1-10  پارامتر هابل………………………………….. 15

1-11  پارامتر كند شوندگی………………………………….. 16

1-12  معادلات فریدمان………………………………….. 18

1-13  پارامتر چگالی………………………………….. 18

1-14  معادله شتاب…………………………………… 20

1-15   معادله حالت…………………………………… 20

1-16   تشخیص‌گر حالت…………………………………… 21

1-17  افق‌های کیهانی………………………………….. 22

1-17-1  افق ذره………………………………… 22

1-17-2  افق رویداد…………………………………. 22

1-17-3   افق ظاهری………………………………….. 23

فصل دوم: نگاهی به نسبیت عام و نظریه برنز دیكی

2-1  معادله میدان انیشتین………………………………….. 27

2-2   نظریه برنز دیکی………………………………….. 33

فصل سوم: كیهان‌شناسی برنز دیكی همراه با مدل‌های انرژی تاریك

3-1   معادلات عمومی………………………………….. 42

3-1-1   معادلات بقاء………………………………… 42

3-1-2   كنش……………………………………. 43

3-1-3   معادلات برنز دیكی شبه فریدمان……………………….. 44

3-2  مدل ایج گرافیک جدید برهمکنشی انرژی تاریک در کیهان شناسی برنز دیکی…….4

3-2   مدل گوست برهمکنشی انرژی تاریک در کیهان‌شناسی برنز دیکی…………….48

3-3   مدل انرژی تاریک گوست تعمیم یافته در کیهان‏شناسی برنز دیکی………….50

3-4   میدان اسكالر كوینتسنس در میدان اسكالر برنز دیكی…………………….. 54

فصل چهارم: بررسی مدل هولوگرافیك با انواع افق‌ها

4-1   مدل هولوگرافیك انرژی تاریك در کیهان‌شناسی برنز دیكی با افق رویداد……61

4-2   انرژی تاریک هولوگرافیک در کیهان‌شناسی برنز دیکی با قطع گراند-اولیور…….64

4-3    مدل انرژی تاریک هولوگرافیک در کیهان‌شناسی برنز دیكی با قطع افق ظاهری……68

فصل پنجم: نتیجه‌گیری

نتیجه‌گیری………………………………….. 82

فهرست منابع و مؤاخذ…………………………………. 84

چکیده:

در این پایان‌نامه ما ابتدا مروری بر كیهان‌شناسی و معادلات حاكم بر آن داشته و  نظریه گرانش انیشتن و نظریه برنز دیكی را مورد بررسی قرار می‌دهیم. همچنین

 مدل‌های مختلف انرژی تاریك از جمله مدل كوینتسنس، مدل ایج‌گرافیك جدید، مدل گوست برهمكنشی و مدل گوست تعمیم‌یافته را در كیهان‎شناسی برنز دیكی مورد مطالعه قرار خواهیم داد و خواهیم دید تمام این مدل‌ها در حضور برهمكنش انبساط شتابدار را راحتتر از گرانش انیشتین نتیجه خواهند داد. در انتها نیز مدل هولوگرافیك را با انواع افق‌ها بررسی می‌كنیم. كار اصلی ما در این پایان‌نامه بررسی مدل هولوگرافیك با افق ظاهری است. كاربرد كیهانی چگالی انرژی برهمكنشی انرژی تاریك را در كیهان‌شناسی برنز دیكی مورد مطالعه قرار دادیم و پارامتر معادله حالت و پارامتر كندشوندگی را برای مدل هولوگرافیك انرژی تاریك به دست آوردیم. سپس افق ظاهری اندازه‌گیری شده در كره افق را به عنوان قطع مادون قرمز انتخاب كردیم و یافتیم هنگامی‌كه چگالی انرژی هولوگرافیك با معادله میدان برنز دیكی تركیب می‌شود، پارامتر معادله حالت غیر برهمكنشی انرژی تاریك می‌تواندخط فانتوم را قطع كند. هنگامی‌كه برهمكنش بین انرژی تاریك و ماده تاریك در نظر گرفته شود انتقال پارامتر معادله حالت انرژی تاریک به رژیم فانتوم زودتر از هنگامی است كه از معادله میدان انیشتین استفاده می‌كنیم.

مقدمه:

تاریخچه كیهان‌شناسی به عنوان یك علم به سال 1915 بعد از پیدایش نسبیت عام باز می‌گردد. قبل از نسبیت عام توسط انیشتین نظریات مبهمی توسط فلاسفه و فیزیكدانان در مورد پیدایش و تحول كیهان ارائه شده بود اما به دلیل نداشتن پشتوانه محكم نظری و تجربی، سست و غیر مطمئن بود. در سال 1920 ادوین هابل انبساط عالم را كشف كرد. با این كشف به همراه كشف زمینه ریز موج كیهانی در سال1960 كیهان‌شناسی وارد مرحله مشاهده‌ای شد اما همچنان بر اصل كوپرنیكی، كه می‌گوید جهان هیچ مركزی ندارد، استوار است. بررسی دقیق افت و خیزهای كوانتومی در زمینه ریز موج كیهانی كه نخستین نشانه‌ تشكیل ساختار در كیهان می‌باشد، امكان مطالعه دقیق رشد ناهمگنی‌ها و تشكیل ساختارهای اولیه را فراهم آورد. ارائه نظریه تورم در سال 1918 و تكمیل آن در سال‌های بعد منشأ كوانتومی این افت و خیزها را تا حدی روشن ساخت. تعداد زیادی از مشاهدات كیهان‌شناسی شبیه[1] و[2] از انبساط شتابدار تندشونده جهان حكایت دارند. بررسی دقیق‌تر این داده‌های كیهانی نشان داد كه برای رسیدن به یك تصویر سازگار از ساختارهای بزرگ كیهانی و نحوه تشكیل آن‌ها لازم است كه مقادیر قابل توجهی ماده و انرژی به صورت تاریك در لابلای ستارگان و كهكشان‌ها وجود داشته باشد به گونه‌ای كه ماده مرئی تنها حدود 4 درصد از كل ماده و انرژی كیهان را به خود اختصاص می‌دهد! پس عامل این انبساط چیز دیگری است. ماده‌ای با فشار منفی كه عامل ناشناخته این انبساط است. بنابراین كشف ماهیت ماده و انرژی تاریك یكی از بزرگترین تحولات فیزیك و كیهان‌شناسی خواهد بود كه ممكن است درك ما را از مكانیزم‌های بنیادی طبیعت دچار تحول كند [1]. برای توجیح این مشكل نظریات زیادی در چند دهه اخیر ارائه شد. اولین مدل مطرح شده است كه در آن از ثابت كیهان‌شناسی به عنوان انرژی خلأ یاد شده است [2]. همچنین مدل‌های دیگری نیز وجود دارند كه منطبق بر اصل هولوگرافیك هستند از قبیل مدل هولوگرافیك، ایج گرافیك و…

فصل اول: مقدمه ای بر کیهان شناسی

1-1- اصول کیهان شناسی

برای بررسی کیهان اصولی را به نام اصل کیهان‌شناسی[1] فرض می‌کنند:

۱-جهان همگن[2] است.

۲-جهان همسانگرد[3] است.

3-هیچ نقطه‌ای در جهان بر نقاط دیگر ارجح نیست.

بنا به شرایط اولیه و جزئیاتی که نظر گرفته می‌شود الگوهای متفاوتی برای سرآغاز و سرانجام کیهان پیشنهاد شده است. الگوی کیهان‌شناختی که امروزه مورد پذیرش اکثریت جامعه علمی است به مدل مهبانگ مشهور است. طبق این نظریه که مقبول‌ترین نظریه در پیدایش جهان است، همه ماده و انرژی که هم‌اکنون در جهان وجود دارد زمانی در گوی کوچک بی‌نهایت سوزان ولی فوق‌العاده چگال متمرکز بوده است. این آتشگوی کوچک حدود 15 میلیارد سال قبل منفجر شد و همه مواد در فضا پخش

یک مطلب دیگر :

پایان نامه درمان مبتنی بر تعهد/نظریه ی عزت نفس جیمز

 شدند. با گذشت زمان این گسترش و پراکندگی ادامه یافت. تراکم توده‌هایی از این مواد در نواحی مختلف باعث بوجود آمدن ستارگان و کهکشان‌ها در فضا شد، ولی گسترش همچنان ادامه دارد.

2-1- انرژی تاریک

داستان انرژی تاریک از سال 1998 آغاز شد. در آن زمان دانشمندان دریافتند که بسیاری از کهکشانهای دور دست با سرعتی بسیار بیشتر از آنچه که محاسبات موجود پیش بینی کرده‌اند، از یکدیگر دور می‌شوند. تا قبل از این، کیهان‌شناسان همگی فکر می‌کردند که از سرعت گسترش به دلیل وجود گرانش بین کهکشان‌ها، کاسته شده است. به عبارت دیگر محاسبات دقیقا نشان دهنده آن بود که سرعت انبساط جهان لحظه به لحظه در حال افزایش است و از سرعت این انبساط کاسته نمی‌شود. ستاره شناسان به این نتیجه دست یافته‌اند که افزایش سرعت گسترش کائنات وابسته به عاملی است که بر خلاف گرانش عمل می‌کند. این عامل به دلیل ماهیت ناشناخته‌اش انرژی تاریک نام گرفت. این عامل حدود 70% ماده و انرژی موجود در جهان را شامل می‌شود.

3-1- ماده تاریک

در سال 1934 فریتس تسویکی منجم امریکایی سوئیسی تبار با تحلیل داده های رصدی مربوط به مجموعه‌های کهکشانی به این نتیجه رسیدند که ماده موجود در این مجموعه در حدود 10 برابر ماده مرئی آن‌ها است و فقط این ماده مرئی قابل روئت است. تحلیل تسویکی بر پایه اندازه گیری سرعت کهکشان‌های منفرد مجموعه بود. اگر ماده نامرئی وجود نمی‌داشت تا کنون اکثر این مجموعه های کهکشانی از هم می‌پاشیدند. در آغاز این ماده را “ماده گم شده” نامیدند. اما اصطلاح درستی نبود، چیزی گم نشده بود، بلکه وجود داشت ولی ما نمی‌توانستیم آن را ببینیم. از این رو اصطلاح ماده تاریک[1] متداول شد. از این پس یک سوال اساسی مطرح شد: ماده تاریک چیست؟

4-1- تابش زمینه ریز موج کیهانی

مدل پیشنهادی برای جهان اولیه به عنوان تركیبی از ماده نسبیتی وتابش الكترومغناطیسی در حال تعادل برای اولین بار توسط گاموف[1] فیزیکدان روسی و همکارانش در سال 1945 برای توصیف سنتز هسته‌‍‌ای ارائه شد [3]. گاموف و همكارانش از طریق ذره‌زائی در عالم اولیه حساب کردند که امروزه دمای تابش زمینه باید حدود 25 درجه کلوین یعنی 25 درجه بالای صفر مطلق باشد. در آن زمان کسی این کار نظری را جدی نگرفت. در سال 1965، دیکی[2] فزیکدان مشهور از دانشگاه پرینتستون و همکارانش این مسئله را دوباره بررسی کردند و به دمایی کمتر از دمایی که گاموف محاسبه کرده بود رسیدند. در همان سال در آزمایشگاه بل، دو نفر به نامهای پنزیاس[3] و ویلسون[4] به طور تصادفی همهمه‌ایی را که در تمام جهات مزاحم امواج بود کشف کردند [4]. دیکی و همکارانش به سرعت متوجه شدند که این همان تابشی است که آنها کشف کردند. ماهوارهCOBE  در چند سال گذشته تحقیق نهایی را در مورد همخوانی تابش رصدی با محاسبات نظری انجام داده و دمای 7/2 درجه کلوین را اندازه گرفته است. تابش پس زمینه كیهانی ابتدا به شدت گرم بوده و به خاطر انبساط جهان دارای انتقال به سرخ شده و به دمای كنونی رسیده است. مشاهدات هاکی از آن است که شدت CMB از منحنی تابش حرارتی جسم سیاه با ناهمسانگردی[5] به اندازه تبعیت می‌کند.

5-1- اصول نسبیت عام

1-5-1- اصل هم ارزی

اساس نسبیت عام یک برداشت ساده از طبیعت است. آسانسوری را تصور کنید که وزنه تعادلش پاره شده است و آزادانه سقوط می‌کند. شخصی که در این آسانسور است احساس بی وزنی می‌کند، یعنی اگر روی ترازو ایستاده باشد عقربه ترازو صفر را نشان خواهد داد. پس نیروی گرانش چه شده است؟ قطعا از بین نرفته است! هر شیئی را که در این آسانسور رها کنید، در همان محل اولیه خود می‌ایستد. پس اگر دسترسی به داخل آسانسور نداشته باشید خواهید گفت که هیچ نیرویی بر اشیاء داخل آسانسور وارد نمی‌شود و چون می‌دانیم که نیروی گرانش به سمت پایین وارد می‌شود، باید نتیجه بگیریم که نیروی دیگری برابر اما در خلاف جهت گرانش بر اشیاء وارد می‌شود که گرانش را خنثی می‌کند. این نیرو ناشی از وجود شتاب برابر، یعنی سقوط آزاد، به سمت پایین است، که نیرویی برابر گرانش اما به سمت بالا بر اشیاء وارد می‌کند. پس گرانش هم ارز است با شتاب. انیشتین این واقعیت را اصل هم ارزی[1] نامید. این اصل مبنای فرمول‌بندی وی از برهمکنش گرانشی شد.

اصل هم‌ارزی و مثال فوق تنها زمانی درست است كه جرم لختی (جرمی كه طبق قانون دوم نیوتن مشخص می‌كند كه شما در اثر یك نیرو چقد شتاب می‌گیرید) و جرم گرانشی (جرمی كه طبق قانون گرانی نیوتن مشخص می‌كند كه شما چقدر نیروی گرانشی احساس می‌كنید)، یكسان باشند. اگر این دو جرم برابر باشند، همه اجسام در میدان گرانشی، مستقل از اینكه جرم آنها چقدر باشد، با یك آهنگ می‌افتند. اگر این اصل حقیقت نداشت، بعضی از اجسام تحت تاثیر گرانش، سریع‌تر می‌افتادند. در این صورت شما می‌توانستید كشش گرانش را از شتاب یكنواخت كه در آن همه چیز با یك آهنگ می‌افتد، تشخیص دهید [5].

این نظریه پیامدهای مهمی دارد. با حذف نیرو، و وارد کردن مفهوم میدان، نظریه گرانش به یک نظریه میدان تبدیل می‌شود مانند الکترومغناطیس.

2-5-1- اصل ماخ

ارنست ماخ، فیزیكدان و فیلسوف اتریشی در اثر خود به نام علم مكانیك[1] كوشش نمود تا نظریه نیوتنی را با نظریه جدیدی جایگزین كند كه فاقد جنبه‌های مطلق‌نگری باشد. به اعتقاد او یك نظریه نباید حاوی هیچ ساختار مطلقی باشد. نظیر سایر نسبی گرایان از دیدگاه ماخ فضا مفهومی انتزاعی از موقعیت ذرات نسبت به یكدیگر است. به عبارت دیگر قرار گرفتن ذرات در كنار هم است كه فاصله و فضا را تعریف می‌كند. انیشتین[2] از جمله معاصرین ماخ است كه شدیدا تحت تأثیر افكار و آراء وی امیدوار به یافتن این نیروهای ماخی بوده و نظریه نسبیتی گرانش خود را در راستای رسیدن به نظریه‌ای كه تأمین كننده نظرات ماخ باشد فرموله نمود.

اصل ماخ[3]، اساسی‌ترین اصل نسبت عام به صورت‌های مختلفی تعبیر می‌شود. قوی‌ترین صورت این اصل این است که ماده هندسه را تعیین می‌کند و عدم وجود آن به معنای عدم وجود هندسه است. نسبیت عام با این صورت اصل ماخ سازگار نیست. زیرا اگر ماده وجود نداشته باشد، معادلات نسبیت عام دارای حل هستند و هندسه‌های مختلفی را بیان می‌کنند.

صورتی از اصل ماخ که با نسبیت عام سازگاری ندارد و نزدیک‌ترین صورت به بیان ماخ است این‌گونه است که: یک جسم در فضای کاملا تهی، هیچ  خاصیت هندسی به خود نمی‌گیرد اما صورتی از اصل ماخ که نسبیت عام با آن سازگار است عبارت است از :

توزیع ماده چگونگی هندسه را تعیین می‌کند. ماده تعیین می‌کند که فضا چگونه خمیده شود [6].

[1]the Science of Mechanics

[2]Albert Einstein

[3]Mach’sprinciple

[1] Principle of Equivalence

[1] Gamow

[2]Dick

[3]Arno Penzias

[4] Robert Wilson

[5] anisotropy

[1] Dark Matter (DM)

[1]Cosmological principle

[2]Homogeneous

[3]Isotropic

3-2  توزیع چگالی نوکلئون­ها ………………………………………………………… 40

3-3  مدل باس ……………………………………………………………………….. 44

3-3-1  مدل دابل- فولدینگ ……………………………………………………….. 45

3-3-1-1  توابع توزیع چگالی هسته­ ای ………………………………………… 47

3-3-1-2  بخش مرکزی برهم­کنش نوکلئون- نوکلئون …………………………….. 49

3-3-1-3  تابع وابسته به انرژی g(Ep) ………………………………………………

فصل چهارم محاسبات و نتیجه ­گیری ………………………………………………… 52

4-1  مقدمه …………………………………………………………………………. 53

4-2  محاسبه پتانسیل کل هسته برای واکنش­های ………………….. 54

4-2-1  محاسبه پتانسیل کولنی ……………………………………………… 54

4-2-2  محاسبه پتانسیل هسته­ ای …………………………………………. 55

4-3  سطح مقطع همجوشی واکنش­های…………………………………….. 61

4-4  پیشنهادات …………………………………………………………………. 70

منابع………………………………………………………………………………. 71

چکیده:

در این تحقیق به بررسی توانایی مدل شبکه ای FCC برای مطالعه برهم‌كنش همجوشی یون‌های سنگین پرداخته ایم.   و با استفاده از پیشگویی مدل شبکه ای FCC برای توزیع ماده هسته ای، هسته های برهم کنشی و نیروی برهم ‌كنش نوكلئون- نوكلئون M3Y-Paris پتانسیل كل را برای واكنش‌های ،  و  محاسبه كرده ایم.  نتایج حاصل از

 ارتفاع سد و محل سد در توافق خوبی با نتایج حاصل از سایر مدل های نظری مانند مدل های دابل-فولدینگ و باس می باشد. در نتیجه این مطالعه نشان می دهد مدل شبکه ای FCC می‌تواند مدل مناسبی برای مطالعه برهم‌كنش‌های همجوشی یون‌های سنگین باشد.

فصل اول: معرفی مدل های هسته ای

1-1- مقدمه

برای شرح خواص و حالت نوكلئون‌ها به تابع موج سیستم نیاز داریم. این كار برای هسته‌های ساده امكان‌پذیر می‌باشد، در حالی كه برای هسته‌های بزرگ بدست آوردن تابع موج كلی حتی اگر امكان‌پذیر هم باشد بسیار پیچیده‌تر از آن است كه مورد استفاده قرار گیرد. مدل ها قیاس بین هسته و سیستم‌های بسیار ساده فیزیكی می‌باشند كه از طریق آنها می‌توان به بررسی مسایل هسته‌ای پرداخت]1[.

در طی چندین سال و با استدلال‌های بی‌شمار مدل‌های مختلفی برای بررسی و مطالعه ساختار هسته توسط فیزیكدانان نظری معرفی شده است، اما از آنجایی كه مدل‌های مختلف هسته‌ای در توصیف كامل خواص هسته ناموفق بوده‌اند. امكان پیشنهاد مدلی واحد برای مطالعه ساختار هسته از بین رفته است.

مدل شبكه‌ای FCC[1] در سال 1937 توسط ویگنر[2] مدل‌سازی شده است]2.[ از آنجایی كه این مدل توانایی بازتولید خواص مدل‌های ذره مستقل[3]، قطره مایع[4] و خوشه‌ای[5] را دارا می‌باشد. ادامه این فصل به معرفی این مدل‌ها اختصاص یافته است. همچنین در فصل دوم به طور كامل مدل شبكه‌ای FCC را معرفی كرده ایم. معیار سنجش هر مدل شرح كامل خواص هسته‌ای و توافق مناسب با داده‌های تجربی می‌باشد، بنابراین در فصل سوم خواص هسته را از طریق این مدل مطالعه نموده ایم.  هدف اصلی معرفی این مدل ایجاد هسته از طریق مدل شبكه‌ای FCC و بررسی كارآمد بودن این مدل در برهم‌كنش یون‌های سنگین می باشد. در نتیجه، بعد معرفی سایر مدل‌ها نظیر مدل دابل-فولدینگ[6] و پتانسیل باس[7] برای محاسبه پتانسیل هسته‌ای با استفاده از نیروی برهم‌كنش نوكلئون- نوكلئون M3Y-Paris و توزیع نوكلئون‌ها از طریق این مدل پتانسیل هسته‌ای را محاسبه كرده‌ایم. بنابراین فصل چهارم این تحقیق به بررسی محاسبه پتانسیل هسته‌ای و سطح مقطع همجوشی واكنش‌های ،  و نتیجه‌گیری اختصاص یافته است.

2-1- معرفی مدل های هسته ای

از جمله مدل‌های متداول برای مطالعه ساختار هسته مدل‌های ذره مستقل و مدل دسته‌جمعی[1] می‌باشد.

مدل ذره مستقل: در مدل ذره مستقل ذرات در پائین‌ترین مرتبه صورت مستقل در یك پتانسیل مشترك حركت می‌كنند. مانند مدل لایه‌ای[2].

مدل دسته­ جمعی: در مدل دسته‌جمعی یا برهم‌كنش قوی، به علت برهم‌كنش‌های كوتاه‌برد و قوی‌بین نوكلئون‌ها، نوكلئون‌ها قویاً به یكدیگر جفت می‌شوند. مانند مدل قطره مایع]3[.

1-2-1- مدل قطره مایع

از جمله مدل‌های اولیه برای مطالعه ساختار هسته مدل قطره مایع می‌باشد كه توسط بور[1] وفون وایكسر[2] از روی قطره‌های مایع پیشنهاد شده است. در این مدل هسته بصورت قطرات مایع باردار تراكم‌ناپذیر با چگالی زیاد درنظر گرفته می‌شود كه همچون مولكول‌ها در یك قطره مایع دائماً در حال حركت كاتوره‌ای می‌باشند و هسته تمامیت خود را با نیروهای مشابه كشش سطحی قطره مایع حفظ می‌كند. این مدل برای بیان روند تغییر انرژی بستگی نسبت به عدد اتمی و واكنش هسته‌ای مفید می‌باشد.

مدل قطره مایع برای این سوال كه چرا بعضی از نوكلئیدها مانند  با نوترون‌های كند شكافته می‌شوند و برخی دیگر  نوترون‌های سریع پاسخ ساده‌ای دارد كه علت آن را انرژی فعال‌سازی بیان می‌كند، یعنی حداقل میزان انرژی كه هسته بتواند به قدر كافی تغییر شكل دهد. تغییر شكلی كه نیروهای رانش الكتریكی بتواند بر نیروهای

یک مطلب دیگر :

مبانی نظری کمال­گرایی

 جاذبه الكتریكی غلبه كند. این مقدار انرژی فعال‌سازی را می‌توان به یاری تئوری ریاضی مدل قطره مایع محاسبه نمود كه رابطه تعمیم یافته و كلی انرژی بستگی را می‌دهد. یكی از مهمترین واقعیت‌های موجود در هسته ثابت بودن تقریبی چگالی هسته است. حجم یك هسته با عدد A (تعداد نوكلئون) متناسب می‌باشد و این واقعیتی است كه در مورد مایعات نیز صادق می‌باشد.

در شکل (1-1) متوسط انرژی بستگی بر حسب نوکلئون رسم شده است. نظم و ثبات انرژی بستگی به ازای هر نوکلئون بصورت تابعی از عدد جرمی A و ثابت بودن چگالی هسته ای منجر به ارائه فرمول نیمه تجربی جرم و پیشنهاد مدل قطره مایع توسط وایسکر شد.

نخستین واقعیت لازم برای رسیدن به یک فرمول برای جرم، ثابت بودن تقریبی انرژی بستگی به ازای هر نوکلئون برای  50  است، بنابراین انرژی بستگی متوسط برای یک هسته نامتناهی بدون سطح باید دارای مقدار ثابتی مثل  باشد، که همان انرژی بستگی ماده هسته ای است .از آنجایی که تعداد A ذره در هسته وجود دارد سهم حجمی آن  ، در انرژی بستگی به صورت زیر می باشد.                                     .

نوکلئون های سطحی پیوندهای کمتری دارند و اندازه متناهی یک هسته حقیقی منجر به یک جمله  به صورت رابطه زیر در انرژی بستگی می گرددکه متناسب با سطح هسته بوده و انرژی بستگی را کاهش می دهد،

(1-2)                                                                                               .

انرژی کولنی ناشی از نیروی دافعه الکتریکی است که بین هر دو پروتون وجود دارد. برای سادگی فرض شده است، پروتون ها به صورت یکنواخت در سراسر کره ای به شعاع  توزیع شده اند، با استفاده از معادله انرژی کولنی، ، سهم کولنی در انرژی بستگی به صورت زیر خواهد شد. از آنجایی که این انرژی باعث کاهش انرژی بستگی هسته ای می شود با علامت منفی در رابطه زیر قرار داده می شود،

انرژی تقارنی از اصل طرد ناشی می شود، زیرا این اصل برای آنکه هسته ای بخواهد نوعی از نوکلئون را بیشتر از نوع دیگر داشته باشد انرژی بیشتری مطالبه می کند، که عبارت تقریبی آن به صورت زیر است،

(1-4)                                                                                  .

با ترکیب نمودن روابط فوق انرژی بستگی به ازای هر نوکلئون رابطه ای که وایسکر پیشنهاد کرد به صورت زیر خواهد شد]4[،

(1-5)

مقادیر ثابت در این روابط با برارزش انرژی‌های بستگی مشاهده شده در آزمایش‌ها تعیین می‌شود.

2-2-1- مدل پوسته ای

در مدل پوسته‌ای فرض بر این است كه پوسته‌ها با پروتون‌ها و نوترون‌هایی كه انرژی‌شان بترتیب افزایش می‌یابد پر می‌شود. علی رغم جاذبه شدید بین نوكلئون‌ها كه انرژی بستگی را ایجاد می‌كند حركت نوكلئون‌ها مستقل از یكدیگر بوده و این تناقض ظاهری توسط اثرهای ناشی از طرد پائولی از بین می‌رود زیرا این اصل بشدت امكان برخورد نوكلئون‌ها را محدود می‌سازد.

خواص هسته‌ای متعددی نشان داده است كه برای مقادیر خاصی از نوترون و پروتون رفتاری ناپیوسته از هسته بروز می‌كند كه منجر به پیشنهاد ساختار پوسته‌ای برای هسته‌ها شد. ناپیوستگی‌ها تماماً وقتی یافت می‌شود كه نوترون یا پروتون مقادیر 2، 8، 20، 28، 50، 82، 126 را داشته باشند. این مقادیر را اعداد جادویی گویند. مطالعات تجربی صورت گرفته بر روی هسته‌های با مقادیر N و Z فوق نشان داده است كه این هسته‌ها پایدارترند و انرژی بستگی‌شان نسبت به هسته‌های كاملاً نظیرشان بیشتر می‌باشد.

برخی شواهد تجربی وجود ساختار پوسته‌ای هسته را می‌توان از  فراوانی نسبی ویژه هسته‌های زوج- زوج مختلف در شكل (1-2) كه به صورت تابعی از عدد اتمی A برای 50  رسم شده است بدست آورد.  ویژه هسته‌هایی كه برای آنها N مساوی 50 و 82 و 126 است، سه قله مشخص تشكیل می‌دهند. در حال حاضر این اعداد توسط مدل پوسته‌ای بخوبی توضیح داده شده‌اند.

مدل پوسته‌ای بر اساس مكانیك كوانتومی ساخته و پرداخته شده است و در موارد زیر از جمله بررسی خواص نوكلئیدهایی كه موجب گسیل ذرات آلفا، بتا و فوتون‌های گاما می‌شوند و بیان چگونگی میدان الكتریكی و مغناطیسی اطراف هسته‌ها موفق بوده است ولی این مدل برای توضیح عمل شكاف كمكی نمی‌كند]1،3[.

3  . N. Bohr

4  . F. Von Weizsacker

1  . Collective

2  . Shell Model

1  . Face-Center-Cubic

2  . Wigner

3  . Independent Particle Model  (IPM)

4  . Liquid Drop Model (LDM)

5  . Cluster Model

فصل اول: کلیات……………………………………………………………. 11

1-1. واژه‌شناسی………………………………………………………………… 12

1-1-1. مفهوم لغوی علّت……………………………………………………………. 12

1-1-2. معانی اصطلاحی علّت در فلسفه………………………………………… 12

1-2. اقسام علل……………………………………………………………………. 15

1-2-1. علل چهارگانه………………………………………………………….. 15

1-2-1-1.  علل ماهیت………………………………………………………………. 16

1-2-1-2. علل وجود………………………………………………………………. 16

1-2-2. علّت تامّه و علّت ناقصه………………………………………………………….. 18

1-2-3. علّت بسیط و مركب……………………………………………………………. 18

1-2-4. علّت بی‌واسطه و باواسطه………………………………………………………….. 18

1-2-5. علّت انحصاری و جانشین‌پذیر……………………………………………………….. 18

1-2-6. علّت داخلی و خارجی…………………………………………………………… 19

1-2-7. علّت حقیقی و اعدادی…………………………………………………………… 19

1-2-8. علّت مقتضی و شرط…………………………………………………………… 19

1-3. منشاء تصور علیّت…………………………………………………………………… 20

1-3-1. نظریه‌ی عقل‌گرایان…………………………………………………………… 20

1-3-2. نظریه‌ی حس‌گرایان…………………………………………………………… 21

1-4. اصل علیّت…………………………………………………………………….. 24

1-4-1. بدیهی بودن اصل علیّت………………………………………………………. 24

1-5. فروع اصل علیّت…………………………………………………………………… 25

1-5-1. تلازم علّت و معلول یا اصل ضرورت علّی……………………………………. 25

1-5-1-1. اثبات «اگر علّت تامه موجود باشد، معلول حتماً موجود است.» ………. 26

1-5-1-2. اثبات «هرگاه معلول موجود باشد، وجود علّت آن واجب و ضروری است.»…. 27

1-5-2. تقارن یا تقدّم علّت بر معلول……………………………………………………. 28

1-5-3. اصل سنخیّت علّت و معلول……………………………………………………… 31

1-5-4. از علّت واحد جز معلول واحد صادر نمی‌شود………………………………….. 33

1-5-4-1. مراد از واحد اول در این قاعده………………………………………………….. 34

1-5-4-2. مجرای قاعده‌ی الواحد………………………………………………………… 36

1-5-4-3. آیا واحد از طرف علّت با واحد از طرف معلول یکی است؟………………. 37

1-5-4-4. مراد از صدور در قاعده‌ی الواحد……………………………………………. 38

1-5-4-5. ارتباط قاعده‌ی الواحد با اصل سنخیت بین علّت و معلول……………….. 39

1-5-5. ملاک نیازمندی معلول به علّت……………………………………………….. 39

1-5-6. بقاء معلول هم نیازمند به علّت است……………………………………… 42

1-5-7. بطلان دور……………………………………………………………………. 43

1-5-8. بطلان تسلسل…………………………………………………………… 44

1-5-8-1. برهانی بر محال بودن تسلسل در ناحیه‌ی علّت‌ها………………….. 46

1-5-9. بطلان اتفاق…………………………………………………………… 47

1-5-10. در عدم، علیّت نیست………………………………………………… 50

فصل دوم: دیدگاه غزالی درباره‌ی علیّت……………………………………………. 51

2-1. معرفی اجمالی غزالی……………………………………………………… 52

2-1-1. زندگی‌نامه………………………………………………………….. 52

2-1-2. مراحل فکری غزالی…………………………………………………………… 54

2-1-3. مهم‌ترین آثار غزالی…………………………………………………………… 55

2-2. مکتب اشعری، خاستگاه فکری غزالی……………………………………….. 57

2-3. علیّت در مکتب اشاعره…………………………………………………………. 58

 

2-3-1. نظریه‌ی ابوالحسن اشعری (324 ه‍..ق)……………………………………. 58

2-3-2. نظریه‌ی تفتازانی (م793 ه‍..ق)…………………………………………… 58

2-3-3. نظریه‌ی قاضی عضدالدین ایجی (م756 ه‍..ق) …………………………..59

2-3-4. دیدگاه اشاعره درباره‌ی «قاعده‌ی ضرورت علّی»………………………….. 59

2-3-5. انگیزه‏های اشاعره از بیان نظریه‌ی عادت………………………………… 60

2-3-6. اشاعره و سنخیت……………………………………………………………. 62

2-3-7. اشاعره و علیّت…………………………………………………………… 63

2-4. تحلیل علیّت در ارتباط با ضرورت و سنخیت………………………………… 64

2-5. دیدگاه غزالی درباره‌ی علیّت……………………………………………….. 66

2-5-1. غزالی و اصل علیّت عامه…………………………………………………. 67

2-5-1-1. انواع روابط میان اشیاء از نظر غزالی………………………………….. 67

2-5-1-1-1.عدم ارتباط میان دو شی‌ء……………………………………………… 67

2-5-1-1-2. ارتباط میان دو شی‌ء………………………………………………… 68

الف- رابطه‌ی تکافؤ و تضایف……………………………………………………………. 68

ب- رابطه‌ی شرط با مشروط………………………………………………………….. 68

ج- رابطه‌ی اقترانی…………………………………………………………………. 69

2-5-1-2. اقسام سه‌گانه‌ی «سبب» از نظر غزالی……………………………….. 71

2-5-1-2-1. اسباب قطعی…………………………………………………………… 71

2-5-1-2-2. اسباب ظنی…………………………………………………………… 72

2-5-1-2-3. اسباب وهمی…………………………………………………………… 73

2-5-1-3. اقسام سه‌گانه‌ی دیگر «سبب» از نظر غزالی………………………….. 74

2-5-1-3-1. سبب [علّت] حسی…………………………………………………….. 74

2-5-1-3-2. سبب فقهی…………………………………………………………… 74

2-5-1-3-3. سبب عقلی…………………………………………………………… 75

2-5-1-4. شواهدی دیگر از معنای علیّت در آثار غزالی…………………………. 76

2-5-2. تحلیل علیّت فلسفی بوسیله‌ی غزالی…………………………………. 77

2-5-3. تحلیل «ضرورت» از نظر غزالی……………………………………………. 78

2-5-4. غزالی و نفی ضرورت علّی………………………………………………. 79

2-5-4-1. اقسام محال حقیقی [ذاتی] از نظر غزالی…………………………. 79

یک مطلب دیگر :

2-5-4-1-1. نفی بدیهیات عقلی…………………………………………………… 80

2-5-4-1-2. نفی هر چیزی كه متضمن مفهوم شی است……………………. 80

2-5-4-1-3. قلب اجناس بدون وجود ماده مشترك………………………………. 80

2-5-5. تعریف و جایگاه نظریه‌ی عادت در تفکر غزالی………………………….. 84

2-5-5-1. «عادت» توجیهی برای نظم موجود در طبیعت………………………. 85

2-5-5-3. ارتباط تجربه و عادت از دیدگاه غزالی………………………………… 87

2-5-5. نظر غزالی درباره‌ی سنخیت……………………………………………… 88

2-5-6. دلایل غزالی در نفی ضرورت علّی……………………………………. 89

2-5-6-1. وقوع و امکان معجزه…………………………………………………………. 89

2-5-6-2. قدرت مطلق الهی………………………………………………………….. 91

2-5-6-3. اثبات معاد جسمانی……………………………………………………….. 92

2-5-6-4. اثبات اختیار الهی…………………………………………………………… 92

2-5-6-5. اثبات صانع بودن خداوند نسبت به جهان…………………………….. 93

2-5-7. بررسی تحلیل فلاسفه از حیث فاعل نزد غزالی…………………………. 94

2-5-8. اشکالات غزالی به ابن‌سینا در بحث علیّت…………………………………. 95

2-5-8-1. ملاک نیاز به علّت حدوث است، نه امکان………………………………. 97

2-5-8-2. نفی علیّت در طبایع و اجسام…………………………………………… 97

2-5-8-3. نظام علیّت ناسازگار با توحید افعالی……………………………………. 97

2-5-8-4. نفی سنخیّت در علیّت………………………………………………….. 98

2-5-8-5. نفی ضرورت علیّت………………………………………………………….. 98

2-5-8-6. بطلان «قِدَم عالم»………………………………………………………. 99

2-5-8-7. انتقاد غزالی به ابن‌سینا در بحث معاد جسمانی……………………. 100

2-5-8-8. تناقض اصل علیّت با صانع و فاعل بودن خداوند………………………… 100

2-5-8-9. قاعده‌ی الواحد مسأله‌ی دیگر مورد اختلاف غزالی و ابن‌سینا……… 101

2-5-9. انسجام یا عدم انسجام آرای غزالی درباره‌ی علیّت…………………….. 101

2-5-9-1. دیدگاه اول؛ دیدگاه جانبدارانه…………………………………………… 102

2-5-9-2. دیدگاه دوم؛ پذیرش عدم انسجام آرای غزالی درباره‌ی علیّت……. 104

2-5-9-3. داوری درباره‌ی دو نظریه‌ی فوق…………………………………………. 104

2-5-9-3-1. تقریر نظام فیض توسط غزالی……………………………………….. 106

فصل سوم: دیدگاه ابن‌رشد درباره‌ی علیّت……………………………………. 111

3-1. معرفی اجمالی ابن‌رشد……………………………………………………. 112

3-1-1. زندگی‌نامه………………………………………………………….. 112

3-1-2. آثار و آرا………………………………………………………………… 114

3-1-3. فلسفه‌ی ابن‌رشد، تحت تأثیر ارسطو……………………………….. 115

3-2. رویارویی ابن‌رشد و غزالی……………………………………………………. 117

3-2-1. ویران‌سازی غزالی و کتاب وی……………………………………………… 117

3-2-2. تکفیر فلاسفه توسط غزالی و جواب ابن‌رشد………………………….. 118

3-3. علیّت از نظر ابن‌رشد………………………………………………………. 119

3-3-1. مروری اجمالی بر مسأله‌ی هفدهم تهافت التهافت………………… 120

3-3-2. ابن‌رشد و رابطه‌ی ضروری بین علّت و معلول……………………… 122

3-3-3. نقدهای ابن‌رشد به غزالی………………………………………….. 124

3-3-3-1. علیّت و اثبات خداوند………………………………………………… 124

3-3-3-2. علیّت و سنت الهی در جهان…………………………………….. 125

3-3-3-3. علیّت و حكمت الهی………………………………………………….. 126

3-3-3-4. علیّت و شناخت خدا……………………………………………….. 128

3-3-3-5. علیّت و عقل…………………………………………………………… 129

3-3-3-6. علیّت و علم حقیقی (حد و برهان) ……………………………………. 130

3-3-3-7. نفی قول به عادت…………………………………………………………. 132

3-3-3-8. علیّت و تمایز اشیاء از یكدیگر…………………………………………… 135

3-3-3-9. مجهول بالطبع ماندن اشیاء……………………………………………… 135

3-3-3-10. علیّت و نفی اتفاق……………………………………………………….. 136

3-3-3-11. نفی علیّت، ایجاد شكّاكیت…………………………………………. 138

3-3-3-12. انتقاد ابن‌رشد نسبت به پاسخ غزالی…………………………………. 140

3-3-4. معجزه از نظر ابن‌رشد………………………………………………………….. 141

3-3-5. انتقادهای ابن‌رشد از ابن‌سینا و بازگشت او به فلسفه‌ی ارسطو…………. 143

3-3-5-1. نفی قاعده‌ی الواحد و صدور عقل‌ها توسط ابن‌رشد…………………….. 146

3-3-5-2. انتقاد ابن‌رشد از نظریه‌ی «فیض» یا «صدور»…………………………….. 151

3-3-5-2-1. نظر ابن‌رشد درباره‌ی علّت کثرت‌ در جهان‌ هستی‌……………………. 155

3-3-5-3. منشاء پیدایش جهان………………………………………………………. 156

2-1 مقدمه ……………………………13

2-2 مفهوم لغوی ساختار…………………………… 13

2-3 ساختارگرایی……………………………. 16

2-4 ساختار در شهر‌سازی……………………………. 19

2-5 اصول ساختار گرایی در شهرسازی………………………….. 22

2-5-1 جستجوی نو در کهنه…………………………… 22

2-5-2 استفاده متفاوت از ابزارهای یکسان……………………………22

2-5-3 تبدیل شهر به یک ارگانیسم زنده…………………………… 23

2-5-4 عدم تداوم تاریخی…………………………… 23

2-5-5 مخالفت باجنبش جهانشمول گرایی…………………………… 24

2-5-6 «فضا» و «زمان» – «مکان» و «رویداد»…………………………… 24

2-5-7 حس مکان……………………………. 25

2-5-8 درگاهی و صحنه خیابان…………………………… 25

2-5-9 زیبائی شناسی تعداد……………………………. 26

2-5-10 قصبه سازمان یافته……………………………. 26

2-5-11 وضوح هزارتویی……………………………..26

2-6 ساختار در جامعه شناسی……………………………. 26

2-7 ساختار در زبان‌شناسی……………………………. 38

2-8 ساختار در انسان‌شناسی……………………………. 42

2-9 ارتباط بین ساختارگرایی در شهرسازی با ساختارگرایی در علوم دیگر…….47

2-10 دیدگاه و نظریات اندیشمندان شهرسازی درباره‌ی ساختار شهر…………49

2-10-1 مکتب شیکاگو……………………………. 49

2-10-2 گروه ده…………………………… 52

2-10-3 کنزو تانگه……………………………. 54

2-10-4 آلدو فان آیک……………………………… 56

2-10-5 کریستوفر الکساندر و بی وی دوشی…………………………….. 57

2-10-6 سوریا- ای- ماتا…………………………… 58

2-10-7 ادموند بیکن…………………………….. 59

2-10-8 لینچ…………………………….. 59

2-10-10 دانلد اپلیارد……………………………. 60

2-10-11 آموس راپاپورت…………………………….. 60

2-10-12 کلیف ماتین…………………………….. 61

2-10-13 میشائیل تریب…………………………….. 61

2-10-14 آلدوروسی…………………………….. 62

2-11 نتیجه‌گیری……………………………. 63

2-12 نمونه موردی……………………………. 64

2-12-1 فیلادلفیا (بیکن)…………………………… 64

2-12-2 خلیج توکیو- کنزو تانگه……………………………. 66

2-12-3 طرح شهر چادری در منا، در نزدیکی مکه 1974 (کنز و تانگه)………..68

2-12-4 طرح دانشگاه بو علی سینا در همدان، 1977 (کاندیس و ماندان)……..68

2-13 مکان……………………………. 70

2-14 واژه‌شناسی مکان…………………………… 71

2-15 بررسی مفهوم مکان در نظریات اندیشمندان…………………………… 71

2-16 نتیجه‌گیری…………………………… 73

2-17 تصویر ذهنی…………………………… 74

2-18 واژه شناسی تصویر ذهنی……………………………. 74

 

2-19 چگونگی به وجود آمدن تصویر ذهنی……………………………. 75

2-20 نقش تصویر ذهنی در رفتار انسان……………………………. 76

2-21 کاربرد واژه تصویر ذهنی در ادبیات شهرسازی……………………………. 77

2-22 بررسی مفهوم تصویر ذهنی و عناصر سازمان دهنده آن در نظریات اندیشمندان…..78

2-22-1 لینچ…………………………….. 78

2-22-2 کریستین نوربرگ شولتز……………………………. 79

2-22-3 دیویداستی…………………………….. 79

2-22-4 دانلد اپلیارد……………………………. 80

2-22-5 گولج…………………………….. 80

2-22-6 میشائیل تریب…………………………….. 80

2-23 نتیجه‌گیری……………………………. 82

2-24 ارتباط بین ساختار و تصویر ذهنی……………………………. 83

2-24-1 فرآیند شکل‌گیری تصویر ذهنی از ساختار…………………………… 83

2-24-2 مراحل شکل‌گیری تصویر ذهنی از ساختار شهر…………………..84

2-25 ارتباط بین مکان و تصویر ذهنی……………………………. 85

2-26 ارتباط بین مکان با ساختار ……………………………87

2-27 نتیجه‌گیری……………………………89

2-28 نمونه موردی……………………………. 89

فصل سوم: روش شناسایی تحقیق

3-1 مقدمه…………………………… 97

3-2 فلسفة تحقیق علمی……………………………. 97

3-3 تحقیقات علمی براساس هدف…………………………… 97

3-3-1 تحقیقات بنیادی…………………………… 98

3-3-2 تحقیقات کاربردی……………………………98

3-3-3 تحقیقات توسعه‌ای…………………………… 98

3-4 روش پژوهش…………………………… 99

3-5 راهبرد پژوهش…………………………… 99

3-6  فلسفه پژوهش…………………………… 99

3-7 تئوری پژوهش……………………………… 101

یک مطلب دیگر :

3-8 سیاست پژوهش……………………………… 102

3-9 سوژة پژوهش…………………………….. 102

3-10 رویه پژوهش……………………………… 104

3-11 ماهیت تحقیق…………………………… 105

3-11-1 تحقیقات توصیفی…………………………… 105

3-11-2 بررسی موردی…………………………….. 106

3-12 روش گردآوری اطلاعات…………………………… 106

3-12-1 روش کتابخانه‌ای…………………………… 106

3-12-2 روش مصاحبه…………………………… 106

3-12-3 روش مشاهده……………………………107

3-13 نمونه‌گیری و روش انتخاب آن…………………………… 107

3-13-1 نمونه‌های احتمالی…………………………… 107

3-13-2 نمونه‌های غیر احتمالی…………………………… 108

3-14 خلاصه متدولوژی………………………….108

3-15 ساختارپایانامه…………………………… 108

فصل چهارم:  شناخت شهر و مطالعه نمونه موردی

4-1 مقدمه…………………………… 111

4-2 وجه تسمیه و پیدایش شهر اولیه کرمان……………………………. 112

4-3 بررسی روند شکل گیری شهر کرمان……………………………. 112

4-4 تحولات ساختار بافت کهن کرمان از سال 1300 تاکنون………….. 138

4-5 بررسی طرح سا ختاری بافت تاریخی شهرکرمان……………… 144

4-5-1 بخش مرکزی بافت…………………………….. 146

4-5-2 بخش حاشیه‌ای…………………………….. 147

4-5-3 شناسایی سازمان فضایی بافت کهن و تعیین جایگاه آن در سازمان فضایی شهر…….148

4-5-4 شبکه معابر بافت…………………………….. 148

4-5-5 بازار و مراکز فعالیت اصلی…………………………….. 148

4-5-6 مراکز عمده خدماتی…………………………….. 149

4-5-7 عرصه‌های عمومی مهم……………………………. 149

4-6 بررسی طرح جامع کرمان……………………………. 151

4-6-1 بخش مركزی بافت…………………………….. 151

4-6-2 بخش حاشیه‌ای…………………………….. 151

فصل پنجم:  تحلیل و آنالیز اطلاعات

5-1 بررسی وتحلیل لایه‌های ساختاربافت تاریخی کرمان براساس طرح جامع و ساختاری…….155

5-2 بررسی ادراکات ذهنی مردم در مورد ساختار بافت تاریخی کرمان………..157

5-2 تحلیل ادراکات ذهنی مردم به وسیله AHP……………………..

5-3 تحلیل لایه‌های ساختاربافت تاریخی کرمان براساس ادراک ذهنی مردم………167

فصل ششم:  نتیجه‌گیری

6-1 ساختاربافت تاریخی کرمان براساس اداراک ذهنی مردم…………….172

6-2 مقایسه ساختاربافت تاریخی کرمان براساس اسناد طرح جامع وطرح ساختاری وساختاربافت براساس تصویرذهنی مردم………174

6-3 دستکاری ماهرانه درساختاربافت تاریخی کرمان…………………… 175

6-3-1 ساماندهی محدوده قلعه دختر……………………………. 175

6-3-2 ساماندهی محدوده مسجد ملک…………………………… 180

منابع فارسی……………………………. 186

منابع لاتین……………………………. 190

پیوست 1……………………………. 191

پیوست 2……………………………. 192

چکیده:

شهرساز به عنوان کسی که با جسم شهر سر و کار دارد باید متوجه ناظر و عوامل خارجی که بر او اثر می‌گذارد و تصاویری از محیط که در ذهن او می‌سازد، باشد جریان دریافت تصاویر از محیط‌های مختلف توسط افراد با شرایط مختلف (سنی، جنسی، فرهنگی، خلق و خو و …) گاه آسان و زمانی مشکل است اما در تصاویر ذهنی افراد مختلف شباهت‌های بسیاری مشاهده می‌شود، این تصاویر مشابه مشترک در واقع حاصل توافق شمار بسیاری از مردم بر اهمیت تصویر خاص است و همین تصویر ذهنی مشترک است که توجه شهرساز را به خود می‌خواند زیرا محیطی که شهرساز به وجود می‌آورد مورد استفاده بسیاری از مردم است (لینچ 1383) بر این اساس برای دستیابی به ساختارشهرنیز لازم است تصویر ذهنی مشترک مردم مورد توجه قرار گرفته و با استخراج عناصری که در تصویر ذهنی مشترک مردم اهمیت یافته‌اند عناصر و روابط ساختار فضایی شهر را تشخیص داد. طراح برای ارتقاء کیفیت ساختار شهر، می‌تواند بر عینیتی که این تصویر ذهنی را ایجاد می‌کند، تأثیر بگذارد در واقع طراح به گفته گوردن کالن به وسیله دستکاری ماهرانه در ساختار شهر می‌تواند مراحل شکل‌گیری تصویر ذهنی (ادراک، شناسایی) را تقویت و باعث ایجاد حس مکان شود.دراین پایان نامه سعی شده است با استفاده از تصویر ذهنی مردم کرمان به بازشناسی مجددساختاربافت تاریخی شهر کرمان پرداخت وبا استفاده ازادراکات ذهنی ساکنان آن سعی درشکل گیری تصویرذهنی روشن ازساختارشهروارتقاءکیفیت وتقویت حس مکان نمود.

فصل اول: کلیات طرح

1-1- بیان مسأله

نظری:

5-3- چیپ های DSP                                76
5-3-1- DSP های ممیزثابت                         77
5-3-2- مروری بر DSP های خانواده TMS320          78
5-3-2-1- معرفی سری TMS320C54x               79
5-4- توسعه برنامه بلادرنگ                             81
5-5- اجرای برنامه روی برد توسعه گر C5402 DSK                 82
5-5-1- بکارگیری ابزارهای توسعه نرم افزار                 84
5-5-2- استفاده از نرم افزارCCS                      86
5-5-3- نتایج پیاده سازی                         94
5-6- نتیجه گیری و پیشنهاد                          97

 

– ضمائم
   – ضمیمه (الف) : دیسکت برنامه های شبیه سازی ممیز ثابت به زبان C و
پیاده سازی کدک به زبان اسمبلی                                                                                         – ضمیمه (ب) : مقایسه برنامه نویسی C و اسمبلی                         98
– مراجع                                         103
 – مقدمه
امروزه در عصر ارتباطات و گسترش روزافزون استفاده از شبكه های تلفن ،موبایل و اینترنت در جهان ومحدودیت پهنای باند در شبكه های مخابراتی ، كدینگ و فشرده سازی صحبت امری اجتناب ناپذیر است . در چند دهه اخیر روشهای كدینگ مختلفی پدیدآمده اند ولی بهترین و پركاربردترین آنها كدك های آنالیزباسنتز هستند كه توسط Atal & Remedeدر سال 1982 معرفی شدند [2] . اخیرا مناسبترین الگوریتم برای كدینگ صحبت با كیفیت خوب در نرخ بیت های پائین و زیر 16 kbps ، روش پیشگویی خطی باتحریك كد (CELP) می باشد كه در سال 1985 توسط Schroeder & Atal معرفی شد [8] و تا كنون چندین استاندارد مهم كدینگ صحبت بر اساس CELP تعریف شده اند .
در سال 1988 CCITT برنامه ای برای استانداردسازی یك كدك 16 kbps با تاخیراندك و      كیفیت بالا در برابر خطاهای كانال آغاز نمود و برای آن كاربردهای زیادی همچون شبكه PSTN ،ISDN ،تلفن تصویری و غیره در نظر گرفت . این كدك در سال 1992 توسط Chen et al.    تحت عنوان LD-CELP معرفی شد[6] و بصورت استاندارد G.728 در آمد[9] و در سال 1994 مشخصات ممیز ثابت این كدك توسط ITU ارائه شد[10] . با توجه به كیفیت بالای این كدك كه در آن صحبت سنتزشده از صحبت اولیه تقریبا غیرقابل تشخیص است  و كاربردهای آن در شبكه های تلفن و اینترنت و ماهواره ای در این گزارش به پیاده سازی این كدك می پردازیم .
در فصل اول به معرفی وآنالیز سیگنال صحبت پرداخته می شود و در فصل دوم روش ها و استانداردهای كدینگ بیان می شوند . در فصل سوم كدك LD-CELP را بیشتر بررسی می كنیم و در فصل چهارم شبیه سازی ممیز ثابت الگوریتم به زبان C را بیان می نمائیم. ودر پایان در فصل 5 به نحوه پیاده سازی بلادرنگ كدكG.728 بر روی پردازنده TMS320C5402 می پردازیم.
فصل 1

بررسی و مدل سازی سیگنال صحبت

1-1 –معرفی سیگنال صحبت
صحبت در اثر دمیدن هوا از ریه ها به سمت حنجره و فضای دهان تولید می‏شود. در طول این مسیر در انتهای حنجره، تارهای صوتی[1] قرار دارند. فضای دهان را از بعد از تارهای صوتی ، لوله صوتی[2]  می‏نا مند كه در یك مرد متوسط حدود cm 17 طول دارد . در تولید برخی اصوات تارهای صوتی كاملاً باز هستند و مانعی بر سر راه عبور هوا ایجاد نمی‏كنند كه این اصوات را اصطلاحاً اصوات بی واك [3]  می‏نامند. در دسته دیگر اصوات ، تارهای صوتی مانع خروج طبیعی هوا از حنجره می‏گردند كه این باعث به ارتعاش درآمدن تارها شده و هوا به طور غیر یكنواخت و تقریباً پالس شكل وارد فضای دهان می‏شود. این دسته از اصوات را اصطلاحاً باواك[4]  می‏گویند.
فركانس ارتعاش تارهای صوتی در اصوات باواك را فركانس Pitch و دوره تناوب ارتعاش تارهای صوتی را پریود Pitch می‏نامند. هنگام انتشار امواج هوا در لوله صوتی، طیف فركانس این امواج توسط لوله صوتی شكل می‏گیرد و بسته به شكل لوله ، پدیده تشدید در فركانس های خاصی رخ می‏دهد كه به این فركانس های تشدید فرمنت[5]  می‏گویند.
از آنجا كه شكل لوله صوتی برای تولید اصوات مختلف، متفاوت است پس فرمنت ها برای اصوات گوناگون با هم فرق می‏كنند. با توجه به اینكه صحبت یك فرآیند متغییر با زمان است پس پارامترهای تعریف شده فوق اعم از فرمنت ها و پریود Pitch در طول زمان تغییر می‏كنند به علاوه مد صحبت به طور نامنظمی از باواك به بی واك و بالعكس

یک مطلب دیگر :

پایان نامه رشته حقوق : اصل عدم مداخله

 تغییر می‏كند. لوله صوتی ، همبستگی های زمان-كوتاه  ، در حدود 1 ms ، درون سیگنال صحبت را در بر می‏گیرد. و بخش مهمی از كار كدكننده های صوتی مدل كردن لوله صوتی به صورت یك فیلتر زمان-كوتاه می‏باشد. همان طور كه شكل لوله صوتی نسبتاً آهسته تغییر می‏كند، تابع انتقال این فیلتر مدل كننده هم نیاز به تجدید[6] ، معمولاً در هر 20ms یکبارخواهد داشت.

در شكل (1-1 الف) یك قطعه صحبت باواك كه با فركانس 8KHz نمونه برداری شده است  دیده می‏شود. اصوات باواك دارای تناوب زمان بلند به خاطر پریود Pitch هستند كه نوعاً   بین 2ms تا 20ms می‏باشد. در اینجا پریود Pitch در حدود 8ms یا 64 نمونه است. چگالی طیف توان این قطعه از صحبت در شكل (1-1 ب) دیده می‏شود[3].
اصوات بی واك نتیجه تحریك نویز مانند لوله صوتی هستند و تناوب زمان- بلند اندكی را در بر دارند ، همانگونه كه در شكل های (1-1 ج) و (1-1 د) دیده می‏شود ولی همبستگی زمان كوتاه به خاطر لوله صوتی در آنها هنوز وجود دارد.
[1]  Vocal Cords
[2] Vocal Tracts
[3] Unvoiced
[4] Voiced
[5] Formant
[6]  Update
-2- مدل سازی  پیشگویی خطی
روش كدینگ پیشگویی خطی (LPC[1])  مبتنی بر مدل تولید صحبت در كد كننده های صوتی می‏باشد كه در اینجا در شكل (1-2) نشان داده شده است. برای استفاده از مدل لازم است كه معلوم شود سیگنال با واك است یا بی‏واك و اگر با واك است پریود Pitch مجاسبه گردد. تفاوت اصلی بین LPC و سایر كدكننده های صوتی  در مدل كردن لوله صوتی است. در تحلیل LPC ، لوله صوتی به صورت یك فیلتر دیجیتال تمام قطب در نظر گرفته می‏شود.[4,1].
شكل (1-2): مدل تولید صحبت در LPC
با شركت دادن بهره G در این فیلتر داریم:
كه در آن p مرتبه فیلتر است. اگر S(n) خروجی فیلتر مدل صحبت  و e(n) تحریك ورودی باشد، معادله فوق را در حوزه زمان به صورت زیر می‏توان نوشت:
به عبارت دیگر هر نمونه صحبت به صورت تركیب خطی از نمونه های قبلی قابل بیان است و این دلیل نام گذاری كدینگ پیشگویی خطی (LPC) می‏باشد.
1-2-1- پنجره كردن سیگنال صحبت
روش LPC هنگامی دقیق است كه به سیگنالهای ایستان[2] اعمال شود، یعنی به سیگنالهایی كه رفتار آنها در زمان تغییر نمی‏كند. هر چند كه این موضوع در مورد صحبت صادق نیست، اما برای اینكه بتوانیم روش LPC را بكار ببریم، سیگنال صحبت را به قسمت های كوچكی بنام   “فریم” تقسیم می‏كنیم كه این فریم ها شبه ایستان هستند. شكل (1-3) مثالی از قسمت بندی سیگنال صحبت را نشان می‏دهد. این قسمت بندی با ضرب كردن سیگنال صحبت  S(n) ، در سیگنال  پنجره W(n) انجام می‏شود.
شكل (1-3) : قسمت بندی سیگنال صحبت
معروف ترین انتخاب برای پنجره ، پنجره همینگ (Hamming) به صورت زیر است:
در اینجا N ، طول پنجره دلخواه به نمونه و عموماً در محدوده  160-320 انتخاب می‏گردد          كه 240 یك مقدار نوعی می‏باشد . در شكل (1-4) چند پنجره معروف نشان داده شده است.
معمولاً پنجره های متوالی برروی هم همپوشانی دارند و فاصله بین آنها را پریود فریم می‏گویند. مقادیر نوعی برای پریود فریم 10-30ms می‏باشد. این انتخاب به نرخ بیت و كیفیت صحبت دلخواه ما بستگی خواهد داشت. هر چه پریود فریم كوچكتر باشد، كیفیت بهتری خواهیم داشت.

شكل (1-4): نمایش چند پنجره معروف

1-2-2- پیش تاكید سیگنال صحبت
شكل (1-5) یك توزیع طیفی نمونه سیگنال صحبت را برای اصوات باواك نشان می‏دهد. با توجه به افت طیف در فركانس های بالا وضعیف بودن فركانس های بالا در طیف صحبت ، تحلیل  LPC در فركانس های بالا عملكرد ضعیفی خواهد داشت. برای تقویت مؤلفه های فركانس بالا صحبت ، آن را از یك فیلتر بالا گذر با تابع انتقال  كه فیلتر پیش تاكید نامیده می‏شود، عبور می‏دهیم. مقدار نوعی ضریب a معمولاً  در نظر گرفته می‏شود.
اگر S(n) سیگنال ورودی باشد، سیگنال پیش تأكید شده  خواهد شد:
شكل (1-5) :  پوشش طیفی نمونه اصوات باواك
1-2-3- تخمین پارامترهای LPC
در اینجا لازم است كه پارامترهای مدل LPC یعنی ضرایب ai فیلتر و بهره G تعیین گردند. اگر
تخمین S(n) از روی نمونه های قبلی باشد، ضرایب ai را چنان تعیین می‏كنیم كه خطای