Δευτέρα, 31 Μαΐου 2010

Όλα ξεκίνησαν από το Λεύκιππο και το Δημόκριτο !


Ο Δημόκριτος ο Αβδηρίτης(460-370 πχ) , φιλοσοφικά κατέληξε στο ότι η ύλη δεν τέμνεται επ' άπειρον, υπάρχει ένα μικρό κομμάτι που δεν διαιρείται και το ονόμασε άτομο (ά+ τομή).
Το άτομο αποτελείται από μικρότερα σωματίδια, τα ηλεκτρόνια και τον πυρήνα. Ο πυρήνας αποτελείται από άλλα μικρότερα αδιαίρετα μέρη που ονομάζονται στοιχειώδη σωμάτια.
Τα μέχρι σήμερα σωμάτια που ανακαλύφθηκαν είναι:
1) Tα σωμάτια δομής
2) Τα σωμάτια φορείς των διαφόρων αλληλεπιδράσεων


Τα σωμάτια δομής τα λέμε και φερμιόνια και συμμετέχουν στη δομή της ύλης.
Φερμιόνια είναι τα κουάρκ και τα λεπτόνια.
Τα κουάρκς είναι έξι και λέμε ότι έχουν έξι γεύσεις ή αρώματα που τα διακρίνουμε.
Το επάνω(up),το κάτω(down),το παράξενο(strange),το γοητευτικό(charm),το κατώτατο (bottom),το κορυφαίο(top).
Aπό κουάρκς αποτελούνται τα βαρυόνια,τα μεσόνια,τα γλουόνια.
Λεπτόνια είναι το ηλεκτρόνιο(e),το μιόνιο (μ),το τ (τ) σωματίδιο.
Λεπτόνια είναι και τα νετρίνα(ν).
Το νετρίνο του ηλεκτρονίου,το νετρίνο του μιονίου,το νετρίνο του τ- σωματιδίου.
Τα σωματίδια αυτά έχουν και τα αντισωματίδια τους πχ το ηλεκτρόνιο έχει αντισωματίδιο το ποζιτρόνιο.
Τα στοιχειώδη σωμάτια συγκροτούν σύνθετα σωματίδια,βαρύτερα από τα λεπτόνια και ονομάζονται αδρόνια.
Το πρωτόνιο(p),το νετρόνιο(n),το πιόνιο(π) είναι αδρόνια αποτελούμενα από ομάδες κουάρκς.

Τα σωμάτια φορείς αλληλεπιδράσεων.

Στη φύση υπάρχουν οι:
α)Βαρυτικές δυνάμεις.Είναι ασθενείς δυνάμεις και σε αυτές οφείλεται η ύπαρξη των πλανητών και των άστρων.
β)Οι Ηλεκτρομαγνητικές δυνάμεις είναι ισχυρότερες από της βαρυτικές δυνάμεις και με αυτές συγκροτούνται τα άτομα και τα μόρια.
γ) Η ισχυρή πυρηνική δύναμη.
δ) Η ασθενής πυρηνική δύναμη.
Οι ισχυρές και ασθενείς πυρηνικές δυνάμεις είναι πολύ ισχυρές στο εσωτερικό του πυρήνα των ατόμων.

Τα σωματίδια φορείς των δυνάμεων λέγονται μποζόνια.


Μποζόνια είναι:


1)Τα φωτόνια φορείς της ηλεκτρομαγνητικής δύναμης.
2)Τα W και τα Ζ μποζόνια, φορείς της ασθενούς πυρηνικής δύναμης.
3) Τα γλουόνια (gluons) ,φορείς της ισχυρής πυρηνικής δύναμης.
4) Τα βαρυτόνια, φορείς της βαρυτικής δύναμης, υποθετικά σωματίδια.
Σωματίδιο Ηiggs-To σωματίδιο του Θεού
To σωματίδιο του Ηiggs είναι ένα σωματίδιο που προβλέπεται από τη θεωρία της συμμετρίας για την ενοποίηση των δυνάμεων της φύσης και είναι ένα ασταθές μποζόνιο.
Στόχος της φυσικής είναι η ενοποίηση όλων των δυνάμεων σε μια ενιαία θεωρία.

α Kενταύρου


α Kενταύρου
Ο Άλφα Κενταύρου ανήκει στο εγγύτερο αστρικό σύστημα στον Ήλιο, απέχει 28760 αιώνες με το ταχύτερο αεροπλάνο !

Νύχτα στα σύνορα Ιταλίας Γαλλίας


City Lights at Night along the France-Italy Border

Σάββατο, 29 Μαΐου 2010

Πύργος του Άϊφελ



Πύργος του Άιφελ, 1889

Ο Πύργος του Άιφελ, σχεδιάστηκε από τον Γάλλο μηχανικό Alexandre Gustave Eiffel (1832-1923) για την Έκθεση του Παρισιού του 1889. Ο πύργος είναι 300 m ψηλός (984 ft) και αποτελείται από ένα ανοικτό πλαίσιο σιδήρου καθιστώντας τον , την υψηλότερη δομή που είχε κατασκευαστεί από τον άνθρωπο παγκοσμίως εκείνη την εποχή.
Το τολμηρό και ασυνήθιστο σχέδιό του προκάλεσε μεγάλη αντιπαράθεση


Η όλη ιδέα ότι ο σίδηρος θα μπορούσε να είναι όμορφος,άλλαξε το πρόσωπο της αρχιτεκτονικής ιστορίας. Όλοι ήξεραν ότι οι μεγάλοι καθεδρικοί ναοί και τα παλάτια είχαν χτιστεί μέχρι τότε από πέτρα .

Χτισμένος μεταξύ 1887-1889 για την Παγκόσμια Έκθεση του 1889 όταν γιορτάστηκε η εκατονταετηρίδα της Γαλλικής Επανάστασης 1789-1799.
Βάρος: 7.000 τόνοι. Απαιτεί 52 τόνους μπογιάς κάθε επτά χρόνια για να προστατεύεται από τη διάβρωση.
Στην κορυφή ποτέ δεν ταλαντεύεται πάνω από 4,5 ίντσες, ακόμη και με δυνατούς ανέμους, αλλά το ύψος του μπορεί να αλλάξει κατά 6 ίντσες, ανάλογα με τη θερμοκρασία.

ατόμιουμ Βρυξέλλες




Το Ατόμιουμ στο Heysel Park, στις Βρυξέλλες κατασκευάστηκε από τον μηχανικό André Waterkeyn (1917-2005) για την Παγκόσμια Έκθεση των Βρυξελλών του 1958. Πρόκειται για ένα μοντέλο ενός κρυσταλλικού μορίου μετάλλου, μεγεθυμένο κατά 150 δισεκατομμύρια φορές. Είχε ως στόχο να συμβολίσει την πίστη στην επιστημονική πρόοδο και την ειρηνική συνεργασία μεταξύ των« εθνών. Η δομή έχει 103 μέτρα ύψος. Οι εννέα σφαίρες που παριστάνουν τα μεμονωμένα άτομα είναι κούφιες. Οι συνδετικοί σωλήνες έχουν 3 μέτρα πλάτος. Η επάνω σφαίρα προσφέρει πανοραμική θέα της πόλης των Βρυξελλών, καθώς και οι άλλες σφαίρες χρησιμοποιούνται συχνά για εκθέσεις. Η δομή δεν προοριζόταν να έχει μόνιμο χαρακτήρα, αλλά η δημοτικότητά της ήταν το κίνητρο για τη βελγική κυβέρνηση να βρει πόρους για τη συνεχή ανανέωση και συντήρηση της.

Παρασκευή, 28 Μαΐου 2010

πώς βλέπουν τα παιδιά τη δικαιοσύνη ;



Με μια μάλλον "σοσιαλιστική" διάθεση βλέπουν τα παιδιά τη δικαιοσύνη, αλλάζοντας όμως άποψη όσο μεγαλώνουν, επισημαίνει νέα έρευνα. Όσο μεγαλώνουν, λοιπόν, τα παιδιά αρχίζουν να βλέπουν τα πράγματα με πιο αξιοκρατικό και λιγότερο εξισωτικό τρόπο, αποδεχόμενα όλο και περισσότερο την ανισότητα ως προϊόν διαφορετικών ικανοτήτων των ανθρώπων. Αυτό είναι και το συμπέρασμα της νορβηγικής έρευνας της Νορβηγικής Σχολής Οικονομικών και Διοίκησης Επιχειρήσεων στην πόλη Μπέργκεν, η οποία και διαπίστωσε ότι με το πέρασμα του χρόνου αλλάζουν η αίσθηση και τα κριτήρια δικαιοσύνης των ανθρώπων.
Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι η αλλαγή στην αντίληψη των παιδιών περί δικαιοσύνης λαμβάνει χώρα κυρίως στις τελευταίες τάξεις του δημοτικού και στις πρώτες του γυμνασίου και οφείλεται τόσο στις αλλαγές στον εγκέφαλο που συμβαίνουν με την ωρίμανση, όσο και στην απόκτηση από τα νέα παιδιά νέων κοινωνικών εμπειριών, που τους μαθαίνουν να δίνουν μεγαλύτερη έμφαση στα ατομικά επιτεύγματα.
Τα πειράματα που διεξήγαγαν οι επιστήμονες με 486 παιδιά ηλικίας 10 - 18 ετών από 20 σχολεία, επιβεβαίωσαν την άποψή τους αυτή.
Τα παιδιά, που είχαν χωριστεί σε ζευγάρια και προηγουμένως είχαν κερδίσει χρήματα μέσα από παιγνίδια με υπολογιστές, κλήθηκαν να μοιράσουν μεταξύ τους ως άτομα -όσο πιο δίκαια θεωρούσαν σωστό- τα χρήματα που είχαν κερδίσει από κοινού παίζοντας ως ζευγάρι. Όσο πιο μικρά τα παιδιά, τόσο πιο ίσα μοίρασαν τα χρήματα. Διαπιστώθηκε, ακόμη, ότι περίπου δύο τρίτα των παιδιών ηλικίας 10-11 ετών μοίρασαν 50%-50% τα χρήματά τους, άσχετα με το πόσο το κάθε μέλος του ζευγαριού είχε από μόνο του συμβάλει στο συνολικό κέρδος που είχαν πετύχει σαν ζευγάρι.
Τα πιο μεγάλα παιδιά, αντίθετα, μοίρασαν τα χρήματα ανάλογα με τις ικανότητές που (θεωρούσαν ότι) είχε δείξει ο καθένας στο παιγνίδι και πόσο είχε συμβάλει στο να αποκτήσει το ζευγάρι τα χρήματα. Για παράδειγμα, από τους νέους ηλικίας 18 ετών μόνο το 22% μοίρασε 50%-50% τα χρήματα, ενώ το 43% κράτησε για τον εαυτό του τα περισσότερα χρήματα, θεωρώντας ότι τα δικαιούταν.
Οι ερευνητές εκτιμούν, συνεπώς, ότι η αντίληψη περί δικαιοσύνης των παιδιών αλλάζει διαχρονικά, καθώς συμμετέχουν στις σχολικές και αθλητικές δραστηριότητες και μαθαίνουν να συσχετίζουν την ανταμοιβή με την προσπάθεια και τα αξιοκρατικά επιτεύγματα, με την εφηβεία να «αποτελεί την πιο κρίσιμη περίοδο για τη διαμόρφωση της αντίληψης των παιδιών περί δικαιοσύνης.» Η μελέτη τους, λοιπόν, εξηγεί γιατί οι κοινωνίες σε όλο τον κόσμο τείνουν να επιβραβεύουν με υψηλές αμοιβές όσους παρουσιάζουν υψηλές επιδόσεις με την αξία τους και, παράλληλα, μπορεί να βοηθήσει τους αρμόδιους για τα εκπαιδευτικά συστήματα να σχεδιάσουν καλύτερα κίνητρα για τους μαθητές.
tvxs.gr
Πηγή: ScienceMag

Πέμπτη, 27 Μαΐου 2010

σωματίδια

think

"Μην κρίνεις την ημέρα απο την σοδειά που θέρισες,αλλά από τους σπόρους που έσπειρες"

heisenberg


Ο ταυτόχρονος ακριβής προσδιορισμός της θέσης και της ορμής ενός σωματιδίου(πχ ενός ηλεκτρονίου)είναι αδύνατος .

Η αρχή της απροσδιοριστίας αποτελεί το θεμέλιο της κβαντικής θεωρίας .
Για να μετρηθεί η θέση και η ορμή (p=m.υ) ενός σωματιδίου απαιτούνται δυο μετρήσεις : η πραγματοποίηση της μιας μέτρησης << θα αναταράξει>> το σωματίδιο και συνεπώς θα προκληθεί αβεβαιότητα για τη δεύτερη μέτρηση . Επομένως όσο πιο ακριβής είναι ο εντοπισμός της θέσης, τόσο λιγότερο ακριβής θα είναι ο καθορισμός της ορμής. Η ενόχληση είναι τόσο μικρή, που μπορεί να αγνοηθεί στον μακρόκοσμο, είναι όμως σημαντική όσον αφορά σωματίδια στον μικρόκοσμο

Τετάρτη, 26 Μαΐου 2010

Ο άνθρωπος του Νεάντερταλ

Ο άνθρωπος του Νεάντερταλ
Πριν περίπου 3.000.000 χρόνια εμφανίστηκε για πρώτη φορά στην Αφρική το ανθρώπινο είδος Homo. Η πρώτη μορφή πρέπει να ήταν ήταν ο Homo Australopithecus, σύμφωνα με ανθρωπολογικά λείψανα από τη νότια και ανατολική Αφρική.

Αργότερα, 2.000.000 – 100.000 χρόνια πριν από σήμερα (Κατώτερη Παλαιολιθική Εποχή) φαίνεται να έζησαν κατά σειράν ο Homo habilis, ο Homo erectus και o Homo sapiens praesapiens.

Υλικό από τον Homo habilis βρέθηκε στο φαράγγι Olduvai της Αφρικής και είναι ηλικίας 2.000.000 ετών, ενώ ίχνη του Homo erectus εντοπίστηκαν στην Αφρική και στην Ευρώπη (ονομάστηκε Homo heidelbergensis και είναι ηλικίας περίπου 600.000), στην Ασία (Chou-Kou-Tien) και στην Αυστραλία (Java). Πριν από 400.000 χρόνια και μετά (στις τελευταίες φάσεις της Κατώτερης Παλαιολιθικής Εποχής) έζησε στην Ευρώπη o Homo sapiens praesapiens, όπως δείχνει υλικό από την περιοχή Swanscombe της Βρετανίας, το Steinheim της Γερμανίας, τα Πετράλωνα και το Απήδημα της Ελλάδος.


Πριν από 100.000-35.000 έτη (Μέση Παλαιολιθική Εποχή) επικράτησε στην Αφρική, στην Ευρώπη και στην Εγγύς Ανατολή η εξελιγμένη μορφή του Homo sapiens praesapiens, o Homo sapiens neanderthalensis. Ο κλασικός Νεάντερταλ έζησε ανάμεσα στο 80.000-30.000 πριν από σήμερα και φαίνεται ότι συνυπήρξε στην Αφρική με την πρώιμη μορφή του Homo sapiens (μέχρι 130.000 πριν από σήμερα) και στην Ασία με τον Homo erectus (μέχρι 50.000 χρόνια πριν από σήμερα).

Τέλος, πριν 35.000-10.000 χρόνια (Ανώτερη Παλαιολιθική Εποχή) εμφανίστηκε ο σύγχρονος άνθρωπος, ο Homo sapiens sapiens, του οποίου διακρίθηκαν δύο τύποι: ο τύπος Cro-Magnon (Δυτική Ευρώπη) με πλατύ πρόσωπο και χαμηλό κρανίο και ο τύπος Bruenn (Κεντρική Ευρώπη) με στενό και μακρύ κρανίο. Ίχνη του Homo sapiens sapiens εντοπίστηκαν στην Αφρική, στην Ευρώπη και στην Ασία, που γνώρισαν και τους παλαιότερους ανθρωπολογικούς τύπους, ενώ στην Αμερική και στην Ωκεανία, που κατοικήθηκαν με βεβαιότητα για πρώτη φορά μόλις από το 35.000 πριν από σήμερα.
Ενώ παλαιότερα οι ερευνητές πίστευαν ότι ο σύγχρονος άνθρωπος (Homo sapiens sapiens) αποτελεί άμεσο απόγονο του Homo sapiens neanderthalensis, συγκριτικές μελέτες Γερμανών και Αμερικανών επιστημόνων, που εξέτασαν τα DNA των οστών τόσο του Homo neanderthalensis όσο και σύγχρονων ανθρώπων, αλλά και προχώρησαν στην κλωνοποίηση του DNA των οστών του Homo neanderthalensis, απέκλεισαν ρητώς τη γενετική συγγένεια των δύο ειδών.

Έτσι, τα νέα δεδομένα δείχνουν ότι ένα ανθρώπινο κύμα Homo sapiens μετανάστευσε πριν από 100.000 χρόνια από την Αφρική και συνυπήρξε για κάποιο διάστημα με τους neanderthalensis, οι οποίοι σταδιακά εξαφανίστηκαν. Ο πιο πιθανός λόγος για αυτό είναι γιατί έχασε τη μάχη του ανταγωνισμού για τα τρόφιμα και τη στέγη από τον σύγχρονο άνθρωπο. Ας μην ξεχνάμε ότι οι Nεάντερταλ μπορούσαν να επιβιώσουν μόνον σε ψυχρά κλίματα. Αντίθετα οι πρώτοι Homo sapiens sapiens, ο άνθρωπος Cro-Magnon, μπορούσε να ζήσει μόνο σε θερμότερες κλιματολογικές συνθήκες. Σύμφωνα λοιπόν με τις κλιματολογικές αλλαγές που συντελέστηκαν κατά το τέλος του Πλειστόκαινου και τα ανθρωπολογικά τεκμήρια, όλοι οι σύγχρονοι άνθρωποι προήλθαν από μια σχετικά πρόσφατη ομάδα ανθρώπων.

Κάποιες απόψεις περί γενοκτονίας από τον Homo Sapiens, που εθεωρείτο ανώτερος ή ακόμη και περί γενετικής απορρόφησης του Νεάντερταλ από τον σύγχρονο άνθρωπο – άποψη που βασίζεται στην απόδοση κάποιων απολιθωμάτων σε υβρίδια μεταξύ τους – μπορεί να θεωρηθούν δευτερεύοντες λόγοι εξαφάνισης, αν και υποστηρίζεται ότι στην περίοδο της συνύπαρξής τους ίσως αντάλλασσαν και τεχνολογία.

Μπορεί βέβαια ο Νεάντερταλ να μη συνέβαλε στην εξέλιξή μας, είναι όμως αξιοσημείωτη η πρόοδος που παρουσίασε στη συμπεριφορά, στη σκέψη και στην καλλιέργεια. Γεγονός που υποδηλώνει ότι στο συγγενές με το δικό μας γονιδιακό του απόθεμα είχε αρχίσει η «έκφραση» όλο και πιο προχωρημένων ανθρώπινων χαρακτηριστικών που τελειοποιήθηκαν στο είδος μας. Η λεγόμενη, λ.χ., μουστέρια λιθοτεχνία του Νεάντερταλ, με την οποία αξιοποιούνταν καλύτερα η πρώτη ύλη για την κατασκευή πιο εκλεπτυσμένων λίθινων εργαλείων (ξέστρων λ.χ.), ήταν πολύ ανώτερη και μεγαλύτερης πολυπλοκότητας εργαλειακών συνόλων σε σχέση με την ολδοβιανή λιθοτεχνία του Homo Habilis και την αχελαία του Homo Erectus. Υπάρχουν, επίσης, αποδείξεις ότι φρόντιζε τα άρρωστα ή τραυματισμένα άτομα της ομάδας του, ενταφίαζε τους νεκρούς τελετουργικά (βρέθηκε σε τάφο απολιθωμένη γύρη αγριολούλουδων και ένας κύκλος από κέρατα αγριοκάτσικου), σχημάτιζε αφηρημένες σκέψεις για την επεξεργασία του πυριτόλιθου και χάραζε ορισμένα σημάδια σε βότσαλα, ανεξιχνίαστης ακόμη σημασίας.

Αξιοσημείωτα είναι και τα ευρήματα που αφορούν τις συχνότητες στις οποίες ήταν συντονισμένο το αφτί του, ευρήματα που προέκυψαν από μελέτες του μεγέθους και του σχήματος των οσταρίων του αφτιού, τα οποία μετατρέπουν τους ήχους σε ηχητικά σήματα προς τον εγκέφαλο. Οι συχνότητες της φυσιολογικής ομιλίας μας είναι 2-4 KHz, παρόμοιες με αυτές του προγόνου του Νεάντερταλ Homo Heidelbergensis που είχαν παρόμοια λειτουργία αφτιών περίπου, γεγονός που ερμηνεύεται ως ένδειξη ότι οι εν λόγω Homo από τότε (ίσως 500.000 χρόνια πριν) έβγαζαν νοήμονες φωνητικούς ήχους που θα μπορούσαν να θεωρηθούν ως μια πρωτογλώσσα, μια πρώτη μορφή ομιλίας.

Τρίτη, 25 Μαΐου 2010

Γιατί η βαρυτική δύναμη είναι μόνο ελκτική;

Γιατί η βαρυτική δύναμη είναι μόνο ελκτική;
Η ηλεκτρομαγνητική δύναμη μπορεί να είναι είτε ελκτική είτε απωστική ανάλογα με το φορτίο σε αντίθεση με την βαρυτική που είναι μόνο ελκτική. Τι λοιπόν κάνει διαφορετική την βαρύτητα από τις άλλες δυνάμεις;

Η απάντηση φαίνεται να βρίσκεται στην κβαντική θεωρία πεδίου. Τα σωματίδια που μεταδίδουν την ισχυρή ή την ασθενή πυρηνική δύναμη καθώς και την ηλεκτρομαγνητική δύναμη έχουν διάφορους τύπους φορτίου, όπως π.χ. το ηλεκτρικό ή το φορτίο χρώματος.

Αυτά λοιπόν τα φορτία επειδή μπορεί να είναι για παράδειγμα είτε θετικά είτε αρνητικά οδηγεί σε διάφορες δυνατότητες για την μορφή της δύναμης. Όμως αυτό δεν συμβαίνει με τα βαρυτόνια, τα υποθετικά σωματίδια που η κβαντική θεωρία πεδίου λέει πως θα πρέπει να διαβιβάζουν την βαρύτητα. Τα βαρυτόνια εξαρτώνται από την ενεργειακή πυκνότητα, που είναι πάντα θετική", λέει ο Frank Wilczek του MIT..


Ή μήπως έχουμε υποθέσει πάρα πολλά μέχρις εδώ; "Δεν γνωρίζουμε ότι η βαρύτητα είναι απαρέγκλιτα ελκυστική," προειδοποιεί ο Paul Wesson (Πανεπιστήμιο του Βατερλώ στο Οντάριο). Ο ίδιος αναφέρει την "σκοτεινή ενέργεια" που φαίνεται να είναι επιταχύνει την διαστολή του σύμπαντος, και αυτό μπορεί να υποδεικνύει ότι η βαρύτητα ίσως μπορεί να λειτουργήσει και με τους δύο τρόπους. Μερικοί φυσικοί υποθέτουν ότι η σκοτεινή ενέργεια θα μπορούσε να είναι μια απωθητική βαρυτική δύναμη, που ενεργεί μόνο σε μεγάλες κλίμακες. "Υπάρχει προηγούμενο για μια τέτοια συμπεριφορά σε μια θεμελιώδη δύναμη," εξηγεί ο Wesson. "Η ισχυρή πυρηνική δύναμη είναι ελκτική σε κάποιες αποστάσεις και απωστική σε κάποιες άλλες."

Είτε έτσι είτε αλλιώς, η εμφανής διαφορά μεταξύ του βάρους και των άλλων θεμελιωδών δυνάμεων αποτελεί ένα πρόβλημα για τους φυσικούς, που θέλουν να δημιουργήσουν μια «θεωρία των πάντων" που προβλέπει μία και μόνη εξήγηση για όλα αυτά.

Αυτή τη στιγμή, οι περισσότεροι θεωρητικοί αναμένουν να πάρουν τα πράγματα έναν καλύτερο δρόμο με την υπερσυμμετρική θεωρία, μια θεωρία που πιστεύει ότι υπάρχει μια κρυφή συμμετρία στη φύση οπότε κάθε γνωστό σωματίδιο έχει κι ένα πολύ βαρύτερο δίδυμο ‘υπερ-εταίρο’ σωματίδιο, που περιμένει να τα ανακαλύψουμε.

Ο Frank Wilczek, ωστόσο, προειδοποιεί ότι η θεωρία αυτή μπορεί να μην είναι και η τελική απάντηση. "Είναι πιθανόν, επίσης, να χρειάζεται να βρεθεί μια άλλη θεμελιώδης ιδέα”, πιστεύει.

Πηγή: New Scientist

Τι είναι η βαρύτητα;






Μας κρατάει στο έδαφος, διατηρεί το φεγγάρι σε τροχιά και είναι υπεύθυνη για τη σταθερότητα των γαλαξιών. Η βαρύτητα ελέγχει τον Κόσμο μας, αλλά τα μυστήρια παραμένουν. Παρακάτω θα εξετάσουμε ό,τι σχετίζεται με τη βαρύτητα αλλά και θα δούμε κάποια ζητήματα, όπως:

Υπάρχει η σκοτεινή ύλη;
Είναι λανθασμένη η γενική σχετικότητα;
Υπάρχουν τα βαρυτόνια ή γκραβιτόνια;
Η βαρύτητα μπορεί να ενταχθεί σε μια θεωρία των πάντων;
Το 1666, λέει ο θρύλος, ένας 23-χρονος καθόταν στον κήπο του σπιτιού του στο Woolsthorpe της Αγγλίας και ατενίζοντας πάνω στο φεγγάρι, είδε ένα μήλο να πέφτει από ένα δέντρο στο έδαφος. Θα μπορούσε να υπάρχει μια παγκόσμια δύναμη που θα μπορούσε να εξηγήσει την κίνηση και του μήλου και του φεγγαριού; αναρωτήθηκε.

Ο νεαρός, βέβαια, ήταν ο Ισαάκ Νεύτωνα, και η καθολική δύναμη για την οποία αναρωτήθηκε ήταν η βαρύτητα. Δύο χιλιάδες χρόνια πριν γεννηθεί ο Νεύτωνας, οι Έλληνες φιλόσοφοι πίστευαν ότι τα "γήινα" αντικείμενα έλκονται προς την φυσική θέση τους, τη Γη. Η ιδέα του Νεύτωνα για τη βαρύτητα έφθασε πέρα από τον πλανήτη μας, ενοποιώντας τους νόμους που διέπουν τη Γη και τον ουρανό για πρώτη φορά.


Ο Νεύτωνας πρότεινε ότι τα αντικείμενα πέφτουν στο έδαφος, λόγω της αμοιβαίας έλξης μεταξύ αυτών και του πλανήτη μας, και ότι η ίδια αρχή αυτής της έλξης εφαρμόζεται σε όλα τα αντικείμενα που έχουν μάζα οπουδήποτε στο σύμπαν. Ο Νεύτωνας ήταν επίσης ο πρώτος που ποσοτικοποίησε τη δύναμη της βαρύτητας μέσω μαθηματικών, θεσπίζοντας τις αρχές πάνω στις οποίες ο Αλβέρτος Αϊνστάιν θα βασιστεί για να κτίσει τη θεωρία της γενικής σχετικότητας, το καθιερωμένο μοντέλο της βαρύτητας που χρησιμοποιείται σήμερα.

Η βαρύτητα αναγνωρίζεται σήμερα ως μία από τις τέσσερις θεμελιώδεις δυνάμεις που διέπουν το φυσικό σύμπαν – οι άλλες τρεις είναι: η ηλεκτρομαγνητική δύναμη, η οποία συγκρατεί τα ηλεκτρόνια στα άτομα, καθώς και η ισχυρή με την ασθενή πυρηνική δύναμη οι οποίες διέπουν τα υποατομικά σωματίδια. Όμως υπάρχουν πολλά που δεν καταλαβαίνουμε για τη βαρύτητα ακόμη και σήμερα, συμπεριλαμβανομένου του τρόπου που ταιριάζει σε μια άπιαστη έως τώρα «θεωρία των πάντων» που συνδέει τις τέσσερις δυνάμεις μαζί.

Η βαρύτητα πριν το Νεύτωνα
Η κατανόηση του βάρους από το Νεύτωνα ως ελκτική δύναμη ανάμεσα στα αντικείμενα ήταν σε αντίθεση με τις ιδέες του Αριστοτέλη, ο Έλληνας φιλόσοφος γεννήθηκε το 384 π.Χ.

Αριστοτέλης

Στο σύμπαν του Αριστοτέλη τέσσερα στοιχεία φτιάχνουν την γήινη ύλη – η γη, το νερό, ο αέρας και η φωτιά. Τα στοιχεία διευθετήθηκαν με τέτοιο τρόπο ώστε η γη – το βαρύτερο στοιχείο – να βρίσκεται στο κέντρο μιας σφαίρας που περιβάλλεται από άλλες σφαίρες που περιέχουν το νερό, τον αέρα και στη συνέχεια εξωτερικά τη φωτιά. Η κίνηση των πλανητών σύμφωνα με τη θεωρία οφείλεται ότι τα στοιχεία επιστρέφουν στο φυσικό χώρο τους. Οι φλόγες, για παράδειγμα, ανεβαίνουν ψηλά προς τον ουρανό μακριά από τη Γη προς την σφαίρα τους, και μια πέτρα πέφτει στο έδαφος, επειδή όταν πέφτει ψάχνει για το κέντρο της Γης. Η θεωρία του Αριστοτέλη, για τον φυσικό τόπο και κίνηση επηρέασε την ευρωπαϊκή σκέψη για σχεδόν 2.000 χρόνια.

Γιόχαν Κέπλερ

Κατά τη διάρκεια του 14ου μέσα του 17ου αιώνα, οι θεωρίες της Αναγέννησης υποστηρίχτηκαν από την παρατήρηση και τα μαθηματικά τα οποία αντικατέστησαν τις κλασικές ιδέες σχετικά με το σύμπαν. Ο Johannes Kepler, ένας γερμανός αστρονόμος, πρότεινε ότι ο ήλιος ασκεί μια δύναμη πάνω στους πλανήτες. Η δύναμη αυτή, δήλωσε στο έργο του για τους τρεις νόμους της κίνησης των πλανητών, ελέγχει την ταχύτητα περιστροφής των πλανητών γύρω από τον ήλιο, και ισχύς της είναι ανάλογη με την απόσταση ανάμεσα στον ήλιο και τους πλανήτες.

Γαλιλαίος Γαλιλέι

Ο Ιταλός φιλόσοφος, αστρονόμος και μαθηματικός Γαλιλαίος Γαλιλέι ήταν ο πρώτος που τήρησε στοιχεία των αντικειμένων που περιστρέφονται γύρω από τον ήλιο. Λίγο μετά το 1600, ο Γαλιλαίος άρχισε να πειραματίζεται με τα κεκλιμένα επίπεδα και τις κυλιόμενες μπάλες. Αν και δεν το ήξερε τότε στην πραγματικότητα σπούδαζε τη βαρύτητα. Τα πειράματα του Γαλιλαίου διέψευσαν όλους τους ισχυρισμούς του Αριστοτέλη: ότι τα βαρύτερα αντικείμενα έπεφταν γρηγορότερα από τα ελαφρότερα. Ο Γαλιλαίος απέδειξε ότι στο κενό όλα τα σώματα πέφτουν με την ίδια ταχύτητα. Τα ελαφρύτερα αντικείμενα, όπως τα φτερά, επιβραδύνονται στον αέρα κι έξω από το κενό λόγω της αντίστασης του αέρα. Επίσης, καθόρισε ότι τα σώματα που πέφτουν επιταχύνονται με σταθερό ρυθμό, που σήμερα ονομάζουμε g. Ακόμη επεξεργάστηκε με ακρίβεια τη τιμή αυτού του ρυθμού στην επιφάνεια της Γης, με μέσο όρο 9,8 μέτρα ανά δευτερόλεπτο στο τετράγωνο, ο δε Νεύτωνας θα χρησιμοποιήσει αυτή τη τιμή στο δεύτερο νόμο της κίνησης του, 50 χρόνια αργότερα.

Ο Νεύτωνας αλλάζει την επιστήμη
Είκοσι χρόνια μετά το περίφημο μήλο του που έπεσε στο έδαφος, ο Νεύτωνας ξεκίνησε τη δημοσίευση του αριστουργήματος του, αποτελούμενο από τρία τμήματα: το Philosophiae Naturalis Principia Mathematica. Στην Principia, όπως είναι γνωστό, εξήγησε ότι όλα τα αντικείμενα έλκονται μεταξύ τους με μια δύναμη που την ονόμασε βαρύτητα.

Ο καθολικός νόμος της βαρύτητας του δήλωνε ότι η δύναμη της βαρύτητας είναι ανάλογη με τις μάζες των δύο σωμάτων που έλκονται μεταξύ τους και είναι αντιστρόφως ανάλογη του τετραγώνου της απόστασης μεταξύ τους (Ο Κέπλερ, από την άλλη πλευρά, πίστευε ότι η δύναμη ήταν ευθέως ανάλογη με την απόσταση).

Ο Νεύτωνας εισήγαγε επίσης τους τρεις νόμους της κίνησης του στη Principia. Ο δεύτερος νόμος λέει ότι η δύναμη πάνω σε ένα σώμα σε κίνηση είναι ίση με τη μάζα του σώματος επί την επιτάχυνση του. Η τιμή αυτής της επιτάχυνσης είναι στον τύπο του Γαλιλαίου ως g. Ο Νεύτωνας ήταν πεπεισμένος ότι ο νόμος του εφαρμόζεται στα μήλα, στο φεγγάρι και σε ολόκληρο το σύμπαν, ανεξάρτητα από το αν αυτό ήταν φανερό με γυμνό μάτι. Δύο μικρά βράχια, για παράδειγμα, ελκύουν το ένα το άλλο, αλλά επειδή οι μάζες τους είναι τόσο ασήμαντες, εμείς δεν έχουμε καταλαβαίνουμε αυτή την δύναμη. Αλλά η δύναμη που έλκει η Γη μία πέτρα είναι πολύ εμφανής, λόγω του ότι ο πλανήτης μας έχει πολύ μεγαλύτερη μάζα.

Ο νόμος αυτός πέταξε στα σκουπίδια την τότε κλασική κοσμοθεωρία, η οποία διαιρούσε το σύμπαν στο γήινο και το ουράνιο, και έτσι το θεωρητικό τείχος μεταξύ της Γης και του σύμπαντος γκρεμίστηκε μια για πάντα. Όμως ο ερχομός της καθολικής βαρύτητας δεν ήρθε χωρίς διαμάχη. Πολλοί εκείνη την εποχή ένιωθαν άβολα με τις μεταφυσικές συνέπειες της αόρατης δύναμης που ενεργεί από απόσταση. Σε αυτούς, η έννοια της βαρύτητας φαινόταν κάτι σαν μαγικό ή απόκρυφο.

Τον 19ο αιώνα υπολογισμοί που βασίζονταν στο νόμο του Νεύτωνα πρόβλεψαν την ύπαρξη ενός πλανήτη που ασκεί μια βαρυτική δύναμη στον Ουρανό. Και το
1846 ο γερμανός αστρονόμος Γιόχαν Γκότφριντ Γκάλε ανακάλυψε τον πλανήτη Ποσειδώνα κοντά στην προβλεπόμενη θέση, ενισχύοντας έτσι την ισχύ του νόμου της παγκόσμιας έλξης. Στην πραγματικότητα, η καθολικότητα της βαρύτητας δεν μπορεί ποτέ να αποδειχθεί άμεσα. Ωστόσο, έχει αποδειχθεί αρκετά πειστικά και έτσι είναι ευρέως αποδεκτή.

Όλα είναι Σχετικά
Ο νόμος του Νεύτωνα, ωστόσο, δεν είναι τέλειος, κατά την εξέταση εξαιρετικά μεγάλων αντικειμένων με ισχυρά πεδία βαρύτητας, όπως ο ήλιος, ή αντικείμενα που επιτυγχάνουν ταχύτητες κοντά στην ταχύτητα του φωτός. Η βαρύτητα είναι καθολικός νόμος αλλά αποδεικνύεται ότι είναι επίσης και σχετικιστική.

Μία από τις πρώτες νύξεις ότι η νευτώνεια φυσική χρειάζεται τροποποίηση ήρθε στα μέσα του 19ου αιώνα, όταν ο Γάλλος μαθηματικός Urbain Le Verrier μελέτησε την ανωμαλία στην τροχιά του Ερμή. Ο Νεύτωνας είχε προβλέψει ότι οι πλανήτες ακολουθούν μια τέλεια, κλειστή έλλειψη γύρω τον ήλιο, αλλά την εποχή του Le Verrier οι φυσικοί γνώριζαν ότι όλες οι τροχιές των πλανητών αλλάζουν ελαφρώς με κάθε περιστροφή, λόγω της βαρυτικής έλξης των άλλων πλανητών στο ηλιακό σύστημα. Η αλλαγή αυτή μετράται στο σημείο της τροχιάς του πλανήτη που βρίσκεται πιο κοντά στον ήλιο, το περιήλιο.

Η μετατόπιση αυτή λέγεται μετάπτωση του περιηλίου του πλανήτη, και την οποία οι φυσικοί μπορούσαν να προβλέψουν με τη βοήθεια σχέσεων από την Principia του Νεύτωνα με αρκετά μεγάλη ακρίβεια για κάθε πλανήτη. Επίσης, μπορούσαν να καθορίσουν με ακρίβεια το ρόλο των άλλων πλανήτες. Αλλά ο Ερμής, ο πλανήτης που βρίσκεται πλησιέστερα προς τον ήλιο, δεν ταίριαζε στο καθιερωμένο μοντέλο του Νεύτωνα.

Η πραγματική μετάπτωση του περιηλίου του Ερμή υπερέβαινε ελαφρώς τις προβλέψεις του Νεύτωνα. Επιστήμονες υπέθεταν ότι ένας ακόμη ανεξερεύνητος πλανήτης, που ονομάστηκε Vulcan, θα μπορούσε να εξηγήσει κάποια μέρα την ανωμαλία αυτή. Ο Vulcan, ωστόσο, δεν ανακαλύφθηκε ποτέ. Και 46 χρόνια αργότερα, το 1915, ο Άλμπερτ Αϊνστάιν τελικά εξήγησε την απόκλιση του Ερμή κάνοντας μια διόρθωση στην θεωρία του Νεύτωνα.

Στη γενική θεωρία του Αϊνστάιν
Στη γενική σχετικότητα του Αϊνστάιν η βαρύτητα δεν είναι δύναμη αυτή καθεαυτή. Αντίθετα είναι το αποτέλεσμα της δράσης της ύλης στον χωροχρόνο, που είναι ο γνωστός τρισδιάστατος χώρος σε συνδυασμό με το χρόνο σε ένα ενιαίο σύστημα. Η θεωρία της γενικής σχετικότητας αναφέρει ότι όλα τα αντικείμενα κάμπτουν το χωροχρόνο γύρω τους. Όσο μεγαλύτερο είναι το σώμα, τόσο περισσότερο κάμπτεται ο χωροχρόνος. Φανταστείτε ένα μεγάλο φύλλο ελαστικού υλικού. Όταν μια ελαφριά μπάλα του τένις κυλάει σε όλο το φύλλο, θέλει να κινηθεί σε μια ευθεία γραμμή. Αλλά εάν υπάρχει εκεί πάνω στο φύλλο μια βαριά μπάλα του μπόουλινγκ τότε αυτή θα καμπυλώσει το ελαστικό φύλο, οπότε η μπάλα του τένις θα ακολουθήσει μια τροχιά τέτοια που να εισέλθει κάτω στην κοιλότητα και έπειτα θα έρθει πάνω και ούτω καθεξής. μακριά πάλι. Ένας παρατηρητής θα έλεγε ότι οι δύο μπάλες έλκονται μεταξύ τους. Αλλά στην πραγματικότητα, η κίνηση είναι το αποτέλεσμα μιας κάμψης στο χωροχρόνο. Σύμφωνα με τη θεωρία του Αϊνστάιν, οι πλανήτες του ηλιακού συστήματος δεν έλκονται από τον ήλιο, αλλά αντίθετα ακολουθούν την καμπύλη στο χωροχρόνο – που προκάλεσε ο Ήλιος – γύρω του.

Η θεωρία του Αϊνστάιν προέβλεψε ότι ο χωροχρόνος θα καμπυλώνεται κοντά στον ήλιο, οπότε αφού θα αποκλίνει ελαφρά από τον επίπεδο χωροχρόνο ο Ερμής δεν θα μπορούσε να ακολουθήσει μια κλειστή έλλειψη, όταν η τροχιά του τον έφερνε πιο κοντά στο άστρο μας. Ουσιαστικά, δεν υπάρχει αρκετός χώρος κοντά στον ήλιο για να κάνει μια πλήρη 360 μοιρών κύκλο σε μια τροχιά. Οι υπολογισμοί του Αϊνστάιν για την στρέβλωση του χωροχρόνου συμφωνούσε πλήρως με την ανώμαλη μετατόπιση του περιηλίου του Ερμή. Έτσι, η θεωρία του Αϊνστάιν προέβλεψε σωστά την κίνηση όλων των πλανητών, ακόμη και του Ερμή, όπου η θεωρία του Νεύτωνα δεν ήταν σε θέση να την υπολογίσει.

Η γέννηση της σκοτεινής ύλης
Μάλλον όμως η γενική σχετικότητα δεν είναι τέλεια, γιατί στις αρχές της δεκαετίας του ‘30 ο Ελβετός φυσικός Fritz Zwicky υπολόγισε ότι οι ακτινικές ταχύτητες οκτώ γαλαξιών στον αστερισμό της Κόμης της Βερενίκης, ήταν 400 φορές μεγαλύτερες από αυτήν που αναμενόταν από την βαρύτητα της ορατής ύλης σε αυτούς τους γαλαξίες. Δηλαδή η ταχύτητα τους ήταν 7.000 χιλ. ανά δευτερόλεπτο ως προς εμάς, που σήμαινε ότι θα διαλύονταν εκτός κι αν περιείχαν δεκαπλάσια μάζα από την ορατή.

Η εξήγηση που δόθηκε από τον Zwicky στην εξαίρετη ανακάλυψη του ήταν ότι υπάρχει αυτό που ονόμασε ο ίδιος σκοτεινή ύλη, ή ύλη που δεν μπορεί να παρατηρηθεί άμεσα αλλά μπορεί να προκύψει έμμεσα από την βαρυτική επίδραση της στην ορατή ύλη.

Στη δεκαετία του ‘70 η Vera Rubin ερευνώντας τον γαλαξία της Ανδρομέδας -περίπου 2,2 εκατομμύρια έτη φωτός από το δικό μας γαλαξία- διαπίστωσε πως τα άστρα της εξωτερικής σπείρας αυτού του Γαλαξία, αντί να κινούνται πιο αργά από τα άστρα των εσωτερικών σπειρών, κινούνται με την ίδια ταχύτητα με αυτά. Η αστρονόμος για ν’ απαντήσει στα πιο πάνω προβλήματα, υπέδειξε πως έπρεπε το 90% των σπειροειδών γαλαξιών να αποτελείται από μια παράξενη, εξωτική, σκοτεινή ύλη που σαν άλω ή σαν περίβλημα εμποδίζει την εσωτερική σπείρα της Ανδρομέδας, να διασπαστεί.

Ομοίως ο γαλαξίας της Ανδρομέδας έρχεται προς το μέρος μας, με ταχύτητα περίπου 200.000 μιλίων την ώρα. Αυτό συμβαίνει μόνο με την επίδραση της βαρυτικής έλξης. Η μάζα όμως που παρατηρούμε δεν είναι αρκετά μεγάλη για να ασκήσει μια τέτοια έλξη. Η μάζα αυτή λοιπόν που λείπει, πρέπει να βρίσκεται στο χώρο μεταξύ των δύο γαλαξιών, και εκτιμάται ότι είναι περίπου 10 φορές μεγαλύτερη από τη μάζα του γαλαξία μας, με τη μορφή της ‘σκοτεινής ύλης’.



Επιστήμονες ανίχνευσαν το 2006 το Σμήνος Bullet, δύο γαλαξίες που υπό συγχώνευση – 3.4 δισεκατομμύρια έτη φωτός μακρυά. Η κατανομή του αερίου του, η ορατή μάζα καθώς και η θεωρητική σκοτεινή ύλη είναι συνεπείς με την υπόθεση της σκοτεινής ύλης.

Η σκοτεινή ύλη, ωστόσο, δεν έχει ποτέ παρατηρηθεί άμεσα, και λειτουργεί αποκλειστικά ως ένα επεξηγηματικό μοντέλο για να συμβιβάσει την συμπεριφορά όλης της ορατής ύλης με τους καθιερωμένους νόμους της βαρύτητας.

Τροποποίηση της βαρύτητας
Παρόλο που η σκοτεινή ύλη έχει γίνει δεκτή από τους περισσότερους επιστήμονες ως μέρος του καθιερωμένου μοντέλου της βαρύτητας, έχει συναντήσει τον σκεπτικισμό ορισμένων. Μερικοί δηλαδή έχουν προτείνει τροποποιήσεις του νόμου της βαρύτητας του Νεύτωνα καθώς και της θεωρίας του Αϊνστάιν, εξαλείφοντας με αυτό τον τρόπο την ανάγκη για την παρουσία της σκοτεινής ύλης.

Το 1983, ο φυσικός Mordehai Milgrom του Ινστιτούτου Επιστημών του Ισραήλ, δημοσίευσε μια τροποποίηση στο νόμο της επιτάχυνσης του Νεύτωνα στην προσπάθεια του να εξηγήσει πώς οι συγκρατιούνται οι γαλαξίες χωρίς την επίκληση της σκοτεινής ύλης. Η θεωρία του, η Τροποποιημένη Νευτώνεια Δυναμική ή MOND, αναφέρει ότι η δύναμη της βαρύτητας · γίνεται στην πραγματικότητα ισχυρότερη όταν η επιτάχυνση ή g πέφτει κάτω από ένα ορισμένο κρίσιμο επίπεδο σε απίστευτες αποστάσεις. Σύμφωνα με τη MOND, αυτή η επιπλέον δύναμη της βαρύτητας συγκρατεί τους γαλαξίες μαζί κι όχι κάποια σκοτεινή ύλη.

Η MOND, επίσης, έχει τροποποιηθεί από φυσικούς, από τότε που δόθηκε στη δημοσιότητα. Πρόσφατα, το 2006, ο φυσικός John Moffat του Πανεπιστημίου του Τορόντο εισήγαγε μια δική του τροποποιημένη θεωρία βαρύτητας (MOG). η οποία εισάγει μια πέμπτη καθολική δύναμη που είναι υπεύθυνη για την ασύμμετρη συμπεριφορά του σύμπαντος, αντί της σκοτεινής ύλης. Η MOND όμως ήταν αρκετά επιτυχημένη στην εξήγηση της γαλαξιακής δυναμικής (σε μερικές περιπτώσεις, ακόμα καλύτερα και από το παράδειγμα της σκοτεινής ύλης), αλλά απέτυχε εντελώς να εξηγήσει άλλες παρατηρήσεις, ειδικότερα του βαρυτικού εστιασμού.

Κατά τη δεκαετία του ‘80 επιστήμονες παρατήρησαν πως κάθε χρόνο τα δύο διαστημόπλοια Pioneer 10 και 11 βρίσκονται 5.000 χιλιόμετρα περίπου πίσω από τις αναμενόμενες θέσεις τους που βασίζονται στη θεωρία βαρύτητας, που μας κάνει να αναρωτιόμαστε για το αν καταλαβαίνουμε σωστά τους νόμους της φυσικής.

Το 2004 ο Jacob Bekenstein ανακοίνωσε μια νέα θεωρία (Σχετικιστική Συμμεταβλητή Θεωρία της Βαρύτητας TeVeS), την οποία βάσισε στη MOND, για το ηλιακό μας σύστημα ενσωματώνοντας δύο γεωμετρίες: μία που αντιστοιχεί στην παρουσία της μάζας και μία δεύτερη που καθορίζει την κίνηση των κινούμενων σωμάτων. 2006

Η συντριπτική πλειοψηφία των επιστημόνων, πάντως, στέκεται πίσω από την σκοτεινή ύλη, και είναι αισιόδοξοι ότι μπορούν να αποδείξουν την παρουσία της με την ανίχνευση των σωματιδίων της άμεσα. Ένα τέτοιο πρότζεκτ διεξάγεται στο Εργαστήριο Fermi στο Ιλλινόις, όπου οι επιστήμονες προσπαθούν να ανιχνεύσουν σωματίδια της σκοτεινής ύλης με ευαίσθητους ανιχνευτές που βρίσκονται μισό μίλι κάτω από το έδαφος.



Έρευνα για την ακρίβεια της Γενικής Σχετικότητας
Η ίδια η Γενική Σχετικότητα επίσης εξετάζεται από τη NASA και το Πανεπιστήμιο του Στάνφορντ με τη βοήθεια του Gravity Probe B (GP-B), ενός δορυφόρου που χρησιμοποιεί υπερευαίσθητα γυροσκόπια για να μετρούν πως ο χωροχρόνος καμπυλώνεται γύρω από τη Γη. Η θεωρία της σχετικότητας του Αϊνστάιν προβλέπει ότι ο χωροχρόνος γύρω από τη Γη στρεβλώνει (περιτυλίγεται), εξ αιτίας της μάζας του πλανήτη και συστρέφεται λόγω της ιδιοπεριστροφής της σε σχέση με τον χωροχρόνο μακριά από τη Γη. Αν ο Αϊνστάιν έχει δίκιο, τότε τα γυροσκόπια του δορυφόρου GP-B θα αλλάξουν κλίση (προσανατολισμό) αντανακλώντας έτσι την στρέβλωση του χωροχρόνου κοντά στη Γη. Αυτό το φαινόμενο προβλέπεται από τη Γενική Θεωρία της Σχετικότητας και μετρήθηκε για πρώτη φορά το 1988. Προβλέπει δε ότι η γήινη μάζα αφήνει ένα κοίλωμα στον χωροχρόνο που θα πρέπει να προκαλεί μια κλίση σε κάθε γυροσκόπιο κατά 0.0018 μοίρες, ή 6.606 δευτερόλεπτα, κατά τη διάρκεια ενός έτους. Το διαστημικό σκάφος GP-B μέτρησε αυτήν την επίδραση με μια ακρίβεια 1 προς 10.000.

Πλήρη όμως αποτελέσματα δεν αναμένονται πριν από το επόμενο έτος. αλλά μέχρι στιγμής. τα ευρήματα είναι συνεπή με τη θεωρία του Αϊνστάιν,

Βαρυτόνιο: Το χαμένο σωματίδιο της βαρύτητας
Οι κβαντικοί φυσικοί ελπίζουν κάποια μέρα να συνδυάσουν τη βαρύτητα της μεγάλης κλίμακας (γενική σχετικότητα) με τη βαρύτητα του υποατομικού επιπέδου (κβαντομηχανική) σε μια ενοποιημένη κβαντική θεωρία της βαρύτητας.

Υποθέτουν ότι η δύναμη της βαρύτητας μεταφέρεται μέσω της ανταλλαγής κάποιων υποθετικών σωματιδίων που ονομάζονται γκραβιτόνια ή βαρυτόνια. Στο καθιερωμένο μοντέλο της κβαντικής φυσικής, οι τρεις άλλες θεμελιώδεις δυνάμεις μεταφέρονται από στοιχειώδη σωματίδια – γκλουόνια για την ισχυρή δύναμη, W και Z μποζόνια για την ασθενή δύναμη, και φωτόνια για την ηλεκτρομαγνητική δύναμη.

Το πρόβλημα είναι ότι οι φυσικοί δεν έχουν δει ποτέ κανέναν βαρυτόνιο και μπορεί να μην δουν ποτέ κανένα. Η βαρύτητα είναι η πιο ασθενής θεμελιώδης δύναμη, καθιστώντας έτσι τρομερά δύσκολη την ανίχνευση τους. (Στις μικρές κλίμακες της απόστασης η ισχύς της ηλεκτρομαγνητικής δύναμης είναι 1040 φορές πιο ισχυρή από όσο η βαρυτική δύναμη). Ένας επιταχυντής αρκετά μεγάλος για να ανιχνεύσει τα γκραβιτόνια θα πρέπει να έχει το μέγεθος του Δία. Μέχρι να ανιχνευτούν τα σωματίδια της βαρύτητας, δεν μπορεί να γραφτεί καμιά θεωρία της κβαντικής βαρύτητας. Εξίσου φευγαλέα είναι μια «θεωρία των πάντων» που θα συνδέει τις τέσσερις δυνάμεις της φύσης.

Ο Αϊνστάιν πρόβλεψε ότι τα βαρυτικά κύματα – κυματισμοί στο χωροχρόνο που δημιουργούνται από την επιτάχυνση των πολύ μεγάλων αντικειμένων-, μπορεί κάποια μέρα να βρεθούν. Προς αυτή την κατεύθυνση ένα συμβολόμετρο με λέιζερ που ονομάζεται LIGO (Laser Interferometer Gravitational Wave Observatory) αναζητά τα βαρυτικά κύματα από τις δύο άκρες (δοκοί) του οργάνου: η μία είναι στην Ουάσινγκτον και η άλλη άκρη στη Λουιζιάνα. Τα βαρυτικά κύματα που θα περάσουν μέσα από το LIGO, θα διαταράξουν ελαφρώς τις μεταξύ τους θέσεις των δύο δοκιμαστικών μαζών. Η κίνηση αυτή περιμένουμε να ανιχνευτεί από δύο ακτίνες λέιζερ που θα αναπηδήσουν μεταξύ των δύο μαζών: Αν οι μάζες κινηθούν, τότε οι δοκοί θα είναι εκτός φάσης μεταξύ τους, δημιουργώντας έτσι ένα φαινόμενο συμβολής.

Το Νοέμβριο του 2009 ο Μεγάλος Επιταχυντής Αδρονίων στο CERN θα εξετάσει την ιδέα των πρόσθετων διαστάσεων. Τα θεωρητικά σωματίδια της βαρύτητας, τα βαρυτόνια, ίσως μπορέσουμε να τα βρούμε σε αυτές τις περιτυλιγμένες αόρατες διαστάσεις, εξηγώντας μας γιατί η βαρύτητα είναι τόσο ασθενής δύναμη.

Προς το παρόν, οι ενοποιητικές θεωρίες της βαρύτητας παραμένουν αχνές στο μάτι ενός φυσικού της κβαντομηχανικής.

Πηγή: Science Illustrated (αμερικανική έκδοση Σεπτεμβρίου 2009) και παλιά άρθρα

Τα όρια του ηλιακού μας συστήματος



Τα όρια του ηλιακού μας συστήματος
Το ηλιακό μας σύστημα έχει σαν κέντρο τον Ήλιο με τους πλανήτες, τους κομήτες, τους αστεροειδείς και τα μικρότερα αντικείμενα να έλκονται από αυτόν και να περιστρέφονται γύρω του.

Λογικά το ηλιακό σύστημα θα τελειώνει εκεί που η βαρυτική επίδραση του Ήλιου πρακτικά θα μηδενίζεται.

Με αυτό τον τρόπο το πιο απομακρυσμένο όριο του ηλιακού μας συστήματος είναι το Νέφος Oort.

Το Νέφος Oort είναι ένα τεράστιο σφαιρικό νέφος από αναρίθμητα παγωμένα συντρίμμια, κατάλοιπα της δημιουργίας του ηλιακού συστήματος, που το περιβάλλει σε μια απόσταση 50.000 έως 100.000 Αστρονομικές Μονάδες (Α.Μ) από τον Ήλιο μας. (1 Αστρονομική Μονάδα είναι 150 εκατομμύρια χιλιόμετρα ή η απόσταση Ήλιου-Γης).


Οι αστρονόμοι πιστεύουν ότι τα απώτερα όρια του Νέφους Oort θα πρέπει να φτάνουν τουλάχιστον στο 1/4 της απόστασης του πλησιέστερου σε μας άστρου, του Εγγύτερου του Κενταύρου, που απέχει 4,2 έτη φωτός.

Τα παγωμένα αντικείμενα του Νέφους Oort μόλις που συγκρατούνται από τη βαρυτική έλξη του Ήλιου, καθώς τα χωρίζει τεράστια απόσταση από αυτόν, γι’ αυτό και είναι δυνατόν, για διάφορους λόγους, να εκτιναχθούν προς το εσωτερικό ηλιακό σύστημα.

Επίσης, πιστεύεται πως το Νέφος του Oort αποτελεί την ανεξάντλητη πηγή των κομητών που έχουν περίοδο μεγαλύτερη των 200 ετών. Εξαιτίας όμως της τεράστιας απόστασης στην οποία βρίσκεται το Νέφος και του μικρού μεγέθους των συντριμμιών που εμπεριέχει, είναι ακόμη «υποθετικό», δηλαδή, δεν υπάρχουν παρατηρήσεις που να επιβεβαιώνουν την ύπαρξη του.

Έτσι, υπάρχει και η άποψη πως το όριο του ηλιακού μας συστήματος είναι η λεγόμενη ηλιόπαυση, το εξωτερικό όριο της ηλιόσφαιρας, της περιοχής δηλαδή στην οποία κυριαρχεί το μαγνητικό πεδίο του Ήλιου και ο ηλιακός άνεμος. Η ηλιόσφαιρα είναι σαν μια φυσαλίδα που πλέει μέσα στο γαλαξία μας.



Η ηλιόσφαιρα καθορίζει τα όρια του ηλιακού συστήματός μας, και φτιάχνεται – αποτελείται – από τον ηλιακό άνεμο που ρέει έξω από τον ήλιο.

Ο ηλιακός άνεμος (ένα ρεύμα από ηλεκτρικά φορτισμένα σωματίδια που εκτινάσσεται από τον Ήλιο αδιάκοπα και προς όλες τις κατευθύνσεις) μεταφέρει εκτός από σωματίδια παράλληλα και το μαγνητικό πεδίο του Ήλιου. Κι ενώ ο ηλιακός άνεμος εκτινάσσεται από τον Ήλιο με ταχύτητες αρκετών εκατοντάδων χιλιομέτρων το δευτερόλεπτο, όσο απομακρύνεται από τον Ήλιο επιβραδύνεται και η πίεση του ελαττώνεται, μέχρι που η ταχύτητα του πέφτει κάτω από την ταχύτητα του ήχου (υποηχητικά κύματα).

H επιφάνεια στην οποία λαμβάνει χώρα αυτή η μείωση ονομάζεται «Κρουστικό Κύμα Τερματισμού» (termination shock) και υπολογίζεται ότι βρίσκεται σε απόσταση 75-90 A.M. από τον Ήλιο. Ακόμη πιο μακριά, κάπου στις 100-150 A.M., εκεί όπου η πίεση του ηλιακού ανέμου εξισορροπείται από την πίεση των αστρικών ανέμων από άλλα, γειτονικά άστρα, βρίσκεται η ηλιόπαυση (Heliopause)..



Ας σημειωθεί ότι τα δύο σκάφη της αποστολής Voyager έχουν ήδη περάσει το κρουστικό κύμα τερματισμού και κινούνται ολοταχώς προς την ηλιόπαυση, στην οποία και αναμένεται να φτάσουν μεταξύ 2015 και 2020.

Στο όριο του κρουστικού κύματος (Termination Shock) φορτισμένα ηλεκτρόνια και πρωτόνια, προερχόμενα από τον ηλιακό άνεμο, επιβραδύνονται αστραπιαία μετά από τη σύγκρουση τους με μαγνητικά πεδία και σωματίδια μεταξύ των αστέρων. Έτσι, ο ηλιακός άνεμος επιβραδύνεται απότομα από τις ταχύτητες των 300 έως 700 km/sec σε λιγότερο από 50 km/sec, και επομένως γίνεται πυκνότερος και πιο θερμός. Η περιοχή που είναι αμέσως με την άκρη του κρουστικού κύματος τερματισμού λέγεται ηλιοσφαιρικός κολεός (heliosheath)

Πηγές: physic4u, Science Illustrated, Wikipedia

Η ζωή και το έργο του Γαλιλαίου


Η ζωή και το έργο του Γαλιλαίου


Ο Γαλιλαίος υπήρξε διάσημος Ιταλός φυσικός, μηχανικός και αστρονόμος, ένας από τους θεμελιωτές της φυσιογνωσίας, ποιητής, φιλόλογος και κριτικός. Γεννήθηκε στις 18 Φεβρουαρίου 1564 (ημέρα που πέθανε ο Μιχαήλ Άγγελος και έτος που γεννήθηκε ο Σαίξπηρ), στην Πίζα της Τοσκάνης, σχεδόν στη σκιά του περίφημου κυρτού πύργου της, που τόσο μεγάλο ρόλο έπαιξε στην αναγέννηση της επιστήμης. Πέθανε στις 8 Ιανουαρίου 1642 στο Αρτσέτρι της Φλωρεντίας, έτος που γεννήθηκε ο Νεύτων.

O πατέρας του Βικέντιος καταγόταν από οικογένεια ευγενών, που όμως πτώχευσε και διακρινόταν για την επίδοση του στη μουσική. Επέδρασε σημαντικά στην καλλιέργεια και διαμόρφωση των ικανοτήτοον του Γαλιλαίου.

O Γαλιλαίος έως 11 χρονών ζούσε στην Πίζα, όπου έμαθε και τα πρώτα του γράμματα. Αργότερα η οικογένεια του εγκαταστάθηκε στη Φλωρεντία, Συνέχισε τη μόρφωση του στο μοναστήρι του Βαλλομπρόζο, όπου έγινε δεκτός ως δόκιμος για την ιδιότητα του μοναχού. Εκεί άρχισε να μελετά τα έργα των Ελλήνων και Λατίνων συγγραφέων. O πατέρας του όμως διακρίνοντας το ταλέντο του γιου του, τον απέσυρε από το μοναστήρι με το πρόσχημα βαριάς οφθαλμικής πάθησης και το 1581 τον έστειλε στο Πανεπιστήμιο της Πίζας για να σπουδάσει γιατρός, παρά τη μεγάλη κλίση του στα Μαθηματικά, εξαιτίας κυρίως της μεγάλης διαφοράς του μισθού. Ο καθηγητής των Μαθηματικών έπαιρνε 60 σκούδα ετησίως, ενώ της Ιατρικής 2.000 σκούδα ετησίως

Εκεί, γρήγορα φάνηκαν τα προσόντα του και ιδιαίτερα η τάση του να μην παραδέχεται χωρίς συζήτηση τη δογματική διδασκαλία των καθηγητών του ή τις γνώμες των μεγάλων της αρχαιότητας, πράγμα που δυσαρεστούσε τους συναδέλφους του και που γι’αυτό οι συμφοιτητές του τον αποκαλούσαν «ο καβγατζής».

Σε ηλικία 18 ετών, παρακολουθώντας τη λειτουργία στον καθεδρικό ναό της Πίζας παρατήρησε, συγκρίνοντας με το σφυγμό του – το μόνο ρολόι που διέθετε -, ότι ο χρόνος αιώρησης του πολυελαίου (υπάρχει ακόμη), παρέμενε ο ίδιος ως την απόσβεση της και έτσι ανακάλυψε και κατασκεύασε το εκκρεμές, που το βρήκαν χρησιμότατο οι γιατροί για τη σφυγμομέτρηση των ασθενών.

Εκεί για πρώτη φορά μελέτησε τη φυσική του Αριστοτέλη, που από την αρχή ακόμα δεν του φάνηκε πειστική. Επίσης στράφηκε προς τη μελέτη των αρχαίων μαθηματικών του Ευκλείδη και του Αρχιμήδη, που έγινε ο πραγματικός δάσκαλος του. Επειδή προσελκύστηκε ιδιαίτερα από τη γεωμετρία και μηχανική, εγκατέλειψε την ιατρική και επέστρεψε στη Φλωρεντία, όπου έμεινε 4 χρόνια μελετώντας μαθηματικά. To 1586 έγραψε την πρώτη του επιστημονική διατριβή για τον υδροστατικό ζυγό, όργανο που το είχε ανακαλύψει. Κυκλοφόρησε σε χειρόγραφο και πολύ αργότερα τυπώθηκε.

To 1589 έχοντας αποκτήσει φήμη από τα έργα του, διορίστηκε καθηγητής των Μαθηματικών για 3 χρόνια στο Πανεπιστήμιο της Πίζας με μισθό 5 σελίνια την εβδομάδα, τον οποίο συμπλήρωνε με ιδιωτικά μαθήματα

Όταν οι μαύρες τρύπες τρελαίνονται


Όταν οι μαύρες τρύπες τρελαίνονται, οδηγούν σε θάνατο τους γαλαξίες
Submitted by admin on Wednesday, 21 April 2010No CommentΟι υπερβαρέες μαύρες τρύπες θεωρείται ότι κατοικούν στο κέντρο σχεδόν κάθε γαλαξία, με μια μάζα πάνω από ένα δισεκατομμύριο φορές τη μάζα του Ήλιου. Τώρα μια ομάδα Βρετανών αστρονόμων πιστεύουν ότι αυτές οι μαύρες τρύπες είναι σύνηθες φαινόμενο, να ελευθερώνουν τεράστια ενέργεια ώστε να απογυμνώνουν τους γαλαξίες που τους φιλοξενούν από το αέριο τους, και να τους νεκρώνουν από την διαδικασία σχηματισμού νέων άστρων μέσα σε αυτούς.



Εικόνα του γαλαξία NGC 1275 που μοιάζει με τους μακρινούς γαλαξίες που μελετήθηκαν από τον Asa Bluck. Δείχνει την εκπληκτική ισχύ της υπερβαρέας μαύρης τρύπας να διώξει μακριά το αέριο του γαλαξία του, ενώ βοηθάει και στην απεικόνιση του βίαιου παρελθόντος των γαλαξιών. Κατά τη διάρκεια της ιστορίας του σύμπαντος, τουλάχιστον το 1/3 όλων των γαλαξιών γνώρισε μια τέτοια φάση ανάπτυξης



Το μέλος αυτής της βρετανικής ομάδας Asa Bluck του Πανεπιστημίου του Nottingham, που ήταν επικεφαλής αυτής της έρευνας, εξήγησε τις δραματικές επιπτώσεις αυτών των τεράστιων μαύρων οπών στο Αστρονομική Συνάντηση (NAM 2010) στη Γλασκώβη.

Ένας πανίσχυρος πίδακας από μια υπερβαρέα μαύρη τρύπα ‘κατεδαφίζει’ ένα κοντινό γαλαξία στο σύστημα C321

Για πολλά χρόνια οι μαύρες τρύπες έχουν συναρπάσει τους επιστήμονες αλλά και το ίδιο το κοινό, με την ασυνήθιστο ικανότητά τους να παραμορφώνουν τον χωροχρόνο και την σχεδόν απειλητική τάση τους να καταβροχθίζουν τα πάντα που συναντούν. Προτού η ύλη πέσει μέσα στην μαύρη τρύπα, καθώς στροβιλίζεται γύρω από αυτή, σχηματίζει ένα "δίσκο συσσώρευσης», όπου θερμαίνεται και εκπέμπει ενέργεια. Οι υπερβαρέες μαύρες τρύπες έχουν τέτοιο ισχυρό βαρυτικό πεδίο, που η ύλη που πέφτει μέσα τους απελευθερώνει ένα τεράστιο ποσό ενέργειας, κάνοντας έτσι κάθε δίσκο συσσώρευσης μακράν πολύ πιο φωτεινό από την συνολική λαμπρότητα εκατοντάδων δισεκατομμυρίων άστρων στο γαλαξία γύρω από αυτόν τον δίσκο.

Μία από τις συνέπειες αυτής διαφυγής της ενέργειας είναι ότι διώχνει μακριά ψυχρό αέριο και σκόνη, τα ακατέργαστα συστατικά των νέων άστρων. Το φαινόμενο αυτό σταματάει οριστικά τον σχηματισμό των άστρων του γαλαξία, καταδικάζοντας τον σε αργό θάνατο, όπου τα υπόλοιπα αστέρια γερνούν, γίνονται ερυθρά άστρα, και τελειώνουν τη ζωή τους χωρίς ποτέ να αντικαθίστανται.

Δηλαδή, ένα τέτοιο βίαιο γεγονός απελευθερώνει αρκετή ενέργεια ώστε να ζεσταθεί το γαλαξιακό αέριο, και μάλιστα να το απομακρύνει μακριά από τον γαλαξία. Τα άστρα ως γνωστόν γεννιούνται μόνο σε ψυχρά νέφη αερίου, οπότε με την θέρμανση αυτή καταλήγουμε σε ένα γαλαξία που είναι πραγματικά νεκρός, ο οποίος κυριαρχείται από παλιά ερυθρά αστέρια αντί για τα λαμπερά μπλε νέα αστέρια που ζουν σε σπειροειδείς γαλαξίες, όπως ο Γαλαξίας μας.

Η νέα μελέτη εξέτασε το ρόλο των μαύρων οπών στην ανάπτυξη των γαλαξιών. Για να τον αναζητήσει, η ομάδα χρησιμοποίησε το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble και το Παρατηρητήριο Chandra των ακτίνων-Χ για να πάρει την εικόνα του σύμπαντος, σε άνευ προηγουμένου βάθος και ανάλυση στα οπτικά, στο εγγύς υπέρυθρο και στις ακτίνες-Χ. Ειδικότερα, οι αστρονόμοι έψαξαν για γαλαξίες που έχουν πολύ υψηλές εκπομπές ακτίνων Χ, μια κλασική υπογραφή των μαύρων οπών όταν κατατρώει αέριο και σκόνη.

Από τα στοιχεία των διαστημικών τηλεσκοπίων ο Asa Bluck και τα άλλα μέλη της ομάδας διαπίστωσαν ότι τουλάχιστον το 1/3 του συνόλου των μεγάλων γαλαξιών στο Σύμπαν όχι μόνο περιέχει υπερβαρέες μαύρες τρύπες, αλλά ότι κάποια στιγμή στην ιστορία τους οι εκπομπές από τους δίσκους συσσώρευσης των οπών αυτών μακράν επισκιάζουν την λαμπρότητα των γαλαξιών που τους φιλοξενούν.

Η ομάδα υπολογίζει ότι τουλάχιστον το 1/3 όλων των μεγάλων γαλαξιών με μια υπερμεγέθη μαύρη τρύπα ελευθέρωναν τουλάχιστον 10 δισεκατομμύρια φορές περισσότερη ισχύ από τον ήλιο μας, και κατά μέσον όρο επί ένα δισεκατομμύριο χρόνια.

Η ενέργεια που φεύγει από τις περιοχές αυτές (δίσκοι συσσώρευσης) γύρω από τις μαύρες τρύπες, είναι αρκετά υψηλή για να απογυμνώσει από ύλη κάθε μεγάλο γαλαξία στο σύμπαν σε μια απόσταση 25-πλάσια αυτών των περιοχών, ενώ η εκπομπή ακτίνων-Χ από αυτές, τους μετατρέπει σε νάνους μέσα στο Σύμπαν.

Ο Asa συνοψίζει ως εξής τα νέα αποτελέσματα: "Μείναμε με μια αναπάντεχη εικόνα της ιστορίας του σχηματισμού των μεγάλων γαλαξιών. Όπου ο σχηματισμός του χειμάρρου της ακτινοβολίας από την ύλη που πέφτει μέσα στις μαύρες τρύπες οδηγεί στο θάνατο του γαλαξίας όπου κατοικεί η μαύρη τρύπα.

Πηγή: Πανεπιστήμιο του Νόττινχαμ

Πέμπτη, 20 Μαΐου 2010

π , pi




όπως η ρίζα του 2 , η κυβική ρίζα του 2 , το π είναι ένας άρρητος αριθμός .Έτσι για να εκφραστεί το π σαν αριθμός χρειάζεται μια ατελείωτη σειρά ψηφίων.Δεν μπορούμε να να βρούμε την ακριβή τιμή του π .Μπορούμε όμως να τον εκφράσουμε με ένα ορισμένμο βαθμό ακρίβειας !

3,141592653589793238462643...
Όλοι οι κύκλοι είναι παρόμοιοι και ο λόγος της περιφέρειάς τους προς τη διάμετρό τους είναι ΠΑΝΤΑ Ο ΙΔΙΟΣ ΣΤΑΘΕΡΟΣ ΑΡΙΘΜΟΣ γνωστός και ως ΣΤΑΘΕΡΑ π

Faraday


Τετάρτη, 19 Μαΐου 2010

το ‘όμορφο’ κουάρκ γνωστό και ως bottom

Παρατηρήθηκε για πρώτη φορά στον επιταχυντή LHC το ‘όμορφο’ κουάρκ γνωστό και ως bottomSubmitted by admin on Thursday, 29 April 2010No CommentΈνα σπάνιο, φευγαλέο σωματίδιο έχει διαφανεί στις πρώτες μέρες λειτουργίας του Μεγάλου Επιταχυντή Συγκρουόμενων Δεσμών Πρωτονίων LHC.

Ο επιταχυντής LHC ξεκίνησε τις εργασίες του στις 30 Μαρτίου και ένας από τους τέσσερις μεγάλους ανιχνευτές του εντόπισε αποδείξεις για την εμφάνιση του όμορφου (beauty) κουάρκ ή botton όπως είναι πιο γνωστό, στις 5 Απριλίου. Το κουάρκ bottom ή beauty είναι της τρίτης γενιάς με φορτίο −1⁄3 e, που οι θεωρητικοί για πρώτη φορά υπέθεσαν ότι υπήρχε στον κόσμο των σωματιδίων το 1973. Τελικά βρέθηκε το 1977 στο Fermilab.


Το κουάρκ bottom μπορεί να διασπαστεί είτε σε ένα up είτε σε ένα charm κουάρκ μέσω της ασθενούς αλληλεπίδρασης, ενώ ο χρόνος ζωής του είναι μόλις ~10−12 s.

Η ανακάλυψη του πρέπει να είναι η πρώτη από τις πολλές διασπάσεις του ‘όμορφου’ κουάρκ που το LHCb, το πείραμα που έχει σκοπό την ανίχνευση αυτού του κουάρκ, θα παρατηρήσει, και αποδεικνύεται έτσι ότι ο ανιχνευτής λειτουργεί κανονικά όπως έχει προγραμματιστεί.

Στον ανιχνευτή έγινε η καταγραφή ενός μεσονίου, που αποτελείται από ένα κουάρκ αντι-bottom και ένα up – ένα από τα δύο πιο συνηθισμένα κουάρκ που αποτελούν τα πρωτόνια και νετρόνια. Ενώ τα up κουάρκ έχουν διάρκεια ζωής δισεκατομμύρια χρόνια, το κουάρκ bottom διασπάται πολύ γρήγορα σε άλλα χαμηλής ενέργειας σωματίδια σε περίπου 1,5 x 10−12 δευτερόλεπτα.

Μετά από ένα ταξίδι μόλις 2 χιλιοστά στον επιταχυντή, τα κουάρκ botton ή beauty διασπάστηκε σε ένα πιο ελαφρύ κουάρκ – που ζευγαρώνει με το up κουάρκ – και η επιπλέον ενέργεια χρησιμοποιείται για τον σχηματισμό των μιονίων, σωματίδια που μοιάζουν με τα ηλεκτρόνια.

Εξαιρετικά σπάνιες διασπάσεις

«Είναι μια πολύ σπάνια περίπτωση – είναι σαν να βρίσκεις βελόνα στα άχυρα», λέει ο Andreas Schopper, εκπρόσωπος του LHCb. "Ανάμεσα σε 10 εκατομμύρια δεδομένα βρήκαμε αυτό το γεγονός."

Το σωματίδιο αυτό έγινε αντιληπτό από το αυτόματο σύστημα ενεργοποίησης του LHCb, που έχει σχεδιαστεί έτσι ώστε να αναγνωρίζει ασυνήθιστα γεγονότα ή σωματίδια, αλλά να αγνοεί την συντριπτική πλειοψηφία των συγκρούσεων ανάμεσα στα πρωτόνια. Μάλιστα λιγότερο από το 1% των συγκρούσεων ενδιαφέρουν τους επιστήμονες του LHCb.

Μόλις καταγράφεται ένα συμβάν οι λεπτομέρειες των σημάτων στέλνονται σε υπολογιστές και στις πέντε ηπείρους, όπου κατά τη διάρκεια μερικών ημερών το λογισμικό αναπλάθει τα ίχνη των σωματιδίων. "Είναι η πρώτη φορά που έχει εντοπιστεί και έχει αναδημιουργηθεί ένα τέτοιο μεγάλο σωματίδιο, " συνεχίζει ο Schopper.

Επιστροφή στην Μεγάλη Έκρηξη


Στον LHCb θα δούμε πολλές τέτοιες διασπάσεις, προκειμένου να ρίξουμε φως στο τι συνέβη με την αντιύλη που θα πρέπει να είχε δημιουργηθεί, παράλληλα με την ύλη στις απαρχές του σύμπαντος μας.

Το πείραμα έχει ως στόχο να εξετάσει τι θα συμβεί στα beauty ή bottom κουάρκ, που σχηματίζονται σε υψηλής ενέργειας εκρήξεις – όχι τουλάχιστον στο big bang. Με τη σύγκριση των προϊόντων διάσπασης των κουάρκ αυτών, οι ερευνητές του LHC ελπίζουν να βρουν ενδείξεις ως προς το γιατί το σύμπαν μας φαίνεται να ευνοεί την ύλη από την αντιύλη.

"Για την ακρίβεια των μετρήσεων θα χρειαστούμε πολλά εκατομμύρια σωματίδια bottom», λέει ο Jürgen Schukraft, εκπρόσωπος του πειράματος ALICE του LHC. «Αυτό δείχνει ότι ο ανιχνευτής ασκεί καλά την αποστολή του, που είναι πολύ καλό για την αναγνώριση των πολύπλοκων μοτίβων διάσπασης
www.physics4u.gr/blog/

Τρίτη, 18 Μαΐου 2010

Henri Poincaré

Ο επιστήμονας δεν μελετά τη φύση επειδή αυτό είναι χρήσιμο. Την μελετά γιατί αυτό τον ευχαριστεί. Και τον ευχαριστεί διότι η φύση είναι όμορφη. Εάν η φύση δεν ήταν όμορφη, τότε δεν θα άξιζε τον κόπο να τη γνωρίσουμε. Και αν δεν άξιζε τον κόπο να τη γνωρίσουμε, τότε δεν θα άξιζε να ζούμε.
Henri Poincaré

Φυσική είναι η επιστήμη που ασχολείται με την δομή της ύλης και τις αλληλεπιδράσεις της. Με βάση αυτά τα δύο στοιχεία η φυσική προσπαθεί να συνθέσει και να κατανοήσει τη συμπεριφορά μεγάλων υλικών συστημάτων και να ερμηνεύσει ταυτόχρονα τα φυσικά φαινόμενα που παρατηρούμε.

Superstring theory:


"Everything comes from excited strings"
Think of a guitar string that has been tuned by stretching the string under tension across the guitar. Depending on how the string is plucked and how much tension is in the string, different musical notes will be created by the string. These musical notes could be said to be excitation modes of that guitar string under tension.

In a similar manner, in string theory, the elementary particles we observe in particle accelerators could be thought of as the "musical notes" or excitation modes of elementary strings.

In string theory, as in guitar playing, the string must be stretched under tension in order to become excited. However, the strings in string theory are floating in spacetime, they aren't tied down to a guitar. Nonetheless, they have tension. The string tension in string theory is denoted by the quantity 1/(2 p a'), where a' is pronounced "alpha prime" and is equal to the square of the string length scale.

If string theory is to be a theory of quantum gravity, then the average size of a string should be somewhere near the length scale of quantum gravity, called the Planck length, which is about 10-33 centimeters, or about a millionth of a billionth of a billionth of a billionth of a centimeter. Unfortunately, this means that strings are way too small to see by current or expected particle physics technology (or financing!!) and so string theorists must devise more clever methods to test the theory than just looking for little strings in particle experiments.

String theories are classified according to whether or not the strings are required to be closed loops, and whether or not the particle spectrum includes fermions. In order to include fermions in string theory, there must be a special kind of symmetry called supersymmetry, which means for every boson (particle that transmits a force) there is a corresponding fermion (particle that makes up matter). So supersymmetry relates the particles that transmit forces to the particles that make up matter.

Supersymmetric partners to to currently known particles have not been observed in particle experiments, but theorists believe this is because supersymmetric particles are too massive to be detected at current accelerators. Particle accelerators could be on the verge of finding evidence for high energy supersymmetry in the next decade. Evidence for supersymmetry at high energy would be compelling evidence that string theory was a good mathematical model for Nature at the smallest distance scales.

Η Θεσσαλονίκη του χτες ,.....

video

Κυριακή, 16 Μαΐου 2010

Κίνηση θέση μετατόπιση ταχύτητα επιτάχυνση κλπ

Κίνηση θέση μετατόπιση ταχύτητα επιτάχυνση κλπ
Ερωτήσεις à Απαντήσεις


1. Ποια φυσικά μεγέθη ονομάζονται μονόμετρα και ποια διανυσματικά; àΤα φυσικά μεγέθη που αρκεί να μας δοθεί μόνο το μέτρο (η τιμή) τους για να προσδιοριστούν πλήρως, λέγονται μονόμετρα. Τα φυσικά μεγέθη που απαιτούν το μέτρο τους αλλά και την κατεύθυνσή τους για να προσδιορισθούν, ονομάζονται διανυσματικά. Διανυσματικά : (Μετατόπιση, Ταχύτητα, Επιτάχυνση). Μονόμετρα: (Μάζα, Μήκος, Απόσταση)

2. Σημ.: Θέση – Μετατόπιση – Απόσταση. Η θέση και η μετατόπιση είναι διανυσματικά μεγέθη και παίρνουν αρνητικές τιμές αν το κινητό κινείται προς τα αριστερά.. Η Απόσταση είναι μονόμετρο και μόνο θετική τιμή μπορεί να πάρει.

3. Τι χρειάζεται πάντα για να μπορούμε να πούμε αν ένα σώμα κινείται; à Ένα σημείο αναφοράς.

4. Τι ονομάζεται μετατόπιση; à Η μεταβολή της θέσης ενός σημείου.

5. Τι εκφράζει η ταχύτητα ενός σώματος; à Το πόσο γρήγορα κινείται ένα σώμα

6. Πως ορίζεται (Τι ονομάζεται) η ταχύτητα ενός κινούμενου σώματος; à Είναι ο λόγος της μετατόπισης του σώματος προς τον χρόνο που αυτή διήρκεσε. Ή Ταχύτητα = μετατόπιση / χρονικό διάστημα (V=Δχ/Δt)

7. Τι ονομάζεται μέση και τι στιγμιαία ταχύτητα; à Η μέση ταχύτητα είναι πάντα αυτή που προκύπτει αν διαιρέσουμε την μετατόπιση με το αντίστοιχο χρονικό διάστημα. Η στιγμιαία ταχύτητα είναι αυτή που έχει το κινητό σε μια συγκεκριμένη χρονική στιγμή. Οι δύο ταχύτητες συμπίπτουν μόνο στην περίπτωση της ευθύγραμμης ομαλής κίνησης.

8. Αν ένα κινητό κινείται με σταθερό μέτρο ταχύτητας 70km/h και ακολουθεί καμπύλη τροχιά (στροφή) μπορούμε να πούμε ότι η ταχύτητά του παραμένει σταθερή; à Όχι γιατί η ταχύτητα είναι διανυσματικό μέγεθος και επομένως στη στροφή η κατεύθυνσή της αλλάζει άρα αλλάζει και η ταχύτητα (μόνο το μέτρο της παραμένει σταθερό).

9. Πόσα είδη ευθύγραμμων κινήσεων ξέρουμε ; à Δύο: Την ευθύγραμμη ομαλή κίνηση και την ευθύγραμμη ομαλά μεταβαλλόμενη (επιταχυνόμενη ή επιβραδυνόμενη) κίνηση.

10. Ποια κίνηση ονομάζεται "ευθύγραμμη ομαλή κίνηση"; à Η κίνηση κατά την οποία το κινητό κινείται ευθύγραμμα και η ταχύτητά του παραμένει σταθερή. Ή η κίνηση κατά την οποία το κινητό κινείται ευθύγραμμα και σε ίσους χρόνους διανύει ίσα διαστήματα.

11. Ποια κίνηση ονομάζεται "ευθύγραμμη ομαλά μεταβαλλόμενη κίνηση"; à Η κίνηση κατά την οποία το κινητό κινείται ευθύγραμμα και η ταχύτητά του μεταβάλλεται με σταθερό ρυθμό (επιτάχυνση).

12. Ποιοι τύποι (ή νόμοι) και ποια διαγράμματα ισχύουν στην "ευθύγραμμη ομαλή κίνηση"; à Η ταχύτητα υπολογίζεται από τον τύπο: U = Δχ/Δt (ή αν ξεκινάει από την αφετηρία και ο χρόνος αρχίζει να μετράει από την στιγμή της εκκίνησης τότε η σχέση γίνεται U = χ/t). Ο "νόμος της ταχύτητας" μας λέει ότι η ταχύτητα παραμένει σταθερή και δίνεται από τον παραπάνω τύπο. Το διάγραμμα ταχύτητας – χρόνου θα είναι μια οριζόντια ευθεία γραμμή παράλληλη με τον άξονα των χρόνων. Ο "νόμος της μετατόπισης" μας λέει ότι η μετατόπιση δίνεται από τον τύπο χ=U.t (συνεπάγεται από τον παραπάνω τύπο της ταχύτητας) και ότι το διάγραμμα μετατόπισης – χρόνου είναι ευθεία γραμμή που περνάει από την αρχή των αξόνων. Ο τύπος χ=U.t είναι μια σχέση αναλογίας (τα ποσά μετατόπιση και χρόνος είναι ανάλογα) και για αυτό το διάγραμμα βγαίνει ευθεία γραμμή.


13. Ποιοι τύποι (ή νόμοι) και ποια διαγράμματα ισχύουν στην "ευθύγραμμη ομαλά μεταβαλλόμενη κίνηση"; Εδώ υπεισέρχεται η επιτάχυνση "α" η οποία είναι σταθερή. Άρα το διάγραμμα επιτάχυνση – χρόνος θα είναι μια οριζόντια γραμμή παράλληλη στον άξονα των χρόνων. Η επιτάχυνση εκφράζει τον ρυθμό της μεταβολής της ταχύτητας και δίνεται από τον τύπο α=ΔU/Δt (ή α=U/t). Ο "νόμος της ταχύτητας" μας λέει ότι η ταχύτητα δίνεται από τον τύπο U=α .t και επειδή αυτή είναι σχέση αναλογίας το διάγραμμα της ταχύτητας χρόνου θα είναι ευθεία γραμμή που διέρχεται από την αρχή των αξόνων. Σύμφωνα με τον "νόμο της μετατόπισης", ο τύπος που μας δίνει την μετατόπιση (διάστημα) είναι χ=1/2.α.t2. Και επειδή αυτή είναι μια σχέση αναλογίας με το τετράγωνο του χρόνου, το διάγραμμα μετατόπισης-χρόνου θα είναι παραβολή που διέρχεται από την αρχή των αξόνων.

14. Ποια είναι η κατεύθυνση του διανύσματος της ταχύτητας σε όλες τις κινήσεις; àΠάντα είναι η ίδια με την κατεύθυνση της κίνησης.

15. Ποια είναι η κατεύθυνση του διανύσματος της επιτάχυνσης σε όλες τις κινήσεις που μελετήσαμε; à Σε όλες τις περιπτώσεις εκτός της επιβραδυνόμενης κίνησης, είναι ίδια με αυτήν της ταχύτητας (της κίνησης). Στην περίπτωση της επιβραδυνόμενης κίνησης έχει φορά αντίθετη της κίνησης. 16. Ποια κίνηση ονομάζεται ευθύγραμμη ομαλά επιταχυνόμενη; à Όταν η ταχύτητα αυξάνεται με σταθερό ρυθμό.

17. Ποια κίνηση ονομάζεται ευθύγραμμη ομαλά επιβραδυνόμενη; à Όταν η ταχύτητα μειώνεται με σταθερό ρυθμό.

Σημ.: Για να λύσουμε οποιαδήποτε άσκηση κινητικής θα πρέπει πρώτα να καταλάβουμε με τι είδος κίνησης έχουμε να κάνουμε και στην συνέχεια να χρησιμοποιήσουμε τους κατάλληλους τύπους.

THE aliens are out there and Earth had better watch out, at least according to Stephen Hawking. He has suggested that extraterrestrials are almost certain to exist — but that instead of seeking them out, humanity should be doing all it that can to avoid any contact.
The suggestions come in a new documentary series in which Hawking, one of the world’s leading scientists, will set out his latest thinking on some of the universe’s greatest mysteries.
Alien life, he will suggest, is almost certain to exist in many other parts of the universe: not just in planets, but perhaps in the centre of stars or even floating in interplanetary space.
Hawking’s logic on aliens is, for him, unusually simple. The universe, he points out, has 100 billion galaxies, each containing hundreds of millions of stars. In such a big place, Earth is unlikely to be the only planet where life has evolved.

“To my mathematical brain, the numbers alone make thinking about aliens perfectly rational,” he said. “The real challenge is to work out what aliens might actually be like.”
The answer, he suggests, is that most of it will be the equivalent of microbes or simple animals — the sort of life that has dominated Earth for most of its history.
One scene in his documentary for the Discovery Channel shows herds of two-legged herbivores browsing on an alien cliff-face where they are picked off by flying, yellow lizard-like predators. Another shows glowing fluorescent aquatic animals forming vast shoals in the oceans thought to underlie the thick ice coating Europa, one of the moons of Jupiter.
Such scenes are speculative, but Hawking uses them to lead on to a serious point: that a few life forms could be intelligent and pose a threat. Hawking believes that contact with such a species could be devastating for humanity.

He suggests that aliens might simply raid Earth for its resources and then move on: “We only have to look at ourselves to see how intelligent life might develop into something we wouldn’t want to meet. I imagine they might exist in massive ships, having used up all the resources from their home planet. Such advanced aliens would perhaps become nomads, looking to conquer and colonise whatever planets they can reach.”
He concludes that trying to make contact with alien races is “a little too risky”. He said: “If aliens ever visit us, I think the outcome would be much as when Christopher Columbus first landed in America, which didn’t turn out very well for the Native Americans.”

“I suspect there could be life and intelligence out there in forms we can’t conceive,” he said. “Just as a chimpanzee can’t understand quantum theory, it could be there are aspects of reality that are beyond the capacity of our brains.”

ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΟ ΦΑΣΜΑ

Νιλς Μπορ


Ο... φυσικός κόσμος του Niels Bohr

Το κείμενο που ακολουθεί αφορά μια ερώτηση που ήταν θέμα σε εξετάσεις Φυσικής στο Πανεπιστήμιο της Κοπεγχάγης: «Να περιγράψετε πώς μπορούμε να μετρήσουμε το ύψος ενός ουρανοξύστη χρησιμοποιώντας ένα βαρόμετρο».

Ένας φοιτητής απάντησε: «Δένετε ένα μακρύ σπάγγο στο λαιμό του βαρόμετρου και στη συνέχεια κατεβάζετε το βαρόμετρο από την ταράτσα μέχρι να εγγίζει το έδαφος. Το ύψος του κτιρίου θα ισούται με το μήκος του νήματος συν το μήκος του βαρόμετρου».

Αυτή η πρωτότυπη απάντηση εξόργισε τόσο τον εξεταστή, ώστε αυτός έκοψε το φοιτητή στο συγκεκριμένο μάθημα. Ο φοιτητής προσέφυγε αμέσως στις αρχές του Πανεπιστημίου, ισχυριζόμενος ότι η απάντησή του ήταν αναμφίβολα σωστή και ότι αδίκως κόπηκε.

Το Πανεπιστήμιο όρισε έναν άλλο ανεξάρτητο εξεταστή να διερευνήσει το θέμα και να αποφασίσει εάν έπρεπε να κοπεί ο φοιτητής ή όχι. Ο κριτής αυτός θεώρησε ότι η απάντηση που δόθηκε ήταν πράγματι σωστή, αλλά δεν φανέρωνε καμία αξιοσημείωτη γνώση Φυσικής.

Για να διαλευκανθεί τελείως το θέμα, αποφασίστηκε να καλέσουν το φοιτητή και να του αφήσουν έξι λεπτά, μέσα στα οποία αυτός θα έπρεπε να δώσει μια προφορική απάντηση που να μην είναι τόσο απλοϊκή, αλλά να δείχνει κάποια εξοικείωση με τις βασικές αρχές της Φυσικής.

Για πέντε λεπτά ο φοιτητής έμενε σιωπηλός, βαθιά απορροφημένος στις σκέψεις του. Ο εξεταστής του θύμισε ότι ο χρόνος τελειώνει και ο φοιτητής απάντησε ότι είχε στο μυαλό του μερικές ιδιαίτερα σχετικές απαντήσεις, αλλά δεν μπορούσε να αποφασίσει ποια να χρησιμοποιήσει. Στην προτροπή να βιαστεί, απάντησε ως εξής:

«Κατ' αρχήν, θα μπορούσαμε να ανεβάσουμε το βαρόμετρο στην ταράτσα του ουρανοξύστη, να το αφήσουμε να πέσει και να μετρήσουμε το χρόνο που κάνει μέχρι να φτάσει στο έδαφος. Το ύψος του κτιρίου μπορεί να υπολογιστεί τότε από τον τύπο: H=(gt 2)/2. Όμως Κύριε, αυτό δε θα το συνιστούσα γιατί θα ήταν κρίμα για το
βαρόμετρο».

«Μια άλλη εναλλακτική απάντηση» είπε ο φοιτητής «είναι η εξής: Εάν υπάρχει ηλιοφάνεια, θα μπορούσαμε να μετρήσουμε το ύψος του βαρόμετρου, να το στήσουμε όρθιο στο έδαφος και μετά να μετρήσουμε του μήκος της σκιάς του. Στη συνέχεια μετρούμε το μήκος της σκιάς του ουρανοξύστη, και με απλό τρόπο μπορούμε να υπολογίσουμε το πραγματικό ύψος του ουρανοξύστη με αριθμητική αναλογία».

«Αλλά, Κύριε, εάν θα θέλατε να αντιμετωπίσετε το θέμα με ιδιαίτερα επιστημονικό τρόπο, θα μπορούσατε να δέσετε ένα μικρού μήκους νήμα στο βαρόμετρο και να το θέσετε σε ταλάντωση σαν εκκρεμές, πρώτα στο έδαφος και μετά στην ταράτσα του ουρανοξύστη. Το ύψος θα μπορούσε να βρεθεί μετρώντας και συγκρίνοντας τις δύο περιόδους, οι οποίες είναι αντιστρόφως ανάλογες των τετραγωνικών ριζών των επιταχύνσεων της βαρύτητας στο έδαφος και στο ύψος του ουρανοξύστη. Η επιτάχυνση της βαρύτητας εξαρτάται με τη σειρά της από το ύψος από την επιφάνεια της γης και συνεπώς γνωρίζοντας την επιτάχυνση της βαρύτητας στην ταράτσα βρίσκουμε το ζητούμενο ύψος».

«Α! Κύριε, υπάρχει κι ένας άλλος τρόπος, όχι κακός: Αν ο ουρανοξύστης διαθέτει εξωτερική σκάλα κινδύνου, θα ήταν ευκολότερο να ανεβεί κανείς τη σκάλα βάζοντας διαδοχικά σημάδια επαναλαμβάνοντας το μήκος του βαρόμετρου. Μετά θα ήταν εύκολο να υπολογίσει το ύψος του ουρανοξύστη προσθέτοντας όλα αυτά τα μήκη».

«Αλλά, αν απλώς θα θέλατε να είστε ιδιαίτερα βαρετός δίνοντας μια ορθόδοξη απάντηση, θα μπορούσατε να μετρήσετε την ατμοσφαιρική πίεση στην ταράτσα και στο έδαφος και να μετατρέψετε τη διαφορά των millibars σε ανάλογη διαφορά σε μέτρα».

«Όμως, επειδή ως φοιτητές παροτρυνόμαστε συνέχεια να ασκούμε την ανεξαρτησία του μυαλού μας και να εφαρμόζουμε επιστημονικές μεθόδους, αναμφίβολα ο καλύτερος τρόπος θα ήταν να χτυπήσουμε την πόρτα του θυρωρού και να του πούμε: "Αν θα ήθελες να έχεις ένα ωραίο καινούριο βαρόμετρο, θα σου χαρίσω αυτό αν μου πεις το ύψος του ουρανοξύστη"».

Ο φοιτητής αυτός ήταν ο Niels Bohr, ο μόνος Δανός που τιμήθηκε με το βραβείο Νόμπελ Φυσικής...

Σάββατο, 15 Μαΐου 2010

ανάπτυξη δημιουργικών ικανοτήτων

video

Άλμπερτ Αϊνστάιν 2


Ο Άλμπερτ Αϊνστάιν γεννήθηκε το 1879 στην Ουλμ της Γερμανίας, αλλά πολύ σύντομα η οικογένειά του μετακόμισε στο Μόναχο. Στο σχολείο που πήγαινε δεν έδειχνε και πολύ ενδιαφέρον για τα μαθήματα. Ασχολήθηκε περισσότερο με τη μουσική. Επηρεάστηκε από το θείο του που ήταν μηχανικός και πολύ γρήγορα τα μαθηματικά και οι επιστήμες άρχισαν να κεντρίζουν το ενδιαφέρον του. Το 1896 πήγε στην Ελβετία, όπου σπούδασε στο Πανεπιστήμιο της Ζυρίχης και της Βέρνης.
Εργάστηκε ως πανεπιστημιακός καθηγητής, στην Πράγα, στη Ζυρίχη και στο Βερολίνο. Ο Αϊνστάιν εξήγησε:
• το φωτοηλεκτρικό φαινόμενο και διατύπωσε τη θεωρία ότι υπάρχουν σωματίδια φωτός: τα φωτόνια!
• είπε ότι η ταχύτητα του φωτός παραμένει σταθερή απ' όπου κι αν μετρηθεί, είναι η μεγαλύτερη ταχύτητα που υπάρχει στον κόσμο και δεν μπορεί να ξεπεραστεί. Φτάνει τα 300.000 χιλιόμετρα ανά δευτερόλεπτο
• εξήγησε το φαινόμενο της κίνησης Μπράουν
• διατύπωσε τη θεωρία της Σχετικότητας.
Η θεωρία αυτή είναι ένα από τα μεγαλύτερα επιτεύγματα του ανθρώπου. Η ύλη είναι μια μορφή ενέργειας και η ενέργεια μια μορφή ύλης. Μεταξύ τους συνδέονται με την περίφημη σχέση Ε = mc2, όπου Ε = ενέργεια, m = μάζα, c2 = το τετράγωνο της ταχύτητας του φωτός.Τι σημαίνει αυτό; Ότι αν καταστραφεί απειροελάχιστη μάζα (ποσότητα ύλης), δίνει στη θέση της τεράστια ποσότητα ενέργειας. Η ατομική ενέργεια, αλλά και τα πυρηνικά όπλα, έχουν βασιστεί σε αυτή την αρχή.
Αφού αναγνωρίστηκε διεθνώς για το επιστημονικό του έργο, άρχισε να ταξιδεύει και να δίνει διαλέξεις σε όλο τον κόσμο. Ήταν ιδεαλιστής, αντίθετος προς τον πόλεμο και τη βία. Όταν οι Γερμανοί του Χίτλερ αποφάσισαν να "κατακτήσουν" τον κόσμο, ο Αϊνστάιν λόγω της εβραϊκής του καταγωγής εγκατέλειψε τη Γερμανία και εγκαταστάθηκε στην Αμερική, όπου δίδαξε στο Πανεπιστήμιο του Πρίνστον μέχρι το θάνατό του το 1955. Είχε επηρεαστεί πολύ από τα εγκλήματα των Ναζί και ζήτησε από τον τότε πρόεδρο της Αμερικής Ρούσβελτ να χρηματοδοτήσει την έρευνα για την ατομική βόμβα, προτού προλάβουν οι Ναζί. Αυτή η προσπάθεια κατέληξε στην τραγωδία της Χιροσίμα...
Έτσι ο ειρηνιστής και ανθρωπιστής Αϊνστάιν συνετέλεσε στην κατασκευή των πιο καταστροφικών όπλων, των ατομικών όπλων Ο μεγάλος επιστήμονας έγινε θύμα του επιστημονικού του έργου!!!

Θεωρία των Χορδών;

Σαν ένα Τέλειο Υγρό ξεκίνησε ο Κόσμος – Αναδύεται η Θεωρία των Χορδών;

Φυσικοί προσομοίωσαν τις συνθήκες αμέσως μετά τη Μεγάλη Έκρηξη κι έχουν διαπιστώσει ότι το σύμπαν ξεκίνησε ως ένα "τέλειο" υγρό. Πώς όμως αυτή η κατάσταση μας βοηθάει να γνωρίσουμε καλύτερα τις ιδιότητες της ύλης;
Όλη η ύλη όπως την ξέρουμε δημιουργήθηκε στα πρώτα δευτερόλεπτα μετά το Big Bang. Αλλά οι επιστήμονες δεν γνωρίζουν ακριβώς πώς συνέβη αυτό. Όταν ορισμένοι ερευνητές εξέτασαν την κυρίαρχη θεωρία (κβαντική χρωμοδυναμική), αναγκάζοντας ιόντα χρυσού να συγκρουστούν μαζί με σχεδόν την ταχύτητα του φωτός , αντί να δημιουργηθούν συνθήκες που να αντανακλούν ένα τέλειο αέριο, όπως αναμενόταν από την θεωρία, τα ιόντα σχημάτιζαν ένα σχεδόν τέλειο υγρό. Τώρα οι φυσικοί θέλουν να χρησιμοποιήσουν τους επιταχυντές σωματιδίων ώστε με βάση αυτό το εκπληκτικό αποτέλεσμα να επιβεβαιώσουν την θεωρία των χορδών.

Στο CERN μπορεί να αποκαλυφθεί το σκοτεινό σύμπαν

Στο CERN μπορεί να αποκαλυφθεί το σκοτεινό σύμπαν

Η σκοτεινή ύλη, που οι φυσικοί πιστεύουν ότι αποτελεί το 25 τοις εκατό του σύμπαντος, αλλά η ύπαρξη της ακόμα δεν έχει αποδειχθεί, θα μπορούσε να ανακαλυφθεί από τον γιγάντιο επιταχυντή σωματιδίων στο CERN, λέει ο επικεφαλής του ερευνητικού κέντρου φυσικός Rolf-Dieter Heuer.

Ο Heuer δήλωσε σε συνέντευξη Τύπου ότι κάποια στοιχεία για την ύλη αυτή μπορούν να προκύψουν ακόμη και σε σύντομο χρονικό διάστημα από τις συγκρούσεις σωματιδίων με στόχο την αναδημιουργία των συνθηκών στο "Big Bang", τη γέννηση του σύμπαντος περίπου πριν 13,7 δισεκατομμύρια χρόνια πριν.
“Δεν ξέρουμε τι είναι η σκοτεινή ύλη. Ο μεγάλος επιταχυντής αδρονίων μπορεί να είναι το πρώτο μηχάνημα που θα μας δώσει στοιχεία για το σκοτεινό σύμπαν. Ανοίγουμε την πόρτα σε μια νέα Φυσική, σε μια περίοδο ανακαλύψεων”, δήλωσε.
“Αν μπορέσουμε να ανιχνεύσουμε και να κατανοήσουμε τη σκοτεινή ύλη, τότε οι γνώσεις μας θα διευρυνθούν για να συμπεριλάβει το 30% του σύμπαντος, ένα τεράστιο βήμα προς τα εμπρός», πρόσθεσε.
Οι αστρονόμοι και οι φυσικοί λένε ότι μόνο το 5% του σύμπαντος είναι γνωστό σήμερα, και ότι το αόρατο υπόλοιπο σύμπαν αποτελείται από σκοτεινή ύλη και σκοτεινή ενέργεια, περίπου το 25% και 70%, αντίστοιχα.

ενέργεια έργο

Οι φυσικοί ορίζουν την ενέργεια ως την ικανότητα να παράγεται έργο. Κάπως αφηρημένος ορισμός καθότι η έννοια της ενέργειας έχει εφαρμογή σε τόσες διαφορετικές καταστάσεις και υλικά. Ασχοληθείτε με όποια δραστηριότητα και αμέσως μπορείτε να υπολογίσετε τη συνολική ποσότητα ενέργειας σε joules (J) που απαιτείται για να την ολοκληρώσετε, ή την ισχύ (ενέργεια ανά δευτερόλεπτο) η οποία είναι απαραίτητο να καταναλωθεί σε watts (W ίσο με J/s). Φαίνεται ότι κάθε πτυχή της ζωής μας έχει ένα ενεργειακό τίμημα το οποίο πρέπει να πληρώσουμε.
Οι άνθρωποι χρησιμοποιούμε ενέργεια συνεχώς. Απλά και μόνο το ότι καθόμαστε στην καρέκλα μας το σώμα μας χρειάζεται 100J ανά δευτερόλεπτο (100W). Ενέργεια είναι η δύναμη που κινητοποιεί τους μυς όπως η καρδιά και προκαλεί τις βιοχημικές αντιδράσεις στα διάφορα όργανα.
Φυσικά, οι άνθρωποι κάνουν πολύ περισσότερα πράγματα από το να «κάθονται» απλά.
Ανεβαίνοντας μια σκάλα ή σηκώνοντας κουτιά μπορούμε να παράγουμε περίπου 100 W ωφέλιμης ενέργειας για ώρες. Ωστόσο, για να γίνει αυτό, οι μύες μας θα καταναλώσουν 300-400 W - τρεις έως τέσσερις φορές την ενέργεια που παράγουν. Ένα ευρωπαϊκό νοικοκυριό τριών έως τεσσάρων ατόμων καταναλώνει συνεχώς κατά μέσο όρο περίπου 400 W λειτουργώντας θερμοσίφωνες, ενεργοποιώντας ηλεκτρικές συσκευές και ούτω καθεξής. Θα χρειαστούν δώδεκα άτομα σε διάδρομο γυμναστηρίου (τέσσερις ανά βάρδια σε τρεις βάρδιες των οκτώ ωρών) για να παρέχουν τόση πολύ ενέργεια.

Η ενέργεια συνδέεται με το βιοτικό επίπεδο
Για την πλειονότητα του κόσμου η ενέργεια δεν είναι κάτι που θέλουμε να χρησιμοποιήσουμε λιγότερο, αλλά κάτι πολύ επιθυμητό για την εκπλήρωση των βασικών αναγκών. Εύκολη πρόσβαση σε ηλεκτρικό ρεύμα και πόσιμο νερό είναι καθημερινή πραγματικότητα για τους περισσότερους από εμάς. Για τα δύο τρίτα της ανθρωπότητας, είναι μία πολύτιμη αλλά δυσβάσταχτη πολυτέλεια. Χωρίς ηλεκτρικό φως προκύπτει πολύ δουλειά να κάνουμε σε μια μέρα.
Χωρίς την ενέργεια που απαιτείται για τον καθαρισμό και τη μεταφορά νερού, οι άνθρωποι στις αναπτυσσόμενες χώρες πρέπει να περπατήσουν χιλιόμετρα στο πλησιέστερο καθαρό πηγάδι.
Και πρέπει να περπατήσουν επειδή συχνά δεν υπάρχουν ποδήλατα ή καλοφτιαγμένοι δρόμοι για να ταξιδέψουν γρήγορα.
Μπορούμε να βελτιώσουμε το επίπεδο ζωής μας αν έχουμε ενέργεια να καταναλώσουμε.
Το ηλεκτρικό φως παρέχει τη δυνατότητα να παρατείνουμε τις εργάσιμες ημέρες, το καύσιμο ντίζελ κινητοποιεί βαριά μηχανήματα για την κατασκευή δρόμων, την κατασκευή κτιρίων ή βοηθά στη γεωργία. Με αρκετή ενέργεια τα εργοστάσια μπορούν να παράγουν καταναλωτικά αγαθά και τα φορτηγά που λειτουργούν με ορυκτά καύσιμα μπορούν να τα μεταφέρουν. Η ενέργεια κάνει τη ζωή ευκολότερη.
Αρκεί να δούμε τις φτωχότερες χώρες για να διαπιστώσουμε ότι ο τρόπος ζωής μας εξαρτάται απόλυτα από την εύκολα διαθέσιμη ενέργεια: ενέργεια που χρειαζόμαστε για τη διαχείριση νερού, αλλά επίσης ενέργεια που επιτρέπει την άρδευση και την παραγωγή χημικών λιπασμάτων, τα οποία βοηθούν στον επισιτισμό του πληθυσμού. Χρησιμοποιούμε την ενέργεια για τη θέρμανση ή ψύξη σπίτια μας και για την εύκολη μεταφορά. Η ενέργεια κρατά τα εργοστάσια και τις πόλεις σε λειτουργία, προσφέροντας θέσεις εργασίας σε εκατομμύρια ανθρώπους. Όπου η ενέργεια είναι δυσεύρετη, αν και είναι κάτι που θεωρούμε δεδομένο, είναι και ακριβή - προνόμιο των πλουσίων. Και το αντίστροφο είναι επίσης αλήθεια: μια χώρα που μπορεί να διαθέσει περισσότερη ενέργεια στον πληθυσμό της μπορεί να βελτιώσει γενικά την ποιότητα ζωής των κατοίκων της.

Wooden Board from Martin Aguilera on Vimeo.

Αλβέρτος Αϊνστάϊν


“It's not that I'm so smart , it's just that I stay with problems longer...”
Albert Einstein

πάντα επίκαιρος

Kyrie,
It is Zeus' anathema on our epoch and the heresy of our economic method and policies that we should agonize the Skylla of nomismatic plethora and the Charybdis of economic anaemia.
It is not my idiosyncracy to be ironic or sarcastic but my diagnosis would be that politicians are rather cryptoplethorists. Although they emphatically stigmatize nomismatic plethora, they energize it through their tactics and practices. Our policies should be based more on economic and less on political criteria. Our gnomon has to be a metron between economic strategic and philanthropic scopes.
In an epoch characterized by monopolies, oligopolies, monopolistic antagonism and polymorphous inelasticities, our policies have to be more orthological, but this should not be metamorphosed into plethorophobia, which is endemic among academic economists.
Nomismatic symmetry should not antagonize economic acme. A greater harmonization between the practices of the economic and nomismatic archons is basic.
Parallel to this we have to synchronize and harmonize more and more our economic and nomismatic policies panethnically. These scopes are more practicable now, when the prognostics of the political end economic barometer are halcyonic.
The history of our didimus organization on this sphere has been didactic and their gnostic practices will always be a tonic to the polyonymous and idiomorphous ethnical economies. The genesis of the programmed organization will dynamize these policies.
Therefore, I sympathize, although not without criticism one or two themes with the apostles and the hierarchy of our organs in their zeal to program orthodox economic and nomismatic policies.
I apologize for having tyranized you with my Hellenic phraseology. In my epilogue I emphasize my eulogy to the philoxenous aytochtons of this cosmopolitan metropolis and my encomium to you Kyrie, the stenographers.
ΜΕΤΑΦΡΑΣΗ

Κύριοι, Είναι "Διός ανάθεμα" στην εποχή μας και αίρεση της οικονομικής μας μεθόδου και της οικονομικής μας πολιτικής το ότι θα φέρναμε σε αγωνία την Σκύλλα του νομισματικού πληθωρισμού και τη Χάρυβδη της οικονομικής μας αναιμίας.
Δεν είναι στην ιδιοσυγκρασία μου να είμαι ειρωνικός ή σαρκαστικός αλλά η διάγνωσή μου θα ήταν ότι οι πολιτικοί είναι μάλλον κρυπτοπληθωριστές. Αν και με έμφαση στιγματίζουν τον νομισματικό πληθωρισμό, τον ενεργοποιούν μέσω της τακτικής τους και των πρακτικών τους. Η πολιτική μας θα έπρεπε να βασίζεται περισσότερο σε οικονομικά και λιγότερο σε πολιτικά κριτήρια. Γνώμων μας πρέπει να είναι ένα μέτρο μεταξύ οικονομικής στρατηγικής και φιλανθρωπικής σκοπιάς.
Σε μια εποχή που χαρακτηρίζεται από μονοπώλια, ολιγοπώλια, μονοπωλιακό ανταγωνισμό και πολύμορφες ανελαστικότητες, οι πολιτικές μας πρέπει να είναι πιο ορθολογιστικές, αλλά αυτό δεν θα έπρεπε να μεταμορφώνεται σε πληθωροφοβία, η οποία είναι ενδημική στους ακαδημαϊκούς οικονομολόγους.
Η νομισματική συμμετρία δεν θα έπρεπε να ανταγωνίζεται την οικονομική ακμή. Μια μεγαλύτερη εναρμόνιση μεταξύ των πρακτικών των οικονομικών και νομισματικών αρχόντων είναι βασική.
Παράλληλα με αυτό, πρέπει να εκσυγχρονίσουμε και να εναρμονίσουμε όλο και περισσότερο τις οικονομικές και νομισματικές μας πρακτικές πανεθνικώς. Αυτές οι θεωρήσεις είναι πιο εφαρμόσιμες τώρα, όταν τα προγνωστικά του πολιτικού και οικονομικού βαρομέτρου είναι αλκυονίδων ημερών αίθρια.
Η ιστορία της δίδυμης οργάνωσης σε αυτήν την σφαίρα είναι διδακτική και οι γνωστικές τους εφαρμογές θα είναι πάντα ένα τονωτικό στις πολυώνυμες και ιδιόμορφες εθνικές οικονομίες. Η γένεση μιας προγραμματισμένης οργάνωσης θα ενισχύσει αυτές τις πολιτικές.
Γι' αυτόν το λόγο αντιμετωπίζω με συμπάθεια, αλλά όχι χωρίς κριτική διάθεση, ένα ή δύο θέματα με τους αποστόλους της ιεραρχίας των οργάνων μας στον ζήλο τους να προγραμματίσουν ορθόδοξες οικονομικές και νομισματικές πολιτικές.Απολογούμαι που σας τυράννησα με την ελληνική μου φρασεολογία. Στον επίλογό μου δίνω έμφαση στην ευλογία μου, προς τους φιλόξενους αυτόχθονες αυτής της κοσμοπολίτικης μητρόπολης καθώς και το εγκώμιό μου προς εσάς, κύριοι στενογράφοι.

Αναγνώστες

Αρχειοθήκη ιστολογίου

Univers de particules

Univers de particules
Univers de particules