غارها

[! JUSTICE !]

زندگی همه ما به نوعی درون غار، به وجود آمده است. غارها اولین خانه های بشر هستند. اما جذابیت غارها فقط در همین نیست.
این بار می‌خواهیم به شما نشان بدهیم که هر کسی می‌تواند در غارها کار، موضوع یا سرگرمی جالبی برای خودش پیدا کند. شما هم اگر زمین شناس، شیمی دان یا حتی فیلسوف هستید، سری به یک غار بزنید!

[! JUSTICE !]

غار برای علاقه مندان طبیعت

اگر به غارها و رمز و راز آنها علاقه دارید اما از تاریکی می‌ترسید و یا اگر از احتمال ملاقات با جانورانی مثل خفاش وحشت دارید ... ما مشکل شما را حل کرده ایم. با استفاده ار این تور مجازی می‌توانید همه نقاط غار را به خوبی کشف کنید و ببینید. در حالیکه حتی لازم نیست از جایتان تکان بخورید. با کلیک کردن روی هر کدام از نوشته های عکس زیر می‌توانید وارد آن تالار غار شده و تماشا کنید.

kubla khan

throne room

retunda room

the big room

discovery center

درون غارها پر از اشکال زیبایی است که هر کدام برای خودشان اسم و رسمی دارند. برای اینکه آنها را یاد بگیرید کافی است به لغت نامه غارها نگاهی بیندازید. در طول سفر هر کجا در فهمیدن معنای لغتی مشکل داشتید به دیکشنری مراجعه کنید. خوب، خوش بگذرد.

لغت نامه غار:

اشکال رسوبی : شکلهای بلوری زیبایی هستند که از رسوبات کربنات کلسیم در غار پدید می‌آیند. این اشکال شامل رشته های کربنات، استالاکتیت ها، استالاگمیت ها، ستونها، مرجانهای غار، پرده ای‌ها و سنگها هستند.

رشته های کربنات: لوله هایی توخالی به قطر نیم سانتی متر با دیواره هایی نازک هستند. آنها از ریزش قطرات آب و تشکیل حلقه های رسوبی کلیست در اطراف مرکز ریزش پدید می‌آیند.

استالاکتیت ها: آنها از سقف غار رو به پایین رشد می‌کنند و لایه هایی معدنی و رسوبی روی جدار بیرونی رشته های کربنات تشکیل می‌دهند. تشکیل استالاکتیت‌ها بعد از پر شدن لوله رشته های کربنات شروع می‌شود.

استالاگمیت ها: این اشکال زیبا از ریزش قطرات آب به کف غار و رو به بالا تشکیل می‌شوند. آنها اغلب اوقات و نه همیشه در زیر استالاکتیت‌ها دیده می‌شوند. نوک آنها صاف یا گرد است. در حالیکه دوستانشان یعنی استالاکتیت‌ها نوکی هویجی شکل دارند.

ستونها: وقتی استالاگمیت‌ها و استالاکتیت‌ها آنقدر رشد می‌کنند که به هم می‌رسند، ستونی بین سقف و کف غار پدید می‌آید.

مرجانهای غار یا پاپ کورن: خوشه های نامنظم یا برآمدگی های بزرگی از بلورهای کربنات کلسیم هستند. آنها روی دیواره‌ها یا سایر اشکال یا روی کف غار تشکیل می‌شوند.

پرده ای ها: وقتی قطرات آب معدنی بین چینهای دیواره‌ها می‌ریزند و رسوب می‌کنند، شکلهایی شبیه چین پرده پدید می‌آید.

سنگ ها: جایی که لایه ای از آب روی دیواره غارها جریان دارد، لایه های رسوبی کربنات کلسیم شبیه تزیین روی کیک، درست می‌شود.

[! JUSTICE !]

غار برای زمین شناسان


دوست دارید بدانید غارها چطور آمده اند؟ خوب این فرآیندی است که میلیونها سال طول می‌کشد و برای همین نمی شود از این امکان گذشت که بشود همه این فرآیند را در چند لحظه ببینیم. با کلیک کردن روی دکمه پیدایش غارها متوجه می‌شوید که چهار عامل می‌توانند غار بسازند: باران، امواج، دریا، گدازه‌ها و باکتری‌ها با کلیک کردن روی تصویر هر کدام می‌توانید روند تشکیل غار را ببینید. برای راحتی کار دوستانی که به زبان انگلیسی تسلط ندارند، متون هر مرحله را ترجمه کرده ایم .




آب باران

غارهای آهکی بیشترین تعداد غارهای جهان را تشکیل می‌دهند که اکثر آنها هم در اثر باران شکل یافته اند. ساختارهای آهکی میلیونها سال پیش و اغلب در دریاهای کم عمق و از بقایای حیوانات دریایی تشکیل یافته اند. این نوع از صخره های رسوبی به شکل بلوکهای بزرگ و سخت و مستطیلی هستند.
باران در خاک نفوذ می‌کند. مقدار اندکی از دی اکسید کربن جوّ قبلا در آب باران حل شده است و با گذشتن آب از میان خاک مقدار آن بیشتر هم می‌شود. چون آب باران می‌تواند از مواد آلی خاک هم دی اکسید کربن جذب کند. آب و دی اکسید کربن، اسید کربنیک درست می‌کنند.


اسید کربنیک به نفوذ خود در خاک و سنگ آهک ادامه می‌دهد تا به سطح ایستابی سفره آب زیر زمینی می‌رسد. سطح ایستابی، سطحی است که در آن صخره، خاک یا هر ماده دیگری از آب اشباع می‌شود.


اسید کربنیک سنگ آهک را درست زیر سطح ایستایی می‌خورد و آرام آرام تونلهایی را پدید می‌آورد. هر چه تونل بزرگتر می‌شود، آب بیشتری در خود جای می‌دهد و سنگ آهک سریعتر حل می‌شود. این تونلها یا در طول سطح ایستابی گسترش می‌یابند و یا در امتداد منافذ سنگ آهک به سمت پایین فرو می‌روند.

بعد از گذشت چند میلیون سال، اندازه تونلها افزایش یافته و به غار تبدیل می‌شوند. اگر سطح ایستابی سفره آب پایین بیاید، رشد اندازه غار هم متوقف می‌شود. در این مرحله است که ساختارهای خنجر شکل استالاکتیت و استالاگمیت شروع به رشد می‌کنند.

اما اگر سرعت جریان آّب در غار سریع باشد، مسیر بزرگتر و عمیق تری توسط سایش و فرسایش در دل صخره حفر می‌گردد. رودها هم به همین نحوه، دره‌ها را حفر می‌کنند. حرکت آب می‌تواند غارهای یخی در یخچالها یا غارهای ماسه ای در پایه تخته سنگها درست کند.

امواج امواجی که به پایه تخته سنگها بر می‌خورند، می‌توانند غارهایی دریایی پدید آورند. غارهای دریایی در امتداد یک ناحیه ضعیف عمودی درون صخره شکل می‌گیرند. این ناحیه ضعیف می‌تواند یک شکاف یا یک محل نرم تر درون صخره باشد. چون عمل فرسایشی امواج بر پایه تخته سنگ تمرکز دارد، یک فررفتگی شکل می‌گیرد، این اثر وقتی شدیدتر است که بستر صخره، شیبدار باشد. غارهای دریایی را معمولا می‌توان در ماسه سنگ‌ها یافت. در سایر صخره های رسوبی مانند سنگ آهک هم چنین نمادهایی دیده می‌شوند اما در سنگهای سخت تری مانند گرانیت به ندرت تشکیل می‌شوند. گدازه گدازه، سنگ مذابی است که به سطح زمین رسیده است و می‌تواند شبکه غارهای طولانی و گسترده ای را پدید آورد. مکانیسم این کار شبیه حفر کردن یا ایجاد خوردگی در صخره های قدیمی و موجود نیست. بلکه با جامد شدن آهسته جریان گدازه، غارهایی در درون صخره تازه، تشکیل می‌شود. گدازه در امتداد شیب جریان می‌یابد و شکلی شبیه " زبانه " درست می‌کند. درون زبانه، تونلی از مواد مذاب وجود دارد که سریعتر از گدازه های اطرافش حرکت می‌کند، درست به همان شکلی که در یک رودخانه جریانی سریعتر، معمولا در عمیق ترین نقطه آن، وجود دارد. اول گدازه های کندتر که در کناره جریان قرار دارند، سرد می‌شوند یعنی جریان گدازه فقط در وسط مسیر باقی می‌ماند. سپس با سرد شدن گدازه‌ها قشری سخت روی آنها را می‌گیرد که ابتدا در اطراف و سپس در وسط خط جریان پدید می‌آید. مجرای لوله ای پدید آمده، حرارت را در خود حفظ می‌کند و گدازه همچنان درون آن جریان می‌یابد. با پایان یافتن جریان مذاب، گدازه های درون مجرا به بیرون جاری می‌شوند و مجرا خالی می‌ماند. صخره مذاب انتهای مجرا را مسدود می‌کند و به این ترتیب در غار به وجود آمده را بر روی غار نوردان می‌بندد. جریان بعدی گدازه ای، معمولا روی سطحی قرار دارد که در آنجا بخش نازک سقف غار فرورفته است. طولانی ترین غار شناخته شده گدازه ای در هاوایی قرار داشته و بیش از 30 مایل طول دارد. باکتری ها اکثر غارهای سنگ آهکی توسط حل شدن در اسید کربنیک پدید آمده اند. اما بعضی از آنها در اثر اسید خورنده تری شکل می‌یابند که از باکتریهایی پدید می‌آید که در اعماق زمین زندگی می‌کنند و از رسوبات نفتی تغذیه می‌کنند. به این دسته از باکتریها اکستریموفیل می‌گویند چون می‌توانند در سخت ترین شرایط تاب بیاورند. آنها گاز سولفید هیدروژن تولید می‌کنند که از طریق سوراخها و روزنه های آب بالا آمده و به غار می‌رسد. سولفید هیدروژن در آنجا با اکسیژن ترکیب شده و اسید سولفوریک پدید می‌آورد. این اسید خورنده صخره آهکی را می‌خورد و آن را به سنگ گچ تبدیل می‌کند. باکتریها درون بعضی از غارهای قیری هم زندگی می‌کنند. این باکتریها می‌توانند سولفید هیدروژن را گرفته و با اکسیژن مخلوط کرده و به این ترتیب اسید سولفوریک بیشتری تولید کنند. بعضی دیگر از انواع باکتریها از مواد معدنی صخره‌ها مثلا گوگرد یا منگنز تغذیه کرده و فرآیند خورندگی غار را سرعت می‌بخشد. غار لاشوگیلا در نیومکزیکو، کشف شده در سال 1986، تمام نشانه های حفر شدن توسط اسید را دارد هر چند اکنون هیچ اثری از اسید سولفوریک در آن باقی نمانده است.

[! JUSTICE !]

غار برای فیلسوفان

کسانی که فکر می‌کنند غار با فیلسوفان و فیلسوفان با غار هیچ سرو کاری ندارند، اشتباه می‌کنند! برای اینکه آنها را از اشتباه بیرون بیاوریم، داستان کوچکی از کتاب مشهور افلاطون یعنی " جمهور " را نقل می‌کنیم. در این داستان سقراط فیلسوف بزرگ آتنی با شاگرد جوانی صحبت می‌کند و به سبک خودش، یعنی همان پرسش و پاسخ دایمی، به او نکته مهمی راجع به فیلسوف بودن می‌آموزد.

سقراط: خب حالا با یک مثال می‌خواهم به تو نشان بدهم که ذهن های ما تا چه حد روشن و آگاه است. دقت کن! آدم هایی را فرض کن که در یک غار زیرزمینی زندگی می‌کنند و تازه از بچگی در آنجا بوده اند. گردن و پاهایشان هم طوری زنجیرشده، که نمی توانند تکان بخورند یا پشت سرشان را ببینند یا حتی سرشان را بچرخانند.

پشت سر این موجودات آتشی برپاست که غار را روشن می‌کند و به دیوار روبه روی آنها مثل یک پرده نمایش نور می‌تاباند. به این شکل اگر کسی یا چیزی از جلوی آن آتش رد شود، زندانی‌ها سایه آن را روی دیوار خواهند دید.

شاگرد: فهمیدم.
سقراط: آدم‌ها یا جانورانی از پشت آنها رد می‌شوند و با خود اشیا یا حیواناتی را می‌برند و می‌آورند. خب روی دیوار چه تصویری می‌افتد؟ سایه آنها! که تازه بعضی ساکت اند و بعضی حرف می‌زنند.
شاگرد: چه تصویر و چه زندانی های عجیبی!
سقراط: درست مثل خود ما!
شاگرد: یعنی آنها هیچ چیزی به جز سایه نمی بینند؟
سقراط: نه! و اگر با هم حرف بزنند، فقط تصور می‌کنند که دارند راجع به حقیقت اشیاء حرف می‌زنند!
سقراط: خوب حالا فرض کن یکی از این زندانی‌ها فرار کند، سرش را برگرداند و بفهمد در چه اشتباهی بوده است. چه اتفاقی می‌افتد؟ احتمالا کلی درد دارد. نور چشم هایش را می‌زند و نمی تواند آن اشکال را به درستی تشخیص دهد. اگر در این لحظه کسی به او بگوید همه چیزهایی که قبلا می‌دیده، توهم و تصوری بیش نبوده و واقعیت اشیاء، این است چه جوابی خواهد داد؟ آیا گیج نخواهد شد؟ آیا فکر نخواهد کرد آنچه قبلا می‌دیده واقعی تر از این اشیاء است؟
شاگرد: بله چنین است.
سقراط: اما با گذشت زمان، به حقیقت عادت خواهد کرد. و شاید حتی از غار بیرون بیاید و به منبع واقعی نور یعنی خورشید نگاه کند. این مرحله هم به سختی خواهد گشت. اما دیدن تمام جهان در مقایسه با آن دیوار به این زحمت نمی ارزد؟
شاگرد: مطمئنا می‌ارزد.
شاگرد: و حالا اگر زندگی گذشته به یاد این فرد بیاید، آیا بر دوستان اسیر خود دل نخواهد سوزاند؟ آیا ترجیح نمی دهد بمیرد ولی دیگر چنین تصوری از دنیا نداشته باشد؟ آیا برنمی گردد تا حقیقت را به آنها هم بگوید؟
شاگرد: من که همین کار را می‌کردم.
سقراط: اما آنها، آن زندانی ها، کدامیک حرف او را باور خواهند کرد؟ کدام یک او را دیوانه نخواهند پنداشت. شاگرد جوان به فکر فرو می‌رود.
سقراط می‌گوید: ما آن زندانی‌ها هستیم و آن غار دنیای ماست و آن آتش همین خورشید روزمره و همیشگی. آن کسی که سرش را برگردانده، فیلسوف است که ما را به دیدن دنیای روشنتر روح و ذهن دعوت می‌کند. به بیرون آمدن از زندان تنگ محسوسات و اندیشیدن به چیزهایی والاتر، به دنیایی که ظاهرا نامریی است اما منبع عقل و حقیقت است. اما کدام یک از ما او را دیوانه نخواهد پنداشت؟

[! JUSTICE !]

غار برای شیمی دانان


حتی یک شیمی دان دو آتشه هم در غار بی کار نمی ماند. او با نگاه کردن به اشکال غار به یاد نکات مهمی درباره حلالیت، رسوب سازی و رشد کریستالها می‌افتد. حتی شاید بخواهد در خانه مدلی از رسوبات غارها درست کند. شما هم با استفاده از دستور العمل های زیر می‌توانید همین کار را بکنید. ولی اگر از خودتان می‌پرسید چرا و چطور این اتفاقها می‌افتد باید تا قسمت بعدی ماجرای غارها صبر کنید !

استالاکتیت

مواد لازم:


دو فنجان آب گرم یک بشقاب
یک قاشق
یک ظرف کات کبود
چند قطعه ذغال چوب قالبی

• در صورت تمایل رنگ خوراکی

روش کار: نصف فنجان کات کبود در بشقاب ریخته و با دو فنجان آب گرم مخلوط کنید و به مدت 3 دقیقه هم بزنید. 2 یا 3 تکه ذغال درون بشقاب بیندازید. بشقاب را در محلی بگذاید که بتوانید ببینید اما لازم نباشد که تا 5 روز تکانش بدهید. پس از مدتی بلورهای کات کبود روی ذغال شکل می‌گیرند. می‌توانید دو سه قطره رنگ خوراکی به محلول اضافه کنید تا بلورهایی با رنگهای ترکیبی داشته باشید.

رشته های کربناتی

مواد لازم:


آب زاج سفید
یک لیوان شیشه ای
نخ
در صورت تمایل کات کبود
نمک طعام

• شکر

روش کار: آّب را گرم کنید. سپس زاج سفید را به آن اضافه کنید و این کار را آنقدر ادامه دهید تا دیگر چیزی از زاج در آب حل نشود. محلول را در گوشه ای بگذارید تا سرد شود. با سرد شدن بلورهایی در آن به وجود می‌آید. بزرگترین بلور تشکیل شده را بردارید. دوباره به محلول زاج سفید اضافه کنید تا جای بلوری را که برداشته اید، پر کند. به این کار درست کردن " محلول اشباع یا سیر " می‌گویند. محلول را حرارت بدهید تا همه زاجها حل شوند؛ بعد آن را سرد کنید. محلول سرد شده را در یک لیوان شیشه ای باریک بریزید. نخی به دور بزرگترین بلورتان ببندید و آن را در محلول آویزان کنید. هم نخ و هم بلور باید درون محلول قرار بگیرند. 3 روز به این مجموعه دست نزنید. در این مدت بلورها اندک اندک تشکیل می‌شوند. این آزمایش را با کات کبود نمک طعام و شکر هم تکرار کنید. آیا شکل بلورها با هم تفاوت دارد؟

استالاگمیت

مواد لازم:


2 عدد لیوان آّب گرم
کات کبود
30 تا 45 سانتی متر نخ
یک بشقاب
در صورت تمایل نمک طعام
زاج

• شکر

روش کار: دو لیوان را با آب پر کنید. در هر کدام از آنها تا جایی که می‌توانید کات کبود حل کنید. سر نخ را درون هر لیوان قرار دهید. زیر پایین ترین نقطه نخ را که آویزان مانده است، بشقاب بگذارید. به خاطر پدیده مویینگی محلول وارد نخ می‌شود و از پایین ترین نقطه آن چکه می‌کند. اگر این چکه کردن به آهستگی رخ بدهد و محیط اطراف هم به اندازه کافی گرم باشد، بخار شدن حلال در بشقاب باعث می‌شود بلورهایی شبیه استالاگمیت‌ها تشکیل شود.