، برای ایراد سخنرانی در مورد نظریه جدید نسیبت به نیویورک رفت . اگرچه امروزه اینشتین به خاطر فعالیتهایش در مورد نسبیت شهرت یافته، اما جایزه نوبل به خاطر کارهای او در مورد اثر فوتوالکتریک به او اعطا شد، چرا که در مورد نسبیت عام در آن زمان هنوز اختلاف نظر وجود داشت . هیات نوبل در خود به این نتیجه رسیدند که اشاره به آن نظریه اینشتین در نوبل که اختلاف نظر و مخالفت در مورد آن کمتر است، بیشتر مورد قبول جامعه علمی واقع خواهد شد . تفسیر کوپنهاگی اینشتین و نیلز بور در طول دهه ۱۹۲۰ بر سر نظریه کوانتم اختلاف دارند. این عکس توسط پاول ارنفست در دسامبر سال ۱۹۲۵ در خلال سفر وی به لایدن گرفته شده‌است در سال ۱۹۰۹ اینشتین در حضور جمعی از فیزیکدانان، مقاله‌ای تحت عنوان (Über die Entwicklung unserer Anschauungen über das Wesen und die Konstitution der Strahlung) ‹‹ شکل گیری نظریات و عقاید ما در مورد اجزای سازنده و ماهیت انرژی تابشی›› درمورد تاریخ نظریه اتر و مهم‌تر از آن در مورد اندازه گیری نور ارائه کرد . اینشتین در این مقاله و مقاله‌ای که پیش از آن در سال ۱۹۰۹ ارائه کرده بود، نشان داد که کوانتوم انرژی که توسط ماکس پلانک مطرح شده، نیز حامل مقدار حرکت مشخص و معینی بوده و از بسیاری جهات به گونه‌ای عمل می‌کرد که گویی آنها ذرات مستقل و خاصی بوده‌اند . این مقاله نشانگر ارائه مفهوم جدید و بی سابقه فوتون بود ( اگرچه این اصطلاح چندین سال بعد و طی مقاله‌ای به سال ۱۹۲۶ توسط گیلبرن لوئیز مطرح شد) . حتی مهم‌تر از آن این است که اینشتین نشان داد که نور می‌بایست به طور هم‌زمان یک موج و یک ذره باشد . اینشتین همچنین بدرستی پیش بینی کرد که فیزیک در آستانه انقلابی قرار داشت که ایجاب می‌کرد آنها این ماهیتهای دوگانه نور را یکسان و واحد سازند . با وجود این، پیشنهاد خود او برای راه حل یعنی اینکه هم ارزی‌های مطرح شده توسط جیمز ماکسول برای میدانهای الکترومغناطیسی تعدیل شوند تا زمینه برای راه حلهای موجی که با غرایب میدانی عجین هستند، فراهم شود، هیچگاه بسط و توسعه نیافت . این در حالی است که این پیشنهاد بر نظریات ‹‹ موج آزمایشی›› ‹‹ لوئیز دی بروگلی›› در ارتباط با مکانیک کوانتوم تأثیر داشته‌است . جبر باوری با نشستن نظریه جدید مکانیک کوانتوم به جای نظریه کوانتوم اولیه که از اواسط دهه ۳۰ قرن ۲۰ آغاز شد، اینشتین اعتراضات خود را نسبت به تفسیر کپنهاکی از هم ارزی‌های جدید مطرح کرد . مخالفت و اعتراض اینشتین در این باره تا آخر عمرش ادامه یافت . به باور اکثریت افراد علت این مخالفت و اعتراض این بوده‌است که اینشتین فردی جبر باور و انعطاف ناپذیر بوده است . آنها به نامه‌ای اشاره می‌کنند که اینشتین در سال ۱۹۲۶ به ماکس بورن نوشته و در آن آورده‌است : « مکانیک کوانتوم قطعا مخالف آن چیزی است که تاریخ همیشه اما را به آن می‌خواند . اما صدایی از درون به من می‌گوید که این هنوز چیز حقیقی نیست . نظریه چیزهای زیادی می‌گوید، اما هرگز ما را گامی به راز آن قدیمی ترین نزدیک نمی‌کند . من به هر حال معتقد هستم که خداوند نرد بازی نمی‌کند. » در جواب به این نوشته، نیلز بوهر که در مورد نظریه کوانتوم با اینشتین اختلاف نظر شدیدی داشت، خطاب به اینشتین چنین گفت: « از تعیین تکلیف کردن برای خدا دست بکش » مناظرات بوهر- اینشتین در مورد جنبه‌های اساسی مکانیک کوانتوم در کنفرانس‌های سولوای انجام می‌شد . بخش مهم دیگری از دیدگاه اینشتین مقاله مشهوری است که در سال ۱۹۳۵ توسط اینشتین، پودولسکی و روزن نوشته شد . به زعم برخی فیزیک دانان این مقاله یکی دیگر از مواردی است که این نظریه را تقویت می‌کند که اینشتین جبر باور بوده‌است . البته جا دارد از نظر کاملاً متفاوت اینشتین در مورد ارتودوکسی کوانتوم دفاع کرد . خود اینشتین گفته‌های بیشتری در این زمینه منتشر کرد و اظهار نظر گیرایی و قاطعانه‌ای توسط یکی از هم عصران او، یعنی وولف گانگ پولی صورت پذیرفت . نقل قولی با مضمون ‹‹ خداوند نرد بازی نمی‌کند›› که در بالا به آن اشاره شد، در ابتدای کار اینشتین و توسط او مطرح شده بود، اما بیانیه‌ها و گفته‌هایی که بعدها از اینشتین داریم حول موضوعات دیگری می‌چرخد . نقل قول وولف گانگ به شرح ذیل است: « .. من نمی‌توانستم در آن زمان که شما در مورد اینشتین در نامه‌ای یا دست نوشته‌ای صحبت می‌کردید، او را شناسایی کنم . به نظرم چنین می‌آمد که شما یک اینشتین احمق برای خود ترسیم کرده‌اید و با کبکبه و دبدبه خاصی او را به زمین کوبیده‌اید . بویژه آنکه اینشتین مفهوم جبر باوری را آنگونه که شماها مطرح می‌کنید، اساسی و بنیادین در نظر نمی‌گرفته‌است ؛ (همان طور که خودش به کرات این موضوع را برای من بازگو کرده‌است) . او با استدلال می‌گوید که برای پذیرش نظریات معیارهایی را به کار می‌بندد . سوال این است که ‹‹ آیا این به غایت جبرباورانه است؟... او خیلی هم از دست تو ناراحت نبود، فقط می‌گفت تو آدمی هستی که به گفته‌های کسی گوش نمی‌دهی . نقص و واقع گرایی بسیاری از اظهار نظرات بیان شده توسط اینشتین حکایت از اعتقاد او به ناقص بودن مکانیک کوانتوم است . این مساله برای اولین بار در مقاله مشهوری که در سال ۱۹۳۵ توسط اینشتین، پودولسکی و روزن به نام پارادوکس EPR نوشته شد، مطرح گردید .[۱۷] و برای بار دوم در کتابی تحت عنوان آلبرت اینشتین، فیلسوف - دانشمند به سال ۱۹۴۹ عنوان شد . .[۱۸]The "EPR" مقاله تحت عنوان آیا توصیف مکانیکی کوانتوم و واقعیت فیزیکی را می‌توان کامل در نظر گرفت ؟ بود و در آن چنین نتیجه گیری شد : از آنجایی ما نشان داده‌ایم که عملکرد موج توصیف کاملی از واقعیت فیزیکی را به دست نمی‌دهد، ما این سوال را که آیا چنین توصیفی وجود دارد یا خیر حل نشده و بی پاسخ رها کردیم . با این حال، به اعتقاد ما چنین نظریه‌ای ممکن و میسر است . اینشتین پیشنهاد آزمایشی جالب توجهی را را ارائه می‌کند که تا حدودی با گربه شرودینگر مشابه‌است . او با پرداختن به موضوع متلاشی شدن رادیواکتیوی اتم کار خود را آغاز می‌کند . اگر کسی با یک اتم غیر متلاشی نشده کار خود را آغاز کند و منتظر وقفه زمانی خاصی باشد، در آن صورت نظریه کوانتوم این احتمال را می‌دهد که آن اتم دستخوش متلاشی شدن رادیواکتیوی قرار گرفته و دچار تغییر شده‌است . بدین ترتیب، اینشتین روش ذیل را به عنوان راهی برای پی بردن به متلاشی شدن مفروض می‌دارد : « به جای آنکه یک سیستمی را مورد نظر قرار دهند که تنها از یک اتم رادیواکتیوی (و روند تغییرو دگرگون آن) تشکیل شده، شما سیستمی را در نظر می‌گیرید که همچنین شامل راهی برای اندازه گیری تغییر و تحول رادیواکتیوی است . من باب مثال، یک شمارگر گایگر که دارای مکانیسم ثبت خودکار است . بگذارید که به آن یک باریکه ثبت اضافه کنیم که با مکانیسم کوکی به حرکت در آید و روی آن با حرکت شمارگر علامتی گذاشته شود . بله، از منظر مکانیک کوانتوم این سیستم جمعی بسیار پیچیده‌است و فضای پیکر بندی آن دارای گستره زیادی است . اما اگر قرار باشد به این سیستم مجعی از منظر مکانیک کوانتوم پرداخته شود، اساسا اعتراضی بر آن وارد نیست . در اینجا نیز نظریه احتمال هر یک از پیکربندی‌ها تمامی مختصات را برای هر لحظه در هر بار در نظر می‌گیرد . اگر کسی تمامی پیکربندی‌های مختصات را در نظر بگیرد، برای یک زمان طولانی در مقایسه با زمان متوسط متلاشی شدن هر یک از اتمهای رادیواکتیو ، (دست کم) یک نشانه - ثبت روی باریکه کاغذی پدیدار خواهد شد . برای نیل به مختصات - پیکربندی وضعیت خاصی از نشانه باید روی باریکه کاغذی مطابقت و همخوانی داشته باشد . اما، تا آنجا که این نظریه، نشان می‌دهد تنها احتمال نسبی مختصات-پیکربندی قابل تصور است، این نظریه همچنین، بی آنکه مکان و موقعیت مشخص و معینی برای نشانه قائل باشد، احتمالات نسبی برای وضعیتهای نشانه بر روی باریکه کاغذی را می‌پذیرد . » اینشتین هیچگاه نسبت به روشها و افکار احتمالی و نیز در مورد آنها بی اعتنا نبود و آنها را رد نمی‌کرد . خود اینشتین یکی از متخصصان آمار بود . که از تحلیل آماری در کارهایش در ارتباط با پشنهاد براون و مقالاتی که پیش از سال ۱۹۰۵ به چاپ رسیده بود، استفاده می‌کرد . اینشتین حتی وحدت گیبز را کشف کرده بود . معهذا، بنا به گفته اکثر فیزیکدانها او بر این باور بود که بی علت انگاری یکی از معیارها برای مطرح کردن اعتراض قاطعانه به نظریه فیزیکی است . دلیلی که پولی ارائه می‌کند در تضاد با این باور است، و گفته‌های خود اینشتین بیانگر آن است که او بر عدم تکامل به مثابه دغدغه اصلی خود تمرکز و تاکید داشت . جان استوارت بل در تحقیقاتی که در مورد اینشتین، پودولسکی و روزن انجام داد، به نتایج جالب توجه (تئوری بل) و نابرابری بل بیشتری دست یافت . بر اساس تحلیل EPR در مورد عقاید و تفکراتی که در خصوص نتایج قابل استنتاج از این مساله بیان شده، تفاوت و اختلاف وجود دارد . به زعم بل، نامکانی کوانتوم محرز شده است؛ این در حالی است که دیگران قائل به مرگ علیت باوری هستند . نظریه میدان یکنواخت ‎ پس از شرح و بسط نظریه نسبیت، تلاشهای تحقیقاتی اینشتین عمدتاً شامل یک سری اقدامات جهت تعمیم نظریه نیروی جاذبه بود که به منظور یکپارچه ساختن و آسان سازی قانون فیزیک، بویژه نیروی جاذبه و الکترومغتاطیسم بود . او در سال ۱۹۵۰ به تشریح این کار پرداخت، و در یک مقاله علمی آمریکایی از آن تحت عنوان نظریه میدان یکنواخت یاد کرد . راهنما و الهام بخش اینشتین این نظر و عقیده بود که یک منبع واحد برای کل قوانین فیزیکی وجود دارد . اینشتین در تحقیقاتش در مورد نظریه نسبیت عام به طور فزاینده‌ای منزوی و از دیگران جدا شد و تلاشهای او در نهایت عقیم و بی نتیجه بود . بویژه، اینشتین در پیگیری وحدت نیروهای اساسی، به طور کل کارهای انجام شده در جامعه فیزیک را نادیده گرفت (و بالعکس)؛ بویژه کشف نیروی اتمی قوی و نیروی اتمی ضعیف که تا حدود ۱۹۷۰؛ یعنی ۱۵ سال پس از مرگ اینشتین به طور مستقل شناخته نشده بود . هدف اینشتین از یکپارچه سازی قوانین فیزیک تحت لوای یک الگوی واحد هنوز هم برای یکپارچه سازی نیروها به قوت خود باقی است . ویژگی‌های شخصی اینشتین در نوازندگی ویلون مهارت داشت . وی از کودکی تلاش داشت تا برای شمار بیشتری از همنوعان خود و به‌ویژه کسانی که در دور و بر او می‌زیسته‌اند سودمند باشد . ویژگی دوم او ذوق هنری او بود که اینشتین را وامیداشت که نه تنها اندیشه کلی مومی خود را به شیوه‌ای روشن و منطقی سازمان دهد بلکه روش سازمان‌دهی و بهینه‌سازی آنها نیز به شیوه‌ای باشد که هم خود او و هم مستمعان، از دید جهان‌شناسی لذت برند . هدف اینشتین این بود که فضای مطلق را از فیزیک براندازد، نظریه نسبیت ۱۹۰۵ که در آن اینشتین فقط به حرکت راستخط یکسان پرداخته بود اینشتین با کمک از اصل تعادل پدیده‌های جدیدی را در گفتگوی نور پیش بینی کند که قابل مشاهده بوده‌اند و می‌توانست درستی نظریه نوین او را از دید تجربی تایید کرد . دیدگاه‌های سیاسی اینشتین خود را یک صلح‌طلب و بشردوست قلمداد می‌کرد ، و خود را در سال‌های بعدی، یک سوسیال دموکرات متعهد قلمداد می‌کرد . او یک بار گفت ، «از نظر من نگرش گاندی روشن‌بینانه‌ترین نگرش در میان تمامی سیاست‌مداران زمان ماست . باید تلاش کنیم تا با روحیه وی کارها را انجام دهیم، نه آنکه برای نبرد برای آرمان‌هایمان به خشونت متوسل شویم، بلکه باید این کار را به دور از تمامی پلیدی‌ها انجام دهیم . اینشتین که عمیقا تحت تأثیر گاندی قرار داشت، یک بار در مورد گاندی گفت : « نسل‌های بعدی به سختی باور خواهند کرد که روزگاری چنین موجودی از گوشت و پوست بر روی زمین می‌زیسته‌است . » گاهی اوقات عقاید اینشتین جنجال‌برانگیز بود . آلبرت اینشتین در مقاله‌ای با نام چرا سوسیالیسم؟ در سال ۱۹۴۹ ، به توصیف مرحله شکارگری رشد انسان پرداخته، و از جامعه سرمایه‌دار، به عنوان منبع پلیدی که باید بر آن فائق آمد نام برده‌است . او با رژیم‌های خودکامه در اتحاد شوروی و دیگر نقاط جهان مخالف بود، و همواره از مزایای سیستم سوسیال دموکرات که ترکیبی از یک اقتصاد برنامه‌ریزی شده توام با احترام به حقوق بشر بود سخن می‌گفت . اینشتین یکی از بنیانگذاران حزب دمکرات آلمان و یکی از اعضای اتحادیه فدراسیون معلمان آمریکا از اتحادیه‌های وابسته به AFL-CIO بود . اینشتین دخالت بسیاری در جنبش حقوق مدنی داشت . او یکی از دوستان نزدیک پل رابسون در طول بیش از ۲۰ سال بوده‌است . اینشتین یکی از اعضای چندین گروه طرفدار حقوق بشر (از جمله بخش پرینستون NAACP) بود که رهبری بسیاری از جنبش‌های آن را پل رابسون بر عهده داشت . او به همراه پل رابسون ریاست «نهضت پایان زجرکشی در آمریکاً را بر عهده داشت . زمانی که دبلیو.ای.بی. دوبویس در دهه هشتاد عمر خود در طول دوره مک‌کارتی به نحوی جاهلانه متهم به جاسوسی برای کمونیست‌ها شد، اینشتین اعلام کرد داوطلبانه حاضر است به عنوان یکی از شهودی که به نفع وی شهادت می‌دهد در جلسه دادگاه حاضر شود . بلافاصله پس از آنکه اعلام شد اینشتین قرار است در جایگاه شهود قرار گیرد این پرونده رد شد . اینشتین گفته‌است "نژادپرستی بزرگ‌ترین بیماری آمریکاست". اف‌بی‌آی پرونده‌ای ۱۴۲۷ صفحه‌ای در مورد فعالیت‌های اینشتین داشت و توصیه می‌کرد که به موجب قانون اخراج بیگانگان از مهاجرت اینشتین به آمریکا ممانعت شود، این اداره اینشتین را متهم به «اعتقاد به اصلی خاص و پیروی و تبلیغ و تدریس آن می‌دانست که از نظر قانون، و به اعتقاد دادگاه‌ها، منجر به ' ایجاد هرج‌ومرج‌طلبی و ایجاد دولتی می‌شد که تنها به اسم دولت'»« نامیده می‌شد . آنان همچنین اینشتین را متهم به »«عضویت، حمایت مالی، یا وابستگی به سی‌وچهار جبهه کمونیست در بین سال‌های ۱۹۳۷ و ۱۹۵۴»« و »«نیز رهبری افتخاری سه سازمان کمونیستی»" کردند . بسیاری از اسناد این پرونده عمدتاً توسط گروه‌های سیاسی غیرنظامی به اف‌بی‌آی تحویل شد، و خود اف‌بی‌آی آنها را تهیه نکرده بود . اینشتین با دولت‌های مستبد مخالف بود، و به همبن دلیل (و به خاطر یهودی بودن)، با رژیم نازی نیز مخالف بوده و بلافاصله پس از آنکه این رژیم به قدرت رسید از آلمان گریخت . هم‌زمان، کارل اینشتین خواهرزاده هرج‌ومرج‌طلب او، که دارای بسیاری از عقاید اینشتین بود، سرگرم جنگ با فاشیست‌ها در جنگ داخلی اسپانیا بود . اینشتین ابتدا با تولید بمب اتم موافق بود، هدف وی اطمینان یافتن از این نکته بود که هیتلر زودتر به سلاح اتمی دست نیابد . ارسال نامه خطاب به رئیس‌جمهور روزولت (به تاریخ ۲ اوت، ۱۹۳۹، پیش از آغاز جنگ جهانی دوم، که احتملا توسط لئو زیلارد نوشته شده بود او را تشویق به آغاز برنامه‌ای برای تولید سلاح هسته‌ای کرد . روزولت با ایجاد کمیته‌ای برای بررسی استفاده از اورانیوم به عنوان سلاح به این نامه پاسخ گفت، و چند سال بعد پروژه منهتن جایگزین این کمیته شد . اما پس از جنگ، اینشتین برای خلع سلاح هسته‌ای و تشکیل یک دولت جهانی مبارزه کرد : « من نمی‌دانم چگونه جنگ سوم جهانی به وقوع خواهد پیوست، اما می‌دانم که مردم در جنگ جهانی چهارم با چوب و سنگ به جنگ هم می‌روند . » اسکناس شکل جدید اسرائیل در سال ۱۹۶۸ با تصویر اینشتین حمایت از صهیونیسم آلبرت اینشتین از حامیان صهیونیسم نبود. اینشتین در سال ۱۹۳۹ کتابی نیز به نام «درباره صهیونیسم»( About Zionism ) نوشت .او پس از سفر به آمریکا به سخنرانی هایش به نفع صهیونیسم ادامه داد . اینشتین در یک سخنرانی در هتل کومودور نیویورک، به مردم گفت «آگاهی من از ماهیت اصلی یهودیت با عقیده یک کشور یهودی دارای مرز، ارتش، و درجه‌ای از قدرت دنیوی هر چقدر هم که متعادل باشد، مخالف است . من نگران آسیب داخلی هستم که یهودیت متحمل آن خواهد شد». او همچنین یک نامه سرگشاده منتشر شده در نیویورک تایمز را نیز امضا کرد این نامه مناخیم بگین و حزب ملی‌گرای هروت را خصوصا برای برخورد نامناسب با بومیان عرب در جریان دیر یاسین توسط ارگون پیشینیان هروت محکوم کرد . علی‌رغم این نگرانی‌ها، او در تأسیس دانشگاه عبری در اورشلیم، فعالیت بسیاری کرد و در سال (۱۹۳۰) کتابی با عنوان «در مورد صهیونیسم : مجموعه مقالات و سخنرانی‌های استاد آلبرت اینشتین»، منتشر کرد و مقالات خود را وقف آن دانشگاه کرد. در سال ۱۹۵۲ و پس از درگذشت حییم وایزمن، عزرائیل کارلیباخ، روزنامه‌نگار پرنفوذ اسرائیلی در نامه‌ای به آلبرت اینشتین پیشنهاد داد که مقام رئیس‌جمهوری اسرائیل را بپذیرد، اما اینشتین این پیشنهاد را نپذیرفت و گفت که فاقد توانایی لازم برای این کار است. با این وجود، اینشتین بقیه عمر خود را وقف رفاه اسرائیل و مردم آن کرد[نیازمند منبع] . آلبرت اینشتین از ۱۹ اوت، ۱۹۴۶، با اعلام تشکیل بنیاد آموزش عالی آلبرت اینشتین ارتباط نزدیکی با طرح‌هایی داشت که مطبوعات از آن تحت عنوان «یک دانشگاه همگانی یهودی» نام می‌برد، اما وی در ۲۲ ژوئن، ۱۹۴۷، از حمایت از این بنیاد دست برداشت و با استفاده از نامش در این بنیاد مخالفت کرد. این دانشگاه در سال ۱۹۴۸ با نام دانشگاه برندیس افتتاح شد . اینشتین، به همراه آلبرت شوایتزر و برتراند راسل، علیه آزمایش هسته‌ای و بمب اتم مبارزه کردند. اینشتین به عنوان آخرین اقدام عمومی خود، تنها چند روز پیش از مرگ، بیانیه راسل-اینشتین را امضا کرد، که این اقدام وی منجر به برگزاری کنفرانس پوگواش در مورد علوم و امور جهان شد . تابعیت اینشتین در آلمان به دنیا آمد. وی در ۱۷ سالگی، در ۲۸ ژانویه ۱۸۹۶ با تأیید پدرش خواستار خروج از تابعیت آلمانی خود شد و تا پنج سال یک بی‌تابعیت بود. در ۲۱ فوریه ۱۹۰۱ تابعیت سوئیس را به دست آورد و تا پایان عمر یک شهروند سوئیس بود. اینشتین در ۱۹۱۴ یعنی زمانی که وارد خدمات اجتماعی پروس شد به تابعیت روسیه درآمد، اما به دلیل موقعیت سیاسی و آزار و اذیت یهودیان در آلمان نازی، او خدمات اجتماعی را در مارس ۱۹۳۳ رها کرد و در نتیجه تابعیت روس را نیز از دست داد . در ۱ اکتبر ۱۹۴۰ اینشتین تابعیت ایالات متحده آمریکا را به دست آورد. او تا زمان مرگ ۱۸ آوریل ۱۹۵۵ هم تبعه ایالات متحده آمریکا و هم تبعه سوئیس بود. اینشتین در دنیای تفریحات آلبرت اینشتین تبدیل به موضوع تعدادی رمان، فیلم و نمایش‌نامه، از جمله رمان رمان‌نویس فرانسوی ژان‌کلود کاریر در سال ۲۰۰۵، با نام Einstein S'il Vous Plait (به معنی لطفا آقای اینشتین)، فیلم بی‌اهمیتی ساخته نیکولاس روگ، فیلم آی‌کیو ساخته فرد شپیسی (در این فیلم والتر متهو نقش اینشتین را ایفا می‌کرد)، رمان «رویاهای اینشتین» نوشته آلن لایتمن، و نمایشنامه طنز «پیکاسو در چابکی خرگوش نوشته استیو مارتین شد .اینشتین همچنین موضوع اپرای بی‌همتای اینشتین در ساحل اثر فیلیپ گلس بود . شخصیت طنز اینشتین موضوع نمایش‌نامه تک‌بازیگر اد متزگر با نام آلبرت اینشتین: قلندر اهل عمل نیز بود . اغلب در داستان‌ها از وی به عنوان الگویی برای ترسیم دانشمندان دیوانه و اساتید حواس‌پرت استفاده می‌شود، چرا که شخصیت وی و مدل موهایش نمایانگر بی‌قاعدگی، یا حتی دیوانگی است و اغلب مورد تقلید یا اغراق قرار می‌گیرد . فردریک گلدن نویسنده تایم از اینشتین به عنوان تحقق رویای یک کارکاتوریست یاد کرده‌است. در جشن تولد ۷۲ سالگی اینشتین در سال ۱۹۵۱، آرتور ساسه عکاس یو پی آی تلاش می‌کرد تا وی را متقاعد کند که در برابر دوربین لبخند بزند . اینشتین که این کار را آن روز بارها برای عکاس انجام داده بود، در عوض زبان خود را از دهان خارج کرد . این تصویر به خاطر به تصویر کشیدن تعارض در رفتار یک دانشمند نابغه و سبک سری وی تبدیل به نمادی در فرهنگ عامه شده‌است . یاهو سیریس، یک فیلم‌ساز استرالیایی، این تصویر را به عنوان الهام بین‌المللی برای فیلم بین‌المللی و نابهنگام اینشتین جوان استفاده کرد . این تصویر همچنین در انگلیس به عنوان بخشی از آموزش خوانش پریشی به کار می‌رود، که طی آن مجموعه‌ای از پوسترهای دانشمندان، متفکران و هنرمندان بزرگ به تصویر کشیده شده و ادعا می‌شود (این امر در پوسترها مشخص نشده) که همه آنان مبتلا به خوانش‌پریشی هستند . اظهارات و بحث‌ها بر اساس برخی اظهارات اینشتین یک دانش‌آموز ضعیف بوده و در آموزش با سختی مواجه بوده‌است، یا اینکه دارای نوعی وهم‌گرایی (همچون درخودماندگی، یا نارسایی آسپرجر)، خوانش پریشی، و یا نارسایی بیش‌فعالی فاقد توجه است . بر اساس زندگی‌نامه اینشتین به قلم پیس، این اظهارات بی‌اساس هستند . برخی محققان نیز گهگاه خلاف آن را ادعا کرده‌اند ، اما اکثر مورخان و پزشکان اعتقاد چندانی به تشخیص طبی در گذشته خصوصا در مورد شرایط حاد و بحرانی همچون نارسایی بیش‌فعالی فاقد توجه نداشته‌اند . بررسی مغز آلبرت اینشتین پس از مرگ وی هیچگونه شواهد خاصی در مورد بیماری خاصی به دست نداده‌است . اینشتین در سال ۱۸۹۶ دیپلم خود را گرفت. ۶ بهترین نمره ممکن بود. شایعه رایج در مورد رد شدن اینشتین در درس ریاضی صحت ندارد . بر خلاف آن، اینشتین همواره استعداد عجیبی در علوم ریاضی داشت؛ وقتی او دیپلم خود را به دست آورد، او بهترین نمره (۶ از ۶) را در درس‌های جبر، هندسه و فیزیک به دست آورد .نظام نمره‌دهی در سوئیس، که در آن "۶" بالاترین نمره‌است، ممکن است با نظام نمره‌دهی در آلمان که در آن نمره "۱" بالاترین نمره‌است به اشتباه گرفته شده باشد . با این وجود، آلبرت اینشتین تا ۱۵ سالگی نمرات پایینی در دروس تاریخ، زبان و جغرافیا می‌گرفت . در مورد خصیصه کودکی اینشتین در مورد زبان‌آموزی با تاخیر (که خود به عنوان دلیلی در برابر ادعاهای مبنی بر نارسایی آسپرجر به کار می‌رود : شرح بالینی آسپرجر شامل زبان‌آموزی توام با تاخیر نیست )، شمار معدودی گفته‌اند که اینشتین دارای لالی انتخابی بوده‌است و ممکن است تا زمانی که نتوانسته به صورت کامل جملات را ادا کند از تکلم امتناع کرده باشد . گرچه این مفهوم با طرح یک کمالگرای حساس ( زمانی که اینشتین شروع به صحبت کرد، قبل از اینکه عبارت را یکجا بگوید ابتدا آن را تکرار کرده و بعد آن را ادا می‌کرد )، همخوانی دارد این امر تا جایی ادامه می‌یابد که لالی انتخابی – به نحوی که امروزه شناخته می‌شود – دیگر به عنوان یک سکوت اختیاری در نظر گرفته نمی‌شود . این اصطلاح به تازگی به افرادی اطلاق می‌شود که در شرایط اجتماعی خاصی قادر به صحبت نیستند . این امر در مورد اینشتین، که تا زمانی که شروع به صحبت کرد اصلاً نمی‌توانست سخن بگوید فاقد کارایی است . به گفته دکتر استیو پینکر متخصص اعصاب، کالبدشکافی مغز اینشتین نشان می‌دهد احتمال اینکه اینشتین، در کودکی، یک نوع ناشناس‌تر از تاخیر در تکلم مرتبط با رشد غیرعادی و سریع پیش از تولد در نواحی مغز که مسئول منطق تحلیلی و فضایی است، در وی زیاد است . در واقع رشد سریع این نواحی از مغز منجر شده‌است مجال کمتری به دیگر کارکردهای مغز که مسئول تکلم هستند اختصاص داده شود . پینکر و دیگران از این فرض برای شرح رشد ناهماهنگ دیگر افراد نابغه که دیر زبان به سخن گشوده‌اند همچون جولیا رابینسون ریاضیدان، آرتور روبین اشتاین و کلارا شومن پیانیست، و ریچارد فاینمن و ادوارد تلر فیزیکدان استفاده کردند، گفته می‌شود این افراد نیز در کودکی بخشی از ویژگی‌های خاص اینشتین، همچون کج‌خلقی زیاد، فردگرایی خشن و نیز علایق شدیدا گزینشی را داشته‌اند . توماس ساول رونامه‌نگار و اقتصاددان از دید یک غیرآسیب‌شناس با ساخت واژه‌ای در ارتباط با نارسایی – «نارسایی اینشتین» – این مجموعه مشخصات که در درصد محدودی (گرچه میزان محدودیت قابل بحث است) از کودکانی که گرچه دیر زبان به سخن گشوده‌اند اما از نظر تحلیلی تبدیل به افرادی پیشرفته و (علی‌رغم) دخالت‌های گسترده پزشکی از نظر اجتماعی سرشناس دیده‌می‌شود . روابط شخصی نامه‌هایی که اینشتین به خویشاوندان خود نوشته و در دانشگاه عبری بیت‌المقدس نگهداری میشود، مشخص می‌کند که اینشتین در طول حیات خود، معشوقه‌های بسیاری داشته که با دو تن از آنان ازدواج کرده‌است . باربارا وولف از بخش بایگانی اینشتین دانشگاه عبری حدود ۳۵۰۰ صفحه از مکاتبات اینشتین از جمله نامه‌های وی به دو همسر و کودکانش طی سال‌های ۱۹۵۵-۱۹۱۲ را منتشر کرده‌است . اینشتین در نامه‌های خود به همسر دومش السا و دختر وی مارگوت ادعا می‌کند که زنان توجه بسیاری به وی می‌کنند . یکی از معشوقه‌های وی، که یک برلینی سرشناس با نام اتل میچانوسکی بیان داشته که وی مرا تا انگلیس تعقیب کرده، و این کار او غیرقابل تحمل شده‌است . بیماری اسکیزوفرنی ادوارد پسر اینشتین به شدت وی را عذاب می‌داد، و او بارها گفته بود بهتر بود ادوارد هیچگاه به دنیا نمی‌آمد . اینشتین دخترخوانده خود را می‌ستود و در نامه‌اش به السا در سال ۱۹۲۴، نوشت : « به اندازه دختر خودم، یا شاید بیشتر، مارگوت را دوست دارم، و کسی چه می‌داند اگر من پدر او بودم چه بچه بداخلاقی از وی پدید می‌آمد . » این نامه‌ها به عنوان شاهدی برای تکذیب ادعاها در مورد بی‌مهری اینشتین به خانواده‌اش به کار رفته‌است . حقوق معنوی اینشتین دارایی‌ها، و نیز استفاده از تصویر خود را به دانشگاه عبری بیت‌المقدس وقف کرده‌است .اینشتین در طول حیات خود از دانشگاه حمایت بسیاری کرده و این حمایت از طریق حق امتیازاتی که از طریق امتیازدهی به فعالیت‌ها دریافت می‌شود ادامه دارد . آژانس روجر ریچمن به عنوان کارگزار دانشگاه عبری بیت‌المقدس صادرکننده پروانه استفاده تجاری از نام آلبرت اینشتین و تصاویر مربوط به وی و دیگر تصاویر شبیه به آن است .این آژانس به عنوان دارنده اصلی پروانه می‌تواند استفاده تجاری از نام اینشتین را که از معیارهای خاصی متابعت نمی‌کند کنترل کند( مثلاً زمانی که نام اینشتین به عنوان یک نشان تجاری به کارمی‌رود باید به همراه آن، نشان ™ به کار رود ).از ماه می، ۲۰۰۵، کوربیس آژانس روجر ریچمن را در اختیار گرفت . افتخارات آلبرت اینشتین شماری از افتخارات خود را پس از مرگ به دست آورده‌است . به عنوان مثال: در سال ۱۹۹۹، تایم اینشتین را مرد قرن نامید. همچنین در سال ۱۹۹۹، نظرسنجی گالوپ اینشتین را چهارمین مرد محبوب جهان در قرن بیستم معرفی کرد محبوبترین. یونسکو به مناسبت صدمین سال مقالات نسبیت خاص، اثر فوتوالکتریک و اثر براوانی سال ۲۰۰۵ را سال جهانی فیزیک نامید. آکادمی ملی علوم تندیس برنز یادبود آلبرت اینشتین را در محوطه مقر این آکادمی، در واشنگتن نصب کرده‌است . از جمله همنام‌های اینشتین می‌توان به این موارد اشاره کرد : واحدی که در نورشیمی مورد استفاده قرار می‌گیرد، اینشتین. عنصر شیمیایی ۹۹، اینشتینیوم. استروئید ۲۰۰۱ اینشتین. جایزه آلبرت اینشتین. جایزه صلح آلبرت اینشتین. دانشکده پزشکی آلبرت اینشتین دانشگاه یشیوا که در سال ۱۹۵۵ افتتاح شده‌است. مرکز پزشکی آلبرت اینشتین در فیلادلفیا، پنسیلوانیا [۴۳] آثار اینشتین اینشتین در طول حیات خود بیش از پنجاه مقاله علمی منتشر کرد. او همچنین آثار غیرعلمی متعددی نیز منتشر کرده‌است، که از آن جمله می‌توان به «درباره صهیونیسم» (۱۹۳۰)، «چرا جنگ؟» (۱۹۳۳، به همراه زیگموند فروید)، «جهانی که من می‌بینم» (۱۹۳۴)، و «پس از سال‌های پایانی من» (۱۹۵۰) اشاره کرد.

جوزف جان تامسون
متولد	۱۸ دسامبر ۱۸۵۶(1856-12-18)
مرگ	منچستر ۳۰ اوت ۱۹۴۰ (۸۳ سال)
محل زندگی	کمبریج
ملیت	انگلیسی
رشته فعالیت	فیزیک
دلیل شهرت	کار بر روی خواص الکتریکی گازها
جوایز	جایزه نوبل فیزیک (۱۹۰۶)
امضا

جوزف جان تامسون فیزیکدان انگلیسی بود که در سال ۱۹۰۶ جایزه نوبل فیزیک را به خاطر کار بر روی خواص الکتریکی گازها به دست آورد.

وی همچنین پدر جرج پاجت تامسون بود که او هم در سال ۱۹۳۷ نوبل فیزیک را گرفت.

آزمایش تامسون (محاسبه نسبت بار به جرم الکترون)

در آزمایش تامسون از اثر میدان الکتریکی و میدان مغناطیسی استفاده شده‌است. دستگاهی که در این آزمایش مورد استفاده قرار گرفته‌است از قسمتهای زیر تشکیل شده‌است:

الف ) اطاق یونش که در حقیقت چشمه تهیه الکترون با سرعت معین می‌باشد بین کاتد و آند قرار گرفته‌است. در این قسمت در اثر تخلیه الکتریکی درون گاز ذرات کاتدی ( الکترون ) بوجود آمده بطرف قطب مثبت حرکت می‌کنند و با سرعت معینی از منفذی که روی آند تعبیه شده گذشته وارد قسمت دوم می‌شود. اگر بار الکتریکی کیو تحت تاثیر یک میدان الکتریکی بشدت ای قرار گیرد، نیروییکه از طرف میدان بر این بار الکتریکی وارد می‌شود برابر است با:

F= q.E

در آزمایش تامسون چون ذرات الکترون می‌باشند کیو مساوی منفی ای بنابراین:

F= -eE

از طرف دیگر چون شدت میدان ای در جهت پتانسیلهای نزولی یعنی از قطب مثبت بطرف قطب منفی است بنابراین جهت نیروی اف در خلاف جهت یعنی از قطب منفی بطرف قطب مثبت می‌باشد. اگرایکس فاصله بین آند و کاتد باشد کار نیروی اف در این فاصله برابر است با تغییرات انرژی جنبشی ذرات . از آنجاییکه کار انجام شده در این فاصله برابراست با مقدار بار ذره در اختلاف پتانسیل موجود بین کاتد وآند بنابراین خواهیم داشت

ev۰ =½m۰v۲

که در آن وی اختلاف پتانسیل بین کاتد و آند ای بار الکترون وی سرعت الکترون و m۰ جرم آن می‌باشد. بدیهی است اگر v۰ زیاد نباشد یعنی تا حدود هزار ولت رابطه فوق صدق می‌کند یعنی سرعت الکترون مقداری خواهد بود که می‌توان از تغییرات جرم آن صرفنظ نمود . بنابراین سرعت الکترون در لحظه عبور از آند بسمت قسمت دوم دستگاه برابر است با:

v = √(۲e v۰/ m۰)

ب) قسمت دوم دستگاه که پرتو الکترونی با سرعت v وارد آن می‌شود شامل قسمتهای زیر است :

۱- یک خازن مسطح که از دو جوشن A وB تشکیل شده‌است اختلاف پتانسیل بین دو جوشن حدود دویست تا سیصد ولت می‌باشد اگر پتانسیل بین دو جوشن را به v۱ و فاصله دو جوشن را به d نمایش دهیم شدت میدان الکتریکی درون این خازن E = v۱/d خواهد بود که در جهت پتانسیلهای نزولی است.

۲- یک آهنربا که در دو طرف حباب شیشه‌ای قرار گرفته و در داخل دو جوشن خازن: یک میدان مغناطیسی با شدت B ایجاد می‌نماید . آهنربا را طوری قرار دهید که میدان مغناطیسی حاصل بر امتداد ox امتداد سرعت - و امتداد oy امتداد میدان الکتریکی - عمود باشد.

پ) قسمت سوم دستگاه سطح درونی آن به روی سولفید آغشته شده که محل برخورد الکترونها را مشخص می‌کند.

وقتی الکترو از آند گذشت و وارد قسمت دوم شد اگر دو میدان الکتریکی و مغناطیسی تاثیر ننمایند نیرویی بر آنها وارد نمی‌شود لذا مسیر ذرات یعنی پرتو الکترونی مستقیم و در امتداد ox امتداد سرعت ) خواهد بود و در مرکز پرده حساس p یعنی نقطه p۰ اثر نورانی ظاهر می‌سازد.

اگر بین دو جوشن خازن اختلاف پتانسیلv۱ را برقرار کنیم شدت میدان الکتریکی دارای مقدار معین E خواهد بود و نیروی وارد از طرف چنین می‌دانی بر الکترون برابر است با FE = e E این نیرو در امتداد oy و در خلاف جهت میدان یعنی از بالا به پایین است.

میدان مغناطیسی B را طوری قرار می‌دهند که برسرعت v عمود باشد . الکترون در عین حال در میدان مغناطیسی هم قرار می‌گیرد و نیرویی از طرف این میدان بر آن وارد می‌شود که عمود بر سرعت و بر میدان خواهد بود . اگر این نیرو را بصورت حاصلضرب برداری نشان دهیم برابر است با:

FM = q.(VXB) در اینجا q = e پس:

FM = q.(VXB)

و مقدار عددی این نیرو مساوی است با F = e v B زیرا میدان B بر سرعت v عمود است یعنی زاویه بین آنها ۹۰ درجه و سینوس آن برابر واحد است. اگر میدان B عمود بر صفحه تصویر و جهت آن بجلوی صفحه تصویر باشد امتداد و جهت نیروی FM در جهت oy یعنی در خلاف جهت FE خواهد بود. حال میدان مغناطیسی B را طوری تنظیم می‌نمایند کهFE = FM گردد و این دو نیرو همدیگر را خنثی نمایند. این حالت وقتی دست می‌دهد که اثر پرتو الکترونی روی پرده بی تغییر بماند پس در این صورت خواهیم داشت:

FM = FE

       e.v.B = e E

       v = E/ B 

چون مقدار E و B معلوم است لذا از این رابطه مقدار سرعت الکترون در لحظه ورودی به خازن بدست می‌اید . حال که سرعت الکترون بدست آمد میدان مغناطیسی B را حذف می‌کنیم تا میدان الکتریکی به تنهای بر الکترون تاثیر نماید . از آنجاییکه در جهت ox نیرویی بر الکترون وارد نمی‌شود و فقط نیروی FE بطور دائم آنرا بطرف پایین می‌کشد لذا حرکت الکترون در داخل خازن مشابه حرکت پرتابی یک گلوله در امتداد افقی می‌باشد و چون سرعت الکترون را نسبتا کوچک در نظر می‌گیریم معادلات حرکت الکترون ( پرتو الکترونی ) در دو جهت ox و oy معادلات دیفرانسیل بوده و عبارت خواهد بود از

m۰(d۲x /dt۲)/span>=۰ در امتداox

 m0d2y /dt2)=e. E      در امتداoy 

با توجه به اینکه مبدا حرکت را نقطه ورود به خازن فرض می‌کنیم اگر از معادلات فوق انتگرال بگیریم خواهیم داشت:

y=(۱/۲)(e.E)t۲/m۰

x=v.t

معادلات فوق نشان می‌دهد که مسیر حرکت یک سهمی است و مقدار انحراف پرتو الکترونی از امتداد اولیه (ox ) در نقطه خروج از خازن مقدار y در این لحظه خواهد بود . اگرطول خازن را به L نمایش دهیم x = L زمان لازم برای سیدن به انتهای خازن عبارت خواهد بود از t = L / v اگر این مقدار t را در معادله y قرار دهیم مقدار انحراف در لحظه خروج از خازن به دست می‌آید:

Y = ½ e( E/m۰) ( L/ v )۲

    e/ m۰ = ( ۲y/ E ) ( v/ L )۲

که در آن v سرعت الکترون که قبلا بدست آمده‌است. L و E بترتیب طول خازن و شدت میدان الکتریکی که هر دو معلوم است پس اگر مقدار y را اندازه بگیریم بار ویژه یا e/m۰ محاسبه می‌شود.

پس از خروج الکترون از خازن دیگر هیچ نیرویی بر آن وارد نمی‌شود بنابراین از آن لحظه به بعد حرکت ذره مستقیم الخط خواهد بود و مسیر آن مماس بر سهمی در نقطه خروج از خازن است . اگر a فاصله پرده از خازن یعنی D P۰ باشد می‌توانیم بنویسیم:

P۰P۱ = y + DP۰ tgθ

tgθعبارتست از ضریب زاویه مماس بر منحنی مسیر در نقطه خروج از خازن و بنابراین مقدار یست معلوم پس باید با اندازه گرفتن فاصله اثر روی پرده( P۰ P۱)به مقدار y رسید و در نتیجه می‌توانیم e/ m۰ را محاسبه نماییم.

مقداری که در آزمایشات اولیه بدست آمده بود ۱۰۸×۷/۱ کولن بر گرم بود مقداریکه امروزه مورد قبول است و دقیقتر از مقدار قبلی است برابر ۱۰۸×۷۵۸۹/۱ کولن بر گرم است.

علاوه بر تامسون، میلیکان نیز از سال ۱۹۰۶ تا ۱۹۱۳ به مدت هفت سال با روشی متفاوت به اندازه گیری بار الکترون پرداخت.

برندگان جایزه ی نول فیزیک (۱۹۰۱ـ ۱۹۲۵)

ویلهلم کنراد رونتگن (۱۹۰۱) · هندریک لورنتز / پیتر زیمان (۱۹۰۲) · هانری بکرل / پیر کوری / ماری کوری (۱۹۰۳) · جان استرات (۱۹۰۴) · فیلیپ لنارت (۱۹۰۵) · جوزف جان تامسون (۱۹۰۶) · آلبرت آبراهام مایکلسون (۱۹۰۷) · گابریل لیپمن (۱۹۰۸) · گولیلمو مارکونی / کارل فردیناند برون (۱۹۰۹) · یوهان دیدریک وان در والس (۱۹۱۰) · ویلهلم وین (۱۹۱۱) · گوستاف دالن (۱۹۱۲) · هایک کامرلینگ اونس (۱۹۱۳) · ماکس فون لائو (۱۹۱۴) · ویلیام لورنس براگ / ویلیام هنری براگ (۱۹۱۵) · چارلز گلوور بارکلا (۱۹۱۷) · ماکس پلانک (۱۹۱۸) · یوهان اشتارک (۱۹۱۹) · شارل ادوارد گیوم (۱۹۲۰) · آلبرت اینشتین (۱۹۲۱) · نیلز بور (۱۹۲۲) · رابرت میلیکان (۱۹۲۳) · کارل مان گیورگ سیگبن (۱۹۲۴) · جیمز فرانک / گوستاو هرتز (۱۹۲۵)

متولد	۳۰ اوت ۱۸۷۱ حومه برایت‌واتر شهر نلسون ساحل شمالی جزیره جنوبی زلاندنو
مرگ	۱۹ اکتبر ۱۹۳۷ کمبریج انگلستان در اثر یک فتق محتقن (گونه‌ای تورم ناشی از انسداد اعضای درونی)
ملیت	زلاندنو
رشته فعالیت	شیمی
جوایز	جایزه نوبل شیمی سال ۱۹۰۸

ارنست رادرفورد ( Ernest Rutherford) فیزیکدانی هسته‌ای اهل نیوزلند بود.

کودکی و نوجوانی

او در تاریخ ۳۰ اوت سال ۱۸۷۱ در حومه برایت‌واتر شهر نلسون واقع ساحل شمالی جزیره جنوبی نیوزلند به دنیا آمد . او چهارمین فرزند از دوازده فرزند جیمز و مارتا رادرفورد نیوزیلندی‌های نسل اول بود که از کودکی از اسکاتلند به زلاند نو آورده شده بودند . خانواده رادرفورد در یک خانواده پر جمعیت دوازده بچه‌ای بود که اعضای آن همه در انجام کارهای روزمره خانواده مشارکت می‌کردند اهل خانه همه افرادی جدی کلیسا رو، خوشحال و با فرهنگ بودند. علاقه مندی رادرفورد به علوم در مرحله زودی بروز کرد. او ده ساله بود که کتاب پرطرفداری بنام خواندنی‌های اولیه در فیزیک تالیف معلمی بنام بالفور استوارت به دست آورد. کتاب استوارت مشابه کتابهای خود آموز فیزیک اموزی بود که در آنها نحوه به نمایش درآوردن اصول پایه فیزیک یا استفاده از اشیای ساده موجود در خانه مانند سکه، شمع، سنگ وزنه و وسایل آشپزخانه به خواننده یاد داده می‌شود . رادرفورد جوان سخت شیفته آن کتاب شده بود نخستین بورس از بورسهای تحصیلی متعدد زندگی خود را در سال ۱۸۸۷ که ۱۶ ساله بود به دست آورد.

تحصیل در دانشگاه

بورس تحصیلی دومی وی را قادر به ثبت نام در دانشکده کنتربوری شهر کرایست‌چرچ کرد که مؤسسه‌ای بود که در سال پیش از تولد خود او بوجود آمده بود. وی رشته‌های تحصیلی اصلی خود را فیزیک و ریاضیات انتخاب کرد که از بخت مساعد در هر دوی آنها معلمان خوبی هم داشت. رادرفورد در پایان دوره آموزشی سه ساله خود درجه کارشناسی ریاضی و فیزیک – ریاضی و (بطور کلی) علوم فیزیکی به پایان رسانید. نکته قابل ذکر در رابطه با زندگی خصوصی وی در ایام اقامت در کریستچرچ اینکه وی در آنجا با ماری نیوتن دختر صاحبخانه خود آشنا و پیبند عشق او شد . رادرفورد در پی انتشار دو مقاله مهم در باره فعالیت تشعشعی مواد در سال ۱۸۹۵ بر خلاف دوم شدن در گزینش جایزه مهمی به شکل یک بورس تحصیلی دریافت کرد مقررات اعطای جایزه حق انتخاب مؤسسه آموزشی را به خود برنده جایزه می‌داد که رادرفورد آزمایشگاه کاوندیش دانشگاه کمبریج به مدیریت جی .جی تامسون(صاحب نظر پیشتاز جهان در زمینه الکترومغناطیس) را برگزید در آن سال ویلهلم کنراد رونتگن فیزیکدان آلمانی موفق به کشف اشعه ایکس شد کشف مهم دیگری که منجر به شروع کار اصلی رادرفورد شد.

کارهای علمی

مدل اتمی رادرفورد در مقایسه با مدل تامسون

کشف هانری بکرل فرانسوی در سال ۱۸۹۸ بود . رادرفورد در سال ۱۸۹۵ به آزمایشگاه کاوندیش دانشگاه کمبریج آمد تا در آنجا تحت مدیریت جی.جی تامسون مشغول به کار شود تامسون که استاد فیزیک تجربی بود رادرفورد را فعالانه در آزمایشگاه به کار گرفت رادرفورد در اوایل کار تحقیقاتی خود با انجام آزمایشی که فکر آن از خود وی بود دو تابش رادیواکتیوی ناهمانند شناسایی کرد او پی برد که بخشی از تابش با برگه‌ای به ضخامت یک پانصدم سانتی متر قابل ایستادن بود اما برای متوقف کردن بخش دیگر برگه‌های بس ضخیم تری لازم بود او اولین اشعه‌ای را که تابشی با بار الکتریکی مثبت و یونیده کننده‌ای قوی بود و به سهولت در مواد جذب می‌شد اشعه آلفا نام داد. اشعه دوم را که تابشی بار الکتریکی منفی بود و تشعشع کمتری ایجاد می‌کرد اما قابلیت نفوذ آن در مواد زیاد بود اشعه بتا نامید . تابش نوع سومی که شبیه پرتوهای ایکس بود در سال ۱۹۰۰ به‌وسیله پل اوریچ ویلارد(فیزیکدان فرانسوی) کشف شد این پرتو نافذترین تابش را داشت. طول موج آن بسیار کوتاه و بسامد آن فوق العاده زیاد بود تابش جدید، پرتو گاما نام گرفت. رادرفورد و همکارانش کشف کردند که فعالیت تشعشعی طبیعی مشهود در اورانیوم : فرآیند خروج ذره آلفا از هسته اتم اورانیوم بصورت یک هسته اتم هلیم و بر جای ماندن اتمی سبکتر از اتم اورانیوم در اورانیوم به ازاء هر خروج ذره آلفا از آن است از کشف آنها نتیجه گیری شد که رادیوم تنها عنصر از شرته عناصر حاصل از فعالیت تشعشعی اورانیوم است.

رادرفورد در سال ۱۹۰۳ به عضویت انجمن سلطنتی لندن در آمد و در سال ۱۹۰۴ نخستین کتاب خود به نام فعالیت تشعشعی را که امروزه از کتب کلاسیک نوشته شده در آن زمینه شناخته می‌شود، منتشر کرد شهرت رو به افزون رادرفورد در جوامع علمی سبب شد که از طرف دانشگاه‌ها تصدی کرسی‌های زیادی به وی پیشنهاد شود او در سال ۱۹۰۷ به انگلستان بازگشت تا تصدی مقام مذکور را در دانشگاه منچستر به عهده بگیرد رادرفورد در دانشگاه منچستر رهبر گروهی شد که به سرعت دست به کار تدوین نظریه‌های تازه در باره ساختار اتم شد آن دوره پر ثمرترین دوره زندگی دانشگاهی او بود رادرفورد به پاس کوششهای علمی خود در دانشگاه منچستر نشانها و جوایز زیادی دریافت کرد که دریافت جایزه نوبل سال ۱۹۰۷ در شیمی نقطه اوج آن بود این نشان افتخار را البته برای کارهایی که در کانادا در زمینه فعالیت تشعشعی عناصر کرده بود به او دادند بزرگ‌ترین دستاورد رادرفورد در دانشگاه منچستر کشف ساختار هسته اتم بود پیش از رادرفورد اتم به گفته خود او یک موجود نازنین سخت و قرمز و یا به حسب سلیقه خاکستری بود اما اینک یک منظومه شمسی بسیار ریز متشکل از ذرات بی شمار بود که مظنون به نهفته داشتن اسرار ناگشوده متعدد دیگر در سینه هم بود.

مرگ

رادرفورد در سال ۱۹۳۷ در اثر یک فتق محتقن(گونه‌ای تورم ناشی از انسداد اعضای درونی) که به خاطر سقوط وی از درخت در هنگام هرس کردن آن اتفاق افتاد، در گذشت. او در آن هنگام ۶۶ ساله و هنوز سرزنده و قوی بود. سهم رادرفورد در شکل گیری درک کنونی ما از ماهیت ماده از هر کس دیگری بیشتر است. او اشکارا بزرگ‌ترین فیزیکدان آزمایشگری بود که تا آن زمان جهان به خود دیده بود. دهها انجمن علمی و دانشگاه به او عضویت و درجات دانشگاهی افتخاری داده اند و او را پدر انرژی هسته‌ای نامیده اند./

یادبودها

• 

  تمبر یادبود ارنست رادرفورد - انتشار در سال ۱۹۷۱ - شوروی

• 

  تمبر یادبود ارنست رادرفورد - انتشار در سال ۲۰۰۱ - آنتیگوا و باربودا

• 

  تمبر یادبود ارنست رادرفورد - انتشار در سال ۲۰۰۱ - کنگو

• 

  تمبر یادبود ارنست رادرفورد - انتشار در سال ۲۰۰۶ - جیبوتی

برندگان جایزه ی نول شیمی ( ۱۹۲۵-۱۹۰۱ )

۱۹۰۱: یاکوبوس هنریکوس وانت‌هوف (۱۹۰۱) • هرمان امیل فیشر (۱۹۰۲) • سوانت آرنیوس (۱۹۰۳) • ویلیام رمزی (۱۹۰۴) • آدولف فون بایر (۱۹۰۵) • هانری مواسان (۱۹۰۶) • ادوارد بوخنر (۱۹۰۷) • ارنست رادرفورد (۱۹۰۸) • ویلهلم اوستوالد (۱۹۰۹) • اوتو والاش (۱۹۱۰) • ماری کوری (۱۹۱۱) • ویکتور گرینیارد / پل ساباتیه (۱۹۱۲) • آلفرد ورنر (۱۹۱۳) • تئودور ویلیام ریچاردز (۱۹۱۴) • ریچارد ویلشتتر (۱۹۱۵) • فریتس هابر (۱۹۱۸) • والتر نرنست (۱۹۲۰) • فردریک سودی (۱۹۲۱) • فرانسیس ویلیام آستون (۱۹۲۲) • فریتز پرگل (۱۹۲۳) • ریچارد ژیگموندی (۱۹۲۵)

چارلز داروین در سال ۱۸۶۹ (عکس از جولیا مارگارت کامرون)
زادروز	۱۲ فوریه ۱۸۰۹ مونت‌هاوس، شروزبری، استان شراپ‌شایر، انگلستان
درگذشت	۱۹ آوریل ۱۸۸۲ (در سن ۷۳ سالگی) داون‌هاوس، داون، استان کِنت، انگلستان
محل زندگی	انگلستان
ملیت	بریتانیایی
نقش‌های برجسته	شکل‌دهی و گسترش نظریه انتخاب طبیعی
آثار	منشأگونه ها (۱۸۵۹)، تبار انسان (۱۸۷۱)
همسر	اِما داروین (در اصل اِما وجوود)(۱۸۹۶-۱۸۰۸)
فرزندان	ویلیام اراسموس (۱۹۱۴-۱۸۳۹)، آنه الیزابت (۱۸۵۱-۱۸۴۱)، مری الانر (۱۸۴۲)(فوت در نوزادی)، هنریتا اِما(مشهور به اتی) (۱۹۲۹-۱۸۴۳)، جرج هاورد (۱۹۱۲-۱۸۴۵)، الیزابت (مشهور به بسی) (۱۹۲۶-۱۸۴۷)، فرانسیس (۱۹۲۵-۱۸۴۸)، لئونارد (۱۹۴۳-۱۸۵۰)، هوراس (۱۹۲۸-۱۸۵۱)، چارلز ورینگ (۱۸۵۸-۱۸۵۶)
والدین	رابرت داروین (پدر) و سوزانا وجوود
جایزه‌ها	مدال سلطتنی (۱۸۵۳)، مدال ولاستن (۱۸۵۹)، مدال کاپلی (۱۸۶۴)

چارلز رابرت داروین (به انگلیسی: Charles Robert Darwin) (زادهٔ ۱۲ فوریه ۱۸۰۹ – درگذشتهٔ ۱۹ آوریل ۱۸۸۲)، زیست‌شناس بریتانیایی و واضع نظریه تکامل زیست‌شناختی است. او از اعضای انجمن سلطنتی بریتانیا بود.

از کودکی تا دانشگاه

چارلز داروین در ۱۲ فوریه ۱۸۰۹ در خانوادهٔ پزشکی ثروتمند از شروزبری در ناحیهٔ شراپشایر در انگلستان دیده به جهان گشود. او پنجمین از شش فرزند خانواده بود. پدرش رابرت داروین و مادرش سوزانا وِجوُود هر دو از خانواده‌های اصیل انگلیسی مسیحی یونیتارین بودند.

وقتی داروین هشت سال داشت مادرش درگذشت. یک سال بعد او را برای تحصیل به مدرسه شبانه‌روزی در شهر همسایه فرستادند. در ۱۸۲۵ پس از صرف یک سال کارآموزی در کنار پدرش برای تحصیل پزشکی به دانشگاه ادینبرو رفت. اما خشونت عملیات جراحی باعث شد که از پزشکی بیزار شود و در عوض نزد یک برده سیاهپوست آزاد شده به نام جان ادمونستن به آموختن تاکسیدرمی مشغول شود. داروین شیفته داستان‌هایی بود که ادمونستن از جنگل‌های بارانی آمریکای جنوبی برایش تعریف می‌کرد.

یک سال بعد داروین یکی از اعضای فعال انجمن دانشجویی طبیعی‌دانان و شاگردی مستعد در مکتب رابرت ادموند گرانت، یکی از پیشگامان نظریهٔ فرگشت بود. وی همچنین در کلاس‌های تاریخ طبیعی رابرت جیمسون در زمینهٔ جغرافیای چینه‌شناختی شرکت می‌کرد و طریقهٔ طبقه‌بندی گیاهان را در موزهٔ بزرگ دانشگاه ادینبورگ می‌آموخت.

در سال ۱۸۲۷ پدر ناخشنود از این که پسر جوانش به پزشکی علاقه‌ای نشان نمی‌دهد، نام او را در کالج کریست دانشگاه کیمبریج نوشت تا در لباس روحانیت در آید.

داروین در جوانی

پس از دانش‌آموختگی، داروین و همکلاسی‌هایش تصمیم گرفتند که برای مطالعه تاریخ طبیعی مناطق گرمسیر به جزایر مادیرا سفر کنند. وی برای کسب آمادگی بیشتر در کلاس‌های جغرافیای جناب کشیش ادام سجویک نامنویسی کرد اما هنگامی که به همراه او برای نقشه‌برداری از لایه‌های صخره‌ای ولز در آن ناحیه به سر می‌برد خبر لغو سفر به او رسید. داروین در راه بازگشت به خانه بود که نامهٔ دیگری دریافت کرد: نیروی دریایی به دنبال یک طبیعیدان می‌گشت که ناخدا رابرت فیتزروی را در یک سفر اکتشافی به آمریکای جنوبی همراهی کند و هنسلو، داروین را پیشنهاد کرده بود. این سفر برای داروین فرصتی گرانبها بود تا علائقش را به عنوان طبیعیدان دنبال کند.

پدر ابتدا این سفر را بیهوده می‌دانست و با آن مخالف بود ولی با اصرار برادر همسرش جوزیا وجوود در نهایت با تصمیم پسرش موافقت کرد. این سفر نه دو سال که پنج سال به درازا کشید.

سفر با بیگل

مسیر سفر داروین با کشتی بیگل

سفر با کشتی بیگل پنج سال به طول انجامید. داروین بیشتر این مدت را صرف پویش‌های زمین‌شناختی، بررسی سنگواره‌ها و مطالعه بر روی ارگانیسم‌های زنده کرد. او از موجودات زنده آمریکای جنوبی هزاران نمونه گرد آورد که بسیاری از آنها تا آن زمان برای دانشمندان غربی ناشناخته بودند. همه این‌ها به علاوه یادداشت‌های مفصلی که داروین از مشاهدات خود تهیه کرده بود، در نظریه‌پردازی‌های آینده او بسیار به کار آمدند.

دستاوردهای علمی پیش از ارائه نظریه فرگشت

در تمام طول سفر، داروین همواره از حمایت‌های استاد سابقش برخوردار بود. هنسلو ترتیب چاپ نوشته‌های داروین را می‌داد و سنگواره‌های جمع‌آوری شده را در اختیار طبیعیدانان معتبر می‌گذاشت؛ بطوریکه وقتی در دوم اکتبر ۱۸۳۶ بیگل به بریتانیا بازگشت، داروین در جمع دانشمندان شهرتی پیدا کرده بود. او پس از دیداری از خانه و ملاقات با پدر به لندن رفت و گروهی از بهترین طبیعیدانان را گرد آورد تا بر روی نمونه‌های گیاهی، جانوری و زمین‌شناختی جمع‌آوری شده مطالعه کنند. هنسلو داروین را به ریچارد اوون زیست‌شناس معروف معرفی کرد. وقتی اوون در کالج پادشاهی جراحان بر روی مجموعه سنگواره‌های داروین کار کرد با کمال شگفتی متوجه شد که آن متعلق به گونه‌هایی از جوندگان غول‌پیکر و تنبل‌هاست که نسلشان منقرض شده‌است. این کشف بیش ازپیش بر اعتبار داروین افزود.

در ۱۷ فوریه ۱۸۳۷ لایل سخنرانی خود در مقام رئیس انجمن زمین‌شناسی را به یافته‌های ریچارد اوون درباره مجموعه سنگواره‌های داروین اختصاص داد با این مضمون که گونه‌های منقرض شده با گونه‌های فعلی همان منطقه در ارتباطند. در همان جلسه داروین به عنوان عضو شورای انجمن زمین‌شناسی برگزیده شد.

نگارش کتابی درباره زمین‌شناسی آمریکای جنوبی و تألیف کتاب چند جلدی «جانورشناسی کشتی بیگل» از جمله دیگر پروژه‌هایی بود که داروین در آن مشارکت کرد.

فعالیت‌های علمی شدید داروین تا اواسط ۱۸۳۷ ادامه یافت. در این زمان او به توصیه پزشکان از فشار کار کم و برای استراحت در ییلاق اقامت کرد.

این مرخصی یک ساله فرصت مناسبی برای وی بود تا بیش از پیش روی موضوع مورد علاقه‌اش یعنی تحقیق در مورد نظریه فرگشت متمرکز شود.

پیدایش نظریه تکامل

داروین ابتدا به هیچ وجه در پی به چالش کشیدن فرضیهٔ ثبات گونه‌ها نبود ولی ادامهٔ تحقیقات سؤالات بی‌پاسخ زیادی پیش پایش می‌گذاشت. یک سال پیش از شروع سفر، کتاب جنجال‌برانگیزی از چارلز لایل منتشر شده بود به نام «اصول زمین‌شناسی» که داروین نسخه‌ای از آن را همراه خود داشت. نویسنده در این کتاب مدعی شده بود که سطح زمین بر اثر فرآیندهای تدریجی تغییر می‌کند و دگرگونی پوسته زمین جریانی یکنواخت در طبیعت در طول تاریخ این کره‌است. وی توضیح می‌دهد که هر نوع موجود زنده ابتدا در مرکزی رشد می‌کند و از آن نقطه پخش شده‌است و نشان داد که مدتی دوام آورده تا تدریجاً از بین رفته و جای خود را به انواع دیگر داده‌است و آن را اصل مراکز آفرینش می‌نامد. از این رو او نتیجه گرفت که پیدایش انواع جدید جریانی پیوسته و یکنواخت در طول تاریخ زمین است. این نظریات که کاملاًً بر خلاف باورهای رایج زمانه بود، سر و صدای زیادی در محافل علمی برانگیخت. داروین با بررسی لایه‌های سنگی و سنگواره‌ها در نقاط مختلف شواهد زیادی در تأیید نظریات لایل یافت. در جزایر گالاپاگوس او فسیل‌هایی بسیار نزدیک ولی نه کاملاً همانند با اشکال زنده پیدا کرد. وی مشاهده کرد که لاک‌پشت‌های ساکن در هر جزیره اندکی با لاک‌پشت‌های جزیره مجاور متفاوتند و سهره‌های جزیره‌های مختلف تفاوت کمی با یکدیگر دارند. از نظر داروین بهترین توضیح آن بود که گونه‌ها تغییر می‌کنند و اعضای هر گونه نیای مشترکی دارند.

چهل سال پیش از او دانشمندی به نام تامس مالتوس در مقاله‌ای مدعی شده بود که سرعت رشد جمعیت آدمیان بیش از میزان تولید غذاست و چنانچه جمعیت بشر به طریقی کنترل نشود، با گذشت چند دهه غذای کافی برای همگان وجود نخواهد داشت و آدمی مجبور است برای به دست آوردن آن مبارزه کند.

داروین دریافت که آموزه‌های مالتوس نظریات او را تکمیل می‌کند. او نتیجه گرفت که پس از ایجاد تغییر در موجودات زنده، انواعی که با محیط طبیعی ناسازگار گشته‌اند حذف می‌شوند و انواعی که تغییراتشان آن‌ها را با محیط طبیعی سازگارتر کرده‌است، جای آن‌ها را می‌گیرند. داروین این پدیده را انتخاب طبیعی نامید.

از سال ۱۸۳۶ تا ۱۸۵۸ داروین مخفیانه و در اوقات فراغت روی نظریهٔ انقلابیش کار می‌کرد. او دیگر به وجود فرگشت موجودات زنده یقین پیدا کرده بود ولی از آن بیم داشت که با علنی کردن آن از سوی گروه‌های تندرو به کفرگویی متهم شود. او که می‌دانست با مطرح شدن نظریه‌اش چه جنجالی در جامعه و محافل علمی بر پا می‌شود، کوشید با انجام دادن آزمایش‌های فراوان روی گیاهان و جانوران و استفاده از تجربیات پرورش‌دهندگان کبوتر و خوک شواهد کافی و علمی برای نظریه‌اش فراهم آورد.

ارائه نظریه فرگشت

داروین به شکل یک کَپی که در واکنش به انتشار انشقاق انسان کشیده شده‌است.(از هورنت، ۲۲ مارس ۱۸۷۱)

صفحه اصلی کتاب منشاء گونه‌ها (۱۸۵۹)

پژوهش‌های داروین به آرامی پیش می‌رفت. در سال ۱۸۴۲ مقاله خلاصه‌ای از نظریه‌اش تألیف کرد و در سال ۱۸۴۴ رساله‌ای ۲۴۰ صفحه‌ای درباره انتخاب طبیعی نوشت. با وجود اصرار دوستان، وی همچنان در انتشار گسترده نظریاتش مردد بود و نتایج تحقیقات خود را فقط با برخی همکاران نزدیکش همچون چارلز لایل و جوزف هوکر در میان می‌گذاشت؛ اما دریافت نامه‌ای در ژوئن ۱۸۵۸ داروین را واداشت تا تردیدهایش را کنار بگذارد. نویسنده نامه زیست‌شناس جوانی بود به نام آلفرد راسل والاس که در بورنئو کار می‌کرد. او نیز درباره فرگشت به همان اندیشه‌های داروین رسیده بود. داروین ظرف دو هفته مقاله‌ای تهیه کرد و همراه با مقاله والاس به انجمن علمی لینیان فرستاد. دوستانش ترتیبی دادند که هر دو مقاله با هم عرضه شود اما همراه با مدارکی که حق تقدم داروین را ثابت کند. داروین که اراده‌اش بر اثر آگاهی از وجود رقابت برانگیخته شده بود پس از ارائه مقاله شروع به نوشتن کتابی کرد با عنوان « پیرامون آغاز گونه‌ها به وسیله انتخاب طبیعی یا بقای نژادهای اصلح در تنازع برای بقا ». در این کتاب که بعدها به عنوان « آغاز گونه‌ها » مشهور شد، وی کوشید نظریه فرگشت به وسیله انتخاب طبیعی را توضیح دهد و مدارک علمی برای آن ارائه کند.

نظریهٔ داروین-والاس

نظریهٔ داروین-والاس بر اساس سه مشاهده و دو نتیجهٔ کلی حاصل از این مشاهده‌ها، پایه گذاری شده‌است.

• مشاهده: اگر مقاومت محیطی نباشد، هر نوع جانداری، به قاعده تصاعد هندسی افزایش می‌یابد. به گفته دیگر، جمعیتی که در سال اول تعداد افرادش را دو برابر می‌سازد، بالقوه می‌تواند تعداد افرادش را در سال دوم، چهار برابر و در سال سوم، هشت برابر کند.
• مشاهده: اما در طبیعت، اگرچه گاه تغییراتی در اندازه جمعیت گونه‌ها رخ می‌دهد، اندازه جمعیت هر گونه از جانداران، در خلال مدتی طولانی ثابت می‌ماند.

نتیجه: پیداست که همهٔ گامت‌ها به زیگوت تبدیل نمی‌شوند، همهٔ زیگوت‌ها به صورت جانداران بالغ در نمی‌آیند و همهٔ افراد بالغ باقی نمی‌مانند و تولید مثل نمی‌کنند. بنابراین بایستی تنازع برای بقا در میان باشد.

• مشاهده: همهٔ افراد یک نوع جاندار نظیر یکدیگر نیستند، بلکه نسبت به هم تفاوت‌های فردی عمده‌ای نشان می‌دهند.

نتیجه: بنابراین، در تنازع بقا، افرادی که دارای تفاوت‌های مساعدترند، مزیتی در رقابت با دیگران خواهند داشت. پس تعداد بیشتری از آن‌ها باقی می‌مانند و فرزندان پرشمارتری تولید خواهند کرد.

چنان‌که دیده می‌شود، داروین و والاس محیط را علت اصلی انتخاب طبیعی می‌دانستند، یعنی محیط کم کم جانداران دارای صفات نامساعد را از میان می‌برد و جانداران دارای صفات مساعد را حفظ می‌کند. پس از گذشت نسل‌های زیاد و متوالی و تاثیر مداوم انتخاب طبیعی، سرانجام گروهی جاندار یک صفت یا تعدادی صفات جدید و مساعد را به درجه‌ای خواهد رساند که به صورت گونه‌ای جدید، از گونهٔ اجدادی ظاهر خواهد شد.

آنچه که داروین گفت

داروین از روی آزمایش‌هایش در مورد پرورش جانوران و مشاهده‌ی طبیعت متوجه شد مه زادگانی بیشتر از آنچه زنده می‌مانند به وجود می‌آیند. این موضوع در مورد گیاهان و جانوران از درختان تا فیل‌ها و هرچه که بین آنهاست، صادق بود. بعضی از جانوران میلیون‌ها تخم با هزاران لارو تولید می‌کنند، و برخی گیاهان میلیون‌ها هاگ یا دانه ایجاد می‌کنند، اما خوشبختانه کثریت عظیمی از این تولیدمثل اضافی به دوران بلوغ نمیرسد.

نیروی مشاهده‌ی صبورانه و دقیق داروین منتهی به تشخیص این شد که در طبیعت تفاوت‌هایی وجود دارد. در توله‌های یک سگ، بچه‌های ماهی کپور، افراد کشتی‌چسب یا گل ثعلب هیچگاه دو فرد شبیه همدیگر نیستند. جوانه زدن دانه‌های یک گیاه، نهال‌های متفاوتی به وجود می‌‌آورند. نبوغ داروبن در این بود که فهمید این تولیدمثل اضافی تفاوت‌ها مربوط می‌شود. سرانجام او به این تشخیص رسید که برای به دست آوردن منابع در طبیعت رقابت وجود دارد و این‌که تفاوت‌هایی که بهتر از همه بامحیط خو سازگاری یافته‌اند افرادی را که کمتر سازگاری یافته‌اند از میدان به در می‌کنند.

از آنجایی که محیط زیست این انتخاب را انجام می‌دهد، او آن را انتخاب طبیعی نامید در برابر انتخاب مصنوعی که توسط پرورش دهندگان انجام می‌شود. این فرایند به انشقاق همراه با تغییر منجر می‌شود که تعریف او از تکامل بود. امروزه از دانش ژنتیک، که در زمان داروین ناشناخته بود، برای درک شیوه‌ی کار این فرایند استفاده می‌شود. انشقاق همراه با تغییر را می‌توان به شکل تغییر در تکرر ژن‌ها توصیف کرد، تغییری در نسبت یک ‌ژن تغییر یافته در بینن تمام شکل‌های احتمالی دیگر همان ژن. انتخاب طبیعی تولید مثل افتراقی است. با بیان دیگر، در یک محیط زیست یک شکل بیشتراز شکل‌های دیگر زادگان خود را به جا میگذارد. محیط زیست عامل انتخاب کننده است.

داروین هیچ اطلاعی از منبع این تغییرات نداشت و هیچ راهی وجود نداشت تا او بفهمد که این تغییراتی را که او در آزمایش‌هایش بر روی پرورش جانوران مشاهده می‌کند اشتباه‌های شیمیایی، یا تغییر‌های ناگهانی موروثی در یک ژن (جهش) هستند.

به طور خلاصه تکامل عبارت است از انشقاق همراه با تغییر (تغییر در توالی ژن‌ها) که در اثر انتخاب طبیعی (تولیدمثل افتراقی) پیش می‌آید، و بر روی تغییراتی که در نتیجه جهش و عوامل دیگر ایجاد شده است اثر میگذارد، در حالی که محیط زیست کار انتخاب طبیعی را انجام می‌دهد.