31/8/11

Το άστρο που δεν έπρεπε να υπάρχει


Μια ομάδα ευρωπαίων αστρονόμων χρησιμοποιώντας το Πολύ Μεγάλο Τηλεσκόπιο του ESO (VLT) ανακάλυψε ένα άστρο που αποτελείται σχεδόν εξ ολοκλήρου από υδρογόνο και ήλιο και εξαιρετικά μικρές ποσότητες άλλων χημικών στοιχείων.
Το εξασθενημένο άστρο εντοπίστηκε στον αστερισμό του Λέοντα, και φέρει το όνομα SDSS J102915+172927,  έχει ελάχιστη περιεκτικότητα σε στοιχεία βαρύτερα από το ήλιο - αυτά τα στοιχεία που οι αστρονόμοι ονομάζουν "μέταλλα" (όπως το Li, Βe, B, C , N κ.λ.π) . Η μάζα του άστρου είναι μικρότερη από εκείνη του Ήλιου και η ηλικία του είναι πιθανώς μεγαλύτερη από 13 δισεκατομμύρια χρόνια.
«Μια ευρέως αποδεκτή θεωρία προβλέπει ότι άστρα όπως αυτό, με μικρή μάζα και εξαιρετικά χαμηλές ποσότητες μετάλλων, δεν είναι δυνατόν να υπάρχουν διότι δεν θα μπορούσαν ποτέ να συμπυκνωθούν. Αυτό σημαίνει ότι τα καθιερωμένα πρότυπα σχηατισμού των άστρων μπορεί να χρειαστούν αναθεώρηση.
Οι κοσμολόγοι πιστεύουν ότι τα ελαφρύτερα χημικά στοιχεία – το υδρογόνο και το ήλιο - δημιουργήθηκαν λίγο μετά το Big Bang, μαζί με μικρή ποσότητα λιθίου, και σχεδόν όλα τα άλλα στοιχεία δημιουργήθηκαν αργότερα στο εσωτερικό των άστρων. Κατά τη διάρκεια των εκρήξεων σουπερνόβα δημιουργούνται και επιπλέον βαρύτερα στοιχεία που σκορπίζονται στο διάστημα. Τα νέα αστέρια που δημιουργούνται εμπλουτίζονται από την μεσοαστρική ύλη, με αποτέλεσμα να έχουν υψηλότερα ποσοστά μετάλλων στη σύνθεσή τους από ό τι τα παλαιότερα άστρα. Συνεπώς, το ποσοστό των μετάλλων σε ένα αστέρι μας λέει πόσο χρονών είναι.
«Το άστρο που έχουμε μελετήσει είναι εξαιρετικά φτωχό σε μέταλλα, που σημαίνει ότι είναι πολύ πρωτόγονο. Θα μπορούσε να είναι ένα από τα αρχαιότερα άστρα που βρέθηκαν ποτέ », σύμφωνα με τον Lorenzo Monaco (ESO, Χιλή), που συμμετείχε στην έρευνα.
Πολύ μεγάλη έκπληξη αποτέλεσε επίσης και η έλλειψη του λιθίου στο άστρο SDSS J102915+172927. Ένα τόσο παλιό άστρο θα πρέπει να έχει σύνθεση παρόμοια με εκείνη του Σύμπαντος, λίγο μετά το Big Bang, με λίγο μεγαλύτερη περιεκτικότητα σε μέταλλα. Όμως, η ομάδα διαπίστωσε ότι το ποσοστό του λιθίου στο αστέρι ήταν τουλάχιστον πενήντα φορές λιγότερο σε σχέση με αυτό που παράγεται κατά την Μεγάλη Έκρηξη.
«Είναι ένα μυστήριο το πώς το λίθιο που σχηματίστηκε αμέσως μετά την έναρξη του Σύμπαντος καταστράφηκε σε αυτό το άστρο» λένε οι ερευνητές, που επισημαίνουν ότι αυτό το περίεργο άστρο δεν είναι το μοναδικό.
Η έρευνα θα δημοσιεθεί την 1η Σεπτεμβρίου 2011 στο τεύχος του περιοδικού Nature.
www.eso.org

Δημιουργία βροχής στοχεύοντας τα σύννεφα με ακτίνες λέιζερ

Ελβετοί και Γερμανοί επιστήμονες, με επικεφαλής τον φυσικό Τζερόμ Κασπαριάν του πανεπιστημίου της Γενεύης, κατάφεραν, στοχεύοντας τον αέρα με ισχυρά λέιζερ, να αναπτύξουν σταγονίδια νερού, ένα σημαντικό πρώτο βήμα για την «πυροδότηση» βροχής.

Η τεχνική με την ονομασία «υγροποίηση με τη βοήθεια λέιζερ» πιστεύεται ότι μπορεί μελλοντικά να επιτρέψει τον μερικό έλεγχο αναφορικά με το πού και πότε θα βρέξει, εφόσον η ατμόσφαιρα μιας περιοχής είναι επαρκώς υγρή (αν διαθέτει έστω σχετικά χαμηλή υγρασία έως 70%, ενώ αν υπάρχει πλήρης ξηρασία στον αέρα, δεν μπορεί να προκληθεί βροχή).
Οι ερευνητές έκαναν επίδειξη της τεχνικής κοντά στη λίμνη της Γενεύης, χρησιμοποιώντας ένα φορητό εργαστήριο υπέρυθρων λέιζερ με την ονομασία Teramobile.

Μετά από πειράματα 133 ωρών, οι παλμοί φωτός του λέιζερ κατάφεραν να δημιουργήσουν σωματίδια νιτρικού οξέος στην ατμόσφαιρα, τα οποία λειτούργησαν ως «κόλλα» (πυρήνες) για την πρόσδεση γύρω τους μορίων νερού, δημιουργώντας έτσι σταγόνες που δεν εξατμίζονταν. Μέσα σε λίγα δευτερόλεπτα, οι σταγόνες είχαν αποκτήσει σταθερή διάμετρο λίγων χιλιοστών του χιλιοστού, δηλαδή....

O δορυφόρος του Κρόνου Υπερίων φωτογραφίζεται από το Cassini

Ο Υπερίων είναι ένας από τους 62 δορυφόρος του πλανήτη Κρόνου που μοιάζει με ελαφρόπετρα (ή σφουγγάρι;) με μικρή πυκνότητα (0,57 g/cm3). Ανακαλύφθηκε από τους W. C. Bond, G. P. Bond και W. Lassell το 1848 και η μέση ακτίνα του είναι περίπου 135 km και η μια περιστροφή του γύρω από τον Κρόνο διαρκεί 21 ημέρες.
Kαλλιτεχνική αναπαράσταση του διαστημικού σκάφους της NASA, Cassini
Η κίνησή του έχει χαοτικά χαρακτηριστικά – η περίοδος ιδιοπεριστροφής του μεταβάλλεται όπως και ο άξονας περιστροφής του. Το διαστημικό σκάφος Cassini της NASA φωτογράφησε τον Υπερίωνα στις 25 Αυγούστου αναδεικνύοντας πάλι το περίεργο σχήμα του – οι τρεις φωτογραφίες που ακολουθούν ( Η πλησιέστερη συνάντηση του Cassini με τον Υπερίωνα έγινε στις 26 Σεπτεμβρίου του 2005, όταν το σκάφος πέταξε 500 χιλιόμετρα πάνω από την επιφάνεια του δορυφόρου).
....===>

30/8/11

Φωτογραφίες αποκαλύπτουν την "κίνηση" των άστρων στον νυχτερινό ουρανό

... από τον Αυστραλό φωτογράφο Lincoln Harrison.
Οι φωτογραφίες - με εξαιρετικά μεγάλη έκθεση, μέχρι και 15 ώρες - λήφθηκαν στην λίμνη Eppalock, κοντά στη Βικτόρια της Αυστραλίας.
....===>

H πρώτη επιτυχής προσομοίωση της γέννησης του Γαλαξία μας (και σε βίντεο)


Η προσομοίωση υποστηρίζει τη θεωρία της «ψυχρής σκοτεινής ύλης", σύμφωνα με την οποία η εξέλιξη της δομής του σύμπαντος καθοδηγείται από τις βαρυτικές αλληλεπιδράσεις της σκοτεινής ύλης ("σκοτεινή", διότι δεν μπορούμε να τη δούμε, και "ψυχρή", επειδή τα σωματίδιά της κινούνται αργά).
Μια εικόνα της προσομοίωσης (Έρις). Με μπλε χρώμα παριστάνονται οι περιοχές στις οποίες δημιουργούνται άστρα, ενώ στις πιο κόκκινες βρίσκονται άστρα που δημιουργήθηκαν παλαιότερα. 
Ενα μοντέλο που αναπαριστά τον σχηματισμό του Γαλαξία δεν είναι κάτι απλό. Εδώ και δυο δεκαετίες οι αστροφυσικοί προσπαθούν να συνθέσουν την αναπαράσταση της γέννησης ενός σπειροειδούς γαλαξία όπως ο δικός μας χωρίς ικανοποιητικά αποτελέσματα. Μια ομάδα ερευνητών κατόρθωσε όμως τελικά να επιτύχει το δύσκολο έργο.....

29/8/11

Bίντεο: Πως δημιουργείται ένας τυφώνας

Φιλοσοφικός ρεαλισμός

κατ.γαλή της ΛΟΥΚΙΑΣ ΟΥΡΑΝΟΒΑΤΗ, ελευθεροτυπία 27-8-2011

Το όριο μεταξύ Γενικής Θεωρίας Σχετικότητας και Νευτώνειας θεωρίας

  • Πότε παύει να ισχύει η Νευτώνεια θεωρία για τη βαρύτητα και είναι αναγκαία η εφαρμογή της Γενικής Θεωρίας της Σχετικότητας;
  • Ποιά σώματα θεωρούνται σχετικιστικά;
  • Η Γη, ο Ήλιος ή ο Γαλαξίας μας είναι σχετικιστικά σώματα;
Η Νευτώνεια θεωρία περιγράφει ικανοποιητικά τη βαρύτητα όταν η μάζα ενός συστήματος είναι μικρή σε σχέση με το μέγεθός του:
M/R << 1 
Χρησιμοποιούμε σύστημα μονάδων στο οποίο η ταχύτητα του φωτός c και η σταθερά βαρύτητας G εξισώνονται με τη μονάδα. Στο σύστημα αυτό το μήκος μετρείται πάλι σε μέτρα (m) όπως επίσης και μάζα! Για να μετατρέψουμε τα kg του Διεθνούς Συστήματος Μονάδων (S.I.) σε m του νέου συστήματος έχουμε
Έτσι, η Γενική Θεωρία της Σχετικότητας είναι σημαντική σε καταστάσεις όπου η μάζα είναι συγκρίσιμη με το μέγεθος του συστήματος
M/R~1 ή και >1
Στο Διεθνές Σύστημα Μονάδων (S.I.) η ισχύς της Νευτώνειας θεωρίας χαρακτηρίζεται από την συνθήκη
Μ/R << 10-27 kg/m
ενώ η Γ.Θ.Σχ. εφαρμόζεται όταν
M/R~10-27 kg/m ή M/R >10-27kg/m
Ας εξετάσουμε μερικά παραδείγματα.
Η Γη ή ο Ήλιος είναι σχετικιστικά σώματα;
Η ακτίνα της Γης είναι RΓης≈6,4x106m,
ενώ η μάζα της είναι MΓης≈6x1024kg ή ή στο νέο σύστημα μονάδων όπου G=c=1, MΓης≈4,4x10-3m
οπότε
MΓης/RΓης~7x10-10 << 1 
Συνεπώς η Γη δεν είναι σχετικιστικό σώμα.
Η ακτίνα του ήλιου είναι RΉλιου≈7x1010m και η μάζα του
MΉλιου≈2x1030kg ή ή M Ήλιου ≈1,5x103m
Έτσι
MΉλιου/ RΉλιου>~10-8 << 1 
Επομένως και ο ήλιος είναι μη σχετικιστικό σώμα.
Τι συμβαίνει στην περίπτωση του ιδίου του σύμπαντος; Καθώς εξετάζουμε περιοχές συνεχώς αυξανόμενης R, η μάζα θα αυξάνει ως R3 και η τιμή του λόγου M/R βαθμιαία αυξάνεται.
Πόσο μεγάλο πρέπει να είναι το R, ώστε να είναι σημαντική η εφαρμογή της Γενικής Θεωρίας της. Σχετικότητας;
Υποθέτουμε ότι το R=0 βρίσκεται στο κέντρο του ήλιου. Ο ήλιος δεν αποτελεί σχετικιστικό σώμα και όταν το υπερβεί την ακτίνα του RΉλιου, το M δεν αυξάνει σχεδόν καθόλου έως ότου φθάσουμε στον αμέσως επόμενο αστέρα. Το αστρικό σύστημα στο οποίο ανήκει ο ήλιος είναι ο γαλαξίας, ο οποίος περιέχει συνολικά 1011 αστέρες στο εσωτερικό μιας ακτίνας της τάξης των 15kpc (1 parsec είναι περίπου 3.1016m).
Για το παραπάνω σύστημα έχουμε M/R~10-6, περίπου η τιμή που λαμβάνουμε για τον ήλιο.
Κατά συνέπεια, στη μελέτη της γαλαξιακής δυναμικής δεν χρειάζεται η Γενική Σχετικότητα.
Βέβαια αυτά ισχύουν όταν αναφερόμαστε σ’ ένα γαλαξία ως ενιαίο σύστημα και όχι σε μικρές περιοχές του γαλαξία όπου μπορεί να κυριαρχούν μελανές οπές ή άλλα σχετικιστικά σώματα.
Στα πλαίσια της κοσμολογίας οι μεμονωμένοι γαλαξίες είναι δομές πολύ μικρής κλίμακας και θωρούνται ως άτομα στο ευρύτερο σύμπαν.
Ακόμη και τα σμήνη των γαλαξιών, που μπορεί να περιέχουν χιλιάδες γαλαξίες δεν είναι παρά απλές διακυμάνσεις πυκνότητας. Με τα σημερινά τηλεσκόπια μπορούμε να εισχωρήσουμε σε αποστάσεις της τάξης των 1011pc, ενώ μια τυπική διάμετρος ενός γαλαξιακού σμήνους ισούται με μερικά εκατομμύρια pc. Είναι δηλαδή κατά πολύ μικρότερη της παραπάνω απόστασης.
Μελετώντας το σύμπαν κατά μέσο όρο π.χ. ανά αποστάσεις των 109pc, παρατηρούμε μια καταπληκτική ομοιομορφία σε κάθε σημείο του. Το σύμπαν φαίνεται να χαρακτηρίζεται σε μεγάλη κλίμακα από την ίδια περίπου πυκνότητα σε κάθε σημείο.
Η πυκνότητα αυτή είναι τουλάχιστον 10-28kg/m3, αλλά μπορεί να είναι κατά πολύ μεγαλύτερη.
Η αβεβαιότητα αυτή οφείλεται στο γεγονός ότι μπορούμε να προσδιορίσουμε πειραματικά μόνον την ύλη που εκπέμπει ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία. Υπάρχουν έμμεσες ενδείξεις ότι η πυκνότητα της αόρατης «σκοτεινής» ύλης υπερβαίνει αυτήν της ορατής. Λαμβάνοντας υπόψιν την πυκνότητα αυτή υπολογίζουμε την μάζα από την εξίσωση M=4πρR3/3.
Η μάζα που υπολογίζεται ισούται με R αν R~1027m~104 Mpc.
Καθώς έχουμε τη δυνατότητα μελέτης σωμάτων σε τέτοιες αποστάσεις (όπως οι quasars), συμπεραίνουμε ότι η Γενική Σχετικότητα είναι αναγκαία για την κατανόηση του σύμπαντος, του σύμπαντος που μας το αποκαλύπτουν τα τηλεσκόπια.
ΠΗΓΗ: Γενική Σχετικότητα, Bernard F. Schutz, εκδόσεις Κωσταράκη, 1994

28/8/11

Σε ποια στοιχεία του περιοδικού πίνακα θα βασιστεί η τεχνολογική εξέλιξη

Το hi-tech καταπίνει τα εξωτικά στοιχεία
Βρίσκονται στα βαθειά υπόγεια του περιοδικού πίνακα, πάνω τους όμως στηρίζονται οι νέες εξελίξεις
Καθώς ανάβετε το φως του γραφείου σας μια απόκοσμη λάμψη φωτίζει την ταμπλέτα σας που είναι αφημένη στην επιφάνειά του. Την ξεκλειδώνετε και γλιστράτε το δάχτυλό σας στην κατασκευασμένη με ίνδιο οθόνη αφής της. Μέσα σε δευτερόλεπτα παλμοί πληροφοριών χοροπηδούν στις στρωμένες με έρβιο λεωφόρους του Internet. Θέλετε λίγη μουσική για να συνοδεύσετε το σερφάρισμά σας; Χωρίς καλά καλά να το σκεφθείτε, οι Beach Boys αναδύονται μέσα από τους μαγνήτες νεοδυμίου των ακουστικών σας.

Για πολλούς από εμάς η σκηνή αυτή αποτελεί μια δεδομένη καθημερινότητα. Σπανίως «βγαίνουμε» από αυτήν για να σκεφθούμε πόση πρόοδο έχουν σημειώσει τα υλικά που υποστηρίζουν την υλική μας εξέλιξη. Παρ' όλα αυτά, όλα σχεδόν τα προσωπικά μας γκάτζετ και οι τεχνολογικές καινοτομίες έχουν κάτι κοινό: βασίζονται σε κάποια άγνωστα σε εμάς υλικά βγαλμένα από τα βαθιά υπόγεια του περιοδικού πίνακα. Ακόμη όμως και αν δεν έχετε ακούσει ποτέ το όνομα στοιχείων όπως το άφνιο, το έρβιο ή το ταντάλιο, το πιθανότερο είναι ότι τα περισσότερα από αυτά βρίσκονται κάπου γύρω σας.

Σύντομα πάντως μπορεί να αρχίσετε να ακούτε περισσότερο αυτά τα ονόματα. Η ζήτηση για πολλά από αυτά τα άγνωστα ως τώρα στοιχεία αυξάνεται θεαματικά, τόσο ώστε σε λίγο αναμένεται να ξεπεράσει την προσφορά των αποθεμάτων τους. Αυτό οφείλεται σε έναν βαθμό στην ακόρεστη δίψα μας για τα μηχανήματα της τελευταίας λέξης της τεχνολογίας αλλά και στην επανάσταση της πράσινης ενέργειας. Και αν τόσα ακουστικά ή σκληροί δίσκοι υπολογιστών εξαρτώνται από τις μαγνητικές ιδιότητες του νεοδυμίου ή του δυσπροσίου, μια ανεμογεννήτρια ή ένας ηλεκτροκινητήρας απαιτεί ακόμη μεγαλύτερη ποσότητά τους. Αντίστοιχα οι ίδιες ιδιότητες που κάνουν το ίνδιο απαραίτητο για κάθε οθόνη αφής το καθιστούν ιδανικό για την επόμενη γενιά φωτοβολταϊκών.


Μεγάλη η ζήτηση, στο κόκκινο η προσφορά

Ολα αυτά σημαίνουν ότι οδεύουμε προς μια κρίση. Στην έκθεσή του περί της Στρατηγικής των Κρίσιμων Υλικών που δημοσιεύτηκε πέρυσι τον Δεκέμβριο το αμερικανικό υπουργείο Ενέργειας αξιολόγησε 14 στοιχεία ως ιδιαίτερης σημασίας για τις τεχνολογίες καθαρής ενέργειας. Εντόπισε ότι έξι από αυτά αντιμετωπίζουν «κρίσιμο» κίνδυνο διακοπής της προσφοράς τους μέσα στα επόμενα πέντε χρόνια: πρόκειται για το ίνδιο και πέντε «σπάνιες γαίες», το ευρώπιο, το νεοδύμιο, το τέρβιο, το ύτριο και το δυσπρόσιο. Τρία ακόμη - το δημήτριο, το λανθάνιο και το τελλούριο - τα χαρακτήρισε σε «σχεδόν κρίσιμη» κατάσταση......

Νεογέννητα άστρα στο κέντρο του γαλαξία

ΕΝΤΟΠΙΣΤΗΚΑΝ ΜΕ ΤΗ ΒΟΗΘΕΙΑ ΤΟΥ ΔΙΑΣΤΗΜΙΚΟΥ ΤΗΛΕΣΚΟΠΙΟΥ SPITZER

Προ εκπλήξεως βρέθηκε ομάδα γερμανών και αμερικανών αστρονόμων όταν επιχείρησε να εντοπίσει νεαρά άστρα. Πολύ κοντά στο κέντρο του γαλαξία μας, σε απόσταση δηλαδή 7 και 10 ετών φωτός αντίστοιχα, ανίχνευσε δύο νεογέννητα άστρα. Λίγους μήνες μετά η ανακάλυψη αυτή επιβεβαιώθηκε από γάλλους και αμερικανούς ερευνητές που εντόπισαν με τη βοήθεια του διαστημικού τηλεσκοπίου Spitzer τη γένεση ενός νέου άστρου κοντά στο κέντρο του γαλαξία.
Τα νέα άστρα (μικροί κύκλοι) στο κέντρο του γαλαξία εντοπίστηκαν από το διαστημικό τηλεσκόπιο Spitzer. Κάτω, η μεγάλη συγκέντρωση μάζας στον γαλαξία είναι ίσως καθοριστική για τη γέννηση νέων άστρων.
Συνολικά ανακαλύφθηκαν τρία τέτοια άστρα-βρέφη. Η ηλικία τους, σύμφωνα με τις εκτιμήσεις, ανέρχεται στο ένα εκατομμύριο, όταν ο Ηλιος έχει ήδη συμπληρώσει τα 4,6 δισεκατομμύρια έτη και θεωρείται πλέον «μεσήλικας». Η παρατήρηση του κέντρου του γαλαξία δεν είναι εφικτή με οπτικά τηλεσκόπια, καθώς τα πυκνά νέφη αερίων και σκόνης που το περιβάλλουν είναι αδιαφανή στην ορατή ακτινοβολία. Ομως, το διαστημικό τηλεσκόπιο Spitzer μπορεί να καταγράψει την υπέρυθρη ακτινοβολία που εκπέμπουν τα διάφορα ουράνια σώματα η οποία, όπως και τα ραδιοκύματα, δεν παρεμποδίζεται από τα αέρια νέφη και τη σκόνη.....

Ποιος ανακάλυψε την εξίσωση Ε=mc2;

H εξίσωση Ε=mc2 που εκφράζει την ισοδυναμία μάζας - ενέργειας ανακαλύφθηκε από τον Einstein το 1905 ή ήταν γνωστή πριν από την διατύπωση της ειδικής θεωρίας της σχετικότητας; Δεν είναι και τόσο εύκολο να δοθεί μια απάντηση!
Κάποιοι αποδίδουν την εξίσωση Ε=mc2 στον Fritz Hasenöhrl, καθηγητή φυσικής στο Πανεπιστήμιο της Βιέννης. Σε μια δημοσίευσή του το 1904 ο Hasenöhrl αποδεικνύει την εξίσωση
 E = 3/8 mc2 
η οποία λίγο αργότερα διορθώθηκε σε
E = 3/4 mc2
Η τελευταία εξίσωση που διαφέρει από την εξίσωση της Ειδικής Σχετικότητας στον αριθμητικό παράγοντα 3/4 ήταν γνωστή από την εργασία του J. J. Thomson τo 1881 (Thomson, John Joseph (1881), “On the Electric and Magnetic Effects produced by the Motion of Electrified Bodies”).
Στενά συνδεδεμένη με ένα κινούμενο φορτίο, π.χ. ένα ηλεκτρόνιο, είναι μια ποσότητα ορμής – ακόμη και εάν το ηλεκτρόνιο δεν είχε καθόλου μάζα. Η ορμή αυτή αποδίδεται στο ηλεκτρομαγνητικό πεδίο. Χρησιμοποιώντας κλασική φυσική μπορούμε να υπολογίσουμε την ορμή του κινούμενου ηλεκτρικού φορτίου με ταχύτητα υ (βλέπε π.χ. «Διαλέξεις Φυσικής του Feynman”, τόμος Β', σελ. 535, εκδόσεις Τζιόλα)

Δεδομένου ότι η ορμή ορίζεται ως το γινόμενο της μάζας επί την ταχύτητα, μπορούμε να ονομάσουμε τον συντελεστή της ταχύτητας στην παραπάνω εξίσωση ηλεκτρομαγνητική μάζα (mηλ)


Η ενέργεια μιας επιφανειακής σφαιρικής κατανομής ηλεκτρικού φορτίου q, ακτίνας α, δίνεται από την εξίσωση

Χρησιμοποιώντας τις δυο τελευταίες εξισώσεις προκύπτει

Οι Φυσικοί λοιπόν, πριν από την Ειδική Θεωρία της Σχετικότητας του Einstein, είχαν ανακαλύψει πως ένα φορτισμένο σωματίδιο μεταφέρει μια ορμή ανάλογη προς την ταχύτητά του και ότι ισχύει η εξίσωση
E = 3/4 mc
Όταν ο Einstein και άλλοι επιστήμονες στη συνέχεια συνειδητοποίησαν ότι θα έπρεπε να ισχύει η εξίσωση Ε=mc2, στην αρχή επικράτησε μεγάλη σύγχυση μέχρι να εδραιωθεί η Θεωρία της Σχετικότητας....
Αλλά και ο Henri Poincaré το 1900 είχε φτάσει στην ακριβή εξίσωση Ε=mc2. Σύμφωνα με τα προηγούμενα η σχέση ορμής – ενέργειας για το ηλεκτρομαγνητικό πεδίο που κυκλοφορούσε ευρέως πριν την Σχετικότητα ήταν η
p = 4E/3c 
αντί της ορθής
p = E/c
Όμως η τελευταία σχέση (p = E/c), αποδεικνύεται χρησιμοποιώντας κλασική φυσική χωρίς καμιά αναφορά στην έννοια των φωτονίων ή την ειδική σχετικότητα (βλέπε π.χ. σελ. 396, ΚΥΜΑΤΙΚΗ, μαθήματα φυσικής πανεπιστημίου BERKELEY, EΡΓΑΣΤΗΡΙΑ ΦΥΣΙΚΗΣ Ε.Μ.Π).
O Poincaré υπέθεσε ότι η ακτινοβολία αφού μεταφέρει ορμή θα «έχει» και μάζα m, έτσι ώστε p = mc, οπότε δεδομένης της εξίσωσης p = E/c, προκύπτει η πιο διάσημη εξίσωση της Φυσικής Ε = mc2....
Διαβάστε επίσης: physicsworld.com - en.wikipedia.org

Σελήνη, η σωματοφύλακας της Γης

Ερευνώντας την... ατυχία του Ουρανού, ο άξονας του οποίου βρίσκεται στον ισημερινό του, αντιλαμβανόμαστε πόσο ο δορυφόρος της Γης μάς προφυλάσσει από την έλξη των άλλων πλανητών
Ενα από τα μεγαλύτερα άλυτα, μέχρι σήμερα, μυστήρια του ηλιακού συστήματος είναι ο «παράξενος» τρόπος περιστροφής του πλανήτη Ουρανού. Ενώ οι άξονες όλων των άλλων πλανητών είναι σχεδόν κάθετοι στην τροχιά τους, ο άξονας του Ουρανού είναι σχεδόν παράλληλος, έτσι ώστε ο βόρειος πόλος του πλανήτη έχει συνεχώς για 40 χρόνια ημέρα και νύχτα συνεχώς για άλλα τόσα χρόνια. Είναι φανερό ότι ένα τέτοιο περιβάλλον είναι εξαιρετικά αφιλόξενο για την εμφάνιση ζωής. Είναι άραγε πιθανό κάποια στιγμή ο άξονας της Γης να αλλάξει κατεύθυνση και ο πλανήτης μας να έχει την ίδια τύχη με τον Ουρανό; Για να απαντήσουμε σε αυτό το ερώτημα θα πρέπει πρώτα να προσπαθήσουμε να λύσουμε το μυστήριο της κλίσης του άξονα του Ουρανού.

Τα τελευταία χρόνια αναπτύσσεται μια έντονη παραφιλολογία σχετικά με το αν αλλάζει θέση ο άξονας περιστροφής της Γης ή αν πρόκειται να αλλάξει στο μέλλον. Οι συνέπειες ενός τέτοιου γεγονότος θα είναι σίγουρα συγκλονιστικές, με την κυριολεκτική και τη μεταφορική έννοια αυτής της λέξης, και θα σημάνουν το τέλος του πολιτισμού στη Γη _ τουλάχιστον με τη μορφή που εμείς γνωρίζουμε σήμερα. Οι αστρονόμοι ωστόσο θεωρούν αυτό το ενδεχόμενο εξαιρετικά απίθανο για τη Γη, παρ' όλο που φαίνεται ότι έχει συμβεί σε άλλους πλανήτες, με κυριότερο παράδειγμα τον Ουρανό. Οι άξονες περιστροφής όλων των πλανητών είναι σχεδόν κάθετοι στο επίπεδο της τροχιάς τους _ για παράδειγμα ο άξονας περιστροφής της Γης σχηματίζει γωνία 67,5 μοιρών με το επίπεδο της τροχιάς της. Η γωνία αυτή είναι υπεύθυνη για την εμφάνιση του φαινομένου των εποχών του έτους στον πλανήτη μας. Χτυπητή εξαίρεση σε αυτόν τον κανόνα αποτελεί ο Ουρανός, ο οποίος έχει τους πόλους του εκεί όπου οι υπόλοιποι πλανήτες έχουν τον ισημερινό τους. Πού οφείλεται άραγε αυτό το φαινόμενο;
Ο Ουρανός έχει τους πόλους του εκεί όπου οι άλλοι πλανήτες έχουν τον ισημερινό τους. Η θέση του ισημερινού του πλανήτη επισημαίνεται από τους λεπτούς δακτυλίους του
Η θεωρία που δεχόμαστε σήμερα για τη δημιουργία του ηλιακού συστήματος προβλέπει ότι όλοι οι πλανήτες δημιουργήθηκαν με άξονες περιστροφής κάθετους στις τροχιές τους. Επομένως ο άξονας του Ουρανού θα πρέπει να «έστριψε» σε κάποια μεταγενέστερη εποχή. Αρχικά είχε υποτεθεί ότι αυτό συνέβη όταν ο πλανήτης αυτός συγκρούστηκε με κάποιο άλλο μεγάλο σώμα του ηλιακού συστήματος, στο μέγεθος της Γης. Στη συνέχεια ωστόσο έγινε φανερό ότι αυτό δεν μπορούσε να αληθεύει για έναν πολύ απλό λόγο: οι τροχιές των μεγάλων δορυφόρων όλων των πλανητών βρίσκονται στο ισημερινό επίπεδο του κάθε πλανήτη....

27/8/11

Η προέλευση και η εξέλιξη του σύμπαντος

Η ομιλία του Νίκου Πράντζου στο 10ο Επιστημονικό Συμπόσιο Φυσικής

Ο Νίκος Πράντζος είναι αστροφυσικός κάτοχος Doctorat d’ Etat στην πυρηνική αστροφυσική του Πανεπιστημίου Paris 7. Είναι ερευνητής στο Εθνικό Ίδρυμα Ερευνών της Γαλλίας (CNRS) και από το 1986 εργάζεται στο Ινστιτούτο Αστροφυσικής του Παρισιού πάνω σε θέματα αστρικής και γαλαξιακής εξέλιξης και αστρονομίας ακτίνων γ. Διδάσκει στο μεταπτυχιακό τμήμα Αστροφυσικής του Πανεπιστημίου Paris 6. Για την ερευνητική του δραστηριότητα του απονεμήθηκε το βραβείο της γαλλικής Αστρονομικής Ένωσης το 1994. Έχει δημοσιεύσει τέσσερα βιβλία εκλαίκευσης της αστρονομίας στα γαλλικά, που έχουν μεταφραστεί σε πολλές γλώσσες και έχουν αποσπάσει τιμητικές διακρίσεις. Η γαλλική έκδοση του βιβλίου “Η περιπέτεια του μέλλοντος” τιμήθηκε με το βραβείο “Jean Rostand” το 1999. Για το σύνολο του εκλαϊκευτικού του έργου τιμήθηκε το 2004 από το Γαλλικό Κοινοβούλιο.

Σε εκατό χρόνια ο άνθρωπος θα κατορθώσει να εποικίσει τα αστέρια

Επιτροπή σοφών για το πώς θα φθάσει ο άνθρωπος στα μακρινά αστέρια συγκαλεί η αναγνωρισμένου κύρους εταιρεία της αμερικανικής κυβέρνησης Darpa (Defence Advanced Research Projects Agency).
Η Darpa είχε βάλει τα θεμέλια για τη δημιουργία του Ιντερνετ και η ιστορική συμβολή της στην επιστημονική πρόοδο και στις εφαρμογές της τεχνολογίας είναι αξιοσέβαστη.
Για τον λόγο αυτόν γνωρίζει ότι το σχέδιο εποίκησης μακρινών κόσμων μπορεί να χρειαστεί ακόμα και 100 χρόνια, αφού πρέπει προηγουμένως να επιλυθούν τεράστια ζητήματα. Οχι μόνο τεχνικά αλλά ηθικά και φιλοσοφικά.
Για να φθάσει κανείς σε έναν από πλέον κοντινούς αστέρες στη Γη, τον Αλφα του Κενταύρου, που βρίσκεται 4,35 έτη φωτός μακριά, θα χρειαζόταν 75.000 χρόνια ταξιδεύοντας με το Voyager 1, που εκτοξεύτηκε το 1977 και είναι το γρηγορότερο αντικείμενο που έφτιαξε ο άνθρωπος καθώς ταξιδεύει με ταχύτητα 38.000 μιλίων την ώρα.Εκατοντάδες χρόνια θα χρειαζόταν επίσης ένα διαστημόπλοιο που θα κινούνταν από τα κύματα πίεσης που θα παρήγαν ατομικές βόμβες τις οποίες θα έριχνε κάθε τρία δευτερόλεπτα.Υπάρχουν 59 ηλιακά συστήματα σε απόσταση 20 ετών φωτός. Ακόμα κι αν ετοιμαζόταν το κατάλληλο διαστημόπλοιο, ποιος θα ταξίδευε πρώτος;
Οι ειδικοί που θα συγκεντρωθούν για να καταθέσουν τις ιδέες τους έπειτα από πρόσκληση της Darpa θα πρέπει επίσης να εξετάσουν ερωτήματα όπως αν θα φθάσουν στον μακρινό προορισμό οικογένειες ή αν το αστρόπλοιο θα μεταφέρει έμβρυα σε βαθιά ψύξη.
Και οι άνθρωποι αυτοί θα διατηρήσουν σχέση με τη Γη ή θα μεταλλαχθούν σε κάποιο άλλο είδος, προορισμένο να διασκορπιστεί στο Σύμπαν;
www.tanea.gr

26/8/11

Ενας πλανήτης από διαμάντι

Βρίσκεται στον γαλαξία μας και δείχνει να αποτελείται εξ ολοκλήρου από τον πολύτιμο κρύσταλλο
Ξεπερνά τα πιο τρελά όνειρα της γήινης φαντασίας και τα διαμαντένια κάστρα των παραμυθιών ωχριούν μπροστά του. Ενας πλανήτης φτιαγμένος εξ ολοκλήρου από διαμάντι φαίνεται ότι περιστρέφεται γύρω από ένα επίσης εξωτικό άστρο μέσα στη διαστημική γειτονιά μας, τον Γαλαξία.
Αυτό υποστηρίζει διεθνής ομάδα επιστημόνων σε μελέτη που δημοσιεύτηκε στην επιστημονική επιθεώρηση «Science». Οι ερευνητές από την Αυστραλία, τη Γερμανία, την Ιταλία, τη Βρετανία και τις Ηνωμένες Πολιτείες με επικεφαλής τον καθηγητή Μάθιου Μπέιλ του Πολυτεχνείου Σουίνμπερν της Μελβούρνης εντόπισαν τον «πολύτιμο» πλανήτη δίπλα σε ένα πάλσαρ με παράξενες ιδιότητες που ειχαν ανακαλύψει το 2009.
Οι έρευνές τους υποδεικνύουν ότι το εσωτερικό του θα πρέπει να αποτελείται από μια πυκνή κρυσταλλική μορφή άνθρακα _ το πιθανότερο από ατόφιο διαμάντι!
Αποκαλυπτικοί παλμοί
Τα πάλσαρ είναι μικρά άστρα που περιστρέφονται με τεράστιες ταχύτητες εκπέμποντας μια δέσμη ραδιοκυμάτων. Κατά την ιλιγγιώδη περιστροφή τους η δέσμη αυτή «σαρώνει» τη Γη δίνοντας στα ραδιοτηλεσκόπια ένα σήμα παλμών με συγκεκριμένες συχνότητες......

Αναμένεται εντυπωσιακή έκρηξη σουπερνόβα

To supernova PTF11kly στον γαλαξία M101
(update) Ένα νέο σουπερνόβα τύπου Ia ανιχνεύθηκε σε έναν σπειροειδή γαλαξία, που απέχει 25 εκατομμύρια έτη φωτός από τη Γη. Καταχωρήθηκε αρχικά με το όνομα PTF11kly και στη συνέχεια ορίστηκε ως SN2011feΒρίσκεται 58″.6 δυτικά και 270″.7 νότια από το κέντρο του γαλαξία M101. Παρατηρήθηκε για πρώτη φορά,  στις 23 Αυγούστου. Ο γαλαξίας Μ101, στον οποίο βρίσκεται αυτό το σουπερνόβα,  έχει διάμετρο μεγαλύτερη από 170.000 έτη φωτός  (ρεκόρ διαμέτρου σε σχέση με άλλους γαλαξίες) και απέχει από τη Γη περίπου 24 εκατομμύρια έτη φωτός. Αυτό σημαίνει ότι η έκρηξη πραγματοποιήθηκε 24 εκατομμύρια χρόνια πριν - όσο χρόνο χρειάστηκε το φως για να φτάσει στη Γη. Τις επόμενες ημέρες και στις αρχές του Σεπτεμβρίου με τηλεσκόπιο θα είναι δυνατή η παρατήρηση της έκρηξης του σουπερνόβα - ενός από τα πιο εντυπωσιακά αστρονομικά φαινόμενα. Ήδη οι αστρονόμοι (επαγγελματίες και ερασιτέχνες) βρίσκονται σε ετοιμότητα για την εξονυχιστική μελέτη του…
Το βέλος δείχνει το PTF 11kly σε φωτογραφίες που λήφθηκαν από το τηλεσκόπιο 48 ιντσών του Palomar στις 22, 23 και 24 Αυγούστου, από αριστερά προς τα δεξιά. Στις 22 Αυγούστου δεν φαινόταν.
www.universetoday.com - space.com

Διαβάστε επίσης: Πως θα δούμε το σουπερνόβα

H ζωή του Richard Feynman σε κόμικ

Αφού έγινε θεατρική παράσταση [“QED” ή “ Τί απέδειξε ο κύριος Φάϋμαν” του Peter Parnel - στην Ελλάδα παίχτηκε από τον Γιώργο Κοτανίδη] γνωρίζοντας τεράστια επιτυχία, τώρα η ζωή του μεγάλου φυσικού και σε κόμικ από τους Jim Ottaviani και Leland Myrick

www.amazon.com/Feynman
Διαβάστε επίσης: Richard Feynman: "δεν θα μπορούσα να ζήσω χωρίς να διδάσκω"

Άστρα με θερμοκρασίες ανθρώπινου σώματος εκπλήσσουν τους αστρονόμους

Αποτυχία στην ανάφλεξη
Καλλιτεχνική απεικόνιση ενός νάνου Υ. Η θερμοκρασία του μπορεί να είναι ίση ή και μικρότερη από αυτή του ανθρώπινου σώματος.
Τα ψυχρότερα άστρα στο Διάστημα έχουν θερμοκρασία ίση ή και μικρότερη από αυτή του ανθρώπινου σώματος και ανιχνεύθηκαν από το ερευνητικό τηλεσκόπιο WISE (Wide-field Infrared Survey Explorer) της NASA.
Στην ουσία δεν πρόκειται ακριβώς για άστρα αλλά για παρόμοια με άστρα ουράνια σώματα τα οποία ονομάζονται «νάνοι Υ». Οι ειδικοί τους αναζητούσαν εδώ και πολύ καιρό και κατόρθωσαν επί τέλους να τους ανακαλύψουν χάρη στις εξελιγμένες δυνατότητες του WISE.

Αποτυχημένα άστρα
Ο νάνος Υ, WISE 1828+2650 βρίσκεται στον αστερισμό της Λύρας
Οι νάνοι Υ αποτελούν τα ψυχρότερα μέλη της οικογένειας των καφέ νάνων, τους οποίους οι αστροφυσικοί αποκαλούν και «αποτυχημένα άστρα».
Τα σώματα αυτά δεν έχουν αρκετή μάζα ώστε να προκαλέσουν σύντηξη ατόμων στον πυρήνα τους και δεν μπορούν να παράγουν ισχυρές εκρήξεις και λάμψεις για μεγάλο διάστημα όπως συμβαίνει με άστρα σαν τον δικό μας Ήλιο. Ως αποτέλεσμα ψύχονται και «σβήνουν» εκπέμποντας μόνο ένα ασθενές φως στο φάσμα των υπέρυθρων.....

25/8/11

Ο άνθρωπος φτιάχνει τα σύννεφα;

Αγνωστες παράμετροι, και ενδεχομένως η παρουσία της ζωής, επηρεάζουν τον σχηματισμό των νεφών και το κλίμα της Γης
Ερευνητές του πειράματος CLOUD εντόπισαν άγνωστους παράγοντες που ευθύνονται για τον σχηματισμό των νεφών της Γης
Αν και τα βλέπουμε σαν ένα συνηθισμένο θέαμα στον ουρανό τα σύννεφα κρύβουν μυστικά από την επιστήμη. Ιδιαίτερα οι αιτίες και οι μηχανισμοί που επηρεάζουν τον σχηματισμό τους καλύπτονται από πραγματικό … νέφος μυστηρίου. Νέες έρευνες έρχονται να ρίξουν κάποιο φως εισάγοντας μια νέα, άγνωστη παράμετρο που ανατρέπει τα δεδομένα.
Σύμφωνα με τα πρώτα αποτελέσματα του διεθνούς πειράματος CLOUD μια βασική γενεσιουργός αιτία των νεφών είναι η ύπαρξη κάποιων «μυστηριωδών» οργανικών ενώσεων στην ατμόσφαιρα. Η «πηγή» για αυτές τις ενώσεις, υποπτεύονται οι ειδικοί, ενδέχεται να είναι οι άνθρωποι _ μαζί με τα άλλα ζώα, τα δέντρα, τα βακτήρια και κάθε μορφή ζωής στη Γη  που απελευθερώνουν οργανικούς υδρατμούς.....

Σκακιστικό πρόβλημα

Με ποια κίνηση τα λευκά ΔΕΝ κάνουν αμέσως ρουά-ματ στον μαύρο βασιλιά;

24/8/11

Οι αλγόριθμοι κοντά στην κυριαρχία του κόσμου

Εάν περιμένετε κάποια προειδοποίηση ότι ο υπολογιστής σας έγινε επιτέλους πιο έξυπνος από εσάς, τότε σκεφτείτε το ξανά.
Μην περιμένετε έναν υπερυπολογιστή όπως στην ταινία «2001: Οδύσσεια του Διαστήματος» να σας πληροφορεί ότι οι υπηρεσίες μας ως άνθρωποι έχουν ξεπεραστεί.
Στην πραγματικότητα οι ηλεκτρονικοί ηγεμόνες μας έχουν ήδη πάρει τον έλεγχο και το κάνουν με έναν τρόπο πολύ πιο υπόγειο απ' ότι μας έχει δείξει σήμερα η επιστημονική φαντασία. Το όπλο που έχουν επιλέξει για να μας επιβληθούν είναι οι αλγόριθμοι.
Πίσω από κάθε «έξυπνη» υπηρεσία στο Διαδίκτυο βρίσκεται ένας ακόμη πιο «έξυπνος» κωδικός. Από τους απλούς υπολογισμούς που βρίσκουν ποια βιβλία και ταινίες θα μπορούσαν να μας ενδιαφέρουν έως τις υπηρεσίες ανεύρεσης φίλων στο Facebook και τις μηχανές αναζήτησης αυτός ο οδηγός είναι παντού γύρω μας στο Διαδίκτυο. Αυτοί οι αόρατοι υπολογισμοί είναι που αναλαμβάνουν ολοένα και περισσότερο τον έλεγχο στον τρόπο με τον οποίο αλληλεπιδρούμε με τον ηλεκτρονικό μας κόσμο.

Στην εκδήλωση του TEDGlobal που πραγματοποιήθηκε τον προηγούμενο μήνα, ο ειδικός στους αλγόριθμους Κέβιν Σλέιβιν προειδοποίησε ότι «τα μαθηματικά που χρησιμοποιούν οι υπολογιστές για να αποφασίζουν πάνω σε διάφορα θέματα» έχουν «διεισδύσει σε όλους τους τομείς της ζωής μας».
Ως παράδειγμα ανάφερε τα ρομπότ - καθαριστές που σχεδιάζουν τον καλύτερο δυνατό τρόπο για να κάνουν τις δουλειές του σπιτιού και τους διαδικτυακούς εμπορικούς αλγόριθμους που σιγά σιγά αποκτούν τον έλεγχο στη Wall Street. «Γράφουμε εκείνα τα πράγματα που δεν μπορούμε πλέον να διαβάσουμε» τόνισε ο κ. Σλέβιν και πρόσθεσε: «Καταστήσαμε κάτι δύσκολο να διαβάσουμε. Χάσαμε την αίσθηση του τι πραγματικά συμβαίνει σε αυτό τον κόσμο που κατασκευάσαμε».
«Μπορεί οι υπολογιστές να είναι πιο έξυπνοι από τους ανθρώπους ωστόσο δεν έχουν την ίδια αίσθηση της προοπτικής και αυτό έγινε σαφές στον κώδικα θέσπισης τιμών στην Amazon, ώστε ο κώδικας να κηρύξει πόλεμο στον εαυτό του, ένα επεισόδιο που συνέβη μόλις πριν λίγους μήνες» επεσήμανε ο κ. Σλέβιν.....

Χιλιάδες ηλιοτρόπια «απορροφούν τη ραδιενέργεια» γύρω από τη Φουκουσίμα

Κόγιου Άμπε, ηγούμενος σε βουδιστικό μοναστήρι, σπέρνει την ελπίδα στα χώματα της πατρίδας του
Αν και μέχρι σήμερα δεν υπάρχουν επαρκή επιστημονικά στοιχεία για τη χρησιμότητα της πρακτικής, χιλιάδες ηλιοτρόπια φυτεύτηκαν σε μολυσμένες περιοχές γύρω από τη Φουκουσίμα για να απορροφήσουν τα ραδιενεργά ισότοπα από το έδαφος.

«Σπέρνουμε ηλιοτρόπια, κινέζικο λάχανο και σελόσια, τα οποία πιστεύεται ότι απορροφούν τη ραδιενέργεια» είπε στο Reuters ο Κόγιου Άμπε, ηγούμενος στο βουδιστικό μοναστήρι Ζονζί, 50 χιλιόμετρα από τον κατεστραμμένο σταθμό Φουκουσίμα-Νταΐτσι.

Η χειρότερη πυρηνική καταστροφή εδώ και 25 χρόνια μόλυνε τα εδάφη ακόμα και έξω από την «απαγορευμένη ζώνη» σε μια περιοχή που βασίζεται κυρίως στη γεωργία. Πολλοί ορυζώνες εγκαταλείφθηκαν, ενώ υψηλά επίπεδα ραδιενέργειας ανιχνεύονται στο βοδινό κρέας, τα λαχανικά, τα γαλακτοκομικά, τα θαλασσινά και το πόσιμο νερό, ακόμα και 100 χιλιόμετρα από το εργοστάσιο....

23/8/11

O τυφώνας "Ειρήνη" όπως φαίνεται από τον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό

Στην κατηγορία 2 αναβαθμίστηκε ο τυφώνας «Ειρήνη»
Ο τυφώνας «Ειρήνη», που έχει προκαλέσει σοβαρές ζημιές, αφήνοντας εκατοντάδες ανθρώπους άστεγους, αναβαθμίστηκε στην κατηγορία 2 καθώς κινήθηκε κοντά στη βόρεια ακτή της Δομινικανής Δημοκρατίας, όπως ανακοίνωσε το Αμερικανικό Εθνικό Κέντρο Τυφώνων.
Στο Πουέρτο Ρίκο οι άστεγοι ανήλθαν στους 771 από τη διέλευση του τυφώνα, που προκάλεσε ζημιές και διακοπές του ηλεκτρικού ρεύματος.
Ο κυβερνήτης του Πουέρτο Ρίκο Λουίς Φορτούνο κήρυξε σήμερα κατάσταση έκτακτης ανάγκης για να μπορέσει να ζητήσει τη βοήθεια της αμερικανικής υπηρεσίας διαχείρισης κρίσεων (Fema).
Ο τυφώνας «Ειρήνη» είχε ανέμους που έφταναν τα 155 χλμ ανά ώρα ενώ στα ανατολικά του Πουέρτο Πλάτα, στη Δομινικανή Δημοκρατία έφτασε τα 210 χλμ ανά ώρα. Κινούνταν δυτικά-βορειοδυτικά και αναμένεται να αναβαθμιστεί περαιτέρω στην κατηγορία 3 της κλίμακας Σαφίρ-Σίμπσον μέχρι το Σαββατοκύριακο, δήλωσαν οι μετεωρολόγοι.

(update 27-8-2011)

O τυφώνας Ειρήνη όπως φωτογραφήθηκε από τον δορυφόρο της ΝΑSA Terra την Παρασκευή στις 12:30pm EDT
Στο βίντεο που ακολουθεί βλέπουμε σε animation την κίνηση του τυφώνα Irene με εικόνες ανά 15 λεπτά από τον δορυφόρο GOES-13, στο χρονικό διάστημα από 25 έως 27 Αυγούστου.

Άστρα νετρονίων κυβικού σχήματος

Η ισχυρή πίεση μπορεί αναγκάσει τα νετρόνια να σχηματίσουν κύβους και όχι σφαίρες
Kάτω από έντονη πίεση τα νετρόνια «προτιμούν» την κυβική συμμετρία και όχι την σφαιρική
Μέσα στους ατομικούς πυρήνες, τα πρωτόνια και τα νετρόνια καταλαμβάνουν το 76% του χώρου, αφήνοντας το 26% του όγκου του πυρήνα κενό. Αυτή είναι μια αρκετά αποτελεσματική «συσκευασία». Η πυκνότητα στα άστρα νετρονίων είναι παρόμοια με την πυκνότητα των ατομικών πυρήνων. Η δύναμη μεταξύ των νετρονίων είναι αυτή που συγκρατεί τα άστρα νετρονίων από την βαρυτική κατάρρευση, αποτρέποντας την μετατροπή τους σε μαύρες τρύπες.
Επιστήμονες από την Γερμανία και Ισπανία ανακάλυψαν ότι κάτω από έντονη πίεση τα νετρόνια «προτιμούν» την κυβική συμμετρία και όχι την σφαιρική. Και όταν αυτό συμβεί, τα νετρόνια «πακετάρονται» σχηματίζοντας κύβους καταλαμβάνοντας έτσι το 100% του χώρου. Αυτές οι κυβικές μορφές των νετρονίων θα μπορούσαν να εμφανίζονται στο κέντρο των άστρων νετρονίων. Αλλά υπάρχει ένα πρόβλημα.
Αφενός μεν τα περισσότερα άστρα νετρονίων έχουν μάζα περίπου 1,4 φορές μεγαλύτερη από τον ήλιο, που είναι πολύ μικρή για να δημιουργήσει τις κατάλληλες πιέσεις ώστε να σχηματιστούν κυβικές κατανομές νετρονίων.
Όμως οι αστρονόμοι τον τελευταίο χρόνο ανακάλυψαν στον αστερισμό του Σκορπιού, το μεγαλύτερο άστρο νετρονίων. Αυτό το αντικείμενο, που ονομάζεται PSR J1614-2230, έχει μάζα 1,97 φορές μεγαλύτερη του ήλιου. Αυτή η μάζα είναι όση απαιτεί η θεωρία για την κυβική κατανομή των νετρονίων. Η αλλαγή από το σφαιρικό σχήμα στο κυβικό θα έχει μεγάλη επίδραση στη συμπεριφορά ενός άστρου νετρονίων. Θα αυξηθεί υπερβολικά η πυκνότητα του άστρου και ο ρυθμός περιστροφής του κ. ά.
Οι αστροφυσικοί θα τρίβουν τα χέρια τους σ’ αυτή την προοπτική.
physicsforme.wordpress.com

Αποκρυπτογράφηση των "ιερογλυφικών"

Τα επτά σύμβολα που φαίνονται παραπάνω μοιάζουν με ιερογλυφικά αλλά δεν είναι. Το καθένα έχει ένα συγκεκριμένο νόημα που όταν το αποκρυπτογραφήσετε, θα μπορέσετε να σχεδιάσετε το επόμενο σύμβολο στην θέση του ερωτηματικού (?)
  • Η απάντηση ......

22/8/11

Βρέθηκαν απολιθώματα μικροοργανισμών 3,4 δισ. ετών

...που βασίζονταν στο θείο. 
Νέοι ορίζοντες για την Αστροβιολογία
Τα απολιθώματα - κύτταρα ηλικίας 3,4 δισεκατομμυρίων ετών που βρέθηκαν στο Strelley στη Δυτική Αυστραλία.
Ανάμεσα στους κόκκους άμμου της αρχαιότερης ακτογραμμής που διατηρείται στην επιφάνεια της Γης, παλαιοβιολόγοι ανακάλυψαν σχηματισμούς που φαίνεται ότι είναι τα αρχαιότερα απολιθώματα που έχουν βρεθεί ως σήμερα: μονοκύτταροι οργανισμοί 3,4 δισεκατομμυρίων ετών, οι οποίοι μάλιστα τρέφονταν πιθανότατα με θειάφι.

Η Γη σχηματίστηκε πριν από 4,6 δισεκατομμύρια χρόνια και φαίνεται ότι κατοικήθηκε νωρίς στην ιστορία της: χημικές ενδείξεις υποδεικνύουν ότι οι πρώτοι μικροοργανισμοί εμφανίστηκαν πριν από 3,5 δισεκατομμύρια χρόνια, όταν ακόμα η ατμόσφαιρα δεν περιείχε σχεδόν καθόλου οξυγόνο (το οξυγόνο παράχθηκε πολύ αργότερα από τα φυτά).

Παρά αυτές τις ενδείξεις, όμως, η ανακάλυψη απολιθωμάτων που θα αποδείκνυαν την ύπαρξη αυτών των οργανισμών είναι εξαιρετικά δύσκολη υπόθεση.
Οι βράχοι του Σχηματισμού Στρέλεϊ στην Αυστραλία είναι από τα αρχαιότερα τμήματα του γήινου φλοιού που διατηρούνται ως σήμερα

Το καλύτερο, ίσως μέρος για την αναζήτηση τέτοιων απολιθωμάτων είναι ο Σχηματισμός Στρέλεϊ στη Δυτική Αυστραλία, μια αρχαία παραλία που σήμερα έχει μετακινηθεί στην ενδοχώρα, Εκεί είχαν βρεθεί το 1980 δομές που θύμιζαν βακτήρια, ηλικίας 3,5 δισ. ετών, οι οποίες όμως αποδείχθηκε τελικά ότι είχαν ανόργανη προέλευση.

Στην ίδια περιοχή ανακαλύφθηκε τώρα ένας νέος υποψήφιος για τα αρχαιότερα απολιθώματα του κόσμου, ο οποίος παρουσιάζεται στην επιθεώρηση Nature Geoscience.

Οι επίμαχες δομές -σφαιρίδια και ραβδία- έχουν μήκος από 5 έως 80 μικρόμετρα (εκατομμυριοστά του μέτρου), περίπου όσο τα σημερινά βακτήρια. Είναι πλούσια σε άνθρακα και τα τοιχώματά τους έχουν ομοιόμορφο πάχος, χαρακτηριστικά που ενισχύουν την πιθανότητα να μην έχουν ανόργανη προέλευση.

Το ενδιαφέρον είναι ότι μέσα και γύρω από αυτές τις δομές εντοπίστηκαν μικροσκοπικοί κρύσταλλοι θειικού σιδήρου, όπως συμβαίνει και με μερικά σύγχρονα βακτήρια, τα οποία αντλούν ενέργεια από την αναγωγή θειούχων ενώσεων σε θειικές ενώσεις.

Και αυτό αφήνει ανοιχτό το ενδεχόμενο οι πρώτοι κάτοικοι του πλανήτη να τρέφονταν αποκλειστικά με ανόργανες ενώσεις.
Απολιθώματα μικροοργανισμών που μεταβολίζονται με θείο: Τα απολιθώματα κυττάρων που βρέθηκαν συγκεντρωμένα σε ομάδες και συνδέονται με κόκκους άμμου. Το μεσαίο κύτταρο σ' αυτή την εικόνα έχει διαρραγεί
Οι μελέτες αυτές είναι σημαντικές για τους αστροβιολόγους - τους επιστήμονες που ασχολούνται με την δυνατότητα ύπαρξης ζωής σε άλλους πλανήτες. Αν η ζωή υπάρχει κάπου αλλού στο ηλιακό μας σύστημα, θα μπορούσε να είναι κάπως έτσι...
Newsroom ΔΟΛ - www.popsci.com

Παραγωγή εμπλουτισμένου ουρανίου με ακτίνες λέιζερ

Οι επιστήμονες αναζητούν εδώ και χρόνια ευκολότερους τρόπους να κατασκευάσουν το ακριβό υλικό που λέγεται εμπλουτισμένο ουράνιο και χρησιμοποιείται ως καύσιμο σε πυρηνικούς αντιδραστήρες και βόμβες.
Lawrence Livermore National Laboratory
Μια ιδέα, που χρονολογείται εδώ και μισό αιώνα, είναι να χρησιμοποιηθούν απλώς ακτίνες λέιζερ. Πρόκειται για μια φουτουριστική προσέγγιση που θεωρείτο πάντα ακριβή και δύσκολη να πραγματοποιηθεί. Αλλά τα δεδομένα τελευταία έχουν αλλάξει.
Η Τζένεραλ Ελέκτρικ δοκιμάζει επιτυχώς εδώ και δύο χρόνια τον εμπλουτισμό με λέιζερ και ετοιμάζεται να ζητήσει άδεια από τις αμερικανικές αρχές για την κατασκευή ενός εργοστασίου αξίας ενός δισεκατομμυρίου δολαρίων που θα παράγει μαζικά καύσιμο για τους πυρηνικούς αντιδραστήρες.....

21/8/11

Η επιστήμη στην καθημερινότητά μας

Ο νεροχύτης σας και 16 ακόμη θαύματα του κόσμου
Η επιστήμη της κάθε ημέρας σύμφωνα με τον διευθυντή Σύνταξης του «New Scientist»
Κάθε μέρα ξυπνούμε, τρώμε πρωινό, πηγαίνουμε στη δουλειά μας... Αυτό που για μας αποτελεί ρουτίνα όμως μπορεί να εμπεριέχει ενδιαφέροντα αινίγματα προς επίλυση για τους ερευνητές. Παραδείγματος χάριν, πώς συμβαίνει τα βαριά φιστίκια να βρίσκονται στο πάνω μέρος του βάζου με το μούσλι; Δεν θα ήταν αναμενόμενο να πάνε κάτω ως βαρύτερα; 'Η ακόμη, θα είχε νόημα να τρέξω όταν βρέχει; Μειώνω πράγματι με το τρέξιμο τον αριθμό των σταγόνων που θα προσελκύσω; Γεμάτος δέος για τα ευρήματα των επιστημόνων που αφορούν την καθημερινότητά μας, ο Roger Highfield, διευθυντής σύνταξης του «New Scientist», μας ξεναγεί στη δική του ερμηνεύοντας ταυτόχρονα τα μυστήριά της. Ομως προσοχή! Επειτα από αυτή την ξενάγηση τίποτε δεν θα είναι το ίδιο: το κρεβάτι σας θα μοιάζει με διαστημόπλοιο, το χέρι σας με μηχανή και ο νεροχύτης σας με πεδίο βιολογικού πολέμου!
Κοσμικός ταξιδιώτης
6.45 π.μ. Κοιμάμαι βαθιά, εντελώς ακίνητος στο κρεβάτι. Ή μήπως όχι; Στην πραγματικότητα ταξιδεύω στο Σύμπαν με τρομακτική ταχύτητα. Το σπίτι μου κάνει μια περιστροφή σε 23 ώρες, 56 λεπτά και 4 δευτερόλεπτα. Στον Ισημερινό - έναν κύκλο με περιφέρεια περίπου 40.000 χλμ. - οι άνθρωποι κινούνται με ταχύτητα 465 μέτρα το δευτερόλεπτο σε σχέση με το κέντρο της Γης. Εγώ, καθώς είμαι ξαπλωμένος στο κρεβάτι μου βορειότερα, στο Λονδίνο, έχω μικρότερη σχετική ταχύτητα, περίπου 280 μέτρα το δευτερόλεπτο, λέει ο Μαρκ Λόουελ του Ινστιτούτου Υπολογιστικής Κοσμολογίας στο Ντάραμ της Βρετανίας.

Μπορώ να πάω πιο γρήγορα αν υιοθετήσω μια ευρύτερη άποψη του κόσμου. Σε σχέση με τον Ηλιο κινούμαι με 30 χλμ. το δευτερόλεπτο, ενώ το ηλιακό μας σύστημα στροβιλίζεται γύρω από την καρδιά του γαλαξία με την ιλιγγιώδη ταχύτητα των 210 χλμ. το δευτερόλεπτο.

Ωστόσο και ο ίδιος ο γαλαξίας κινείται. Το τελευταίο πλαίσιο αναφοράς μου είναι ο απόηχος της Μεγάλης Εκρηξης, η κοσμική ακτινοβολία υποβάθρου. Σε σχέση με αυτήν, το κρεβάτι μου τρέχει με ταχύτητα 600 χλμ. το δευτερόλεπτο και εγώ εκτοξεύομαι προς τον αστερισμό του Λέοντα.

 Ώρα να σηκωθούμε
7: 30 π.μ. Οπως τα περισσότερα πλάσματα στον πλανήτη, από τα φύκια και τους μύκητες ως τα θηλαστικά, τα κύτταρα του σώματός μου συγχρονίζονται με την 24ωρη περιστροφή του πλανήτη μέσω ενός περίτεχνου δικτύου πρωτεϊνών που ονομάζεται κιρκαδικό ρολόι. Το κιρκαδικό ρολόι των κυανοβακτηρίων αποτελείται από τρεις πρωτεΐνες, ενώ τα περισσότερα κύτταρα του ανθρώπινου οργανισμού βασίζονται σε περίπου 20 πρωτεΐνες ορισμένες από τις οποίες ενεργοποιούν και άλλες σταματούν την έκφραση των γονιδίων που ρυθμίζουν τον κιρκαδικό ρυθμό μας.

Μέσα σε αυτό το αλληλοσυνδεόμενο δίκτυο πληροφοριών ρυθμίζεται με ακρίβεια η παραγωγή των πρωτεϊνών του κιρκαδικού ρυθμού σε έναν 24ωρο κύκλο, λέει ο χρονοβιολόγος Μάικλ Χέιστινγκς του Εργαστηρίου Μοριακής Βιολογίας του Συμβουλίου Ιατρικών Ερευνών στο Κέιμπριτζ. Ο κ. Χέιστινγκς υποστηρίζει ότι μπορώ να βρω τον «χρόνο» του οργανισμού μου μετρώντας τα επίπεδα μερικών από αυτές τις λεγόμενες πρωτεΐνες-ρολόγια με μια εξέταση ρουτίνας. Οι πρωτεΐνες, που ονομάζονται Clock, Npas και Bmal, ενισχύουν την έκφραση των γονιδίων ενώ οι Per και Cry την καταστέλλουν. Φυσικά είναι πολύ ευκολότερο για εμένα να κοιτάξω την ώρα στο ξυπνητήρι μου.....

H ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑ ΜΕΛΑΝΟΣ ΣΩΜΑΤΟΣ

ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ
1. Εισαγωγή
2. Το μέλαν σώμα είναι το φωτεινότερο σώμα
3. Τα μεγέθη που περιγράφουν την ακτινοβολία του μέλανος σώματος
4. Η ερμηνεία της ακτινοβολίας του μέλανος σώματος
5. Η  απόδειξη του νόμου των Rayleigh – Jeans
6. Η απόδειξη του νόμου Planck
7. Η ακτινοβολία μέλανος σώματος σ’ ένα διαστελλόμενο σύμπαν
1. Εισαγωγή

Όταν ένα ηλεκτρομαγνητικό κύμα προσπίπτει στην επιφάνεια σώματος, ένα μέρος της ενέργειάς του απορροφάται, με αποτέλεσμα την αύξηση της εσωτερικής ενέργειας και της θερμοκρασίας του σώματος. Αντιστρόφως, ένα θερμό σώμα που δεν βρίσκεται σε επαφή με άλλα σώματα ή τον αέρα, ψύχεται, εκπέμποντας θερμική ενέργεια υπό μορφή ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων.
Η θερμότητα δηλαδή μπορεί να διαδίδεται και στο κενό.
Ως θερμική ακτινοβολία θα θεωρούμε την ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία που εκπέμπουν τα σώματα εξαιτίας της θερμοκρασίας τους.
Πολλές φορές θεωρείται ότι η θερμική ακτινοβολία είναι μόνον η υπέρυθρη ακτινοβολία, που είναι εντελώς λάθος, διότι η θερμική ακτινοβολία μπορεί να αποτελείται από οποιοδήποτε μήκος κύματος.
Όταν ο ρυθμός με τον οποίο εκπέμπεται η θερμική ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία από ένα σώμα είναι ίσος με τον ρυθμό που απορροφάται και η θερμοκρασία του σώματος παραμένει σταθερή τότε μπορούμε να πούμε ότι το σώμα βρίσκεται σε θερμική ισορροπία με την ακτινοβολία.
Η πειραματική μελέτη της ακτινοβολίας που βρίσκεται σε ισορροπία με την ύλη γίνεται ως εξής:
Θεωρούμε το εσωτερικό μιας κοιλότητας ενός σώματος με σταθερή θερμοκρασία. Εξαιτίας της θερμικής κίνησης των φορτισμένων σωματιδίων του υλικού των τοιχωμάτων της κοιλότητας εκπέμπεται ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία.
Η παγιδευμένη στην κοιλότητα ακτινοβολία αλληλεπιδρά με τα φορτισμένα σωματίδια μεταβιβάζοντας σ’ αυτά ενέργεια. Όταν ο ρυθμός απορρόφησης ενέργειας από τα τοιχώματα είναι ίσος με τον ρυθμό εκπομπής, τότε έχει επιτευχθεί θερμική ισορροπία μεταξύ ύλης και ακτινοβολίας.
Ανοίγοντας μια οπή στην κοιλότητα, μικρή ως προς τις διαστάσεις της κοιλότητας, τότε η ακτινοβολία «ισορροπίας» που διαφεύγει δεν επηρεάζει την ισορροπία και μπορούμε να μελετήσουμε τις ιδιότητές της.
Για έναν εξωτερικό παρατηρητή η μικρή οπή εμφανίζεται ως επιφάνεια ενός απόλυτα μαύρου σώματος. Μια τέτοια επιφάνεια μπορεί να απορροφά και να εκπέμπει όλα τα μήκη κύματος του φάσματος της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας. Για τον λόγο αυτό η ακτινοβολία που εξέρχεται από την κοιλότητα ονομάζεται ακτινοβολία μέλανος σώματος.
Η μελέτη του τρόπου με τον οποίο το ονομαζόμενο μέλαν σώμα εκπέμπει θερμική ακτινοβολία έπαιξε τεράστιο ρόλο στην εξέλιξη της φυσικής και σηματοδότησε την έναρξη της κβαντικής εποχής. 
Το αντίθετο του μέλανος σώματος προφανώς θα είναι το «λευκό». Όσο περισσότερη ακτινοβολία ανακλά ένα σώμα τόσο λιγότερη απορροφά, και τόσο πιο φωτεινό φαίνεται.
Θεωρούμε ένα σώμα φωτεινό όταν εκπέμπει αρκετή ακτινοβολία (στην ορατή ή οποιαδήποτε άλλη περιοχή του φάσματος). Όμως μπορεί κανείς να οδηγηθεί στο συμπέρασμα ότι το «μελανό» είναι και «σκοτεινό» και μάλιστα όσο πιο μελανό είναι ένα σώμα τόσο σκοτεινότερο είναι. Αυτό είναι τεράστιο λάθος.
Όπως θα δούμε στη συνέχεια το ιδανικό μέλαν σώμα είναι το φωτεινότερο όλων των σωμάτων.


2. Το μέλαν σώμα είναι το φωτεινότερο σώμα.

Η ανάλυση της σχέσης μεταξύ των ιδιοτήτων εκπομπής και απορρόφησης διαφόρων σωμάτων οδήγησε τον Kirchhoff σε ένα σημαντικό συμπέρασμα, γνωστό ως νόμος του Kirchhoff: όσο περισσότερη ακτινοβολία απορροφά ένα σώμα σε δεδομένη θερμοκρασία τόσο περισσότερη ακτινοβολία εκπέμπει. Δηλαδή, όσο πιο μελανό τόσο και πιο φωτεινό είναι. Για να εκφράσουμε μαθηματικά τον παραπάνω νόμο, πρέπει να ορίσουμε την απορροφητικότητα και την ένταση της εκπεμπόμενης ακτινοβολίας.
Η απορροφητικότητα (ή συντελεστής απορρόφησης) ενός σώματος, Aλ,Τ, για δεδομένο μήκος κύματος λ και δεδομένη απόλυτη θερμοκρασία Τ, είναι το κλάσμα της ισχύος που απορροφά το σώμα προς αυτήν που πέφτει πάνω του:
Ο συντελεστής απορρόφησης είναι καθαρός αριθμός, και για διάφορα σώματα παίρνει τιμές από 0 έως 1. Η τιμή του είναι 0 για το απολύτως λευκό σώμα (ή για τον τέλειο ανακλαστήρα - το ιδανικό κάτοπτρο. Η απολύτως λευκή επιφάνεια διαχέει ομοιογενώς προς όλες τις κατευθύνσεις τις προσπίπτουσες ακτίνες, ενώ το ιδανικό κάτοπτρο τις ανακλά σε κατεύθυνση που προσδιορίζεται από τη γωνία πρόσπτωσης) και 1 για το ιδανικό μέλαν σώμα.
Η συνάρτηση φασματικής κατανομής της αφετικής ικανότητας Ιλ,Τ ή η ένταση της ακτινοβολίας που εκπέμπει ένα σώμα με μήκη κύματος μεταξύ λ και λ+Δλ και δεδομένη απόλυτη θερμοκρασία Τ, είναι η ισχύς που εκπέμπει η μονάδα επιφάνειας του σώματος ανά Δλ στην περιοχή πλησίον του λ:
Έστω ότι διαθέτουμε ένα πλήθος σωμάτων με διαφορετική απορροφητικότητα Aλ,Τ (μεταξύ των σωμάτων αυτών το ιδανικό μέλαν σώμα και το ιδανικό λευκό σώμα). Θερμαίνουμε τα σώματα στην ίδια θερμοκρασία Τ.
Τότε σύμφωνα με το νόμο του Kirchhoff, τα σώματα δεν θα εκπέμπουν την ίδια ακτινοβολία: το φωτεινότερο θα είναι το ιδανικό μέλαν σώμα, ενώ το ιδανικό λευκό σώμα θα είναι απολύτως σκοτεινό. Μπορούμε για το ιδανικό μέλαν σώμα να συμβολίσουμε την απορροφητικότητα και την ένταση εκπομπής με ιδιαίτερα σύμβολα:
Είναι σημαντικό ότι το ιδανικό μέλαν σώμα όχι μόνο εκπέμπει τη μέγιστη ακτινοβολία σε δεδομένη θερμοκρασία, αλλά επιπλέον χαρακτηρίζεται από μια αυστηρά καθορισμένη φασματική σύνθεση. Με άλλα λόγια , η iλ,Τ είναι μια οικουμενική συνάρτηση των λ και Τ. Σύμφωνα με τα παραπάνω, ο νόμος του Kirchhoff μπορεί να γραφεί ως εξής:
Έγιναν πολλές προσπάθειες για να υπολογιστεί η συνάρτηση iλ,Τ θεωρητικά. Τελικά, όπως θα δούμε στη συνέχεια, το κατάφερε ο Max Planck, το 1900:

όπου c η ταχύτητα του φωτός στο κενό, k η σταθερά Boltzmann και h η σταθερά Planck.
Όταν η θερμοκρασία T ενός σώματος διατηρείται σταθερή, τα μεγέθη A, I και i εξαρτώνται μόνον από το μήκος κύματος λ, οπότε μπορούμε να τα συμβολίζουμε με Αλ και iλ.
Στο παρακάτω σχήμα φαίνεται η γραφική παράσταση της συνάρτησης του Planck για δυο θερμοκρασίες Τ1=2000Κ, Τ2=3000Κ.
Παρόμοιο (σε διαφορετική κλίμακα) είναι και το επόμενο σχήμα....