۶- اثبات قانون دوم ترمودینامیک سیاهچاله (ثابت ماندن گرانش سطحی در سرتاسر افق رویداد) از شرط انرژی برجسته استفاده می کند.
۸- قضیهی سانسور توپولوژیکی ویت- اسلش- فریدمان شرط انرژی متوسط را میطلبد و یک روش اثبات دیگر از همین نویسندگان شرط انرژی برجسته را مورد استفاده قرار میدهد.
۹- حدس سانسور کیهانی (نه یک قضیه) معمولاً بر پایه فرضیات شرط انرژی برجسته فرمولبندی می شود و خیلی موارد دیگر وجود دارد که در آن از این شرطها استفاده می شود.
۲-۳- موارد متناقض با شرایط انرژی
سیستمهای فیزیکی زیادی هم به صورت تئوری و هم به صورت عملی در تناقض با یکی یا بیشتر از شرایط انرژی وجود دارد.
۱- بدیهیترین تناقضات در شرایط انرژیهای مختلف زمانی که ما میدان اسکالر جرمدار با کمترین جفتشدگی آزاد کلاسیک را که به وسیله چگالی لاگرانژی زیر توصیف می شود انتخاب میکنیم، برخاسته می شود:
(۲-۱۶)
که تانسور انرژی- فشار آن به صورت زیر خواهد بود:
(۲-۱۷)
که البته حالت کلی آن به صورت زیر خواهد بود:
(۲-۱۸)
با وردش دادن نسبت به داریم:
(۲-۱۹)
البته داریم:
(۲-۲۰)
پس از جایگذاری از روابط بالا به دست خواهیم آورد:
(۲-۲۱)
حال با جایگذاری از روابط بالا به دست خواهیم اورد:
(۲-۲۲)
با ضرب در در رابطه بالا:
(۲-۲۳)
حال رابطه را محاسبه خواهیم کرد.
(۲-۲۴)
پس درنتیجه:
(۲-۲۵)
که به طور آشکار در تناقض با شرط انرژی قوی خواهد بود
اما برای یک بردار صفر میتوان نشان داد که
که شرط انرژی صفر را نشان میدهد و نیز برای هر بردار زمانگونه شرط انرژی ضعیف نیز به خوبی برقرار خواهد بود. مثال فیزیکی از سیستمهایی که به وسیله چنین لاگرانژیهای اسکالری توصیف میشوند، میدان پایون و میدان هیگز هستند. مثالهای بسیار دیگری از سیستمهای فیزیکی دیگر وجود دارد که بعضی از شرایط انرژی را نقض می کنند.
مثل میدان الکترومغناطیس
(۲-۲۶)
که در آن و میدانهای الکترومغناطیسی را نشان می دهند. اثر کاسیمیر نیز ازجمله موارد جالب توجه دیگری است که در تناقض با بعضی از شرایط انرژی است و اما در رابطه با کرمچالهها نیز موارد متناقض با شرطهای انرژی در پارهای از موارد دیده می شود که در فصل بعد در رابطه با کرمچالهی اینشتین- ماکسول- دایلتون به بررسی آن خواهیم پرداخت.
فصل سوم
پاسخهای کرمچالهای گرانش اینشتین- ماکسول- دایلتون
۳-۱- کنش، رابطه های میدان، برای گرانش اینشتین- ماکسول- دایلتون
در این قسمت از رهیافت لاگرانژین و کنش مربوطه، به این نوع گرانش میپردازیم و پس از وردش دادن آن، کمیتهای موردنظر یعنی و (تانسور انرژی-تکانه)، تانسور ریچی و تانسور اینشتین و R اسکالر ریچی را محاسبه خواهیم کرد. کنش این گرانش به صورت رابطه (۳-۱) میباشد.
(۳-۱)
در این کنش ابتدا بعد فضا-زمان را بعد گرفتیم، ثانیاً کیهانشناسی میباشد جمله اول داخل پرانتز کنش موردنظر خمش اسکالر و همان ترم مربوط در کنش اینشتین-هیلبرت است. و در جمله دوم به ترتیب پتانسیل برحسب و اسکالر مربوط به میدان دایلتون هستند و ترم سوم در رابطه با میدان الکترومغناطیس (ماکسول) و ثابت کوپلشدگی و ترم آخر در رابطه با حضور ماده ظاهر می شود. از وردش دادن ترم اول برحسب مسلماً به تانسور معروف اینشتین میرسیم. از وردش ترمهای بعدی برحسب رابطه های زیر را خواهیم داشت:
ابتدا از وردش جملههای دوم و سوم و آخر برحسب خواهیم داشت:
(۳-۲)
(۳-۳)
(۳-۴)
داشتیم
پس از جایگذاری رابطه های بالا در وردش موردنظر خواهیم داشت:
(۳-۵)
و داریم :
بنابراین:
(۳-۶)
و همچنین از وردش ترم سوم کنش برحسب خواهیم داشت:
(۳-۷)
طبق محاسبات قبل به رابطه زیر برای خواهیم رسید:
سوره انفال(۸:۹): واژه «مَلائکه»: «به یاد آرید هنگامی را که استغاثه و زاری به پروردگار خود میکردید پس دعای شما را اجابت کرد که: من سپاهی منظم از هزار فرشته به مدد شما میفرستم» (۸:۹).
«و این مدد فرشتگان {نام فرشته یا ملک در این آیه نیامده است} را خدا نفرستاد مگر آنکه بشارت و مژده فتح باشد و تا دلهای شما را مطمئن سازد و بدانید که نصرت و فیروزی نیست مگر از جانب خدا، که خدا را کمال قدرت و حکمت است» (۸:۱۰).
سوره انفال(۸:۱۲): واژه «مَلائکه»: «و یاد آر آنگاه که پروردگار تو به فرشتگان وحی کرد که: من با شمایم، مؤمنان را ثابت قدم بدارید که همانا من ترس در دل کافران میافکنم تا گردنهایشان بزنید و همه انگشتانشان قطع کنید».
سوره انفال(۸:۵۰): واژه «مَلائکه»: «اگر بنگری کافران را هنگامی که فرشتگان جان آنها را میگیرند و بر روی و پشت آنها میزنند و میگویند: بچشید طعم عذاب سوزنده را».
سوره رعد(۱۳:۱۳): واژه «مَلائکه»: «رعد و جمیع فرشتگان همه از بیم قهر خدا به تسبیح و ستایش او مشغولند و صاعقهها را بر سر هر قومی بخواهد میفرستد باز هم کافران در قدرت خدای سخت انتقام، جدل می کنند».
سوره رعد(۱۳:۲۳): واژه «مَلائکه»: «که آن منزل بهشتهای عَدن است که در آن بهشت، خود و همه پدران و زنان و فرزندان شایسته خویش داخل میشوند درحالی که فرشتگان بر آنها از هر در وارد میگردند».
سوره حجر(۱۵:۷): واژه «مَلائکه»: «اگر راست میگویی چرا فرشتگان بر ما نازل نمیشوند؟».
سوره حجر(۱۵:۸): واژه «مَلائکه»: «ما فرشتگان را جز برای حق و حکمت و مصلحت نخواهیم فرستاد و آنگاه که بفرستیم دیگر کافران مهلتی نخواهند یافت».
سوره حجر(۳۱-۲۶ :۱۵): واژه «مَلَائکَه»: «و همانا ما انسان را از گل و لای سالخورده تغییر یافته، بیافریدیم- و طایفه جن را پیشتر از آتش گدازنده، خلق کردیم- و آنگاه که پروردگار به فرشتگان عالم اظهار فرمود که: من بشری از ماده گل و لای کهنه متغیر، خلق خواهم کرد- پس چون آن عنصر را معتدل بیارایم و در آن از روح خویش بدمم، همه بر او سجده کنید- همه فرشتگان عالم سجده کردند- مگر ابلیس که از سجده امتناع ورزید».
سوره نحل(۱۶:۲): واژه «مَلائکه»: «خدا فرشتگان و روح را به امر خود بر هرکه از بندگان خواهد، میفرستد تا او خلق را اندرز داده و از عقوبت شرک به خدا بترساند که عالم را خدایی جز من نیست پس تنها از من بترسید».
سوره نحل(۱۶:۲۸): واژه «مَلائکه»: «فرشتگان جان آنها را میگیرند درحالی که در دنیا به نفس خود ستم کردند، در آن حال مرگ، سر تسلیم پیش دارند: ما به دنیا ابداً کار بد نکردیم، آری خدا به هرچه کردهاید آگاه است».
سوره نحل(۱۶:۳۲): واژه «مَلائکه»: «آنان که چون فرشتگان، پاکیزه از شرک، قبض روحشان کنند به آنها گویند که: شما به موجب اعمال نیکوئی که در دنیا به جا آوردید، اکنون به بهشت ابدی درآئید».
سوره نحل(۱۶:۳۳): واژه «مَلائکه»: «این کافران منکر جز آنکه یا فرشتگان بر سر آنها بیایند یا حکم خدا در رسد، دیگر چه انتظار میبرند؟ منکران پیشین هم مانند اینان بودند و کردند و خدا هلاکشان فرمود، و به آنها ستم نکرد بلکه آنها خود به نفس خویش ستم کردند».
سوره نحل(۱۶:۴۹): واژه «مَلائکه»: «هرچه در آسمانها و زمین است از جنبندگان و فرشتگان همه بی هیچ تکبر و با کمال تذلّل به عبادت خدا مشغولند».
سوره اسراء(۱۶:۴۰): واژه «مَلائکه»: «آیا خدا شما را به فرزندان پسر برگزیده است و خود فرشتگان را دختران خویش قرار داده؟ این رأی و گفتار شما مشرکان بسیار افترائی عظیم و گناهی بزرگ است».
سوره اسراء(۱۶:۶۱): واژه «مَلائکه»: «و یاد آر وقتی را که فرشتگان را امر به سجده آدم کردم، پس همه سجده کردند جز شیطان که گفت: آیا من سر طاعت به آدمی که از خاک آفریدی فرود آرم؟».
سوره اسراء(۱۶:۹۲): واژه «مَلائکه»: «یا آنکه بنا به وعده تو آسمان بر سر ما فرو افتد یا آنکه خدا را با فرشتگانش مقابل ما حاضر آری {گفتههای کافران}».
سوره اسراء(۱۷:۹۵): واژه «مَلائکه»: «بگو: اگر فرشتگان را در زمین، مسکن و قرارگاه بودی، ما هم فرشته را از آسمان به رسالت بر آنها میفرستادیم».
سوره کهف(۱۸:۵۰): واژه «مَلائکه»: «یاد آر وقتی را که به فرشتگان فرمان دادیم که بر آدم همه سجده کنید و آنها تمام، سر به سجده فرود آوردند جز شیطان که از جنس جن بود، بدین جهت از طاعت خدای سرپیچید. آیا مرا فراموش کرده و شیطان و فرزندانش را دوست خود گرفتید در صورتی که آنها شما را سخت دشمنند؟ و ظالمان بسیار بد مبادله کردند».
سوره طه(۲۰:۱۱۶): واژه «مَلائکه»: «و هنگامی که فرشتگان را گفتیم: به آدم سجده کنید، همه سجده کردند جز شیطان که امتناع ورزید».
سوره انبیاء(۲۱:۱۰۳): واژه «مَلائکه»: «و هیچگاه فزع اکبر و هنگامه بزرگ قیامت آنها را محزون نخواهد ساخت و با آنان فرشتگان ملاقات کنند: این است آن روز که در دنیا به شما وعده میدادند».
سوره حج(۲۲:۷۵): واژه «مَلائکه»: «خدا از میان فرشتگان و آدمیان رسولان خود را بر میگزیند که همانا خدا شنوا و بینا است».
سوره مؤمنون(۲۳:۲۴): واژه «مَلائکه»: «اشراف قوم که کافر شدند در پاسخ نوح به مردم چنین گفتند که: این شخص جز آنکه بشری است مانند شما که میخواهد بر شما برتری یابد، و اگر خدا میخواست رسول بر بشر بفرستد، همانا از جنس فرشتگان میفرستاد، ما این سخنانی که این شخص میگوید از پدران پیشین خود هیچ نشنیدهایم».
سوره فرقان(۲۵:۲۱): واژه «ملائکه»: «و آنان که امید لقای ما را نداشتند گفتند: چرا فرشتگان بر ما نازل نشدند؟ یا چرا ما خدا را به چشم نمیبینیم؟ همانا آنان در حق خویش راه تکبر و نخوت پیش گرفتند و به سرکشی و طغیان شدید شتافتند».
سوره فرقان(۲۵:۲۲): واژه «ملائکه»: «روزی که فرشتگان را بینند، مجرمان در آن روز بشارتی از فرشته نیافته بلکه به آنها گویند: محروم و ممنوع باشید».
سوره فرقان(۲۵:۲۵): واژه «مَلائکه»: «و یاد کن روزی را که آسمان با ابر از هم شکافته و فرشتگان با سرعت تمام به امر حق فرود آیند».
سوره احزاب(۳۳:۴۳): واژه «مَلائکه»: «اوست خدایی که هم او و هم فرشتگانش بر شما بندگان رحمت میفرستند تا شما را از ظلمتها به عالم نور رساند و او بر اهل ایمان بسیار رئوف و مهربان است».
سوره احزاب(۳۳:۵۶): واژه «مَلائکه»: «خدا و فرشتگانش بر روان پاک این پیغمبر درود میفرستند، شما هم ای اهل ایمان بر او درود بفرستید و بر او سلام گوئید».
سوره سباء(۳۴:۴۰): واژه «مَلائکه»: «آن روزی که خدا همه مردم را به عرصه محشر جمع آورد آنگاه به فرشتگان گوید: آیا این گروهند که شما را معبود خود گرفتند؟».
سوره فاطر(۳۵:۱): واژه «مَلائکه»: «سپاس خدای را است که آفریننده آسمانها و زمین است و فرشتگان را رسولان پیغمبران خود گردانید و دارای دو و سه و چهار بال و پر قرار داد و هرچه بخواهد، در آفرینش میافزاید که خدا بر هرچیز قادر است».
سوره صافات(۳۷:۱۵۰): واژه «مَلائکه»: «یا آنکه چون ما فرشتگان را خلق میکردیم آنجا حاضر بودند و دیدند که آنها را زن آفریدیم نه مرد؟»
سوره ص(۳۸:۷۱): واژه «مَلائکه»: «یاد کن هنگامی را که خدا به فرشتگان گفت که: من بشر را از گِل میآفرینم».
سوره ص(۳۸:۷۳): واژه «مَلائکه»: «پس به فرمان خدا تمام فرشتگان بدون استثنا سجده کردند».
سوره زمر(۳۹:۷۵): واژه «مَلائکه»: «و در آن روز فرشتگان را مشاهده میکنی که گرداگرد عرش با عظمت الهی درآمده و به تسبیح و ستایش خدا مشغولند و میان اهل بهشت و دوزخ به حق حکم شود و گویند: سپاس و ستایش خاص خدای جهانیان است».
سوره فصلت(۴۱:۱۴): واژه «مَلائکه»: «که بر آنها از هر جانب رسولان حق آمدند و گفتند که: جز خدای یکتا را نپرستید، کافران باز گفتند: اگر خدا میخواست فرشتگان را به رسالت میفرستاد، که ما به کتب و احکام شما کافر هستیم».
سوره فصلت(۴۱:۳۰): واژه «مَلائکه»: «آنان که گفتند: محققاً پروردگار ما خدا است و بر این ایمان پایدار ماندند، فرشتگان بر آنها نازل شوند که دیگر هیچ ترسی و حزن و اندوهی از گذشته خود ندارید، و شما را به همان بهشتی که وعده دادند بشارت باد».
سوره شوری(۴۲:۵): واژه «مَلائکه»: «نزدیک است که آسمانها از فراز شکافته شود و فرشتگان به ستایش خدای خود تسبیح گویند و برای اهل زمین مغفرت و آمرزش طلبند، خداست آمرزنده مهربان».
سوره زخرف(۴۳:۱۹): واژه «مَلائکه»: «و مشرکان فرشتگانی که مخلوق و بندگان خدا هستند، {را} دختر میخوانند، آیا در وقت خلقت آنها حاضر بودند؟ البته شهادت در نامه عملشان نوشته شده و بر آن سخت مؤاخذه میشوند».
سوره زخرف(۴۳:۵۳): واژه «مَلائکه»: «و چرا طوق زرین بر دست ندارد یا چرا فرشتگان آسمان همراه او نیستند؟».
سوره زخرف(۴۳:۶۰): واژه «مَلائکه»: «و اگر بخواهیم، به جای شما فرشتگان را در زمین جانشین میگردانیم».
سوره محمد(۴۷:۲۷): واژه «مَلائکه»: «پس با چه حال سختی روبرو شوند هنگامی که فرشتگان جانشان بگیرند و بر روی و پشت آنها زنند؟».
سوره نجم(۵۳:۲۷): واژه «مَلائکه»: «آنان که به آخرت ایمان ندارند، فرشتگان را نام دختران نهادند».
سوره تحریم(۶۶:۴): واژه «مَلائکَه»: «اینک اگر هر دو زن به درگاه خدا توبه کنید، رواست، که البته دلهای شما میل کرده است و اگر با هم بر آزار او اتفاق کنید باز خدا یار و نگهبان اوست و جبریل امین {نام جبرئیل توسط مترجم اضافه شده است} و مردان صالح با ایمان و فرشتگان حق یار و مددکار اویند».
سوره تحریم(۶۶:۶): واژه «مَلائکه»: «ای کسانی که به خدا ایمان آوردهاید! خود را با خانواده خویش از آتش دوزخ نگاه دارید، چنان آتشی که مردم و سنگ خار آتش افروز اوست و بر آن دوزخ فرشتگانی بسیار دل سخت مأمورند که هرگز نافرمانی خدا را نخواهند کرد و آنچه به آنها حکم شود انجام دهند».
سوره معارج(۷۰:۴): واژه «ملائکه»: «فرشتگان و روحالأمین {قرآن کریم فقط به واژه روح اشاره کرده و امین توسط مترجم اضافه گردیده است} به سوی عرش خدا بالا روند در روزی که مدتش پنجاه هزار سال خواهد بود».
سوره مدثر(۷۴:۳۱): واژه «مَلائکه»: «و ما خازنان دوزخ را غیر فرشتگان عذاب قرار ندادیم و عدد آنها را جز برای فتنه و محنت کفار نوزده نگردانیدیم و تا آنکه اهل کتاب هم یقین کنند و آن بر یقین مؤمنان هم بیفزاید و دیگر در دل اهل کتاب و مؤمنان به اسلام هیچ شک و ریبی نماند و تا آنان که دلهاشان مریض است و کافران نیز نگویند: خدا از این مَثَل چه منظور داشت، بلی چنین قرار داد تا هرکه را خواهد، به ضلالت بگذارد و هرکه را خواهد، هدایت نماید و هیچ کس از عدّه بی حد لشکرهای پروردگار، غیر او آگاه نیست و این جز برای پند و موعظه بشر نخواهد بود».
سوره نبأ(۷۸:۳۸): واژه «مَلائکه»: «روزی که آن فرشته بزرگ روح القدس با همه فرشتگان صف زده و به نظم برخیزند و هیچکس سخن نگوید جز آن کسی که خدای مهربانش به سخن اذن دهد و او سخن به صواب گوید».
سوره قدر(۹۸:۴): واژه «مَلائکه»: «در این شب فرشتگان و روح به اذن خدا از هر فرمان نازل میگرداند» (ترجمه مرحوم الهی قمشهای).
«در آن شب فرشتگان و جبرئیل به اذن پروردگارشان برای انجام هر کار فرود آیند» (ترجمه بهاءالدین خرمشاهی). «فرشتگان و روح در آن شب به اذن پروردگارشان برای هر امری نازل میشوند» (ترجمه ناصر مکارم شیرازی).
۳-۱-۲- مَلَائِکَتِه
سوره بقره(۲:۹۸): واژه «مَلَائکَتِهِ»: «هرکس با خدا و فرشتگان و رسولان او و جبرئیل و میکائیل دشمن است خدا هم دشمن کافران خواهد بود».
خاکستر (بر حسب ماده خشک) ممکن است به علت کاهش مواد غیر نیتروژن دار و یا سایر مواد، ازدیاد پیدا کند. میزان کلسیم در مواد سیلو شده که به آنها اسیدهای معدنی افزوده شده باشد، تا اندازهای کاهش مییابد. مقدار فسفر در مواد سیلو شده مشابه آن در علوفه تازه است (ولی زاده و همکاران، ۱۳۸۲).
۲-۶-۵- تغییرات ویتامینها
مقدار ویتامینها در یک توده گیاهی که به خوبی سیلو شده باشد خیلی بیشتر است بطوریکه سیلاژها از خوراکهای سرشار از کاروتن[۱۷] و ویتامینهای گروه B هستند. البته با افزایش درصد ماده خشک گیاه و یا پژمرده کردن، مقدار کاروتن گیاه و سیلاژ آن کاهش مییابد. حدود ۳۰ تا ۶۰ درصد کاروتن گیاه ممکن است در موقع جمع آوری از بین برود. اتلاف کاروتن به وسیله تخمیر در خلال ۳ هفته اول سیلو شدن صورت میگیرد که مقدار آن در روش تخمیر سرد حدود ۱۰ درصد و در روش های گرم و داغ بیشترخواهد بود. مقدار ویتامینD در مواد سیلو شده با مقدار آن در مواد غیر سیلوی تفاوتی ندارد (قنبری گردونک، ۱۳۷۹). تحقیقات نشان داده است که فرایند تخمیر درسیلاژ منجر به کاهش اندک درصد پروتئین خام علوفه میشود. البته محتوای نیتراتی در طول دوره سیلو کردن کاهش نمییابد و احیاء آن در سیلوهای خوب در حداقل است. بنابراین، هر کوششی جهت افزایش کیفیت سیلو، منجر به باقی ماندن نیترات بیشتر در آن میشود(ولی زاده و همکاران، ۱۳۸۲). محققین گزارش کردند که یکی از دلایل کاهش پروتئین و یا ترکیبات نیتروژنه در طی سیلو احیاء نیترات است که ساعاتی پس از سیلو کردن رخ میدهد و محصول نهایی این عمل آمونیاک، گاز اکسید نیتریک (NO) یا اکسید نیترو (NO2) است (Ataku et al., 1983). بعضی از ترکیبات نیتروژنه اثر بافری دارند که ممکن است از تغییر pH ممانعت کنند و مانع اسیدی شدن سیلاژ شوند که البته پژمرده کردن علوفه قبل از سیلو میتواند تا حد زیادی این مشکل را برطرف کند. بالا بودن مقدار کربوهیدراتهای محلول در آب، در علوفه باعث افزایش سرعت تخمیر و در نتیجه سرعت تجمع لاکتات و کاهش سریع pH که ممکن است مانع فعالیت گونهای لاکتوباسیلی شود و این امر مانع مصرف و حل شدن سلولز و همی سلولز وکاهش درصد این مواد میشود(Ben-Gheda lia et al ., 1995). همچنین، گزارش شده است که فعالیت آنزیمهای تنفسی گیاه تا زمانی که شرایط داخل سیلو هوازی بوده و pHسیلو تغییر نکند ادامه مییابد. باکتریهای هوازی کربوهیدراتهای محلول سیلو را تا زمان اتمام اکسیژن محبوس در سیلو مصرف میکنند و بعد از اتمام اکسیژن مرحله غیر هوازی سیلو و فعالیت باکتریهای تولید کننده اسیدلاکتیک برای تولید اسیدلاکتیک و اسیدهای چرب چرخه کوتاه آغاز میشود و با تولید اسید، pH سیلو پایین و به ۲/۴ میرسد و بعد از آن در همین pH باقی میماند (Ohki, 1985).
۲-۷- تعیین میزان تجزیه پذیری و قابلیت هضم نمونههای خوراکی
۲-۷-۱- روش کیسههای نایلونی
سالهاست که روش استفاده از کیسههای نایلونی برای برآورد میزان تجزیه خوراک در شکمبه مورد استفاده قرار میگیرد (Kibon and Ørskov , 1993). از آنجایی که روش کیسههای نایلونی با قرار دادن مواد خوراکی در داخل شکمبه دام، امکان مجاورت نزدیک خوراکهای مورد آزمایش را با محیط تخمیر میسر میسازد، شاید بتوان گفت که روشی بهتر از آن برای تقلید از محیط شکمبه (از نظر درجه حرارت، بافر، pH و آنزیمها) وجود ندارد. با این حال این روش نیز دارای معایبی از قبیل اندازه قطر منافذ کیسه ها (Rodneyk et al. , 1991)، تفاوت ترکیب جمعیت میکروبی داخل و خارج کیسه، نسبت وزن نمونه به مساحت کیسه (میلیگرم در هر سانتیمترمربع) انداره ذرات نمونه خوراک (Lapin, ۱۹۹۰) و آلوده شدن مواد باقی مانده درون کیسه با اجساد میکروارگانیسمهای شکمبه میباشد که میتواند تفسیر نتایج این روش را تحت تاثیر قرار دهد (Ørskov et al., 1980). روش کیسههای نایلونی یا کیسههای پلیاستر[۱۸] و داکرونی[۱۹] به طور وسیعی برای تخمین تجزیهپذیری مواد مغذی در شکمبه استفاده شده است. این روش شامل معلق گذاشتن کیسههای حاوی مقدار مواد غذایی متفاوت در شکمبه و اندازه گیری ناپدید شدن مواد مغذی در فاصله های زمانی متفاوت است. بنابراین، این روش در مقایسه با روش های آزمایشگاهی دارای یک مزیت است و آن این که، این روش فرآیندهای هضمی که در شکمبه یک حیوان زنده اتفاق میافتد را در بر میگیرد. این روش توسط اورسکوف و مکدونالد در سال ۱۹۷۹ بیان شد و اولین بار برای بررسی روند تجزیهپذیری پروتئین استفاده شد. عوامل متعددی بر تخمین هضم مواد مغذی اثر می گذارند و باید در این تکنیک کنترل شوند تا شرایط استاندارد حفظ شود. این عوامل شامل قطر منافذ کیسه ها، نسبت وزن نمونه به مساحت کیسه، اندازه ذرات نمونه، روش گذاشتن کیسه در شکمبه، جیره حیوان، دفعات تغذیه حیوان و میزان باکتریهایی که به غذای باقیمانده در کیسه چسبیدهاند و غیره میباشند (ARC, 1984). قابلیت هضم خوراک در نشخوارکنندگان را میتوان از طریق کیسههای کوچک نایلونی تعیین کرد. نمونهی خوراک (۳- ۵گرم ماده خشک) در کیسههای کوچک ساخته شده از پارچه نفوذ پذیر از جنس نایلون خاص با اندازه منافذ استاندارد (۴۰ تا ۶۰ میکرون) قرار داده شده و کیسه ها از طریق کانولا[۲۰] وارد شکمبه میشوند و در آنجا در مدت زمانهای مختلف انکوباسیون میگردند. هر کیسه پس از خارج شدن از شکمبه، شسته شده و جهت تعیین میزان بقایای ماده خشک که معیاری از مواد هضم نشده است، خشک میگردد(Ørskov et al., 1980).
۲-۷-۲- آماده کردن نمونه
آمادهسازی نمونه ها به منظور قرار دادن در شکمبه، باید به گونهای باشد که، حضور این مواد در شکمبه درست مانند حالتی باشد که، خود حیوان این مواد را مصرف میکند. نمونه ایده آل از مواد جویده شده توسط حیوان از کانولای مری جمعآوری میشود، که در سطح وسیع استفاده از آن امکان پذیر نیست (Ørskov, 1992). پیشنهاد میشود که از نمونه خشک و آسیاب شده برای فیستولهگذاری استفاده شود. نمونه خشک از به کمک الکهای ۲/۵-۳ میلیمتری آسیاب میشوند. پیشنهاد میشود، که کیسه ها با محتویات درون آنها قبل از انکوباسیون در آب خیسانده شوند، هر چند اطلاعات موجود در مورد مزیت این روش محدود است ( Ørskov, 1992; Mehrez and Ørskov , ۱۹۷۷).
۲-۷-۳- تعداد اندازهگیری
داشتن تکرار در اندازه گیری برای رسیدن به دقت مطلوب، جهت شرح منبع تغییرات لازم است. حداقل تعداد دام در تحقیقات مختلف ۳ دام ذکر شده، تا حداقل تغییرات بین دام که یک منبع ارزیابی مهم تغییرات در تجزیهپذیری میباشد، لحاظ شود و در این حالت بهتر است تکرار در مورد نمونه خوراکی نیز در یک دام مورد ارزیابی قرار گیرد، تا تغییرات بین روزها نیز ارزیابی شود. دیگر منبع تغییرات، تغییرات بین کیسه ها میباشد که حداقل تغییرات است (Ørskov, 1980). براساس تحقیقات انجام شده مشاهده شده که بزرگترین منبع تغییرات در تکنیک کیسههای نایلونی حیوان میزبان میباشد (Ørskov, 1992; Mehrez and Ørskov, 1977). آنها پیشنهاد کردند که، برای به دست آوردن تخمین دقیق، باید نمونهها حداقل در دو دوره و در سه حیوان انکوبیت شوند (Mehrez and Ørskov, 1977).
۲-۷-۴- انکوباسیون و بیرون آوردن کیسهها از شکمبه
کیسه ها بایستی آزادانه در بین مواد هضمی هم در فاز مایع و هم در فاز جامد شکمبه حرکت کنند (Ørskov, 1992). مدت زمانی که هر کیسه در شکمبه قرار میگیرد، به ویژگیهای نمونه بستگی دارد (Redimo and Pedraza Olivera, 1998). در مورد خوراکهای کنسانترهای مدت زمان انکوباسیون صفر تا ۴۸ ساعت و در مورد خوراکهای علوفهای صفر تا ۹۶ ساعت است ( نیکخواه و محرری، ۱۳۷۵).
۲-۷-۵- شستن کیسه ها
به منظور حذف مواد خوراکی دیگر و میکروارگانیسمها از کیسه ها، بایستی کیسه ها با دست و یا دستگاه شسته شوند (Michalet-Doreau and Band, 1992). برای تعیین مقدار هضم شده نمونه خوراک در طول انکوباسیون کیسه ها پس از شستشو، در آون خشک میشوند.روش های زیادی وجود دارد که با بهره گرفتن از آن ها میتوان ارزش غذایی خوراک را پیش بینی نمود. روش کیسههای نایلونی، با قرار دادن مواد خوراکی در شکمبه دام، امکان مجاورت نزدیک خوراک مورد آزمایش را با محیط طبیعی تخمیر میسر میسازد. و شاید بتوان گفت که روشی بهتر از آن برای تقلید از محیط شکمبه (از نظر درجه حرارت، pH، بافر و آنزیمها) وجود ندارد (Mansuri et al., 2003).
جدول ۲-۱- عوامل موثر بر دقت تکنیکهای تجزیهپذیری شکمبهای در شرایط In situ
(Wilman and Adesogan, 2000)
عامل | اثر |
خشک کردن در آون | کاهش نیتروژن قابل تجزیه و محلول |
خشک کردن با انجماد | افزایش به هدر رفتن ذرات، این روش بهتر از سایر روش های خشک کردن برای سیلو است. |
آسیاب و خرد کردن نمونه ها | کم برآورد کردن زمان تاخیر و برآورد بیش از حد سرعت تجزیه به علت افزایش تجمع باکتریایی |
اندازه ذرات | با افزایش اندازه ذرات فاز تاخیری افزایش مییابد |
روش شستشو | بیش از حد برآورد کردن مواد محلول و ذرات به هدر رفته توسط شستشوی ماشینی اما نسبت به شستشوی دستی کاربردیتر است. |
توالی انکوباسیون | انکوباسون با ترتیب معکوس میتواند به علت تغییر شرایط محیط شکمبه نمونه های انکوبه شده، سرعت تجزیه را کاهش دهد. |
یک ویژگی مهم از شبکه تصادفی این است که در تخمین قیمت اختیار در یک گره در زمان ، شبکه نه فقط از جانشین گره اولیه استفاده میکند بلکه از مقادیر همه گرهها در زمان نیز استفاده میکند. در نتیجه این خاصیت، این روش تعداد گرهها در هر مرحله زمانی تثبیتشده، حفظ مینمایید. بنابراین از رشد نمایی درخت تصادفی اجتناب مینمائید.
– روش شبکه تصادفی برای n=1، T=4 و b=4
تولید متغییرهای تصادفی و تعیین وزنها:
در تحلیلهای بعدی چگالی شرطی از گره به گره توسط و تابع چگالی حاشیهای از با نشان داده میشود. فرض شده است که ساختار شبکه مارکوفی باشد به این معنا که برای بردارها برای همانند نمونههای توزیعشده به صورت یکسان و مستقل از تابع چگالی یکسان استخراج شدهاند.
ارزش اختیار امریکایی در (۲-۱۱۹) در زمان ارائه شده است. هدف تقریب قیمت صحیح اختیار ( ) در هر حالت در زمان برای با بهره گرفتن از اطلاعات ایجاد شده از تخمینهای شبکه از قیمت اختیار ( ) در زمان برای است. به عبارتی دیگر باید یک تخمین از برای با بهره گرفتن از اطلاعات ایجاد شود. مهمترین پیامد این است که چگالی شرطی از گره به صورت است در حالی که گرههای شبکه برای همگی از تابع چگالی حاشیهای نمونهگیری شدهاند. برودی و گلسرمن (۲۰۰۴) نشان دادهاند که میتوان بر این مشکل غلبه کرد و یک تخمین سازگار از برای با تعدیل وزنی که هر مشاهده در زمانt+1 در محاسبه انتظارات مشخص خواهد شد، تولید کرد. در عمل:
با فرض منتج (۲-۱۲۲) و تعریف تخمینزنهای شبکه برای و به صورت زیر
که
میتوان یک تقریب از قیمت مشتقات توسط شبیهسازی شبکه بدست آوریم.
انتخاب چگالی شبکه:
انتخاب صحیح از چگالی استفادهشده در تولید شبکه ضروری است تا کاراییها در محاسبه تخمینها به کار گرفته شود. به منظور ارائه اثری که تابع چگالی ممکن است روی واریانس تخمین زنها داشته باشد برودی وگلسرومن(۲۰۰۷) قیمتگذاری توسط روش شبکه از یک مشتق اروپایی با سررسید سه ماهه در نظر گرفتهاند آنها نشان دادهاند که میتوان را به صورت زیر نوشته شود:
آخرین خط توضیح میدهد که تخمینزن شبکه فقط یک ترکیب خطی از بازدهیهای سررسید است. با تعمیم برای سررسید قیمت اختیار اروپایی به صورت زیر نوشته میشود:
که
بنابراین نسبت درستنمایی در (۲-۱۲۷) به عنوان یک وزن مناسب با گره در شبکه تفسیر میشود. برودی-گلسیرمن (۲۰۰۴) در گزاره (۱) نشان میدهند که واریانس نسبتهای درستنمایی به صورت نمایی با زمان سررسید رشد مینمایند. با این حقیقت معلوم، یک انتخاب نادرست از چگالی شبکه ممکن است به تخمینهای به شدت نادرست تبدیل شود همانطور که سررسیدها رشد مینمایند. به این دلیل آنها روشی را ارائه میدهند که به طور کامل واریانس را با ساختن ضرایب نسبت درستنمایی ثابت و معادل واحد، حذف می کند بنابراین با تنظیمات زیر به نتیجه مناسب میرسند. برای داریم:
و برای داریم
با بهره گرفتن از میانگینگیری توابع چگالی (۲-۱۲۸) و (۲-۱۲۹) هر به صورت یکسان و معادل یک هستند. در نتیجه تخمین شبکه از قیمت اختیار اروپایی فقط میانگین بازدهیهای تنزیل شده نهایی است:
با بهره گرفتن از این نتیجه در معادله (۲-۱۲۰) و (۲-۱۲۱) وزن استفاده شده در تخمینزن شبکه برای انتقال از برای روی امین مسیر به برای روی امین مسیر به صورت زیر است
این ساختاری است که در تحلیل عددی به کار برده خواهد شد.
اریب بالا:
تخمین زن ایجاد شده توسط روش شبکه تصادفی یک تخمین با اریب بالا است. برای توضیح این مسئله گلسیرمن (۲۰۰۴) یک استدلال استقرایی ارائه کرده است. فرض اولیه استقرا به این صورت است که اگر برای بعضیها و داشته باشیم:
بنابراین آن برای همه زمان های کوچکتر از برقرار خواهد بود. با بهره گرفتن از (۲-۱۲۰) و (۲-۱۲۱) و نامساوی جنسین را میتوان نوشت:
توسط شرایط بیشتری روی و فرض که یک تابع غیرتصادفی از و است بنابراین انتظارات در طرف راست (۲-۱۳۳) به صورت زیر نوشته میشود:
که مساوی دوم از تولید گرههای با توزیع یکسان و مستقل برای و استخراج میشود. با بهره گرفتن از فرضیه اسقرایی (۲-۱۳۲) و (۲-۱۳۳) داریم:
با بهره گرفتن از این نتیجه همراه با فرض منطقی که اگر ارزش صحیح اختیار در زمان را بدانیم متوسط وزنی مورد انتظار محاسبه شده در یک گره در زمان باید ارزش صحیح پیوسته[۸۶] باشد بنابراین میتوان نوشت:
در انتها با بهره گرفتن از این نتیجه در درون (۲-۱۳۳) نتیجه میگیریم که:
رابطه فوق همان مسئلهای است که قصد بررسی آن را داشتیم.
تخمین زن اریب پایین:
همانند روش درخت تصادفی تخمینزن اریب پایین را میتوان محاسبه کرد و با ترکیب آن با تخمینزن شبکه میتوان بازه اطمینان برای قیمت اختیار بدست آورد برای ایجاد چنین تخمینزن بایستی مسیرهای اضافی دیگری از فرایند قیمت دارایی مورد نظر شبیهسازی نماییم
تا هنگامیکه به ناحیه اعمال تعیینشده با بهره گرفتن از روش شبکه برسیم یک ویژگی مهم از این تخمینزن این است که روش شبکه فقط برای تعیین در هنگام اعمال استفاده میشود. بازدهی در زمان اعمال توسط مسیر مستقل تعیین میشود و آن یک ارزش تخمینزده شده از شبکه نیست.
با شروع از زمان شبیهسازی یک مسیر جدید از روی تعداد زیادی گام زمانی اغاز مینماییم طی این مسیر سیاست تقریب بهینه تعیینشده توسط روش شبکه به صورت زیر است:
که وزنی از گره روی مسیر مستقل به گره در شبکه و با بهره گرفتن از معادله (۲-۱۲۰) و (۲-۱۲۱) تعیین میشود. بنابراین تخمینزن مسیر به صورت زیر است:
در عمل بعد از شبیهسازی مسیر مستقل در هر گره از (۲-۱۲۰) و (۲-۱۲۱) با وزن جدید استفاده مینمائیم تا ارزش دنبالهای اختیار در هر گره تخمین بزنیم و این فرایند تا هنگامیکه ارزش پیوسته تخمین زده شده کوچکتر یا مساوی با ارزش اعمال است ادامه مییابد. این فرایند روی مسیرهای زیاد تکرار میشود و به منظور تولید یک تخمین از میانگینگیری میشود.
- مسیرهای شبیه سازی قیمت دارایی با شروع