پژوهش های نوین فیزیک

---

با استفاده از التصاق بروالد، نشان می دهیم که یک التصاق خطی &nabla وجود دارد بطوریکه این دو التصاق هم ارز تصویری بوده و به یک ساختار تصویری روی TM تعلق دارند. ما شرطی برای یک منحنی ژئودزیک از التصاق بروالد می یابیم که تحت آن &nabla کامل می باشد.

---

مسایل مقدار مرزی یکی از مباحث خیلی مهم در زمینه های مهندسی و فیزیک ریاضی می باشند و در این بین مسایل خودالحاق به دلیل دارا بودن برخی ویژگیهای مطلوب برای حلشان، از جمله اینکه مقادیر ویژه مسئله الحاقی همیشه حقیقی بوده و توابع ویژه یک دستگاه متعامد تام می سازند، اهمیت ویژه ای دارند. در مباحث کلاسیک معمولا از روش نایمارک [3] برای تشخیص خودالحاق بودن مسئله اصلی استفاده می شود . اما در این روش چون روابط اضافه شده به شرایط مرزی مسئله شامل مقادیر مرزی تابع مجهول با ضرایب اختیاری هستند، لذا اختیاری بودن ضرایب فوق سبب می شود که مسئله الحاقی به دست آمده یگانه نباشد.
در این مقاله ، یک روش جدید برای بررسی و ایجاد یک مسئله خودالحاق شامل معادله دیفرانسیل معمولی معرفی می گردد. براساس این روش، ابتدا شرایط ضروری وجود جواب مسئله با بکارگیری جواب اساسی معادله الحاقی به دست می آید، سپس یک دستگاه جبری متشکل از شرایط ضروری به دست آمده و شرایط مرزی مسئله اصلی تشکیل می شود. درنهایت با بکارگیری اتحاد لاگرانژ و مقادیر مرزی تابع مجهول، شرایط کافی برای خودالحاق بودن مسئله اصلی ارایه می گردد. مزیت این روش نسبت به روش کلاسیک نایمارک در این است که به جای روابط اضافه شده به شرایط مرزی مسئله ، شرط های ضروری به دست آمده روی جواب معادله الحاقی جایگزین می شود که این روابط به صورت ترکیب خطی از مقادیر مرزی تابع مجهول با ضرایب معین ( نه اختیاری) می باشد که این موضوع سبب می شود مسئله الحاقی به دست آمده یگانه باشد

---

عملگر ضرب پیمانه ای به پیمانه توانی از 2 یکی از عملگرهای مورد استفاده در رمزنگاری خصوصا رمزنگاری متقارن می

باشد. در این مقاله به بررسی خواص آماری و جبری این عملگر از منظر رمزنگاری پرداخته ایم. در ابتدا توزیع خروجی

عملگر ضرب پیمانه ای به پیمانه توانی از 2 را به عنوان یک تابع دودویی برداری محاسبه کرده ایم و پس از آن توزیع

توابع مولفه ای آن را به دست آورده ایم. در ادامه با معرفی یک سنج در اندازه گیری میزان ناترازی نگاشت ها به

بررسی ناترازی این عملگر و توابع مولفه ای آن پرداخته ایم. در پایان درجه جبری توابع مولفه ای عملگر ضرب پیمانه ای

به پیمانه توانی از 2 را مورد بررسی قرار داده و یک کران پایین برای درجات مذکور ارائه داده ایم.

---

 بهینه‌سازی تولید از میادین هیدروکربوری از دغدغه‌های اصلی مدیریت مخازن نفت و گاز است. یکی از این  تکنولوژی­ها، تکنولوژی چاه هوشمند است که در دهۀ اخیر توسعه یافته است. از جمله چالش‌های مهم این تکنولوژی، تنظیم بهینه شیرهای کنترلی هوشمند است. در این مقاله بر مبنای نتایج حاصل از شبیه‌ساز مخزن (Petrel & Eclipse)، رفتار چاه هوشمند بررسی شده است، بدین‌منظور از روش‌های طرح آزمایش تاگوچی و سطح رویه پاسخ برای مدل‌سازی و تعیین ارتباط تنظیمات شیرهای کنترلی هوشمند با سطح تولید استفاده شده است. سپس از الگوریتم‌های بهینه‌سازی برنامه‌ریزی غیرخطی با هدف تعیین تنظیمات بهینه شیرهای کنترلی به‌منظور بیشینه کردن تولید نفت  و کمینه کردن عوامل ناخواسته (آب و گاز) به‌کار گرفته شده است. 

---

روش¬های بیزی استوار به عنوان شاخه¬ای از آمار بیزی به براورد پارامتر نامعلوم یا پیشگویی مشاهده آینده با تعیین یک کلاس از توزیع¬های پیشین به جای یک توزیع پیشین یکتا می¬پردازد. استفاده از روش¬های بیزی استوار بطور گسترده¬ای درعلوم بیمه¬ای برای براورد حق بیمه و پیشگویی میزان خسارت آینده مورد توجه قرار گرفته است. به این منظور، در این مقاله، با ارائه دو کلاس از توزیع-های پیشین تحت تابع زیان توان دوم خطای ناوردای مقیاس، به براوردیابی بیزی استوار حق بیمه و پیشگویی میزان خسارت آینده می-پردازیم. در پایان، با انجام یک مطالعه شبیه¬سازی و با استفاده از تحلیل پیشگویی دنباله¬ای، به مقایسه پیشگوهای بیزی استوار میزان خسارت آینده به‌دست آمده می¬پردازیم.

---

زنجیرۀ آیزینگ اسپین-2/1 در حضور میدان مغناطیسی و برهم‌کنش ژایالوشینسکی­ــ­موریا در نظر گرفته شده است. ابتدا با استفاده از عمل‌گر دوران مدل مذکور به مدل اسپین-2/1  XXZناهمسان‌گرد در میدان مغناطیسی طولی تبدیل و سپس با روش فرمیونیزه کردن و اعمال تقریب میدان متوسط نمایش قطری هامیلتونی سیستم تعیین شده است. سپس رفتار گرمای ویژۀ آن بررسی شده است. نتایج محاسبۀ مذکور نشان می دهد که بیشینۀ مقدار گرمای ویژه با افزایش میدان رفتار دوگانه نشان می دهد. در نواحی کوچک‌تر از میدان بحرانی کوانتومی، بیشینۀ مذکور با افزایش میدان کاهش یافته است اما در نواحی از میدان مغناطیسی که بیش‌تر از میدان بحرانی کوانتومی است رفتاری معکوس دارد. به‌علاوه، فرآیند مغناطش سیستم در دمای صفر مطلق برسی و مشخص شده است که برهم‌کنش ژایالوشینسکی­ــ­ موریا فرآیند مغناطش را تحت تأثیر خود قرار می دهد.

---

در این مقاله، آهنگ انتقالات فرآیند مخلوط‌ شدگی استارک را به‌ازای چگالی‌های مختلفی از دوتریوم و در حالت‌های اولیه مختلف، برای اتم‌های اگزوتیک دوتریوم میونی، دوتریوم پایونی، دوتریوم کائونی و دوتریوم آنتی پروتونی بررسی می‌کنیم. در این راستا اثرات مخلوط‌ شدگی استارک با استفاده از مدل بوریه-لئون و مدل SCM بررسی شده است. به‌منظور دست‌یابی به دقیق‌ترین نتایج، داده‌هایی تجربی ارائه شده برای پهنا و انتقال در حالت‌های 1S و 2P اتم‌های اگزوتیک مورد بحث به‌کار گرفته شده است. نتایج حاصل از محاسبات نشان می‌دهد، در حضور چگالی‌های مختلفی از دوتریوم و در حالت‌های اولیه مختلف، اتم اگزوتیک دوتریوم میونی آهنگ انتقال چشم‌گیری نسبت به دیگر اتم‌های اگزوتیک دارد.

---

     رایج‌ترین و مهم‌ترین مکانیزم دفاعی باکتریایی نسبت به آنتی‌بیوتیک‌های بتالاکتام، تولید آنزیم‌های بتالاکتاماز است. این داروها از طریق هیدرولیز و شکست حلقه 4-عضوی پیوند بتالاکتام، طی مکانیزمی دو  مرحله‌ای، شامل حمله نوکلئوفیلی یون هیدروکسید پل و پروتونه شدن گروه آمین، غیرفعال می‌شوند. طی این واکنش یون‌های فلزی نقش مهمی را در فرآیند کاتالیستی ایفا می‌کنند. البته با وجود بررسی‌های متعدد، هنوز مکانیزم عمل‌کرد این آنزیم‌ها نامشخص و بازدارنده مناسب برای آن‌ها گزارش نشده است. نظریه تابعی چگالی (DFT) با استفاده از روش B3LYP و سری‌های پایه 6-31G، 6-31G* و 6-311G**، برای محاسبه جزئیات ساختار و انرژی الکترونی واکنش کاتالیستی بخش فعال آنزیم CcrA از خانواده آنزیم‌های متالوبتالاکتاماز (M&betaLs)، آنتی‌بیوتیک بتالاکتام پنی‌سیلین و کمپلکس‌های تشکیل شده شامل ES، ETS₁ ، INT₁، INT₂، ETS₂ و EP به‌ترتیب، به‌کار گرفته شده است. هم‌چنین توابع ترمودینامیکی نظیر، آنتالپی استاندارد (∆Hº )، آنتروپی استاندارد (∆Sº ) و انرژی آزاد گیبس استاندارد (∆Gº ) واکنش، برایETS₁ ، ETS₂  و برای کل واکنش، در دماهای  C^° 25، C^° 31، C^° 37 و C^°40 و فشار 1 اتمسفر، بررسی شد. در همۀ محاسبات اثر حلال با روش PCM برای حلال‌های آب، اتانول، محیط پروتئینی، نیترومتان و تتراکلرید کربن در نظر گرفته شده است. در نهایت این واکنش طی یک فرآیند گرمازا و خود به خودی، به پایداری می‌رسد و مرحلۀ اول مکانیزم واکنش، یعنی حملۀ نوکلئوفیلی، مرحلۀ تعیین‌کننده سرعت است

---

طرز تشکیل فولیکول پر و فولیکول مو در مرحلۀ جنینی تقریباً مشابه است ولی آیا آنها در مرحلۀ بلوغ نیز ساختار و سازمان¬بندی مشابهی دارند؟ هدف تحقیق حاضر بررسی شباهت¬ها و تفاوت¬های ساختاری این دو نوع فولیکول در موش_های صحرایی و کبوترهای بالغ می¬باشد. برای این منظور، پس از خارج کردن فولیکول¬ها از پوست، آنها برای بررسی با میکروسکوپ نوری و الکترونی گذاره آماده شدند. نتایج این تحقیق نشان داد که این دو نوع فولیکول از نظر داشتن پاپیلای درمی، ماتریکس اپیدرمی و سلول¬های بنیادی اپیدرمی مشابه هستند. همچنین نحوۀ تولید رشته مو و پر در آنها تقریبا یکسان است. یکی از اختلافات مشاهده شده بین این دو فولیکول این است که برخلاف فولیکول مو، در بخش بالای پاپیلای درمی فولیکول پر یک بخش متمایزی بنام پولپ وجود دارد. در مرکز این پولپ و همچنین پاپیلای درمی یک رگ خونی قرار دارد که نظیر آن در فولیکول مو دیده نمی¬شود. یکی دیگر از تفاوتهای مشاهد شده به ضخامت غشاء پایهای مربوط می¬شود که در مرز ماتریکس اپیدرمی و پاپیلای درمی قرار می¬گیرد. این غشاء در فولیکول پر نسبت به فولیکول مو از ضخامت بسیار بیشتری برخوردار است. همچنین در قاعدۀ فولیکول پر جمعیت مشخصی از سلول¬های شبه-بنیادی دیده می¬شود که نظیر آن در فولیکول مو مشاهده نگردید. با توجه به نتایج حاصله به نظر می¬رسد که پر در پرندگان و مو در پستانداران برای اهداف زیستی مختلفی سازگاری یافته¬اند.

---

با هدف شناخت خصوصیات انتقالی آبخوان و نحوۀ انتقال نیترات با سیستم‌ جریان آب زیرزمینی در محدودۀ تمرکز فعالیت‌های کشاورزی دشت لنجانات، پس از تعیین غلظت این آنیون به‌صورت فصلی، جریان آب زیرزمینی در آبخوان مدل‌سازی شده و سپس انتقال نیترات با آن شبیه‌سازی شده است. سنجش فصلی غلظت نیترات در نمونه‌های آب زیرزمینی محدودۀ بررسی شده و مقایسۀ آن با استانداردهای آب شرب انسان و دام و آبیاری حاکی از غلظت بیش از حد استاندارد این آنیون در آب زیرزمینی دشت است. نتایج مدل‌سازی جریان آب زیرزمینی با استفاده از کد MODFLOW نشان می‌دهد که سیستم جریان آب زیرزمینی دشت لنجانات متأثر از خصوصیات ثابت هیدروژئولوژی آبخوان است. تنش‌های غیرطبیعی وارد بر سیستم جریان از طریق میزان زیاد پمپاژ از چاه‌های استفاده شده، سبب افت سطح ایستابی و کاهش ذخیرۀ آبخوان شده است. نتایج حاصل از واسنجی و تحلیل حساسیت مدل انتقال نیترات با استفاده از کد  MT3DMS نشان می‌دهد که تغذیۀ نیترات از سطح، میزان تجزیۀ مرتبۀ اول، تخلخل مؤثر و بارش، بیش‌ترین تأثیر را در ورود و ماندگاری این آنیون در آب زیرزمینی محدودۀ بررسی شده دارد. شرایط اکسیدی حاکم بر آبخوان لنجانات و وجود غلظت‌های زیاد اکسیژن در آب زیرزمینی به همراه مقادیر اندک مواد آلی سبب کاهش میزان نیترات‌زدایی در آبخوان شده است. نیمه‌عمر آنیون نیترات در آبخوان بررسی شده بیش از 5/2 سال است و حرکت آن عمدتاً از طریق انتقال همرفت انجام می‌شود. بر اساس نوع و میزان حاصل‌خیز کننده‌های نیتراته مصرفی در محدودۀ بررسی شده و کارایی جهانی جذب نیتروژن و با توجه به جرم محاسبه شده برای نیترات ورودی به آبخوان با مدل انتقال، میزان نیتروژن فروشویی شده به آب زیرزمینی محدودۀ بررسی شده  ^1-yr^1-kgNha 108 است. 

---

در این مقاله به معرفی یک رمز دنباله‌ای مبتنی بر جایگشت آشوبی می‌پردازیم که اساساً متشکل از یک نگاشت آشوبی و یک بخش خطی است و به صورت کلمه محور بر روی یک میدان متناهی طراحی شده است. نشان خواهیم داد که این سامانه می‌تواند در دو حالت همزمان و خودهمزمان عمل کرده و بالأخص نشان می‌دهیم که در قالب خودهمزمان دارای یک گیرنده از نوع ‎‎ناظر با ورودی ناشناخته است. ضمن بررسی کارایی این سامانه با توجه به دقت نمایش ماشین محاسباتی، یک نمونه نرم‌افزاری از آن را پیاده‌سازی کرده و به عنوان یک ویژگی اصلی نشان می‌دهیم که خروجی آن حتی با گسسته سازی نگاشت آشوبی، واجد شرایط لازم آماری است. همچنین به ازای پارامترهای مختلف، این سامانه را با رمزهای دنباله‌ای مشابه مقایسه می‌کنیم و به طور اخص نشان می‌دهیم که در حالت کلید با اندازه کوتاه (حدود 100 بیت) این سامانه از سرعت قابل‌مقایسه و حجم پیاده‌سازی کمتری نسبت به سامانه‌های مشابه موجود برخوردار است.

---

روشی جدید برای پیدا کردن پارامتر بهینه در روش منظم­سازی TSVD این است که از رسم منحنی بر حسب نرم مانده استفاده می­کند ]5[. چون منظم­سازی TSVD روشی با پارامتر منظم­سازی گسسته است از این رو، این منحنی هم منحنی گسسته است. در این مقاله با بیان تجزیه و تحلیل ریاضی نشان داده می­شود رفتار این منحنی L-شکل است و مانند روش L-­­منحنی کلاسیک نقطه گوشه این منحنی نیز می­تواند متناظر با پارامتر منظم‌ساز بهینه باشد. برای پیدا کردن نقطۀ گوشه -Lمنحنی (پارامتر بهینه) از دو روش پرونینگ[1] و ترینینگ[2] استفاده می­کنیم. نتایج عددی نشان می‌دهد این منحنی بهتر از L-منحنی کلاسیک عمل می‌کند



^*نویسنده مسئول        alireza_keshvari@yahoo.com
[1]. pruning


[2]. triangle