پژوهش های نوین فیزیک

---

جنگل کاسف با مساحتی بالغ بر 12 هکتار در فاصله¬ی 20 کیلومتری شمال شهرستان بردسکن، بین "30 و '52 و °57 تا "00 و '00 و °58 طول شرقی و "30 و '22 و °35 تا "00 و '30 و °35 عرض شمالی، در منطقه¬ای کوهستانی و خشک با حداقل دمای 10- و حداکثر دمای 45+ ومیزان بارش متوسط 155 میلیمتر در سال، در ارتفاع 1580 تا 1630 متر از سطح دریا با شیب 15% در جهت غربی شرقی واقع شده است. پوشش گیاهی این منطقه در پاییز 1391، پس از نمونه برداری هایی در بهار و پاییز 1391 به روش فلوریستیک مطالعه و سپس شکل¬های زیستی و پراکنش جغرافیایی آن¬ها تعیین شد. به طور کلی در منطقه، 69 گونه متعلق به 29 تیره وجود دارد که25 تیره دولپه¬ای و 3 تک¬لپه¬ای هستند و یک تیره¬ نیز متعلق به بازدانگان است. بزرگترین تیره¬ها نعناع (Lamiaceae) با 11 گونه، کاسنی (Asteraceae) با 9 گونه و تیره میخک (Caryophyllaceae) با 5 گونه می¬باشند. شکل¬های زیستی عمده منطقه عبارتند از: تروفیت¬ها با 36% (25 گونه)، همی¬کریپتوفیت¬ها 29% (20گونه)، کامفیت¬ها 16% (11گونه)، فانروفیت¬ها 13% (9گونه) و کریپتوفیت¬ها با 6% (4 گونه). درصد بالای همی¬کریپتوفیت¬ها نشان دهنده¬ی اقلیم سرد و کوهستانی منطقه است و درصد بالای تیره کاسنی و حضور گونه¬هایی همچون اسپند (Peganumharmala) نشان از تخریب¬ بالای پوشش گیاهی و عدم نظارت و مدیریت مناسب بر محیط زیست این منطقه دارد.

---

اثرات ناشی از کاهش لایه اوزون و افزایش اشعه فرابنفش امروزه توسط بسیاری از محققان مورد بررسی قرار گرفته است. هدف این مطالعه بررسی تاثیر پرتو UV-B بر روی گیاه بادرنجبویه (Melissa Officinalis L.) و تاثیر سالیسیلیک اسید و میدان مغناطیسی در کاهش اثرات زیانبار این پرتو بر این گیاه بود. گیاهان بادرنجبویه به مدت 60 روز در شرایط گلخانه¬ای کشت یافتند. تیمار فرابنفش بعد از مرحله 6 برگی اعمال گردید و پرتو UV-B به مدت 15 روز و هر بار به مدت 20 دقیقه اعمال گردید. اسید سالیسیلیک نیز بعد از مرحله 6 برگی با غلظت 1 میلی¬مولار به مدت یک هفته روی گیاهان پاشیده شد. تیمار میدان مغناطیسی به مدت یک ساعت و با شدت¬های 0، 40 و 85 میلی¬تسلا اعمال گردید. نتایج نشان داد که پرتو UV-B باعث کاهش وزن تر و خشک، رشد طولی ریشه و اندام هوایی شد. این پرتو همچنین میزان رنگیزه¬های فتوسنتزی (کلروفیل a، کلروفیل b و کاروتنوئید) میزان قندها و پروتئین¬های محلول را کاهش دادند. میزان فنیل¬آلانین آمونیا¬لیاز و ترکیبات جاذب UV نیز تحت تاثیر پرتوهای UV-B افزایش نشان داد. بررسی نتایج نشان داد تیمار با سالیسیلیک اسید و میدان مغناطیسی باعث تخفیف آسیب¬های ناشی از اعمال پرتوهای UV-B در گیاه شد و توانست فاکتورهایی که تحت تابش های فرابنفش تغییر یافته بودند را جبران کند. که در اثر پرتو UV-B به وجود آمده بودند و توانستند فاکتورهایی که تحت تابش های فرابنفش تغییر یافته بودند را جبران کنند.

---

پدیکولاریس1 با 600-800 گونه، سرده‌ی نیمه انگلی است که اکثراً در مناطق سرد و کوهستانی نیمکره‌ شمالی پراکنش دارد. در این مطالعه کلالۀ 9 گونه از این سرده در فلور ایران به وسیله میکروسکوپ الکترونی مورد مطالعه قرار گرفت. سطح کلاله در پدیکولاریس پیکنانتا و پدیکولاریس ویلهلمسیانا مسطح است، در پدیکولاریس کابولیکا، پدیکولاریس کائوکازیکا، پدیکولاریس رشینگری، پدیکولاریس سیبتورپی، پدیکولاریس کوندنساتا و پدیکولاریس اشتروسی به شکل نیمه کروی بوده و در پدیکولاریس رینانتوئیدس مخروطی شکل است. به منظور تعیین روابط بین گونه‌ها، عددی با استفاده از 44 صفت کمی و کیفی ریخت‌شناسی، تشریحی و گرده‌ شناسی انجام گرفت و نمودارهای حاصل از دو روش UPGMA و PCA ترسیم و روابط بین گونه‌ها مشخص شد. براساس نتایج حاصل از آنالیز، صفاتی مانند ضخامت پریکارپ میوه، ضخامت پارانشیم حفره‌ای در برگ، ارتفاع ساقه، ضخامت پوست ساقه، ضخامت کل ساقه و طول رگبرگ میانی از جمله صفاتی هستند که با وجود میزان تغییرپذیری بالا، می‌توانند در شناسایی گونه‌ها و تعیین میزان شباهت بین آنها مفید باشند.

---

Free radicals especially various kind of active oxygens, with destruction of biomolecules such as DNA and proteins, are believed to be the cause of many cancers. In search for antioxidative reagents, it seems that use of natural antioxidants especially those from plants, are of special interest. Salvia leriifolia Benth, from Lamiaceae (syn. Labiatae) family, is a native plant of Iran ( North of Khorasan) and Afghanestan with significant applications in medicine, pharmacology, and food industry. The aim of current investigation, was to recognize the composition of essential oil of S. leriifolia and perform a comparative study on the antioxidant properties of the extracted essence from plants grown in two regions of Khorasan (Neyshabour and Bajestan). According to Gas Chromatography – Mass spectrophotometric analysis, 1,8 Cineole, &alpha-Pinene and &beta-Pinene, were main components of the essential oilAntioxidant activity of essential oil were measured by three different methods, TBARS and BCB (two lipid systems) and DPPH (aqueous system). Antioxidative properties of the essence in both former methods were higher than DPPH assay. It was found that the total essential oil and its pure constituents have a significant antioxidant effect when tested by each method, respectively. BCB assay was the most appropriate method for measurement of antioxidant activity. The antioxidant concentrations influenced its antioxidant power, too. The essence of plants collected from Neyshabour showed stronger antioxidative effect compared to those from Bajestan.

---

دلتاها از مهم ‌ترین واحدهای ریخت شناسی محسوب می شوند که تأثیر زیادی در فعالیت‌های کشاورزی، استخراج معادن، مدیریت سواحل و غیره دارند. علیرغم وجود منابع آب و خاک مناسب در دلتاها، پدیده‌های محیطی گوناگونی مانند تغییرات آب‌و‌هوایی و تغییرات سطح اساس دریاها آن‌ها را تحت تأثیر قرار می‌دهد. اثر این تغییرات بر ویژگی‌های فیزیکی، شیمیایی، کانی‌شناسی رسوبات ظاهر می‌شود. بنابراین پژوهش پیش‌رو با هدف تحلیل محیط‌های رسوب‌گذاری دلتای رودخانه کرخه بر اساس ویژگی‌های شیمیایی رسوبات دیرینه انجام شد. بدین منظور پس از پردازش داده‌های رقومی، تهیه نقشه ژئومورفولوژی و بازدید اولیه از منطقه، محیط‌های رسوب‌گذاری و محل‌های مغزه‌گیری مشخص شدند. مغزه‌گیری با یک دستگاه ماشین حفاری دورانی و به صورت پیوسته، تا عمق ده متری در دو محل رفیع و جفیر انجام شد. از میان مغزه‌ها، تعداد 20 نمونه برای انجام آزمایش‌های کانی شناسی و شیمیایی انتخاب شدند. تفاوت در ویژگی‌های شیمایی و کانی‌شناسی نشان داد حداقل سه مرزگسستگی عمده بین لایه‌های رسوبی تا عمق 10 متری وجود دارد. علاوه‌براین ضخامت و نوع رسوبات در بین گسستگی-ها شرایط یکسانی نداشته و تغییرات آن تابع پایداری محیط‌های رسوب‌گذاری بوده است. برهمین اساس مشخص شد، به دلیل سیر افزایشی شاخص Mg/Ca، منیزیم، درصد شوری و همچنین کاهش درصد ذرات رسی، روند تغییرات محیط‌های رسوبی ازعمق‌ 10 تا 5 متری به سمت شرایط خشک و محیط‌های پرانرژی بوده است. در حالی‌که از عمق 5 تا 4 و 3 تا 0 متری این روند به سمت شرایط اقلیمی مرطوب‌تر و محیط‌های کم‌انرژی است. براین‌اساس نتیجه می‌شود، شرایط محیط‌های رسوب-گذاری دلتای رودخانه کرخه حداقل در هولوسن بالایی ثابت نبوده و این مسئله منجر به تغییراتی در دلتای رودخانه شده است.

---

این پژوهش با استفاده از نیمرخ های لرزه نگاری بازتابی هندسه ساختار راندگی تاقدیس نفتی آغاجاری بر روی تاقدیس مارون در فروبار دزفول (جنوب باختر ایران) را مورد بررسی قرار می دهد. این دو تاقدیس دارای روند شمال باختری – جنوب خاوری می باشند که بخش شمالی منطقه مورد مطالعه تاقدیس آغاجاری برروی تاقدیس مارون رانده شده است. در جنوب منطقه مورد مطالعه و نیمرخ های لرزه نگاری 4 و5 تاقدیس مارون در حال شکل گیری است و میل این تاقدیس قابل مشاهده است و بیشتر دگرشکلی در تاقدیس آغاجاری متمرکز می باشد. همچنین در بخش میانی منطقه مورد مطالعه تاقدیس مارون شکل گرفته، ولی راندگی ها در این بخش از تاقدیس عمل نکرده اند و بیشترین راندگی تاقدیس آغاجاری روی مارون دیده می شود. در بخش شمالی نیز در هر دو تاقدیس یک راندگی با ریشه نسبتا عمیق در یال جنوبی دیده می شود و در هر دو تاقدیس با ادامه دگرریختی یک راندگی بالایی از سازند گچساران به سطح رسیده و نهایتا در انتهای شمال باختری منطقه مورد مطالعه در هر دو تاقدیس یک راندگی با ریشه نسبتا عمیق در یال جنوبی دیده می شود که به سمت بالا انتشار یافته و یک پس راندگی از راندگی عمقی اصلی هر دو تاقدیس منشعب شده است. البته در تاقدیس مارون با ادامه دگرریختی یک راندگی بالایی از سازند گچساران به سطح رسیده است که در تاقدیس آغاجاری دیده نمی شود که نشان می دهد تاقدیس مارون در عمق کمتری قرار دارد.

---

تودۀ گرانیتی مرزیان ازنا یکی از جمله توده‌های نفوذی متعدد پهنۀ ساختاری سنندج- سیرجان است که دارای ترکیب سنگ‌شناسی لوکوگرانیت، گرانیت و گرانودیوریت است. هم‌چنین در هالۀ همبری این توده (کردیریت و آندالوزیت شیست) لوکوگرانیت‌های تورمالین و گارنت‌دار، آپلیت، پگماتیت، سنگ‌های میلونیتی شده و میگماتیت‌های تزریقی رخنمون دارند. کانی‏های عمده آن‌ها شامل کوارتز، پلاژیوکلاز، فلدسپار پتاسیم‌دار، بیوتیت، موسکویت، تورمالین، گارنت است. بررسی‌های ساختاری بیان‌گر وجود پهنه‏های برشی به‌ویژه در قسمت‏های جنوب خاور‏ی و با روندهای شمال باختری- جنوب خاوری، شمال، شمال خاور‏ی- جنوب، جنوب باختر‏ی است و بررسی‌های ریز ساختاری نشان‌دهندۀ وجود چهار نوع ریز ساختار: 1) ریز ساختارهای ماگمایی، 2) ریزساختار حالت جامد دما بالا، 2) ریزساختار حالت جامد کم دما،  4) ریزساختار نیمه میلونیتی و میلونیتی در منطقه است.
پهنه‏های برشی اکثر سنگ‏های منطقه را تحت تأثیر قرار می‌دهد. نشان‌گرهای سوی برش مانند‏ فابریک S-C، پورفیروکلاست و پورفیروبلاست‌های نامتقارن، کینک نوارهای شکن بیوتیت و فلدسپارها، میکاها و آندالوزیت‌های ماهی‌گون و ریزساختارهای دومینو و بودین شده فلدسپار و تورمالین بیان‌گر تغییرات شکل‌پذیر با حرکت فشارشی برشی راست‌بر حاکم بر منطقه هستند. مجموع شواهد، بیان کنندۀ این واقعیت است که پهنه‌های حالت ماگمایی و جامد دمای زیاد در شرایط رخساره شیست سبز تا آمفیبولیت پایینی (500-300 درجۀ سانتی‌گراد)، هم‌زمان با جای‌گیری توده‌های گرانیتی روی داده است و پهنه‌های حالت جامد کم دما، نیمه‏ میلونیتی و میلونیتی و ساختارهای شکننده حاصل فعالیت‌های پس از جای‌گیری توده گرانیتی هستند.

---

زمین­لرزۀ بلده-کجور که از بزرگ‌ترین زمین­لرزه­های صد سال اخیر نزدیک به تهران محسوب می­شود، در خرداد 1383 در دامنۀ شمالی البرز روی داده است. در این پژوهش تغییرات مکانی پارامترهای فرکتالی برای بررسی الگوی لرزه­خیزی منطقۀ بررسی شده است. به­منظور ترسیم نقشه­های تغییرات مکانی، ابعاد فرکتالی مکانی روکانون زمین­لرزه­ها (D_e)، توزیع زمانی رویداد آن­ها (D_t) و b-value قبل و بعد از شوک اصلی محاسبه شد. نتایج نشان داد که پیش از زمین­لرزۀ بلده-کجور مقدار این پارامترها در بخش خاوری روکانون اندک است. به‌نظر می­رسد کم بودن این پارامترها پیش از زمین­لرزه بلده-کجور به‌دلیل وجود خوشه­های زمین­لرزه­ای بزرگ‌تر از پس­زمینه و نیز زمین­لرزه­های کوچک‌تر پس از آن باشد. در محدودۀ اطراف روکانون زمین­لرزه کاهش میزان لرزه­خیزی (آرامش لرزه­ای) مشاهده می­شود. بعد از زمین­لرزه مقدار پارامتر b-value و D_t در محدودۀ روکانون و بخش باختری اندک است. کم بودن این پارامترها بعد از زمین­لرزه به‌دلیل تأثیر خوشۀ پس­لرزه­ها و آزاد شدن تنش در زمان زمین­لرزه و در توالی پس­لرزه­ها است. در نقشۀ لرزشی زمین­لرزه نیز زیاد بودن شدت زمین­لرزه در این بخش مشاهده می­شود. مقدار D_e بعد از رویداد شوک اصلی هم‌چنان زیاد است. کم بودن b-value و زیاد بودن D_e سطح بالایی از فعالیت لرزه­خیزی را در منطقه نشان می­دهد. در مجموع نتایج این تحقیق نشان می­دهد که پارامتر­های فرکتالی به خوشه­بندی مکانی و زمانی زمین­لرزه­ها بسیار حساس هستند و از آن­ها می­توان به­عنوان ابزار پژوهش‌های پیش­نشان‌گرهای لرزه­ای زمین­لرزه­های بزرگ استفاده کرد.

---

یکی از مسائل مهم در تحلیل سری¬های زمانی برآورد بازه¬¬ی پیشگویی بر اساس مشاهدات گذشته است. در سال¬های اخیر، روش¬های متفاوت بوت¬استرپ برای برآورد بازه¬های پیشگویی بدون هیچ فرضی در مورد توزیع خطاها، ارائه شده است. روش¬های بوت¬استرپ نیم پارامتری بر اساس برازش یک مدل اتورگرسیو بر روی داده¬ها است و نمونه¬های بوت¬استرپ با استفاده از بازنمونه¬گیری از باقیمانده¬ها تولید می¬شود. در این مقاله در ابتدا، روش¬های بوت-استرپ ناپارامتری ارائه می¬شوند و سپس در یک مطالعه¬ی شبیه¬سازی بازه¬های پیشگویی بوت¬استرپ نیم پارامتری با بازه¬ی پیشگویی استاندارد گاوسی مقایسه می¬شوند. در نهایت روش¬های ارائه شده برای برآورد بازه¬های پیشگویی داده¬های سری زمانی دمای هوای اصفهان به کار می¬روند.

---

فرایندهای انتشار مثل حرکت براونی و فرایند اورنشتاین-اولن بک کلاسی از فرایندهای تصادفی هستند که در زمینه های مختلف علوم از جمله علوم زیستی مورد توجه محققین بوده و هستند. در مطالعه چنین فرایندهایی معمولا فرض می شود مشاهدات حاصل از آن ها در فضاهای اقلیدسی قرار دارند. اما دربعضی از پدیده های فیزیکی، شیمیایی و زیستی داده هایی یافت می شوند که به دلایلی مثل تناوبی بودن نمی توانند مقادیری از فضاهای اقلیدسی به حساب آیند. در نتیجه، نمی توان آن ها را با مدل بندی-های معمول ریاضی که برای فضاهای اقلیدسی وجود دارند مورد مطالعه قرار داد.علاوه بر این، از نقطه نظر آمار، بررسی و تحلیل آن ها با استفاده از روش های مرسوم آمار خطی ممکن نیست. زوایای دوسطحی که برای شناسایی، مدل بندی و پیش بینی ساختار اصلی پروتئین ها مورد استفاده قرار می گیرند مثالی از این دست داده هاست. چون این زوایا مقادیری را روی چنبره نمایش می دهند، در نتیجه انتظار می رود مدل بندی مناسب آماری فرایندهای انتشار روی چنبره بتواند کمک شایانی به فعالیت های معطوف به شبیه سازی پویای مولکولی در پیش بینی ساختار اصلی پروتئین ها کند. در این مقاله، با استفاده از فاصله های ریمانی روی چنبره، معادلات دیفرانسیل تصادفی برای نمایش حرکت براونی و فرایند اورنشتاین-اولن بک روی این شکل هندسی به دست آورده می شود. سپس با محاسبه توزیع مانای فرایندهای مورد اشاره شبیه سازی های آماری برای ارزیابی مدل ها صورت خواهد گرفت. به علاوه، ارتباط نتایج حاصل با مفاهیم موجود در آمار غیرخطی برجسته خواهد شد.

---

عملگر های مشتق و انتگرال کسری مفهوم جدیدی از مشتق و انتگرال از مرتبه دلخواه می باشد. معادله دیفرانسیل با مشتقات نسبی) (PDE که مشتقات موجود در آن بتوانند از مرتبه کسری باشند معادله دیفرانسیل با مشتقات نسبی کسری ( (FPDE گفته می شود. امروزه این معادلات به دلیل کاربرد زیاد توجه ویژه ای را به خود معطوف داشته اند. در این مقاله حالت نسبتاً کلی از یک FPDE مطرح می شود، برای بدست آوردن یک طرح عددی، مشتقات کسری موجود در معادله با استفاده از تعاریف متداول گرانوالد- لتنیکوف ، ریمان- لیوویل و کاپتو جایگزین می شوند و به جهت بهبود جواب عددی، مشتقات نسبی موجود در معادله با استفاده از طرح های تفاضلی غیر استاندارد (NSFD ) گسسته سازی می شوند. سپس پایداری طرح عددی حاصل بررسی می گردد و ثابت می شود روش معرفی شده غیر مشروط پایدار است. در پایان با هدف تایید نتایج تئوری، تکنیک معرفی شده برای حل معادله موج با مرتبه کسری که در فیزیک و شاخه های آن کاربرد فراوانی دارد بکار می رود. نتایج عددی مؤید یافته های تئوری است و نشان از کارایی این تکنیک دارد.