28/2/11

Δορυφόρος του Κρόνου με επιφάνεια σαν σφουγγάρι

Αυτή η εκπληκτική εικόνα λήφθηκε από το Cassini της NASA. Πρόκειται για τον Υπερίωνα, ένα από τα 62 φεγγάρια του Κρόνου, με τους βαθείς κρατήρες που τον κάνουν να μοιάζει με σφουγγάρι.

Βίντεο με γιγάντια ηλιακή έκλαμψη

Η Φυσική μέσα από τo ελληνικό αλφάβητο

Ο Sheldon Lee Glashow έγραψε πριν από 20(;) χρόνια, στο περιοδικό QUANTUM, τον παρακάτω οδηγό για υποψήφιους επιστήμονες (που δεν γνωρίζουν την ελληνική γλώσσα), συνδέοντας το κάθε γράμμα του ελληνικού αλφάβητου με σύμβολα και έννοιες της Φυσικής. Ο Glashow μαζί με τους Steven Weinberg και Abdus Salam, τιμήθηκε με το βραβείο νόμπελ το 1979, για την έρευνά τους στη σωματιδιακή φυσική.
α: Η ραδιενέργεια άλφα ή ακτίνες α είναι πυρήνες ηλίου που εκπέμπονται από βαρύτερους ραδιενεργούς πυρήνες κατά τη διαδικασία της διάσπασης α και αποτελεί ένα από τα τρία είδη φυσικής ραδιενέργειας.
β: Η ραδιενέργεια βήτα ή ακτίνες β είναι ηλεκτρόνια που εκπέμπονται από πυρήνες κατά τη διαδικασία της διάσπασης βήτα, μιας άλλης μορφής φυσικής ραδιενέργειας.
γ: Η ραδιενέργεια γάμα ή ακτίνες γ είναι υψηλής ενέργειας φωτόνια που εκπέμπονται από πυρήνες κατά τη διαδικασία της διάσπασης γάμα.
δ: Το δέλτα-κάτι (είτε με πεζό είτε με κεφαλαίο) συχνά παριστάνει μια μικρή αλλαγή σ' αυτό το κάτι, όπως τα δx ή Δt. Ακόμη και η συνάρτηση δέλτα δ(x) (που είναι μηδενική για κάθε x εκτός από την τιμή x=0, όπου είναι άπειρη) είναι εκ των ουκ άνευ για τους θεωρητικούς φυσικούς και οι ακτίνες δέλτα για τους πειραματικούς φυσικούς.
ε: Το έψιλον δηλώνει μια αριθμητική ποσότητα που είναι ή μπορεί να γίνει αυθαίρετα μικρή.
ζ: Ζήτα ονομάστηκε ένα σωματίδιο από εκείνους που το "ανακάλυψαν" μέχρι που αποδείχθηκε ότι αυτό δεν υπήρχε καθόλου. Επίσης υπάρχει και η συνάρτηση ζ του Riemann που παίζει σημαντικό ρόλο στη θεωρία αριθμών, αλλά και στη θεωρητική φυσική.
η: Το ήτα δηλώνει το όγδοο και βαρύτερο μέλος της οκτάδας των μεσονίων χωρίς σπιν. Την ύπαρξή του προέβλεψε ο Murray Gell-Mann το 1961. Το κεφαλαίο Η χρησιμοποιείται προς τιμήν του πανεπιστημίου John Hopkins, όπου ανακαλύφθηκε το σωματίδιο η.
θ: Το θήτα πρέπει να σας φέρνει στο νου την τριγωνομετρία, αφού είναι η συνήθης επιλογή για το συμβολισμό μιας γωνίας
ι: Το γιώτα μοιάζει ακριβώς με το i (η μονάδα των φανταστικών αριθμών) στο οποίο κάποιος λησμόνησε να βάλει την κουκίδα.
κ: Το κάπα, όπως και το προηγούμενο του γράμμα μοιάζει πολύ με το αντίστοιχό του λατινικό για να βρίσκεται σε ευρεία χρήση, αν και κάποτε εγώ επινόησα το σωματίδιο κ, το οποίο όμως δεν υπάρχει.
Στην αστρονομία όμως συναντάμε το άστρο κάπα (Kappa Canis Majoris ή κ CMa) στον αστερισμό Canis Major
λ: Με το λάμδα συμβολίζουμε το μήκος κύματος. Το κεφαλαίο Λ παριστά το ελαφρύτερο από τα παράδοξα βαρυόνια.
μ: Το μι δηλώνει το μιόνιο, για το οποίο ο διάσημος αμερικανός φυσικός Rabi, ρώτησε μισόν αιώνα πριν: "ποιός το παρήγγειλε αυτό;!" Ακόμη δεν μάθαμε την απάντηση.
ν: Το νι αντιπροσωπεύει οποιοδήποτε από τα τρία γνωστά είδη νετρίνων: νe,  νμ,  ντ.
Ακόμη τα μ και ν συχνά παρουσιάζονται ως αριθμητικοί δείκτες, όπως στη βασική εξίσωση της γενικής σχετικότητας:
ξ: Το ξι είναι εύκολο να το προφέρουμε αλλά πολύ δύσκολο να το γράψουμε πεζό. Το κεφαλαίο Ξ συμβολίζει ένα βαρυόνιο με δυο μονάδες παραδοξότητες.
ο: Το όμικρον μοιάζει σε όλο τον κόσμο με το λατινικό ο. Στην αστρονομία το όμικρον χρησιμοποιείται συχνά π.χ. το αστρικό σύστημα Όμικρον στον αστερισμό της Ανδρομέδας,περίπου 692 έτη φωτός από τη γη.
π: Το πι δηλώνει το λόγο της περιφέρειας ενός κύκλου προς τη διάμετρό του και επιπλέον είναι ένα σημαντικό μεσόνιο. Το πιόνιο συνήθως διασπάται σε ένα μιόνιο και ένα νετρίνο. Το Κεφαλαίο Π εκφράζει το μαθηματικό γινόμενο.
ρ: Το ρο μπορεί να εκφράζει πυκνότητα. Ακόμη, το ρ-μεσόνιο σχηματίζεται από τα ίδια κουάρκ που σχηματίζουν και το πιόνιο, αλλά με τα σπιν των κουάρκ παράλληλα.
σ: Το σίγμα δηλώνει το σπιν ενός σωματιδίου Το κεφαλαίο Σ εκφράζει μαθηματικό άθροισμα ή οποιοδήποτε από τα τρία παράδοξα βαρυόνια:
Σ+, Σ- και Σ0.
τ: Το ταυ είναι το βαρύτερο από τα τρία γνωστά φορτισμένα λεπτόνια, ή μπορεί να εκφράζει ένα καθορισμένο χρονικό διάστημα (όπως ο χρόνος ημίσειας ζωής)
υ: Το ύψιλον δηλώνει το σωματίδιο που αποτελείται από ένα μπλε κουάρκ και το αντικουάρκ του. Ανακαλύφθηκε το 1977 από τον Leon Lederman κατά λάθος.
φ: Το φι συμβολίζει μια γωνία στην περίπτωση που έχετε ήδη χρησιμοποιήσει το θ π.χ.
ημ(θ+φ) =ημθ συνφ + συνθ ημφ
χ: Το χι είναι το σύμβολο του αγνώστου ή ένα σύμβολο το οποίο κατά σύμβαση δεν αντιστοιχεί σε κάτι. Συχνά χρησιμοποιείται για να δηλώσει κάτι που μόλις σκεφτήκατε.
ψ: Το ψι χρησιμοποιείται για τις κυματοσυναρτήσεις στην κβαντομηχανική, αν και θα μπορούσε να δηλώνει μια γωνία, εάν έχετε περισσότερες από δύο. Το σωματίδιο J (που παρατηρήθηκε για πρώτη φορά στη Νέα Υόρκη) ταυτίζεται με το Ψ (που παρτηρήθηκε ταυτόχρονα στην Καλιφόρνια). Σήμερα είναι γνωστό ως J/Ψ ή "gypsy" (γύφτικο) σωματίδιο.
ω: Το ωμέγα είναι το υπέρ-χρησιμοποιημένο τελευταίο γράμμα του ελληνικού αλφαβήτου: ω είναι ένα μεσόνιο αλλά και το σύμβολο της κυκλικής συχνότητας. Με κεφαλαίο Ω συμβολίζεται ο λόγος της μέσης πυκνότητας μάζας του σύμπαντος προς την κρίσιμη τιμή της ή το τριπλά παράδοξο βαρυόνιο που ανακάλυψε ο ελληνοαμερικανός φυσικός Ν. Σάμιος.

Γενετικά τροποποιημένο μικρόβιο «παράγει καύσιμα με φωτοσύνθεση»

Κέμπριτζ
Αμερικανική εταιρεία βιοτεχνολογίας ανέπτυξε ένα γενετικά τροποποιημένο κυανοβακτήριο, για το οποίο ισχυρίζεται ότι μπορεί να παράγει φθηνά καύσιμα από σκέτο νερό, διοξείδιο του άνθρακα και ηλιακό φως. Μέχρι όμως να αποδειχθούν οι υποσχέσεις της, πολλοί παραμένουν δύσπιστοι.
Η Joule Unlimited, με έδρα τη Μασαχουσέτη, παράγει αιθανόλη και ντίζελ χρησιμοποιώντας ειδικά πάνελ στραμμένα στον ήλιο, μέσα στα οποία ζει το τροποποιημένο μικρόβιο.
«Αν έχουμε δίκιο έστω και στο μισό, αυτό θα φέρει επανάσταση στην μεγαλύτερη βιομηχανία του κόσμου, τη βιομηχανία πετρελαίου και φυσικού αερίου» δηλώνει ο Μπιλ Σιμς, διευθύνων σύμβουλος της εταιρείας, που συστάθηκε το 2007.
Η Joule έχει εξασφαλίσει πατέντα για τον γενετικά τροποποιημένο οργανισμό, και τον περασμένο μήνα δημοσίευσε μια σχετική μελέτη στην επιθεώρηση Photosynthesis Research....

27/2/11

Συνωστισμός στον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό μετά την άφιξη του Discovery


To Discovery λίγο μετά την πρόσδεσή του στον ISS. Στην εικόνα διακρίνεται και ο ρομποτικός βραχίονας του σταθμού Canadarm.   (Φωτογραφία:  Associated Press )
Ουάσινγκτον
Το Discovery έφτασε για τελευταία φορά στον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό (ISS), δεν είναι όμως το μόνο σκάφος που βρίσκεται στο πολυεθνικό διαστημικό λιμάνι. Γύρω του συνωστίζονται ακόμα τρία φορτηγά από την Ευρώπη, την Ιαπωνία και τη Ρωσία, καθώς και δύο ρωσικές κάψουλες Soyuz.
Είναι η πρώτη φορά που ο ISS δέχεται τόσες επισκέψεις ταυτόχρονα.
Προκειμένου μάλιστα να απαθανατιστεί σε εικόνες αυτή η μοναδική συγκυρία, η NASA εξετάζει το ενδεχόμενο να παρατείνει κατά μία μέρα την αποστολή του διαστημικού λεωφορείου. Εφόσον το σχέδιο εγκριθεί, ο κυβερνήτης του Discover και δύο Ρώσοι κοσμοναύτες ταξιδέψουν για λίγο με ένα από τα Soyuz, για να φωτογραφίσουν τον σταθμό από μακριά.
Στην τελευταία του αποστολή πριν προσεδαφιστεί τελικά στο μουσείο, το Discovery έφτασε στον ISS το βράδυ του Σαββάτου ώρα Ελλάδας, όταν βρισκόταν περίπου 350 χιλιόμετρα πάνω από την έρημο της Αυστραλίας.
Δεδομένου ότι το σκάφος είχε μάζα σχεδόν 122 τόνων μαζί με το φορτίο του, χρειάστηκαν 45 λεπτά μέχρι να σταθεροποιηθεί ο σταθμός μετά το ταρακούνημα της πρόσδεσης. Όταν τελικά άνοιξε η ενδιάμεση αεροστεγής θυρίδα, οι έξι αστροναύτες του Discovery έσφιξαν τα χέρια με το ισάριθμο πλήρωμα του ISS -τρεις Ρώσους, δύο Αμερικανούς και έναν Ιταλό αστροναύτη.
Το Discovery μετέφερε σε τροχιά μια μόνιμη υπομονάδα πολλαπλών χρήσεων και μια εξωτερική πλατφόρμα για πειράματα στο κενό του Διαστήματος. Μετέφερε επίσης τον Robonaut 2, ένα ανθρωποειδές ρομπότ που αναπτύχθηκε από τη NASA σε συνεργασία με την General Motors.
Το διαστημικό λεωφορείο είχε εκτοξευτεί από το Ακρωτήριο Κανάβεραλ την Πέμπτη, όπου θα επιστρέψει 11 ή 12 μέρες αργότερα.
Μετά τις τελευταίες αποστολές του Endeavour και του Atlantis το επόμενο εξάμηνο, ο στόλος της NASA συνταξιοδοτείται οριστικά.
Τις μεταφορές πληρωμάτων από και προς τον σταθμό θα αναλάβουν αποκλειστικά τα ρωσικά Soyuz.
Newsroom ΔΟΛ
Ακολουθεί μαι σειρά εντυπωσιακών φωτογραφιών από την αποστολή του διαστημικού λεωφορείου...

Βίντεο: Τρίτη μέρα πτήσης του διαστημικού λεωφορείου Discovery

 ....προς τον τον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό

Το «αρσενοβόρο» βακτήριο: επιστημονική αστοχία ή υπερβάλλων ζήλος;

EΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΟ ΣΧΟΛΙΟ ΤΟΥ ΚΑΘΗΓΗΤΗ KΩΣΤΑ ΔΡΑΪΝΑ
Πρόσφατα δημοσιεύτηκε ένα άρθρο στο υψηλού κύρους περιοδικό «Science» με τίτλο «Ενα βακτήριο που μπορεί να αναπτύσσεται με τη χρήση αρσενικού αντί φωσφόρου». Το βακτήριο αυτό απομονώθηκε από τη λίμνη Μono της Καλιφόρνιας, ένα υπεραλατόφιλο και αλκαλόφιλο περιβάλλον, και χαρακτηρίστηκε φυλογενετικά ότι ανήκει στην οικογένεια των αλατόφιλων βακτηρίων Ηalomonadaceae με συγγενέστερο είδος το Ηalomonas venusta. Οι συγγραφείς του άρθρου αυτού με επικεφαλής τη Felisa Wolfe-Simon, γνωστή και με το παρατσούκλι Ιron-Lisa, ισχυρίζονται ότι το βακτήριο αυτό μπορεί να αποτελεί μια νέα μορφή ζωής που μπορεί να αναπτύσσεται ενσωματώνοντας το εξαιρετικά τοξικό στοιχείο αρσενικό αντί φωσφόρου στα βιομόριά του και ιδιαίτερα στο DΝΑ. Η κυριότερη ένδειξη για έναν τέτοιο ισχυρισμό ήταν ότι κύτταρα του βακτηρίου αυτού μπορούσαν να αναπτύσσονται σε ένα θρεπτικό μέσο το οποίο περιείχε αρσενικό υπό την απουσία φωσφόρου. Οι ερευνητές απέκλεισαν την πιθανή παρουσία φωσφόρου με εκτεταμένες δεκαδικές αραιώσεις. Επίσης, παρουσιάζουν στοιχεία για την ενσωμάτωση αρσενικού σε DΝΑ, πρωτεΐνες και λιπίδια. Παρά ταύτα, παρουσιάζουν ότι η ανάπτυξη του βακτηρίου βελτιώνεται κατά πολύ παρουσία φωσφόρου. Η αντικατάσταση του Ρ με το χημικά συγγενές προς αυτό Αs παρουσιάζεται ως υψίστης εξελικτικής και γεωχημικής σημασίας, καθώς επίσης και ως ένδειξη μορφών ζωής διαφορετικής χημικής βάσης από ό,τι γνωρίζουμε ως σήμερα, μια ένδειξη περί ύπαρξης ζωής και σε άλλους πλανήτες. Η δημοσίευση αυτή προκάλεσε, δικαιολογημένα, πολλές συζητήσεις και αντιδράσεις στον επιστημονικό χώρο εξάπτοντας την κοινή γνώμη και κατ΄ επέκταση τα μέσα ενημέρωσης παγκοσμίως. Δικαιολογημένα, γιατί οι ερευνητές αυτοί έσπευσαν να δημοσιεύσουν έναν ισχυρισμό για ένα εξαιρετικά καινοτόμο εύρημα χωρίς να εξαντλήσουν στοιχειώδη πειράματα που να το επιβεβαιώνουν. Συνοπτικά, (α) η παντελής απουσία Ρ από το μέσο ανάπτυξης δεν επιβεβαιώνεται, (β) η απομόνωση και απλή ηλεκτροφόρηση DΝΑ δεν αποτελεί απόδειξη, γιατί εσωτερικοί δεσμοί με Αs είναι εξαιρετικά ασταθείς, (γ) καθαρό DΝΑ δεν απομονώθηκε και η παρουσία Αs σε αυτό δεν επιβεβαιώθηκε βιοχημικά, (δ) αν επρόκειτο για νέα μορφή ζωής, θα έπρεπε να αποτελεί τουλάχιστον ένα διαφορετικό φυλογενετικό taxon και όχι ένα γνωστό γένος Ηalomonas. Η ύπαρξη εκπροσώπων αυτού του γένους και άλλων ανθεκτικών σε αρσενικό είναι γνωστή από καιρό. Οι οργανισμοί αυτοί συγκεντρώνουν αρσενικό σε ειδικά κενοτόπια, κάτι που επιβεβαιώθηκε και για το συγκεκριμένο στέλεχος, το οποίο προφανώς παρουσιάζει μια πολύ μεγαλύτερη ανεκτικότητα σε Αs από ό,τι τα ως σήμερα γνωστά.....

26/2/11

Ο βρασμός σε συνθήκες έλλειψης βαρύτητας

Η διαδικασία βρασμού είναι διαφορετική στο διάστημα, δεδομένου ότι η αέρια φάση του υγρού που βράζει δεν διαφεύγει εξαιτίας της άνωσης.

Βίντεο: Η "συναρμολόγηση" του Διεθνούς Διαστημικού Σταθμού

"Απόλλων 18, Η Μυστική Αποστολή" - η ανακάλυψη ευφυούς εξωγήινης ζωής

Πρόκειται για μια νέα κινηματογραφική ταινία που αναφέρεται στην μυστική αποστολή στη Σελήνη Απόλλων 18 και την ανακάλυψη ευφυούς αλλά θανατηφόρας εξωγήινης ζωή. Η ταινία που σκηνοθετήθηκε από τον Gonzalo Lopez-Gallego και θα κάνει πρεμιέρα στις 22 Απριλίου (στο εξωτερικό),  δίνει την απάντηση του γιατί μετά το Απόλλων 17 ο άνθρωπος δεν ξαναπήγε στη Σελήνη. Με ντοκιμαντερίστικο  ύφος δείχνει την εξέλιξη της αποστολής του Απόλλων 18, όπου τα πάντα πήγαν στραβά όταν ανακαλύφθηκε η εξωγήινη ζωή.

Προφανώς όλα τα παραπάνω ανήκουν στη σφαίρα της φαντασίας, χώρος της οποίας είναι αναμφισβήτητα ο κινηματογράφος.
Όποιος ενδιαφέρεται για την πραγματική ιστορία μια καλή αρχή είναι ο ιστότοπος wechoosethemoon.org.  Σ' αυτή τη διεύθυνση μπορείτε να παρακολουθήσετε την εκτόξευση του Απόλλων 11 σε όλα τα στάδιά της, να περιηγηθείτε τον πύραυλο από διάφορες γωνίες, να δείτε εφημερίδες, άρθρα, φωτογραφίες και βίντεο εκείνης της εποχής.

25/2/11

Η νυχτερινή Αθήνα από το Διεθνή Διαστημικό Σταθμό

Μία νέα φωτογραφία της Ελλάδας έστειλε ο Ιταλός αστροναύτης Πάολο Νέσπολι, ο οποίος, όπως ανακοίνωσε ο Ευρωπαϊκός Οργανισμός Διαστήματος (ESA), μέσα από το γυάλινο θόλο του Διεθνούς Διαστημικού Σταθμού (ISS), φωτογράφισε την πόλη της Αθήνας, όπως φαίνεται από το διάστημα τη νύχτα. Προ ημερών ο ίδιος είχε φωτογραφήσει το κυκλαδίτικο νησί της Ανάφης.
Ο γυάλινος θόλος του Σταθμού προστέθηκε το 2009 για να βοηθήσει τους έξι αστροναύτες να προσδιορίζουν τη θέση τους, καθώς και στην πραγματοποίηση εργασιών στο εξωτερικό του. Το πανοραμικό παρατηρητήριο «Cupola» έχει πλέον κερδίσει μία ξεχωριστή θέση στην καθημερινότητά τους.
Μέσα από τα επτά μεγάλα παράθυρά του, το παρατηρητήριο προσφέρει μοναδική θέα προς το διάστημα και τη Γη. Ο Νέσπολι, όποτε έχει ελεύθερο χρόνο, ακόμα και για πέντε μόνο λεπτά, δεν χάνει την ευκαιρία να ρίξει έστω και μια κλεφτή φωτογραφική ματιά στη Γη.
Έως σήμερα ο Νέσπολι έχει προσπαθήσει και πολλές φορές έχει καταφέρει να εντοπίσει τόπους που θα ήθελε να φωτογραφίσει, όπως τις πυραμίδες της Αιγύπτου και το Σινικό Τοίχος στην Κίνα. Τώρα, το «βλέμμα» του σταμάτησε στην Ελλάδα και στην πόλη της Αθήνας που τη νύχτα, με όλα φώτα της αναμμένα, μοιάζει χρυσή από το διάστημα, σε αντίθεση με την γκρίζα της όψη την ημέρα.
www.skai.gr
Παρόμοιο θέμα:
Ο αστροναύτης Soichi Noguchi φωτογραφίζει τη γη....

Εκπληκτικές φωτογραφίες από τον Κρόνο

Πατήστε ΕΔΩ

Νέα Φυσική μέσα από μια σπάνια διάσπαση σωματιδίου

Σύμφωνα με το καθιερωμένο μοντέλο της σωματιδιακής φυσικής, η ύλη συνίσταται από τρεις "οικογένειες" κουάρκ και λεπτονίων. Κάθε οικογένεια περιλαμβάνει 4 τύπους σωματιδίων: δυο από κουάρκ και δυο από λεπτόνια.
Η συνηθισμένη ύλη αποτελείται από τα σωματίδια της πρώτης οικογένειας: τα πάνω και κάτω κουάρκ, τα οποία είναι δεσμευμένα ισχυρά μέσα στα πρωτόνια και τα νετρόνια, τα ηλεκτρόνια και τα νετρίνα του ηλεκτρονίου, τα οποία παράγονται από τις αντιδράσεις σύντηξης στο εσωτερικό των άστρων. Όσον αφορά τα κουάρκ και τα λεπτόνια της δεύτερης και τρίτης γενιάς εκείνο που γνωρίζουμε είναι ότι είναι πανομοιότυπα αντίγραφα αυτών της πρώτης οικογένειας, αλλά έχουν μεγαλύτερες μάζες. Αυτά τα βαριά κουάρκ και τα φορτισμένα λεπτόνια είναι ασταθή σωματίδια που μπορούν να παραχθούν σε συγκρούσεις υψηλής ενέργειας, αλλά διασπώνται εξαιρετικά γρήγορα διαμέσου της ασθενούς αλληλεπίδρασης σε σωματίδια που ανήκουν στην πρώτη οικογένεια.
Αυτή η περιγραφή της ύλης είναι συνεπής με ότι έχει παρατηρηθεί στα πειράματα, αλλά το γιατί έχουμε 3 σχεδόν πανομοιότυπα αντίγραφα κουάρκ και λεπτονίων (αναφέρονται επίσης και ως 3 "γεύσεις" κουάρκ και λεπτονίων), με μόνη διαφορά τις μάζες τους, είναι ένα από τα ανοικτά ερωτήματα της σωματιδιακής φυσικής. Στο όριο που η ηλεκτρσθενής συμμετρία είναι αδιαίρετη κανένα από τα σωματίδια του καθιερωμένου Προτύπου δεν έχει μάζα. Συνεπώς το πρόβλημα με τις μάζες των κουάρκ και των λεπτονίων σχετίζεται στενά με το άλλο μεγάλο ανοικτό ζήτημα στην σωματιδιακή φυσική: γιατί οι φορείς της ασθενούς δύναμης, τα μποζόνια W και Z, έχουν μάζα; Στα πλαίσια του καθιερωμένου προτύπου, αυτά τα δυο προβλήματα λύνονται με αυτό που αποκαλείται μηχανισμός Higgs: τα κουάρκ και τα λεπτόνια καθώς επίσης και τα μποζόνια W και Ζ έχουν μάζα διότι αλληλεπιδρούν με ένα νέο είδος πεδίου, το επονομαζόμενο πεδίο Higgs. Στην εικόνα αυτή είναι το πεδίο Higgs που σπάει την ηλεκτρασθενή συμμετρία.
Αν τα πειράματα υψηλών ενεργειών στον Μεγάλο Αδρονικό Επιταχυντή στο CERN καταφέρουν να ανιχνεύσουν μια διέγερση του πεδίου Higgs - το σωματίδιο Higgs - τότε θα έχει αποδειχθεί ότι ο μηχανισμός αυτός αποτελεί τη βάση για τις μάζες όλων των σωματιδίων.
Ωστόσο, ο μηχανισμός Higgs στο πλαίσιο του καθιερωμένου προτύπου δεν είναι ικανοποιητικός για διαφόρους λόγους, αλλά κυρίως επειδή γίνεται ασταθής στις υψηλές ενέργειες. Είναι πιθανόν το πεδίο Higgs να είναι μόνο μια προσέγγιση στις χαμηλές ενέργειες μιας πιο θεμελιώδους θεωρίας. Σημάδια αυτής της "πραγματικής" θεωρίας θα αποκαλυφθούν στις υψηλές ενέργειες ως νέοι βαθμοί ελευθερίας με τη μορφή νέων βαρέων σωματιδίων.
Οι προσπάθειες αναζήτησης αυτής της νέας θεωρίας μπορούν να διαιρεθούν σε δυο κύριες κατηγορίες: (i) απευθείας αναζήτηση των νέων βαθμών ελευθερίας μέσω πειραμάτων στο όριο των υψηλών ενεργειών - κυρίως στον LHC (ii) έμμεση αναζήτηση νέων σωματιδίων διαμέσου λεπτομερούς μελέτης στις χαμηλές ενέργειες, στο αποκαλούμενο όριο υψηλής έντασης. Το τελευταίο είναι ιδιαίτερα σημαντικό στον καθορισμό της δομής της γεύσης των νέων βαθμών ελευθερίας ή στο πως αυτά τα νέα πεδία συνδέουν τις διαφορετικές οικογένειες των κουάρκ και των λεπτονίων.
Μέσα σ' αυτό το πλαίσιο οι Joachim Brod, Martin Gorbahn και Emmanuel Stamou στο Πανεπιστήμιου του Μονάχου, έχουν επεξεργαστεί μια βελτιωμένη θεωρητική περιγραφή μιας σπάνιας διάσπασης σωματιδίου η οποία θα δώσει στους πειραματικούς ένα ισχυρό εργαλείο στην αναζήτηση στοιχείων για μια πιο θεμελιώδη θεωρία.
Οι υπολογισμοί τους που αναφέρονται στην διάσπαση
ενός μεσονίου Κ (καόνιο) σε πιόνιο, νετρίνο και αντινετρίνο (βλέπε εικόνα στην αρχή) παρουσιάζονται στο Physical Review D.
Υποθέτοντας ότι....

Βρέθηκαν δυο πλανήτες που μοιράζονται την ίδια τροχιά

Μέσα στον κατακλυσμό των δεδομένων από το τηλεσκόπιο Kepler με νέα πλανητικά συστήματα, υπάρχει και ένα που δεν έχουμε ξαναδεί μέχρι σήμερα.
Δυο από τους πλανήτες του συστήματος μοιράζονται την ίδια τροχιά γύρω από το άστρο τους  (που παίζει τον ρόλο που έχει ο ήλιος στο δικό μας πλανητικό σύστημα).
Αν η ανακάλυψη επιβεβαιωθεί θα ενισχύσει την θεωρία σύμφωνα με την οποία η Γη κάποτε βρίσκονταν στην ίδια τροχιά με έναν πλανήτη στο μέγεθος του Άρη και από τη σύγκρουσή της με αυτόν προέκυψε η Σελήνη. Οι δυο πλανήτες είναι μέρος ενός συστήματος 4 πλανητών που ονομάστηκε ΚΟΙ-730.
Η περιστροφή τους γύρω από το άστρο τους διαρκεί 9,8 ημέρες και οι δυο πλανήτες βρίσκονται συνεχώς σε σταθερή απόσταση 60 μοιρών μεταξύ τους. Στον νυχτερινό ουρανό του ενός πλανήτη ο δεύτερος θα φαίνεται συνεχώς με μια σταθερή λαμπρότητα.
Οι δυο αυτοί πλανήτες βρίσκονται στα λεγόμενα "σημεία Lagrange". O Γάλλος μαθηματικός Josheph Louis de Lagrange, το 1772 απέδειξε ότι σε ένα σύστημα σωμάτων υπάρχουν σημεία όπου οι βαρυτικές και οι φυγόκεντρες δυνάμεις που ασκούνται μέσα στο σύστημα εξουδετερώνονται αμοιβαία. Στην περίπτωση ενός πλανήτη που περιστρέφεται γύρω από ένα άστρο πολύ μεγαλύτερης μάζας υπάρχουν στην τροχιά του δυο σημεία Lagrange στα οποία αν τοποθετηθούν κάποια σώματα θα περιστρέφονται ευσταθώς.
Στο σχήμα που ακολουθούν βλέπουμε τα σημεία Lagrange του συστήματος Γης και Ήλιου. Στα σημεία L4 και L5 η ισορροπία είναι ευσταθής, ενώ στα άλλα τρία ασταθής
Χαρακτηριστικό παράδειγμα για τα σημεία Lagrange αποτελούν οι θέσεις των αστεροειδών των Τρώων και των Ελλήνων, οι οποίοι περιστρέφονται στην ίδια τροχιά με τον πλανήτη Δία.
www.newscientist.com

Η τελευταία εκτόξευση του Discovery

Μετά την 11ημερη τελευταία αποστολή του προς τον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό, το διαστημικό λεωφορείο θα περάσει στην ιστορία μπαίνοντας στο μουσείο.

Το Discovery εκτοξεύτηκε για πρώτη φορά το 1984 και από τότε πραγματοποίησε 38 αποστολές, στις οποίες διάνυσε 230 εκατομμύρια χιλιόμετρα.

Tο μαγνητικό πεδίο της Γης και ο προσανατολισμός της καρέτα – καρέτα

Λύθηκε επιτέλους ένα μυστήριο που απασχολούσε εδώ και πολλά χρόνια τους επιστήμονες: πώς κατάφερναν οι χελώνες "καρέτα-καρέτα", ήδη από τη γέννησή τους, να διασχίζουν χιλιάδες χιλιόμετρα στους ανοιχτούς ωκεανούς, κατά τις μεταναστεύσεις τους, βρίσκοντας το δρόμο τους χωρίς τη βοήθεια οπτικών βοηθημάτων.
Αν ένας άνθρωπος πέσει στην μέση ενός ωκεανού, δεν ξέρει προς τα που πρέπει να κολυμπήσει για να βρει στεριά. Όμως ακόμα κι ένα νεογέννητο χελωνάκι ξέρει μια χαρά ποια κατεύθυνση πρέπει να πάρει.
Για πρώτη φορά, αμερικανοί επιστήμονες ανακάλυψαν ότι ένα μεταναστευτικό ζώο μπορεί, με τη βοήθεια του μαγνητικού πεδίου της Γης, όχι μόνο να "ξέρει" το γεωγραφικό πλάτος, κάτι που θεωρείτο πιο εύκολο και το κάνουν και άλλα ζώα, αλλά επίσης το γεωγραφικό μήκος, κάτι που θεωρείτο μέχρι τώρα σχεδόν αδύνατο. Οι άνθρωποι χρειάστηκαν πολλούς αιώνες μέχρι να μάθουν να προσδιορίζουν το γεωγραφικό μήκος στη ναυσιπλοΐα...

24/2/11

Ο μικρότερος υπολογιστής του κόσμου....

...είναι μόλις 1 τετραγωνικό χιλιοστό
Προς το παρόν μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη θεραπεία του γλαυκώματος. Η μικροσκοπική αυτή συσκευή εμφυτεύεται στο μάτι του ασθενούς και αποτελεί ένα όργανο ελέγχου της πίεσης. Ο υπολογιστής περιέχει έναν πολύ μικρής ισχύος μικροεπεξεργαστή, έναν αισθητήρα πίεσης, μνήμη, μπαταρία σε μορφή λεπτού φιλμ, ένα φωτοκύτταρο και κεραία για ασύρματη ραδιο-εκπομπή δεδομένων σε μια εξωτερική συσκευή!
Οι δημιουργοί της συσκευής Dennis Sylvester, David Blaauw και David Wentzloff - ισχυρίζονται ότι το ραδιόφωνο της συσκευής μπορεί να συνδεθεί με ένα ασύρματο δίκτυο υπολογιστών.
Σύμφωνα με τον νόμο του Βell σε κάθε δεκαετία προκύπτει μια νέα γενιά μικρότερων και φθηνότερων υπολογιστών.
Αυτή η θεωρία επιβεβαιώθηκε από το προσωπικούς υπολογιστές της δεκαετίας του 1980, στη συνέχεια από τους φορητούς υπολογιστές της δεκαετίας του 1990, καθώς επίσης και από τα smartphones της νέας χιλιετίας. Η δεκαετία που ξεκίνησε ήδη, μάλλον ανήκει σ' αυτόν τον μικροσκοπικό υπολογιστή, οι εφαρμογές του οποίου θα είναι αναρίθμητες.
www.dailymail.co.uk/sciencetech

Σταγόνες λαδιού «ίσως αναπαράγουν την εμφάνιση ζωής στη Γη»

Το «ζωντανό» σταγονίδιο (κόκκινο) δείχνει να αντιλαμβάνεται πού βρίσκεται και να κινείται αναλόγως (Πηγή: Μ.Χάντσιτς) 
Λονδίνο, Ηνωμένο Βασίλειο
Η ζωή στη Γη μπορεί να εμφανίστηκε πριν ακόμα εμφανιστούν τα μόρια του DNA και του RNA, υποστηρίζει μια νέα, αμφιλεγόμενη θεωρία: Ερευνητές στη Δανία δημιούργησαν ελαιώδεις σταγόνες από νιτροβενζόλιο, οι οποίες κινούνται αυτόνομα, μεταβολίζουν την «τροφή» τους και δείχνουν να «αντιλαμβάνονται» το περιβάλλον.
Το νέο πειραματικό μοντέλο «θα μπορούσε να θεωρηθεί ως μια μορφή πρωτόγονης ζωής, η οποία ίσως ήταν δυνατό να υπήρξε στην αρχέγονη Γη» υποστηρίζει η ομάδα του Δρ Μάρτιν Χάντσιτς στο Πανεπιστήμιο της Νοτίου Δανίας.
Στην επόμενη φάση, οι ερευνητές θα προσπαθήσουν να δημιουργήσουν ανάλογα «ζωντανά» σταγονίδια, χρησιμοποιώντας ως πρώτες ύλες απλά συστατικά που υπήρχαν σε αφθονία πριν από δισεκατομμύρια χρόνια.
Θα προσπαθήσουν επίσης να διαπιστώσουν αν τα σταγονίδια αυτά μπορούν να αναπαράγονται.
Κανείς δεν ξέρει
Τα μεγάλα ερωτήματα του πού και του πώς εμφανίστηκαν οι πρώτοι οργανισμοί ίσως παραμείνουν αναπάντητα για πάντα: όλα τα απολιθώματα και τα χημικά ίχνη των οργανισμών αυτών έχουν πια χαθεί, καθώς τα πετρώματα του πλανήτη συνεχώς ανακυκλώνονται εδώ και 4,6 δισεκατομμύρια χρόνια....

Βίντεο: Άστρο νετρονίων σε υπέρρευστη κατάσταση


Αυτή η σύνθετη εικόνα προέκυψε από έναν συνδυασμό εικόνων από το τηλεσκόπιο Chandra που "βλέπει" ακτίνες Χ και του Hubble που "βλέπει" ορατό φως. Πρόκειται για ένα κατάλοιπο από έκρηξη σουπερνόβα που ονομάζεται Κασσιόπη Α (CAS Α) και βρίσκεται στο Γαλαξία μας, περίπου 11.000 έτη φωτός μακριά από μας. Βλέπουμε τα υπολείμματα ενός ογκώδους άστρου που εξερράγη πριν από περίπου 330 χρόνια.
Στο κέντρο της εικόνας βρίσκεται ένα άστρο νετρονίων, ένα εξαιρετικά πυκνό άστρο που απέμεινε από το σουπερνόβα. Επιβεβαιώνεται πλέον από ανεξάρτητες ερευνητικές ομάδες ότι στο εσωτερικό του άστρου αυτού τα νετρόνια βρίσκονται σε υπέρρευστη  κατάσταση όπως περιγράφουμε σε προηγούμενο άρθρο ΕΔΩ.
Στην ένθετη εικόνα βλέπουμε την καλλιτεχνική αναπαράσταση του αστέρα νετρονίων στο κέντρο του Cas Α. Τα έγχρωμα στρώματα στο εσωτερικό δείχνουν την κρούστα (πορτοκαλί) και τον πυρήνα (κόκκινο), όπου η πυκνότητα είναι πολύ μεγαλύτερη και το κέντρο του πυρήνα που θεωρείται ότι τα νετρόνια να είναι σε κατάσταση υπερρευστότητας (εσωτερική κόκκινη μπάλα). Οι μπλε ακτίνες που εκπέμπει το άστρο αντιπροσωπεύουν τα νετρίνα. Στην διαφυγή των νετρίνων και την ενέργεια που μεταφέρουν αυτά -τα ασθενώς αλληλεπιδρώντα σωματίδια με την ύλη, οφείλεται και η παρατηρούμενη  γρήγορη ψύξη του άστρου.
www.nasa.gov

Ζουμ στην Σελήνη !

Μπορείτε να μεγεθύνετε την παραπάνω εικόνα και να εξερευνήσετε λεπτομερώς την επιφάνεια της Σελήνης πατώντας ΕΔΩ

Θα επιβεβαιώσει την υπερσυμμετρία o LHC;

Τα πρώτα αποτελέσματα για την υπερσυμμετρία (supersymmetry - SUSY) από τον μεγάλο Επιταχυντή Αδρονίων (Large Hadron Collider - LHC) έχουν αναλυθεί από τους φυσικούς και μερικά από αυτά δείχνουν ότι η θεωρία εμφανίζει προβλήματα.
Τα δεδομένα από τις συγκρούσεις πρωτονίων από τα πειράματα CMS (Compact Muon Solenoid) και ATLAS δεν έδωσαν ενδείξεις για υπερσυμμετρικά σωματίδια ή s-σωματίδια (sparticles) που προβλέπει η υπερσυμμετρική προέκταση του Καθιερωμένου Προτύπου (Standard Model)της σωματιδιακής φυσικής. Η υπερσυμμετρία (SUSY) αποτελεί μια ελκυστική ιδέα διότι προσφέρει μια λύση στο "πρόβλημα της ιεραρχίας" της σωματιδιακής φυσικής.
Εξασφαλίζει μια μέθοδο ενοποίησης των ισχυρών και ηλεκτρασθενών δυνάμεων και επιπλέον περιέχει ένα σωματίδιο σκοτεινής ύλης.
Ένα σημαντικό αποτέλεσμα της θεωρίας είναι ότι κάθε γνωστό σωματίδιο έχει τουλάχιστον έναν υπερσυμετρικό σύντροφο ή s-σωματίδιο.
Στο γνωστό νετρίνο για παράδειγμα, αντιστοιχεί το s-νετρίνο. Αυτά τα s-σωματίδια αναμένεται να έχουν μάζες περίπου ένα τέρα-ηλεκτρονιοβόλτ (TeV), γεγονός που σημαίνει ότι πρέπει να παραχθούν στον LHC.
Τον Ιανουάριο η ομάδα CMS ανέφερε ότι θα ερευνήσει με τον ανιχνευτή της, για τους υπερσυμμετρικούς συντρόφους των κουάρκ και των γλοιονίων, τα ονομαζόμενα squark και gluinos. Εαν αυτά τα sparticles παράγονται στις συγκρούσεις πρωτονίων-πρωτονίων, τότε θα διασπώνται σε κουάρκς και γλοιόνια καθώς και σε ένα σχετικά ελαφρύ σωματίδιο το σταθερό νετραλίνο (neutralino).

Τα σχηματιζόμενα κουάρκ και γλοιόνια από τα s-σωματίδια αποθέτουν την ενέργειά τους στον ανιχνευτή, δημιουργώντας μια "χιονοστιβάδα" από άλλα σωματίδια, τα επονομαζόμενα jets.
Όμως το νετραλίνο που είναι η απάντηση της υπερσυμμετρίας στην αόρατη μάζα του σύμπαντος που ονομάζεται σκοτεινή ύλη, θα διαφύγει από τον ανιχνευτή χωρίς να αλληλεπιδράσει με αυτόν. Η παρουσία του θα προκύψει ως ένα "έλλειμα ενέργειας" στον ανιχνευτή.
Οι φυσικοί του CMS μελέτησαν δεδομένα  από τέτοια jets αναζητώντας την ελλείπουσα ενέργεια. Δυστυχώς ο αριθμός των συγκρούσεων που πληρούν αυτές τις προϋποθέσεις δεν ήταν μεγαλύτερος απ' αυτόν που προβλέπει η φυσική του Καθιερωμένου Προτύπου. Ως αποτέλεσμα, η ομάδα CMS θα μπορούσε να αναφέρει μόνο τα νέα όρια για μια παραλλαγή της SUSY, το ελάχιστο υπερσυμμετρικό πρότυπο (constrained minimal supersymmetric standard model - CMSSM) με την ελάχιστη Υπερβαρύτητα (mSUGRA)
Οι ερευνητές του ATLAS ερευνούν έναν διαφορετικό τρόπο διάσπασης του υποθετικού s-σωματιδίου. Ψάχνουν για ένα ηλεκτρόνιο ή το βαρύτερο ξαδερφάκι του, το μιόνιο, που εμφανίζεται ταυτόχρονα σαν ένα jet και ελλείπουσα ενέργεια.
Η ομάδα του ATLAS είδε λιγότερα γεγονότα απ' αυτά που απαιτούσε η θεωρία και έτσι έθεσαν υψηλότερα όρια, αποκλείοντας μάζες gluinos κάτω από 700 GeV, σύμφωνα με την  θεωρία CMSSM και mSUGRA, όπου το squark και το gluino έχουν ίσες μάζες.

Πολλοί πιστεύουν ότι τα όρια αυτά δεν αποτελούν κακούς οιωνούς για την υπερσυμμετρία. Οι πιο γενικές εκδοχές της θεωρίας έχουν πάνω από εκατό παραμέτρους, έτσι ώστε με όλες αυτές τις υποθεωρίες να μην υπάρχουν ασφαλείς πειραματικές προβλέψεις για τις αλληλεπιδράσεις των σωματιδίων.
"Είναι απλά ένας τρόπος για να κάνουν συγκρίσεις με τα προηγούμενα πειράματα" λέει ο φυσικός του CMS Roberto Rossin από το Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια στην Santa Barbara. "Κανείς δεν πιστεύει πραγματικά ότι αυτό είναι ένα μοντέλο που επέλεξε η φύση" συμπληρώνει.
Ο Amir Farbin του ATLAS από το Πανεπιστημίου του Τέξας, αποκαλεί αυτά τα πρώτα αποτελέσματα ως "ορεκτικό" για την αναζήτηση της υπερσυμμετρίας στο συνέδριο του Μαρτίου στο La Thuile στην Ιταλία, λέγοντας ότι "στο σημείο που βρισκόμαστε δεν είμαστε σε θέση να αποκλείουμε θεωρίες".
Επιπλέον οι επιστήμονες του CMS, Tommaso Dorigo από το Ινστιτούτο Πυρηνικής Φυσικής στην Πάδοβα και ο Alessandro Strumia από το Ινστιτούτο Φυσικής στο Ταλίν της Εσθονίας, ισχυρίζονται ότι υπάρχουν κάποιοι λόγοι ανησυχίας.
Η υπερσυμμετρία πρέπει να "σπάσει" κάνοντας τα s-σωματίδια πολύ βαρύτερα από τους συντρόφους τους. Αυτό πρέπει να συμβεί στην ίδια ενέργεια που η ηλεκτρασθενής συμμετρία σπάει - στο σημείο όπου οι φορείς της ασθενούς δύναμης αποκτούν μάζα ενώ το φωτόνιο παραμένει χωρίς μάζα.
Αυτό πιστεύεται ότι συμβαίνει στα 250 GeV. "Όμως τα μέχρι τώρα αποτελέσματα του LHC μας λένε ότι τα υπερσυμμετρικά σωματίδια πρέπει να είναι λίγο πιο πάνω από το σημείο αυτό" λέει ο Strumia.
Ο Dorigo σημειώνει ότι αν και η υπερσυμμετρία μπορεί να επιτρέψει s-σωματίδια με υψηλές μάζες, για την επίλυση του "προβλήματος της ιεραρχίας" είναι πιο "φυσικές" οι μάζες κοντά την ηλεκτρασθενή κλίμακα. Το πρόβλημα της ιεραρχίας περιλαμβάνει εικονικά σωματίδια που φθάνουν μέχρι τη μάζα του μποζονίου Χιγκς. Αν και τα υπερσυμμετρικά σωματίδια μπορεί να ακυρώσουν αυτό το φαινόμενο, τα μοντέλα γίνονται πολύ περίπλοκα,  αν τα s-σωματίδια έχουν τόσο μεγάλη μάζα.
Ο John Ellis από το CERN και το King's College London διαφωνεί με την άποψη ότι τα αποτελέσματα του LHC θα δημιουργήσουν προβλήματα στην υπερσυμμετρία. Επειδή στον LHC αλληλεπιδρούν ισχυρά τα κουάρκ και τα γλοιόνια μέσα στα πρωτόνια, είναι πιο εύκολο να παραχθούν τα squarks και τα glyinos. Ωστόσο σε πολλά μοντέλα οι υπερσυμμετρικοί σύντροφοι των ηλεκτρονίων, των μιονίων και των φωτονίων είναι ελαφρύτεροι και οι μάζες τους θα μπορούσαν να βρίσκονται κοντά στην ηλεκτρασθενή κλίμακα.

O ερευνητής του CMS Konstantin Matchev, ισχυρίζεται ότι ακόμη βρισκόμαστε στην αρχή και θα χρειαστούν τρια χρόνια αναζητήσεων για να καταλήξουμε σε ασφαλή συμπεράσματα. Αλλά δεν είναι όλοι αισιόδοξοι για την υπερσυμμετρία.
Ο Dorigo θεωρεί ότι σε λίγα χρόνια θα δημιουργηθεί κρίση διότι η θεωρία εισάγει τόσα πολλά νέα σωματίδια για τα οποία τα μέχρι τώρα δεδομένα δεν δείχνουν κανένα ίχνος.
Ωστόσο ακόμη κι αν χάσει στοίχημα 1000$, θα είναι από τους πρώτους που θα πανηγυρίσει αν ο LHC δημιουργήσει υπερσυμετρικό σωματίδιο.
physicsworld.com
(*) Ο Tommaso Dorigo διαθέτει μπλογκ όπου γράφει στην ελληνική γλώσσα. Δείτε το στη διεύθυνση: qdepizwn.wordpress.com

23/2/11

Το διαστημικό τηλεσκόπιο JAMES WEBB

Πατήστε ΕΔΩ για να δείτε "διαδραστικά" λεπτομέρειες και κοντινά πλάνα από το James Webb Space Telescope.

Νέοι επιταχυντές δίνουν απαντήσεις σε μεγάλα κοσμικά μυστήρια

Τους διαδόχους του Μεγάλου Επιταχυντή Αδρονίων στο CERN ετοιμάζεται να κατασκευάσει η επιστημονική κοινότητα σε μία προσπάθεια να δοθούν απαντήσεις σε πολλά κοσμικά μυστήρια και να γίνουν νέες εντυπωσιακές ανακαλύψεις.
Σύμφωνα με τους επιστήμονες οι νέας γενιάς επιταχυντές θα μπορούν για παράδειγμα, να αναπαράγουν τις εκρήξεις σουπερνόβα, τις ισχυρότερες εκρήξεις στο Σύμπαν, οι οποίες είναι αποτέλεσμα της κατάρρευσης ενός άστρου. Οι επιστήμονες πιστεύουν ότι οι εκρήξεις σουπερνόβα παράγουν όλες τις γνωστές μορφές της ύλης και πιθανώς πολλές άγνωστες. Είναι γενικά αποδεκτό ότι από τον περιοδικό πίνακα των χημικών στοιχείων λείπουν ορισμένα, που δεν έχουν εντοπισθεί ακόμη. Κάποιοι πιστεύουν ότι πρόκειται για λίγα ακόμη στοιχεία, που δεν έχουν εντοπισθεί άλλοι όμως κάνουν λόγο για μερικές χιλιάδες και οι νέοι επιταχυντές θα βοηθήσουν τα μέγιστα στον εντοπισμό τους.
Σε πρώτη φάση έχει αποφασισθεί η κατασκευή δύο νέων επιταχυντών. Ο πρώτος θα ονομάζεται FAIR (Facility for Antiproton and Ion Research) και θα κατασκευαστεί στην Γερμανία. Ο επιταχυντής θα αποτελείται από ένα διπλό δακτύλιο, η περιφέρεια του οποίου θα ξεπερνάει το ένα χιλιόμετρο. Στο εσωτερικό του δακτυλίου άτομα θα κινούνται με μεγάλες ταχύτητες και θα πέφτουν πάνω σε προκαθορισμένους στόχους. Ο επιταχυντής θα στέλνει στη συνέχεια επίσης με μεγάλες ταχύτητες τα «θραύσματα» της σύγκρουσης πάνω σε δεύτερο στόχο να παραχθούν θερμοκρασίες ένα εκατομμύριο φορές πιο υψηλές από εκείνες στο κέντρο του Ήλιου. Η όλη διαδικασία θα αναπαράγει τις συνθήκες που επικρατούν στα άστρα νετρονίου, τα οποία είναι τα απομεινάρια μίας έκρηξης σουπερνόβα.
Ο δεύτερος επιταχυντής ονομάζεται Eurisol (European Isotope Separation On Line) και είναι μία εγκατάσταση που σχεδιάζεται να δημιουργηθεί στα εργαστήρια Rutherford στην Αγγλία αν και πολλοί ειδικοί αναφέρουν ότι θα μπορούσε να εγκατασταθεί δίπλα στον επιταχυντή του CERN. Τα πειράματα στο Eurisol θα έχουν στόχο την παραγωγή ασταθών ατόμων, που πιστεύεται ότι παράγονται σε εκρήξεις σουπερνόβα.
Οι επιστήμονες πιστεύουν ότι τα πειράματα στους νέους επιταχυντές όχι μόνο θα μας αποκαλύψουν πολύτιμες πληροφορίες για την λειτουργία του Σύμπαντος αλλά θα ανοίξουν νέους δρόμους σε πολλούς τομείς όπως την παραγωγή ενέργειας, την δημιουργία νέων υλικών και την κατασκευή νέων ιατρικών συστημάτων και εργαλείων.
www.tovima.gr

22/2/11

Πείραμα CERN: Μέχρι το τέλος του 2012 η διορία για το «σωματίδιο του Θεού» !

Η σημαντικότερη έρευνα, που πραγματοποιείται στον Μεγάλο Επιταχυντή Αδρονίων στις εγκαταστάσεις του CERN είναι η αναζήτηση του μποζονίου Χιγκς, που οι επιστήμονες έχουν χαρακτηρίσει «σωματίδιο του Θεού». Πρόκειται για ένα σωματίδιο που αποτελεί τον ακρογωνιαίο λίθο της σωματιδιακής Φυσικής, αφού είναι εκείνο που θα λύσει τον γρίφο για την ύπαρξη της μάζας στην ύλη. Σύμφωνα με τους επιστήμονες που συμμετέχουν στα πειράματα «αν μέσα στους επόμενους 24 μήνες δεν έχει επιτευχθεί ο εντοπισμός του μποζονίου Χιγκς αυτό πιθανότατα θα σημαίνει ότι το σωματίδιο δεν υπάρχει και άρα θα πρέπει να αναπτυχθούν νέες θεωρίες για να εξηγηθεί η ύπαρξη της μάζας».
Το σωματίδιο πήρε το όνομά του από τον Βρετανό επιστήμονα Πίτερ Χιγκς, που ήταν ο πρώτος που μίλησε για αυτό πριν από 45 χρόνια. Το μποζόνιο Χιγκς είναι το μόνο από τα σωματίδια του Καθιερωμένου Μοντέλου, που εξακολουθεί να διαφεύγει από τα όργανα παρατήρησης των ερευνητών. Αυτό συμβαίνει γιατί σύμφωνα με την θεωρία εμφανίζεται μόνο σε εξαιρετικά υψηλές ενέργειες, σαν αυτές που παρήχθησαν αμέσως μετά την Μεγάλη Έκρηξη.....

Πιο αργά από ό,τι είχε εκτιμηθεί περιστρέφεται ο πυρήνας της Γης

Ο σιδερένιος πυρήνας της Γης περιστρέφεται πιο γρήγορα από τον υπόλοιπο πλανήτη, όχι όμως τόσο γρήγορα όσο είχε εκτιμηθεί, υποδεικνύουν νέοι υπολογισμοί στο Πανεπιστήμιο του Κέμπριτζ.
Περισσότερο από πέντε χιλιόμετρα κάτω από τα πόδια μας, ο πυρήνας του πλανήτη αποτελείται από δύο στρώματα: τον στερεό εσώτερο πυρήνα, με ακτίνα περίπου 1.200 χιλιόμετρα, και τον εξώτερο πυρήνα που εκτείνεται για ακόμα 2.200 χιλιόμετρα.
Και τα δύο στρώματα αποτελούνται κυρίως από σίδηρο και νικέλιο, βαριά στοιχεία που βυθίστηκαν στο κέντρο, καθώς ο πλανήτης στερεοποιούνταν σταδιακά στα 4,6 δισεκατομμύρια χρόνια από τη γέννησή του.
Πρόσφατες μελέτες έδειξαν ότι ο πυρήνας της Γης περιστρέφεται λίγο πιο γρήγορα από τον υπόλοιπο πλανήτη -μισή έως μία μοίρα περισσότερο από τον φλοιό κάθε χρόνο.
Τώρα, γεωλόγοι του Πανεπιστημίου του Κέμπριτζ δίνουν μια νέα, αρκετά διαφορετική εκτίμηση: μόλις μία μοίρα πιο μπροστά από τον υπόλοιπο πλανήτη κάθε ένα εκατομμύριο χρόνια.
Η εκτίμηση αφορά τα πρώτα 90 χιλιόμετρα του εσώτερου πυρήνα, αναφέρουν οι ερευνητές στο περιοδικό Nature Geoscience....

Τι ξέρουμε για τον βαθύ άνθρακα;

Απεικόνιση υγροποιημένου άνθρακα σε συνθήκες υψηλών πιέσεων και θερμοκρασίας 
Ένα δεκαετές πρόγραμμα ξεκίνησαν εκατοντάδες επιστήμονες από διάφορες χώρες, με στόχο τη μελέτη των κινήσεων και την εξέλιξη του σημαντικότερου στοιχείου στον μανδύα και τον πυρήνα της Γης, του βαθέως άνθρακα. Μέχρι τώρα, οι επιστήμονες έχουν «βαθιά μεσάνυχτα» για τον άνθρακα στα έγκατα της Γης. Ο άνθρακας αποτελεί τη βάση της ζωής στη Γη, το κύριο συστατικό των ενεργειακών πηγών της ανθρωπότητας, καθώς και το «κλειδί» για τη ρύθμιση του κλίματος.
Παρά τη σημασία του άνθρακα, «έχουμε ακόμα βασική άγνοια για τον βαθύ άνθρακα στο εσωτερικό του πλανήτη μας», δήλωσε ο γεωλόγος Ρόμπερτ Χέιζεν του πανεπιστημίου Τζορτζ Μέισον και του Εργαστηρίου Γεωφυσικής του Ινστιτούτου Κάρνεγκι των ΗΠΑ, παρουσιάζοντας τη σχετική πρωτοβουλία στο τελευταίο ετήσιο συνέδριο της Αμερικανικής Ένωσης για την Προώθηση της Επιστήμης (AAAS), σύμφωνα με το επιστημονικό περιοδικό Science....

Μήκος Planck, χρόνος Planck και μάζα Planck

Max Planck
Κάποτε, στην καφετέρια του Stanford, πρόσεξα μια ομάδα φοιτητών της προπαρασκευαστικής τάξης μου «Φυσική για την ιατρική» να μελετούν σε ένα τραπέζι. «Τι διαβάζετε;», ρώτησα. Η απάντηση με εξέπληξε. Απομνημόνευαν τον πίνακα των σταθερών, μέχρι το τελευταίο δεκαδικό ψηφίο, που υπήρχαν στο εξώφυλλο ενός εγχειριδίου. Ο κατάλογος περιελάμβανε τις εξής σταθερές, μεταξύ άλλων είκοσι περίπου:
h (σταθερά του Planck) = 6,626 068 × 10−34 m2 kg/s
αριθμός του Avogadro = 6.022 1415 × 1023
φορτίο ηλεκτρονίου = 1,60217646 × 10-19 C
c (ταχύτητα του φωτός) = 299 792 458 m·s−1
διάμετρος του πρωτονίου = 1,724×10-15 m
G (βαρυτική σταθερά) = 6.6742×10−11 m3·kg−1·s−2
Οι φοιτητές που προετοιμάζονται για την ιατρική εκπαιδεύονται να απομνημονεύουν τεράστια ύλη στα μαθήματά τους για τις άλλες επιστήμες. Είναι καλοί φοιτητές φυσικής, αλλά συχνά προσπαθούν να μάθουν τη φυσική με τον ίδιο τρόπο που μαθαίνουν τη φυσιολογία. Η αλήθεια είναι ότι η φυσική απαιτεί πολύ λίγη απομνημόνευση. Αμφιβάλλω ότι υπάρχουν πολλοί φυσικοί που μπορούν να αναφέρουν κάτι περισσότερο από τη χονδρική τάξη μεγέθους των παραπάνω σταθερών.
Αυτό θέτει ένα ενδιαφέρον ερώτημα; Γιατί οι φυσικές σταθερές είναι τέτοιοι περίπλοκοι αριθμοί; Γιατί να μην είναι απλοί αριθμοί όπως το 2 ή το 5, ή ακόμη και το 1; Γιατί είναι πάντοτε τόσο μικροί (η σταθερά του Planck, το φορτίο του ηλεκτρονίου) ή τόσο μεγάλοι ( ο αριθμός του Avogadro, η ταχύτητα του φωτός);
Οι απαντήσεις πολύ μικρή σχέση έχουν με τη φυσική, αλλά πολύ μεγάλη με τη βιολογία. Ας πάρουμε τον αριθμό του Avogadro. Εκείνο που εκφράζει ....

Αυτοκίνητο που οδηγείται με τη... σκέψη


Γερμανοί ερευνητές, από το Ελεύθερο Πανεπιστήμιο του Βερολίνου, ανέπτυξαν μια επαναστατική τεχνολογία που καθιστά δυνατό τον έλεγχο ενός οχήματος μόνο με τη σκέψη.
Χρησιμοποιώντας κοινούς αισθητήρες που χρησιμοποιούνται στα ηλεκτροεγκεφαλογραφήματα, οι επιστήμονες μπόρεσαν να δημιουργήσουν το πρώτο αυτοκίνητο που κινείται με τη δύναμη του νου.
Σε πρώτη φάση διαχώρησαν τα βιοηλεκτρικά εγκεφαλικά κύματα που δημιουργούνται, όταν ένας οδηγός σκέφτεται εντολές όπως «στρίψε», «πάτα γκάζι ή φρένο» και στη συνέχεια, κατάφεραν να αναπτύξουν μια διεπαφή που συνδέει τους αισθητήρες με τον ηλεκτρονικό υπολογιστή που ελέγχει το αυτοκίνητο.
Οι πρώτες δοκιμές που πραγματοποιήθηκαν στο πρώην αεροδρόμιο Τέμπελχοφ του Βερολίνου με το πρώτο αυτοκίνητο του είδους, ένα τροποποιημένο Volkswagen Passat Variant 3c που ονομάστηκε BrainDriver υπήρξαν επιτυχείς.
Ένας οδηγός μέσα στο αυτοκίνητο, ο οποίος φορούσε στο κεφάλι του μια ειδική «κάσκα» με τους εγκεφαλικούς αισθητήρες, μπορούσε να ελέγχει χωρίς πρόβλημα το όχημα. Ωστόσο υπήρχε μικρή χρονική υστέρηση ανάμεσα στη νοητική εντολή και στην πραγματοποίησή της που καθιστά το σύστημα επικίνδυνο προς το παρόν, για τις πραγματικές συνθήκες οδήγησης στο δρόμο.
Το καινοτομικό όχημα αποτελεί το μοναδικό πρωτότυπο προς το παρόν και δεν έχει ακόμα ληφθεί απόφαση αν το αυτοκίνητο αυτό προορίζεται ποτέ για πραγματική οδήγηση στους δρόμους.
www.ethnos.gr - spectrum.ieee.org/automaton/robotics

21/2/11

Πενήντα δισεκατομμύρια πλανήτες περιέχει ο γαλαξίας μας

Μόνο ο γαλαξίας μας περιέχει τουλάχιστον 50 δισεκατομμύρια πλανήτες, εκτιμούν οι επιστήμονες.
Ο γαλαξίας μας περιέχει ένα αστρονομικό αριθμό πλανητών, τουλάχιστον 50 δισεκατομμύρια, από τους οποίους περίπου 500 εκατομμύρια βρίσκονται στην λεγόμενη «κατοικήσιμη ζώνη» (ούτε πολύ κρύοι, ούτε πολύ καυτοί), σύμφωνα με τις τελευταίες εκτιμήσεις των επιστημόνων.
Ο Ουίλιαμ Μπορούκι, ο επικεφαλής επιστήμων της αποστολής του διαστημικού τηλεσκοπίου «Κέπλερ» της NASA, που αναζητά εξωπλανήτες, δήλωσε, στο πλαίσιο του ετήσιου συνεδρίου της Αμερικανικής Ένωσης για την Προώθηση της Επιστήμης (AAAS), σύμφωνα με τη βρετανική «Ντέιλι Μέιλ», ότι οι εκτιμήσεις για τον αριθμό των πλανητών στον γαλαξία μας βασίζονται στα πρώτα δειγματοληπτικά αποτελέσματα της έρευνας του «Κέπλερ», το οποίο μέσα σε περιορισμένο χρονικό διάστημα και εστιάζοντας σε ένα μικρό τμήμα του νυχτερινού ουρανού (μόλις στο ένα τετρακοσιοστό), έχει ήδη βρει εκατοντάδες πιθανούς εξωπλανήτες.
Ο Μπορούκι και οι συνεργάτες του εκτιμούν ότι ένα στα δύο άστρα του γαλαξία μας (που υπολογίζονται σε περίπου 100 δισεκατομμύρια συνολικά) έχει τουλάχιστον ένα πλανήτη γύρω του, άρα υπάρχουν συνολικά 50 δισεκατομμύρια εξωπλανήτες, οι οποίοι μπορεί όμως να είναι πολύ περισσότεροι, αφού είναι φυσικό πολλά άστρα να έχουν περισσότερους από ένα πλανήτη. Επίσης, εκτιμάται ότι ένα στα 200 άστρα έχει πλανήτες σε τροχιά στην «κατοικήσιμη ζώνη» (έτσι προκύπτει ο αριθμός των 500 εκατ. εν δυνάμει κατοικήσιμων εξωπλανητών).
Μάλιστα, δεν αποκλείεται τα άστρα του γαλαξία μας να είναι πολύ περισσότερα από 100 δισεκατομμύρια, καθώς σύμφωνα με εκτιμήσεις ενός επιστήμονα του πανεπιστημίου Γιέηλ μπορεί να είναι τριπλάσια τελικά (γύρω στα 300 δισεκατομμύρια), οπότε σε αυτή την περίπτωση πολλαπλασιάζεται ανάλογα και ο αριθμός των εξωπλανητών. Ενώ δεν πρέπει να ξεχνά κανείς ότι στο σύμπαν υπάρχουν τουλάχιστον 100 δισεκατομμύρια γαλαξίες, οπότε δεν φαντάζει υπερβολική πια η ιστορική φράση του διάσημου αστροφυσικού Καρλ Σαγκάν για «δισεκατομμύρια και δισεκατομμύρια κόσμους».
Σύμφωνα με τις (στατιστικές) εκτιμήσεις του Μπορούκι, το 10,5% των άστρων του γαλαξία μας έχουν πλανήτες στο μέγεθος περίπου της Γης (δηλαδή 50% έως 125% σε σχέση με τον πλανήτη μας), το 7,3% ανήκουν στην κατηγορία της «σούπερ-Γης» (με μέγεθος 125% έως 200% σε σχέση με τη Γη), το 20,8% έχουν τις διαστάσεις του Ποσειδώνα (διπλάσιοι έως εξαπλάσιοι σε σχέση με τη Γη) και το 5,2% έχουν τουλάχιστον το μέγεθος του Δία (πάνω από έξι φορές μεγαλύτεροι από τη Γη).
Ένα διάγραμμα που δείχνει πως δουλεύει το Κέπλερ
Μέχρι στιγμής το «Κέπλερ» έχει εντοπίσει 1.235 υποψήφιους εξωπλανήτες, από τους οποίους οι 54 βρίσκονται στην «κατοικήσιμη ζώνη», όπου η ύπαρξη κάποιας μορφής ζωής θα μπορούσε να είναι πιθανή. Η διασταύρωση των στοιχείων και η επιβεβαίωση της ύπαρξης των εξωπλανητών από άλλα τηλεσκόπια θα ακολουθήσει τα επόμενα χρόνια.
Μετά από τόση «πολυκοσμία» πλανητών, ανακύπτει αβίαστα το ζήτημα της ύπαρξης όχι απλώς ζωής, αλλά νοήμονος ζωής στο σύμπαν. «Το επόμενο ερώτημα είναι γιατί δεν μας έχουν επισκεφτεί; Και η απάντηση είναι ‘δεν ξέρω’», δήλωσε χαρακτηριστικά ο Μπορούκι. Στίβεν Χάρπερ απολαμβάνει δημοτικότητας της τάξης του 34,5%.
www.kathimerini.gr με πληροφορίες από ΑΠΕ-ΜΠΕ
http://www.dailymail.co.uk

Αδειάστε ένα κουτί μπύρας και καταγράψτε μ' αυτό την πορεία του ήλιου

Ο Greg Parker, καθηγητής φωτονικής στο Πανεπιστήμιο του Σαουθάμπτον χρησιμοποιώντας ένα κουτάκι μπίρας κατέγραψε την τροχιά του ήλιου για μια περίοδο έξι μηνών πάνω από το σπίτι του στο New Forest.
Η φωτογραφική μηχανή που κατασκεύασε από ένα κουτί μπύρας, κάνοντας σ' αυτό μια οπή σε μέγεθος καρφίτσας, ονομάζεται "pinhole camera" (οι λεπτομέρειες κατασκευής της περιγράφονται πιο κάτω).
Η εικόνα που συνέλαβε ο Parker δείχνει την πορεία του ήλιου κατά μήκος του νότιου ορίζοντα από το θερινό ηλιοστάσιο (21 Ιούνη 2010) μέχρι το χειμερινό ηλιοστάσιο (21 Δεκεμβρίου 2010).
www.dailymail.co.uk/sciencetech

Φωτογραφία pinhole
Η φωτογραφία pinhole είναι η φωτογραφία χωρίς φωτογραφικό φακό. Το ίδιο και η φωτογραφική μηχανή pinhole. Την θέση του φακού παίρνει μια μικρή τρύπα και χάρη στην ευθύγραμμη μετάδοση του φωτός, παίρνουμε στην πλάτη της φωτογραφικής μηχανής ένα αντεστραμμένο είδωλο. Αυτή η φωτογραφική μηχανή (Pinhole Camera), δεν χρειάζεται να είναι τίποτε περισσότερο από ένα σκοτεινό κουτί, που να μπορεί να ανοίγει για να μπορούμε να τοποθετούμε μέσα του το φωτοευαίσθητο υλικό....

Βίντεο: η αναζήτηση εξωπλανητών

Πλανήτες χωρίς ήλιο μπορούν να φιλοξενήσουν ζωή;

Το βέβαιο είναι ότι μπορούν να διατηρήσουν νερό σε υγρή μορφή
Νερό σε υγρή μορρφή μπορεί να υπάρξει στην επιφάνεια πλανητών που κινούνται ελεύθερα χωρίς να θερμαίνονται από κάποιο άστρο σαν τον ήλιο. Αν μάλιστα φιλοξενούν κάποια μορφή ζωής, τότε θα μπορούσαν να τη μεταφέρουν και σε άλλα σημεία του γαλαξία. Η διαφυγή αυτών των πλανητών από την τροχιά που διατηρούσαν στο ηλιακό τους σύστημα θα μπορούσε να συμβεί από την βαρυτική αλληλεπίδρασή τους με άλλους πλανήτες ή κάποιο διερχόμενο άστρο.
Το σημαντικό είναι ότι ακόμα και στο κρύο του διαστήματος θα μπορούσαν παραμείνουν ζεστοί εξαιτίας της ενέργειας που παράγεται από την διάσπαση των ραδιενεργών στοιχείων στο εσωτερικό τους.
Οι Dorian Abbot και Eric Switzer του Πανεπιστημίου του Σικάγο υπολόγισαν ότι βραχώδεις πλανήτες με μάζα παρόμοια με τη Γη θα μπορούσαν να παραμείνουν αρκετά θερμοί, ώστε να διατηρείται το νερό σε υγρή μορφή κάτω από μονωτικά κομμάτια πάγου για πάνω από ένα δισεκατομμύριο χρόνια.
Ένας πλανήτης με το ίδιο ποσοστό νερού με τη Γη θα μπορούσε να διατηρήσει υπόγειο υγρό ωκεανό αν είχε 3,5 φορές τη μάζα της Γης. Και ένας πλανήτης με 10 φορές περισσότερο νερό από τη Γη θα μπορούσε να κάνει το ίδιο ακόμη κι αν είχε το ένα τρίτο της μάζας της Γης. Είναι πραγματικά μια ενδιαφέρουσα ιδέα, λέει η Lisa Kaltenegger του κέντρου Αστροφυσικής Harvard - Smithsonian, αλλά θα έπρεπε κανείς να προσγειωθεί σε έναν τέτοιο πλανήτη, να σκάψει στο εσωτερικό του για να δει αν η ζωή είναι δυνατή σ' αυτόν.
www.newscientist.com - arxiv.org/abs/1102.1108

20/2/11

Από τη Χυμεία στη Χημεία

Το 2011 ανακηρύχθηκε Ετος Χημείας, καθώς συμπληρώνονται 100 χρόνια από την απονομή του Βραβείου Νομπέλ στη Μαρία Κιουρί. Το Εθνικό Ιδρυμα Ερευνών διοργανώνει πλήθος εκδηλώσεων με στόχο την ανάδειξη της διαδρομής και των προοπτικών της αποκαλυπτικής αυτής επιστήμης
Ο ΟΗΕ, αναγνωρίζοντας τα επιτεύγματα της Χημείας και τη συνεισφορά της στην ευημερία της ανθρωπότητας, ανακήρυξε το 2011 Διεθνές Ετος Χημείας. Η επιλογή της χρονιάς συμπίπτει με τα 100 χρόνια από την απονομή του Βραβείου Νομπέλ Χημείας στη Μaria Sklodowska Curie, ενώ προσφέρει την ευκαιρία να εορταστεί παράλληλα η προσφορά των γυναικών στην επιστήμη. Και κατά σύμπτωση(;) ο πρώτος άνθρωπος που βρήκαμε να έχει καταγεγραμμένη ενασχόληση με τη Χημεία είναι γυναίκα.
Από την Ταπούτι στην Αλχημεία
Σε ένα κομμάτι ξεραμένου πηλού στη Μεσοποταμία του 2000 π.Χ., με χαρακτήρες σφηνοειδούς γραφής, αναφέρεται η Ταπούτι, μια επιστάτρια στο παλάτι που ασχολείτο με την απόσταξη λουλουδιών και άλλων αρωματικών ουσιών, όπως λάδι, μύρτο, βάλσαμο. Η Ταπούτι, αναφέρεται στην επιγραφή, φιλτράριζε, πρόσθετε νερό και επαναλάμβανε την απόσταξη ώσπου να πάρει αυτό που ήθελε. Το 420 π.Χ. ο Δημόκριτος με την ατομική θεωρία του δίνει μεγάλη ώθηση κυρίως στη σκέψη γύρω από τη δομή των υλικών πραγμάτων και από τον 3ο αιώνα π.Χ. στην Αλεξάνδρεια έχουμε μια συγκέντρωση λαμπρών μυαλών που δεν είναι μόνο θεωρητικοί αλλά δουλεύουν με τα διάφορα μέταλλα και προσπαθούν να υλοποιήσουν τη θεωρία του Αριστοτέλη για τη μεταβαλλόμενη ισορροπία μετατοπίζοντας π.χ. την ισορροπία του χαλκού έτσι ώστε να φθάσει να γίνει χρυσός δημιουργώντας την έμμονη ιδέα της Αλχημείας....

Η μεγάλη επανάσταση της νανοτεχνολογίας

ΚΩΝ. ΣΟΥΚΟΥΛΗΣ (καθηγητής του Πανεπιστημίου Κρήτης στο Τμήμα Επιστήμης και Τεχνολογίας Υλικών)
Ενας από τους σημαντικότερους επιστήμονες παγκοσμίως, ο οποίος συνέβαλε ερευνητικά στην ανακάλυψη του αόρατου μανδύα, είναι ο καθηγητής του Πανεπιστημίου Κρήτης στο Τμήμα Επιστήμης και Τεχνολογίας Υλικών, ερευνητής του Ιδρύματος Τεχνολογίας και Ερευνας (ΙΤΕ) και καθηγητής στην Αμερική, Κωνσταντίνος Σούκουλης.
Ο καθηγητής Κωνσταντίνος Σούκουλης.
Μιλώντας στην «Κ.Ε.», ο κ. Σούκουλης οριοθετεί τους νέους ερευνητικούς και επιστημονικούς του προσανατολισμούς και εξηγεί τη σημασία που θα παίξουν τα μοντέρνα υλικά και η νανοτεχνολογία στην παγκόσμια έρευνα.
Ε: Κύριε Σούκουλη, ποιοι είναι οι στόχοι που έχετε θέσει μετά τη μεγάλη επιτυχία σας;
Α: Ενας από τους επόμενους στόχους είναι η κατασκευή ενός αριστερόστροφου υλικού στο ορατό φως, δηλαδή ενός υλικού που να εμφανίζει αρνητικό δείκτη διάθλασης κατά την αλληλεπίδρασή του με το ορατό φως (τα μέχρι τώρα αριστερόστροφα υλικά «λειτουργούν» στην περιοχή των μικροκυμάτων). Πολλές ομάδες ερευνητών εξετάζουν διαφορετικές τακτικές για την κατασκευή ενός τέτοιου πρωτότυπου υλικού. Επίσης προσπαθούμε να βρούμε τρόπους να ελαττώσουμε τις απώλειες στα αριστερόστροφα υλικά, ώστε όλες οι ενδεχόμενες εφαρμογές (επίπεδοι φακοί, τέλειοι φακοί ή φακοί με μεγάλη διακριτική ικανότητα, μηδενική ανάκλαση, αόρατα υλικά, μαγνητική τομογραφία και κατασκευή μικρότερων οπτικών διατάξεων, π.χ. κεραιών) να γίνουν πραγματικότητα. Τέλος, προσπαθούμε να χρησιμοποιήσουμε τα φωτονικά υλικά για να αλλάξουμε τη λεγόμενη ακτινοβολία του μέλανος σώματος, ώστε να αυξήσουμε την απόδοση των ηλιακών κυψελίδων και να έχουμε κατευθυντικότητα στη δέσμη του φωτός προκειμένου να συνδέσουμε τις οπτικές ίνες με μικροσκοπικές οπτικές διατάξεις.
Ε: Ποιο ρόλο θα παίξουν τα μοντέρνα υλικά, στα οποία αναφέρεστε στην έρευνα, και ποια είναι η βαρύτητά τους;...

Star City: H εκπληκτική υποβρύχια εγκατάσταση όπου εκπαιδεύονται οι Ρώσοι αστροναύτες

Η Star City είναι ένα γιγάντιο εκπαιδευτικό κέντρο κοσμοναυτών που βρίσκεται σε μικρή απόσταση έξω από την Μόσχα.
Όπως και η Nasa, έτσι και η Ρωσική Ομοσπονδιακή Υπηρεσία Διαστήματος χρησιμοποιεί από το 1980 μια γιγαντιαία πισίνα με θαλασσινό νερό για την εκπαίδευση των αστροναυτών στους διαστημικούς περιπάτους.
Οι υποβρύχιες κινήσεις αποτελούν την καλύτερη προσομοίωση κινήσεων στις συνθήκες έλλειψης βαρύτητας του διαστήματος.
Η πισίνα είναι έχει το μέγεθος του  διαστημικού σταθμού και έχει βάθος από 12 μέτρα, διάμετρο 23 μέτρα και όγκο 5.000 κυβικών μέτρων. Στη συνέχεια βλέπουμε διάφορα στιγμιότυπα από την εκπαίδευση...

Είναι η μύτη μας μια «κβαντομηχανή»;

Η δική μας δεν ξέρουμε ακόμη, αλλά πάντως της μύγας είναι!
Αντί να ανιχνεύει τις οσμές με μοριακά «καλούπια» αναγνωρίζει την «κβαντική υπογραφή» των ταλαντώσεών τους!
Μια επανάσταση φαίνεται ότι ξεκίνησε στο Ερευνητικό Κέντρο Βιοϊατρικών Επιστημών Αλέξανδρος Φλέμινγκ. Μην πάει ο νους σας στο κακό! Πρόκειται για επιστημονική επανάσταση, για το είδος εκείνο δηλαδή που γίνεται αθόρυβα μεν, ταράζει συθέμελα τις επικρατούσες απόψεις δε.
Στην προκειμένη περίπτωση οι απόψεις που ανατρέπονται αφορούν τη φυσιολογία της όσφρησης, τον μηχανισμό δηλαδή με τον οποίο ο εγκέφαλός μας αντιλαμβάνεται τις οσμές. Οσο για τον αυτουργό αυτής της επανάστασης, δεν είναι άλλος από τον νευροβιολόγο δρα Ευθύμιο Σκουλάκη, ο οποίος κατέδειξε ότι ο εγκέφαλος ξεχωρίζει τις ουσίες που φθάνουν στη μύτη μας από το είδος της «κβαντικής υπογραφής» τους. Με εξαίρεση τη φωτοσύνθεση των φυτών, δεν υπάρχουν (ή οι επιστήμονες δεν έχουν ακόμη ανακαλύψει) κβαντικά φαινόμενα στη φυσιολογία των οργανισμών, εξ ου και η μεγάλη ανατροπή.
Κλειδιά και κλειδαριές
Αλλά ας πάρουμε τα πράγματα από την αρχή. Η όσφρηση είναι μια από τις αισθήσεις που παρέμενε για χρόνια ανεξερεύνητη, συγκριτικά τουλάχιστον με την όραση. Κορυφαία στιγμή στην έρευνα της όσφρησης θεωρείται η ανακάλυψη από τους Linda Βuck και Richard Αxel των οσφρητικών υποδοχέων στο επιθήλιο της μύτης. Οι Βuck και Αxel όμως, οι οποίοι τιμήθηκαν για την ανακάλυψή τους με το Βραβείο Νομπέλ Ιατρικής το 2004, διαλεύκαναν μόνο ένα μέρος του μυστηρίου της όσφρησης: γνωρίζουμε σήμερα ότι τα μόρια-υποδοχείς αποτελούν βασικούς λίθους στο σύστημα της όσφρησης, αλλά ο μηχανισμός μέσω του οποίου οι υποδοχείς ανιχνεύουν τις διαφορετικές οσμές δεν είναι ξεκάθαρος....

19/2/11

Πως δημιουργείται μια ηλιακή έκρηξη

Με ενδιαφέρον παρακολουθούν οι επιστήμονες μια σειρά ηλιακών εκρήξεων που σημειώνονται τις τελευταίες ημέρες στέλνοντας με μεγάλη ταχύτητα υπεριώδη ακτινοβολία στη Γη.
Οι ηλιακές εκρήξεις προκαλούνται από την αιφνίδια εκτόξευση μαγνητικής ενέργειας από την επιφάνεια του Ηλιου. Αυτού του είδους τα ηλιακά φαινόμενα μπορούν να προκαλέσουν διατάραξη της λειτουργίας των δορυφόρων αλλά και των ηλεκτρικών δικτύων και των τηλεπικοινωνιών στη Γη. Οπως εξηγεί σε ανακοίνωσή της η NASA, «ευάλωτες είναι οι ραδιοεπικοινωνίες στα βραχέα κύματα καθώς και οι ερασιτεχνικές ραδιοεκπομπές, ενώ είναι πιθανόν να επηρεαστούν και τα συστήματα πλοήγησης όπως το GPS»....

Το"έξυπνο" διαστημόπλοιο

Πλοηγός του θα είναι ένα σύστηµα τεχνητής νοηµοσύνης και δεν θα παρακολουθείται σε 24ωρη βάση
Πρώτη ΑΠΟΣΤΟΛΗ, η µεταφορά προµηθειών σε αστροναύτες στον Διεθνή Διαστηµικό Σταθµό
Θα παίρνει αποφάσεις και θα σκέφτεται
Θα αποφασίζει για την πορεία του, θα διαπιστώνει την ύπαρξη βλαβών και θα είναι σε θέση να καταλαβαίνει τις εντολές που θα λαµβάνει από τη Γη.
Στα σκαριά βρίσκεται το έξυπνο διαστηµόπλοιο. Στο τιµόνι του δεν θα έχει κάποιον έµπειρο πλοηγό αλλά ένα σύστηµα τεχνητής νοηµοσύνης.
Θα αποφασίζει µόνο του για την πορεία που θα ακολουθεί, θα διαπιστώνει την ύπαρξη ενδεχόµενων βλαβών και θα είναι σε θέση να καταλαβαίνει τις εντολές που θα λαµβάνει από το κέντρο ελέγχου στη Γη....

Παρακολουθώντας τη γέννηση των πλανητών

Πλανητικά συστήματα σαν το δικό μας ξεκινούν σαν μια δίνη αερίων και συμπυκνωμένης σκόνης, σε έναν δίσκο γύρω από ένα εκκολαπτόμενο άστρο. Καθώς η βαρύτητα του άστρου παρασύρει αυτό το υλικό, ξεχωριστές συγκεντρώσεις ύλης αρχίζουν να παίρνουν μορφή και η δική τους βαρύτητα συγκεντρώνει περισσότερη σκόνη σχηματίζοντας τους πλανήτες.
Αστρονόμοι του Ινστιτούτου Max Planck στη Χαϊδελβέργη της Γερμανία, φωτογράφισαν λεπτομερή πλάνα ενός πλανητικού δίσκου που δημιουργείται. Οι εικόνες αυτές θα μπορούσαν να μας διαφωτίσουν σχετικά με τη γένεση του δικού μας ηλιακού συστήματος.
Ο δίσκος που απεικονίζεται στην παραπάνω εικόνα περιβάλλει ένα νέο άστρο σε απόσταση 450 έτών φωτός από μας. Στο εσωτερικό του δίσκου βλέπουμε ένα φωτεινό λευκό τόξο ως ένα κενό στον δίσκο. Αυτό το ελλειπτικό κενό φαίνεται στην μια πλευρά, αποδεικνύοντας ότι δημιουργήθηκε από νέους πλανήτες που καθώς περιστρέφονται γύρω από το άστρο παρασύρουν την ύλη.
newscientist.com - iopscience.iop.org

18/2/11

Διέφυγε τον κίνδυνο της ηλιακής καταιγίδας το μεγαλύτερο μέρος της Γης

To γιγάντιο σύννεφο πλάσματος που εκτινάχθηκε στο Διάστημα από την ηλιακή έκρηξη της Τρίτης δεν πέτυχε μετωπικά τη Γη, και τα προβλήματα που προκαλεί η γεωμαγνητική καταιγίδα φαίνεται ότι περιορίζονται στα μεγάλα γεωγραφικά πλάτη.
Οι διαταραχές στα συστήματα ραδιοεπικοινωνίας είναι απίθανο να επεκταθούν νοτιότερα του Καναδά και της Νορβηγίας, δήλωσε στο AFP ο Ντιν Πέρσνελ, ερευνητής του Παρατηρητηρίου Ηλιακής Δυναμικής (SDO) της NASA.
Για τον υπόλοιπο πλανήτη, εκτίμησε ότι ίσως σημειωθούν την Παρασκευή γεωμαγνητικές «μικρής σημασίας, αλλά τίποτα ιδιαίτερο».
Την Πέμπτη, πάντως, η Μετεωρολογική Υπηρεσία της Κίνας είχε αναφέρει «ιονοσφαιρικές διαταραχές» που διατάραξαν τις ραδιοεπικοινωνίες στο νότιο τμήμα της χώρας....

O «περιοδικός πίνακας» σχημάτων των μαθηματικών

Όταν ολοκληρωθεί, φιλοδοξεί να αποτελέσει μια πολύτιμη πηγή γνώσεων και αναφοράς για μαθηματικούς, φυσικούς, μηχανικούς και άλλους επιστήμονες
Ζήλεψαν τον «Περιοδικό Πίνακα» των χημικών και αποφάσισαν να δημιουργήσουν και οι μαθηματικοί κάτι ανάλογο, που θα περιλαμβάνει όλα τα δυνατά σχήματα στο σύμπαν σε τρεις, τέσσερις και πέντε διαστάσεις, συνδέοντας τα σχήματα μεταξύ τους με τον ίδιο τρόπο που συμβαίνει στα χημικά στοιχεία.
Κοινώς, όπως είπαν, θέλουν να κατασκευάσουν μια «θεωρία χημείας» για τα σχήματα.
Η πρωτοβουλία ανήκει στον καθηγητή Αλέσιο Κόρτι, του Τμήματος Μαθηματικών του Imperial College του Λονδίνου και συμμετέχουν ερευνητές από την Αυστραλία, την Ιαπωνία και τη Ρωσία, οι οποίοι έχουν βαλθεί, μελετώντας εκατοντάδες εκατομμύρια σχήματα, να καταγράψουν και να συσχετίσουν κάθε πιθανό σχήμα που δεν μπορεί να διαιρεθεί σε άλλα σχήματα.
Σύμφωνα με τον δρα Τομ Κόουτς, επίσης του Imperial College, οι επιστήμονες δεν έχουν ακόμα ιδέα πόσα τέτοια σχήματα μπορεί να υπάρχουν. Σύμφωνα με τις εκτιμήσεις τους, για παράδειγμα, υπάρχουν περίπου 500 εκατομμύρια σχήματα, που μπορούν να οριστούν αλγεβρικά σε τέσσερις διαστάσεις.
Το έργο, που θα διαρκέσει τρία χρόνια και μόλις ξεκίνησε, όταν ολοκληρωθεί, φιλοδοξεί να αποτελέσει μια πολύτιμη πηγή γνώσεων και αναφοράς για μαθηματικούς, φυσικούς, μηχανικούς και άλλους επιστήμονες, ιδιαίτερα χρήσιμη για υπολογισμούς και για έρευνα σε μια πληθώρα επιστημονικών πεδίων (υπολογιστική όραση, θεωρία αριθμών, θεωρητική φυσική κ.α.).
[Ως πνευματική άσκηση, ελέγξτε τα animation που βρίσκονται ΕΔΩ, και έχουν ήδη αναλυθεί στα πλαίσια του προγράμματος.]
Καθώς θα αποκαλύπτονται διαδοχικά οι «δομικοί λίθοι» των διαφόρων σχημάτων, οι μαθηματικοί θα επεξεργάζονται τις αντίστοιχες για κάθε σχήμα εξισώσεις, ώστε να υπάρξει καλύτερη κατανόηση για τις γεωμετρικές ιδιότητές τους και για τη μεταξύ των σχημάτων συσχέτιση....

Μια εντυπωσιακή εικόνα του γαλαξία NGC 2841 από το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble

Αυτή η εκπληκτική εικόνα του σπειροειδούς γαλαξία NGC 2841 από το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble της NASA, αποκαλύπτει έναν δίσκο με διάσπαρτα άστρα σε λωρίδες μεσοαστρικής σκόνης γύρω από το υπέρλαμπρο κέντρο του γαλαξία. Βρίσκεται 46 εκατομμύρια έτη φωτός μακριά στον αστερισμό της Μεγάλης Άρκτου.
hubblesite.org

Η Ανδρομέδα αποκαλύπτει τον Γαλαξία μας

Ως σήμερα πιστεύαμε ότι ο γαλαξίας της Ανδρομέδας, ο πιο κοντινός στον δικό μας, αποτελείτο από έναν γιγαντιαίο «λεπτό» δίσκο μέσα στον οποίο βρίσκονταν τα δισεκατομμύρια άστρα του. Ομάδα επιστημόνων που μελετούσε επί πέντε χρόνια τον Γαλαξία της Ανδρομέδας διαπίστωσε ότι ο γαλαξίας αποτελείται τελικά από δύο δίσκους. Ο δεύτερος δίσκος είναι πιο «παχύς» από τον άλλο και περιέχει το 30% των άστρων του Γαλαξία. Οι ερευνητές αναφέρουν ότι στον δεύτερο δίσκο βρίσκονται τα αρχαιότερα άστρα της Ανδρομέδας και ότι η μελέτη του δίσκου θα μας αποκαλύψει σημαντικές πληροφορίες για τη δημιουργία και του δικού μας Γαλαξία....

Δημιουργήθηκε το πρώτο αντι-λέιζερ

Φυσικοί κατασκεύασαν το πρώτο αντι- λέιζερ, συσκευή που μπορεί να ακυρώσει μια εισερχόμενη ακτίνα, απορροφώντας την εντελώς.
Η συσκευή δε θα μπορεί να λειτουργήσει κατά των όπλων μαζικής καταστροφής αλλά οι επιστήμονες του Πανεπιστημίου Γιέιλ εκτιμούν ότι θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί στους υπερυπολογιστές της επόμενης γενιάς. Οι υπερυπολογιστές θα κατασκευάζονται με υλικά που χρησιμοποιούν φως αντί για ηλεκτρόνια.
Οι επιστήμονες οδηγήθηκαν στην ανακάλυψη ενώ προσπαθούσαν να αναπτύξουν μια θεωρία στην οποία υλικά θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν ως βάση για λέιζερ.
"Εργαζόμασταν πάνω σε μια θεωρία που θα μπορούσε να προβλέψει τι θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για τη δημιουργία ενός λέιζερ", δήλωσε ο καθηγητής Ντάγκλας Στόουν.
Οι έρευνες κατέληξαν στην ανάπτυξη μιας συσκευής που απορροφά το φως του λέιζερ. Η ανακάλυψη αυτή ενδέχεται να φανεί ιδιαίτερα χρήσιμη στην οπτική υπολογιστική.
enet.gr - physicsworld.com