Τετάρτη, 31 Αυγούστου 2011

Υπερίωνας, ένας δορυφόρος του Κρόνου σαν πέτρα που κυλά

Υπερίωνας, ένας δορυφόρος του Κρόνου σαν πέτρα που κυλά
H εικόνα ελήφθη στις 25 Αυγούστου από απόσταση 25.000 χιλιομέτρων   (Φωτογραφία:  NASA/JPL/Space Science Institute )
Ουάσινγκτον

Το διαστημικό σκάφος Cassini της NASA μετέδωσε νέα πορτρέτα του Υπερίωνα, ενός μικρού φεγγαριού που περιστρέφεται χαοτικά καθώς γυροφέρνει τον γιγάντιο Κρόνο.

Γεμάτη κρατήρες από την πρόσκρουση αστεροειδών, η επιφάνεια του Υπερίωνα μοιάζει με κοσμική ελαφρόπετρα.

Ο δορυφόρος, με διάμετρο μόλις 270 χιλιόμετρα, παίρνει το όνομά του από τον μυθολογικό Τιτάνα που είχαν πατέρα ο Ήλιος, η Σελήνη και η Ηώς.

Οι νέες εικόνες ελήφθησαν στις 25 Αυγούστου, ενώ το Cassini περνούσε από απόσταση 25.000 χιλιομέτρων.

Το μικρό σώμα περιστρέφεται με απρόβλεπτο τρόπο καθώς «κατρακυλά» στην τροχιά του γύρω από τον αέριο πλανήτη, αναφέρει ανακοίνωση της NASA.

Η χαοτική αυτή περιστροφή δεν επέτρεπε στους επιστήμονες να προβλέψουν τι θα αντίκριζε η κάμερα του Cassini.

Το κοντινό πέρασμα του σκάφους επέτρεψε τη χαρτογράφηση της επιφάνειας, καθώς και τη βελτίωση των χρωματικών μετρήσεων, από τις οποίες μπορεί να προκύψουν στοιχεία για την εσωτερική σύσταση του δορυφόρου.

Η σημαντική αποστολή Cassini της NASA αναχώρησε το 1997 και έφτασε στο σύστημα του Κρόνου το 2004.

Χάρη στις παρατηρήσεις του σκάφους, ο αριθμός των γνωστών δορυφόρων του Κρόνου αυξήθηκε στους 62.

Πηγή: Newsroom ΔΟΛ  in.gr

Πυρηνικά εργοστάσια «τσέπης» στο Διάστημα;

Για να τροφοδοτήσουν τα σκάφη και τις συσκευές τους, οι αστροναύτες χρησιμοποιούν σήμερα ηλιακά κύτταρα, τα οποία μετατρέπουν το φως σε ενέργεια, ωστόσο στο Διάστημα οι πηγές φωτός δεν είναι πάντοτε διαθέσιμες ή αξιόπιστες, σε αντίθεση με ένα τέτοιο σύστημα. «Η μεγαλύτερη διαφορά μεταξύ των φωτοβολταϊκών και των πυρηνικών αντιδραστήρων είναι ότι οι τελευταίοι μπορούν να παράγουν ενέργεια σε οποιοδήποτε περιβάλλον», εξηγεί ο επικεφαλής του προγράμματος Τζέιμς Ουέρνερ.
Ερευνητές που εργάζονται στο Εθνικό Εργαστήριο του αμερικανικού υπουργείου Ενέργειας, στο Αϊνταχο, σχεδίασαν πυρηνικό αντιδραστήρα σε μέγεθος... βαλίτσας, ο οποίος μπορεί να καλύψει τις ενεργειακές ανάγκες έως και οκτώ νοικοκυριών.
Χάρη στο μέγεθος και στην ανθεκτικότητά του, αυτός ο αντιδραστήρας σχάσης θα μπορούσε κάποτε να χρησιμοποιηθεί όχι μόνο εδώ στη Γη, αλλά και στη Σελήνη, στον Άρη ή οπουδήποτε η NASA αποφάσιζε ότι θέλει να παράγει ενέργεια.
Παρότι τα περισσότερα πυρηνικά εργοστάσια παράγουν εκατοντάδες ή χιλιάδες μεγαβάτ ηλεκτρικού ρεύματος, αυτή η φορητή γεννήτρια θα περιοριζόταν σε μόλις 40 κιλοβάτ, όμως το σχήμα της την καθιστά ιδανική για τις συνθήκες που επικρατούν στο Διάστημα: εκτός από μικρή, είναι ευέλικτη και θα μπορούσε να τοποθετηθεί, για παράδειγμα, σε κρατήρες ή σπήλαια. Είναι επίσης πολύ ελαφριά, κάτι απαραίτητο ώστε να λειτουργήσει χωρίς προβλήματα στο Διάστημα, σύμφωνα με τους ειδικούς.
Η αμερικανική διαστημική υπηρεσία έχει ήδη σκεφτεί τρόπους αξιοποίησης του αντιδραστήρα. Θα μπορούσε, μεταξύ άλλων, να τροφοδοτεί γεννήτριες οξυγόνου και υδρογόνου ή να χρησιμοποιείται για την φόρτιση συσκευών για επανδρωμένα ή μη επανδρωμένα ερευνητικά οχήματα. Η ομάδα του Εθνικού Εργαστηρίου σκοπεύει να κατασκευάσει ένα πρωτότυπο του μίνι-αντιδραστήρα για να τον δοκιμάσει μέσα στο 2012.
Για να τροφοδοτήσουν τα σκάφη και τις συσκευές τους, οι αστροναύτες χρησιμοποιούν σήμερα ηλιακά κύτταρα, τα οποία μετατρέπουν το φως σε ενέργεια, ωστόσο στο Διάστημα οι πηγές φωτός δεν είναι πάντοτε διαθέσιμες ή αξιόπιστες, σε αντίθεση με ένα τέτοιο σύστημα. «Η μεγαλύτερη διαφορά μεταξύ των φωτοβολταϊκών και των πυρηνικών αντιδραστήρων είναι ότι οι τελευταίοι μπορούν να παράγουν ενέργεια σε οποιοδήποτε περιβάλλον», εξηγεί ο επικεφαλής του προγράμματος Τζέιμς Ουέρνερ. «Η τεχνολογία σχάσης δεν εξαρτάται από την ηλιοφάνεια, γεγονός που την καθιστά ικανή να παράγει μεγάλες και σταθερές ποσότητες ενέργειας κατά τη διάρκεια της νύχτας ή σε αντίξοα περιβάλλοντα, όπως της Σελήνης και του Αρη».
Επιπλέον, απαντώντας σε όσους βιαστούν να διατυπώσουν αμφιβολίες για την ασφάλεια αυτών των αντιδραστήρων, οι ερευνητές διαβεβαιώνουν ότι δεν συνιστούν απειλή για τους χρήστες τους. «Δεν θα υπήρχε ο κίνδυνος τήξης πυρήνων», λέει ο Ουέρνερ. «Λόγω των χαμηλών επιπέδων ενέργειας, το σύστημα είναι πολύ ασφαλές και, ακόμη και σε περίπτωση διακοπής ρεύματος, ο ίδιος ο αντιδραστήρας απλώς θα έπαυε να λειτουργεί».
Το ερώτημα είναι πότε και πώς οι ερευνητές θα έχουν την ευκαιρία να δοκιμάσουν την εφεύρεσή τους σε πραγματικές συνθήκες, μετά το τέλος του προγράμματος διαστημικών λεωφορείων της NASA. Ο Τζέιμς Ουέρνερ πάντως εμφανίζεται αισιόδοξος ότι, όταν η ομάδα κατασκευάσει το πρωτότυπό της, θα της δοθεί η ευκαιρία να το στείλει στο Διάστημα προκειμένου να δείξει ότι «αυτή η τεχνολογία είναι έτοιμη για χρήση, οικονομική και ασφαλής».

Πηγή: Ναυτεμπορική

Διαστημικές βόλτες με...αερόστατο

Διαστημικές βόλτες με...αερόστατο 

Λονδίνο

Στο τελικό στάδιο κατασκευής είναι ένα αερόστατο το οποίο θα μπορεί να μεταφέρει τους επιβάτες του σε ύψος 35 χιλιομέτρων. Η βόλτα θα διαρκεί τρεις ώρες και οι επιβάτες του αερόστατου θα μπορούν να απολαύσουν την θέα της Γης από την στρατόσφαιρα, να δουν άστρα στο φως της ημέρας αλλά και να βρεθούν σε θέσεις όπου θα δουν τον Ήλιο να ανατέλλει πάνω από τον πλανήτη.

Το αερόστατο

Το αερόστατο κατασκευάζει η ισπανική εταιρία Zero 2 Infinity και ήδη βρίσκεται σε φάση δοκιμών. Τα στελέχη της εταιρίας εκτιμούν ότι θα είναι έτοιμο να δεχτεί τους πρώτους επιβάτες σε δύο χρόνια. Το Bloon είναι ένα τεράστιο μπαλόνι με διάμετρο 140 μέτρα που περιέχει αέριο ήλιο και σε αυτό δεν είναι δεμένο το παραδοσιακό «καλάθι» των συμβατικών αεροστάτων αλλά μια κάψουλα με χωρητικότητα έξι ατόμων δύο εκ των οποίων είναι οι χειριστές του Bloon.

Διαστημική σουίτα

Στο εσωτερικό της κάψουλας θα επικρατούν θερμοκρασίες δωματίου και είναι έτσι σχεδιασμένη ώστε οι επιβάτες να απολαύσουν με τον καλύτερο δυνατό τρόπο την βόλτα τους πάνω από την Γη. Θα μπορούν να παρακολουθούν άνετα και με ελαφρύ ντύσιμο (ακόμη και με κοντομάνικα) την εντυπωσιακή θέα καταναλώνοντας εδέσματα και ποτά. Μάλιστα η εταιρία σχεδιάζει να προσφέρει στους επιβάτες γεύματα που έχουν βραβευτεί με αστέρια Michelin.

Κατά την διαδικασία της επιστροφής το μπαλόνι θα αποσπάται από την κάψουλα από την οποία θα ξεδιπλώνεται ένα μεγάλο αλεξίπτωτο που θα την μεταφέρει με ασφάλεια πίσω στην Γη. Βέβαια σε πρώτη τουλάχιστον φάση η βόλτα με το Bloon θα είναι προσιτή μόνο για τους λάτρεις του διαστήματος που διαθέτουν πολύ φουσκωμένα πορτοφόλια αφού μια θέση στην κάψουλα θα κοστίζει 110 χιλιάδες ευρώ.

Πηγή: Βήμα Science 

Τρίτη, 30 Αυγούστου 2011

Το πρώτο μοντέλο της γέννησης του Γαλαξία

 Το πρώτο μοντέλο της γέννησης του Γαλαξία 
Αριστέρα η προσομοίωση του Γαλαξία με τα αέρια σε κόκκινο και τα άστρα σε γαλάζιο χρώμα. Δεξιά μια φωτογραφία του γαλαξία Μ74 «χρωματισμένη» με τα αέρια σε κόκκινο και τα άστρα σε γαλάζιο. Οι σπειροεδείς βραχίονες αερίων είναι εμφανείς και στις δυο απεικονίσεις. Credit: Image courtesy of University of Zuric.
Ουάσινγκτον

Ενα μοντέλο που αναπαριστά τον σχηματισμό του Γαλαξία δεν είναι κάτι απλό. Εδώ και δυο δκεαετίες 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.
Η προσομοίωσή τους, εκτός του ότι επιβεβαιώνει τις γνώσεις μας στην Αστροφυσική, προσφέρει μια νέα ματιά στις πρώτες στιγμές της διαστημικής μας «περιφέρειας» και δίνει καινούργιες πληροφορίες για τα χαρακτηριστικά της.

Το πρώτο ρεαλιστικό μοντέλο

Το πρώτο ρεαλιστικό μοντέλο του σχηματισμού σπειροειδών γαλαξιών αναπτύχθηκε από μια ομάδα ερευνητών με επικεφαλής τον Λούσιο Μάγερ, αστροφυσικό του Πανεπιστημίου της Ζυρίχης, και τον Πιέρο Μεντάου, αστρονόμο του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνιας στη Σάντα Κρους. Δημοσιεύτηκε στην επιθεώρηση «Astrophysical Journal».
Η προσομοίωση είναι εξαιρετικά σύνθετη και αναπαριστά έναν σπειροειδή γαλαξία παρόμοιο με τον δικό μας ενώ σχηματίζεται χωρίς εξωτερική παρέμβαση. Ονομάζεται «Ερις» _ προς τιμήν της θεάς της διχόνοιας, εξ αιτίας των πολυετών αντιπαραθέσεων των θεωρητικών γύρω από τον σχηματισμό των γαλαξιών αυτού του είδους _ και μας μεταφέρει πολύ πίσω στον χρόνο, σε λιγότερο από ένα εκατομμύριο έτη μετά τη Μεγάλη Εκρηξη.
Οι προσομοιώσεις του είδους δεν έχουν κανένα νόημα αν δεν αναπαριστούν την πραγματικότητα λαμβάνοντας υπ’ όψη τους νόμους και τις διαδικασίες της Φυσικής. Οι προηγούμενες προσπάθειες που είχαν γίνει ως τώρα παρουσίαζαν ελλείψεις σε μερικά σημεία. Το μοντέλο της ομάδας των πανεπιστημίων της Ζυρίχης και της Καλιφόρνιας δεν παρουσιάζει κανένα «ψεγάδι» και αποτελεί την απόλυτη απόδειξη ότι οι γνώσεις και οι θεωρίες που χρησιμοποιήθηκαν για την ανάπτυξή του είναι σωστές.

Πηγή: Βήμα Science


Το τέλος της υπερσυμμετρίας;

Η υπερσυμμετρία δεν έχει δώσει δείγματα ζωής ούτε στο ATLAS _ από όπου η σύγκρουση που απεικονίζεται εδώ _ ούτε στο Beauty ούτε στα άλλα πειράματα που την αναζητούν στον LHC του CERN. Credit: ATLAS team.
Βομβάη

Τα περιθώρια για τη θεωρία της υπερσυμμετρίας στενεύουν πλέον ασφυκτικά καθώς τα πειράματα που διεξάγονται στον Μεγάλο Επιταχυντή Αδρονίων (LHC) του Ευρωπαϊκού Κέντρου Πυρηνικών Ερευνών στη Γενεύη δεν έχουν ανιχνεύσει ως τώρα κανένα σημείο … ζωής της. 
Η μέχρι τώρα άκαρπη αναζήτηση δειγμάτων ύπαρξης του μποζονίου Χιγκς και των άλλων υπερσυμμετρικών σωματιδίων ενδέχεται να καταφέρει θανάσιμο πλήγμα στη συγκεκριμένη θεωρία η οποία, αν και πειραματικά αναπόδεικτη, πρόσφερε ως τώρα την απάντηση σε θεμελιώδη κενά της Φυσικής.
Όταν τα πειράματα στον LHC ξεκινούσαν, η επιστημονική κοινότητα είχε δώσει στην πολυπόθητη απόδειξη προθεσμία ως το 2012. Ήδη ωστόσο κάποιοι σκεπτικιστές _ και όχι μόνο _ αρχίζουν να μιλούν για το τέλος μιας πραγματικά ωραίας θεωρίας.
Η υπερσυμμετρία προβλέπει την ύπαρξη μυστηριωδών υπέρ-συνεταίρων

Σε πολύ δύσκολη θέση

Τα δεδομένα του LHC Beauty (LHCb), ενός από τα τέσσερα βασικά πειράματα που διεξάγονται στον επιταχυντή, παρουσιάστηκαν στο συνέδριο Lepton Photon στη Βομβάη και δεν αφήνουν περιθώρια για παρερμηνείες. «Φέρνουν πραγματικά την υπερσυμμετρία σε πολύ δύσκολη θέση» όπως παραδέχθηκε η εκπρόσωπος του πειράματος Τάρα Σιαρς του Πανεπιστημίου του Λίβερπουλ.

Η απλούστερη εκδοχή της θεωρίας, η οποία διατυπώθηκε πριν από δυο δεκαετίες, προβλέπει ότι εκτός από τα γνωστά υποατομικά σωματίδια υπάρχουν παρόμοια «υπερσωματίδια» με ελαφρώς διαφορετικά χαρακτηριστικά. Το πείραμα Beauty είχε ως στόχο την έμμεση απόδειξή της μέσω της ανίχνευσης μεταβολών στην κατάρρευση των μεσονίων β οι οποίες θα μαρτυρούσαν τη ύπαρξη των υπερσυμμετρικών σωματιδίων.
Οι μεταβολές αυτές δεν ανιχνεύθηκαν και το γεγονός, σε συνδυασμό με την αποτυχία των δυο άλλων βασικών πειραμάτων του LHC να εντοπίσουν άμεσα τα υπερσωματίδια, δυσκολεύει ιδιαίτερα τα πράγματα για την υπερσυμμετρία..

«Υπερθάνατος» ή κενά στην κατανόηση;

Η ανακοίνωση των αποτελεσμάτων έγινε δεκτή με μεγάλη απογοήτευση από την επιστημονική κοινότητα. Κάποιοι μιλούν για το ολοκληρωτικό τέλος της θεωρίας άλλοι όμως αντιτάσσουν ότι ίσως δεν έχουμε κατανοήσει πλήρως τη θεωρία επισημαίνοντας ότι οι πιο σύνθετες εκδοχές της δεν έχουν ακόμη εξεταστεί πειραματικά. Όλοι πάντως συμφωνούν ότι, αν υπήρχε κάποιο στοιχείο υπέρ της, αυτό θα έπρεπε ως τώρα να έχει φανεί στα πειράματα.
«Το γεγονός ότι δεν έχουμε δει ως τώρα κανένα στοιχείο μας λέει είτε ότι υπάρχουν κενά στην κατανόησή μας ή ότι η υπερσυμμετρία είναι λίγο διαφορετική από ό,τι νομίζαμε ή ενδεχομένως  και ότι δεν υπάρχει καθόλου» δήλωσε στο BBC ο Τζόρνταν Νας του Imperial College, ο οποίος εργάζεται σε ένα από τα πειράματα.
Από την πλευρά του ο Τζόζεφ Λύκεν του εργαστηρίου Fermilab του Σικάγου _ όπου κατά σύμπτωση αυτές τις ημέρες διεξάγεται το ετήσιο συνέδριο των θεωρητικών της υπερσυμμετρίας _ δήλωσε απογοητευμένος. «Υπάρχει μια αυξανόμενη ανησυχία στις συζητήσεις μας» είπε. «Είναι μια όμορφη ιδέα. Εξηγεί τη σκοτεινή ύλη, εξηγεί το μποζόνιο Χιγκς, εξηγεί ορισμένες πλευρές της Κοσμολογίας. Αυτό όμως δεν σημαίνει και ότι είναι σωστή. Ίσως θα πρέπει να αρχίσουμε από την αρχή και να βρούμε μια νέα κατεύθυνση».
Συγκρούσεις ιόντων στο εσωτερικό του LHC θα έπρεπε να είχαν βρει κάποια στοιχεία της υπερσυμμετρίας μέχρι σήμερα

Πηγή: Βήμα Science     BBC Science

Δευτέρα, 29 Αυγούστου 2011

Αστροναύτες «γεωργοί» θα ταξιδέψουν στον Άρη

Αστροναύτες «γεωργοί» θα ταξιδέψουν στον Άρη 
Την δυνατότητα καλλιέργειας λαχανικών και φρούτων εντός του σκάφους από τους αστροναύτες που θα ταξιδέψουν στον Άρη μελετούν οι επιστήμονες
Η NASA συνεχίζει τον σχεδιασμό για την πρώτη επανδρωμένη αποστολή στον Άρη και στέλεχός της προτείνει μια λύση για το πρόβλημα της διατροφής των αστροναυτών. Υποστηρίζει ότι θα πρέπει να καλλιεργήσουν φρούτα και λαχανικά εντός του διαστημικού σκάφους με το οποίο θα ταξιδεύουν.

Το ταξίδι

Σύμφωνα με τον σχεδιασμό της NASA αν υπάρξει χρηματοδότηση και φυσικά δοθεί το πράσινο φως από τον Λευκό Οίκο μια επανδρωμένη αποστολή στον Άρη μπορεί να γίνει μέσα στα επόμενα 15-20 χρόνια. Με την υπάρχουσα τεχνολογία το ταξίδι στον Άρη θα διαρκέσει έξι μήνες άρα αν για παράδειγμα, οι αστροναύτες παραμείνουν για εξερεύνηση και πειράματα στον κόκκινο πλανήτη τρεις μήνες η αποστολή θα διαρκέσει συνολικά ενάμιση έτος.

Οι δυσκολίες και τα εμπόδια είναι φυσικά πολλά αφού οι αστροναύτες θα παραμείνουν για πολύ χρόνο στο διάστημα. Υπάρχουν ζητήματα που αφορούν την φυσική κατάσταση των αστροναυτών, την υγεία τους, την ψυχολογία τους και φυσικά την διατροφή τους. Υπάρχουν πολλές σκέψεις και ιδέες για το πώς θα οργανωθεί η αποστολή και πώς θα αντιμετωπιστούν όλες οι παράμετροι της.

Διαστημικές καλλιέργειες

Μιλώντας στο ετήσιο συνέδριο της Αμερικανικής Ένωσης Χημείας η Μάγια Κούπερ επιστήμονας στο Εργαστήριο Συστημάτων Διαστημικών Τροφών της NASA ανέφερε ότι εκείνη και οι συνάδελφοι της εξετάζουν την πιθανότητα ανάπτυξης ενός βιοαναγεννητικού συστήματος που ανάμεσα στις διάφορες εφαρμογές και λειτουργίες του θα επιτρέπει την καλλιέργεια λαχανικών και φρούτων εντός του διαστημοπλοίου.

Σύμφωνα με τους ειδικούς η καλλιέργεια λαχανικών και φρούτων θα έχει πολλαπλά οφέλη για τους αστροναύτες αφού εκτός από να παρέχει φρέσκες και υγιεινές τροφές στους αστροναύτες θα βελτιώνει την ποιότητα του αέρα εντός του σκάφους αφού θα παράγεται οξυγόνο ενώ θα υπάρχει απορρόφηση του διοξειδίου του άνθρακα.

Επιπλέον ένα προηγμένο σύστημα καλλιέργειας κρίνεται ιδανικό αφού θα πιάνει μικρό χώρο ενώ δεν θα χρειάζεται ιδιαίτερη φροντίδα ώστε να αποσπάται η προσοχή των αστροναυτών από τις άλλες υποχρεώσεις και εργασίες τους.

Οι επιστήμονες της NASA έχουν μάλιστα δημιουργήσει μια λίστα με διάφορα λαχανικά φρούτα τα χαρακτηριστικά των οποίων είναι συμβατά με την καλλιέργεια εντός ενός διαστημικού σκάφους. Ανάμεσα τους είναι τα μαρούλια, το σπανάκι, οι τομάτες, τα καρότα, τα φρέσκα κρεμμύδια, τα ραπανάκια, οι πιπεριές, τα λάχανα και οι φράουλες.

Πηγή : Βήμα Science

Επτά «θεωρίες του παντός»: Γνωρίζοντας το μυαλό του Θεού

Επτά «θεωρίες του παντός»: Γνωρίζοντας το μυαλό του Θεού
Μπαίνοντας μέσα στο μυαλό του Θεού (Image: John Lund/Getty)
 Η «θεωρία των πάντων» είναι ένα από τα πιο αγαπημένα όνειρα της επιστήμης ή το Ιερό Δισκοπότηρο όλων των φυσικών. Αν βρεθεί ποτέ, θα περιγράφει τη λειτουργία του Σύμπαντος στο πιο θεμελιώδες επίπεδο και, επομένως, θα περικλείει όλη την γνώση μας για τη φύση. Θα απαντά, επίσης, σε κάποια διαρκή αινίγματα, όπως τι είναι η σκοτεινή ύλη, η αιτία που ρέει ο χρόνος σε μία μόνο κατεύθυνση και το πώς λειτουργεί η βαρύτητα. Ο Stephen Hawking είπε κάποτε ότι μια τέτοια θεωρία θα είναι "ο τελικός θρίαμβος της ανθρώπινης λογικής – και από τότε θα πρέπει να γνωρίζουμε το μυαλό του Θεού".
Όμως, οι θεολόγοι για καιρό ακόμα δεν θα χάνουν τον ύπνο τους. Παρά τις προσπάθειες δεκαετιών για την ενοποίηση όλων των θεωριών, η πρόοδος ήταν αργή. Αντί για μία ή δύο αντίπαλες θεωρίες οι οποίες βάσιμα μπορεί να αξιολογηθούν βάσει αποδεικτικών στοιχείων, υπάρχουν πολλές υποψήφιες θεωρίες των πάντων, αλλά με λίγες πολύτιμες ενδείξεις για το ποια (αν υπάρχουν) θα μπορούσε να αποδειχθεί σωστή.


Εδώ υπάρχει ένας σύντομος οδηγός για τις έξι θεωρίες:

 

1.Θεωρία χορδών

Πάνω: ένας χώρος Calabi-Yau είναι από τις πιο ελπιδοφόρες υποψήφιες θεωρίες για τα πληθωριστικά μοντέλα της θεωρίας χορδών
Είναι ίσως η πιο γνωστή θεωρία των πάντων, και αυτή που έχει μελετηθεί πιο πολύ. Αφήνει να εννοηθεί ότι τα θεμελιώδη σωματίδια που παρατηρούμε στην πραγματικότητα δεν είναι καθόλου σωματίδια, αλλά μικροσκοπικές χορδές που ανάλογα με τον τρόπο ταλάντωσης τους, παίρνουν τη μορφή των γνωστών σωματιδίων.
Επιπλέον, τα μαθηματικά της θεωρίας χορδών επικαλούνται πρόσθετες χωρικές διαστάσεις, τις οποίες οι άνθρωποι δεν μπορούν να βιώσουν άμεσα. Μπορεί να είναι ριζοσπαστικές προτάσεις, αλλά πολλοί θεωρητικοί βρίσκουν την προσέγγιση των χορδών κομψή, και μάλιστα έχουν προτείνει πολυάριθμες παραλλαγές της βασικής θεωρίας, που φαίνεται να λύνουν κάποια κοσμολογικά αινίγματα. Ωστόσο, έχουν δύο μεγάλες προκλήσεις να ξεπεράσουν εάν θέλουν να πείσουν την υπόλοιπη επιστημονική κοινότητα ότι η θεωρία χορδών είναι η καλύτερη υποψήφια για μια θεωρία των πάντων.
Πρώτον, οι θεωρητικοί των χορδών μέχρι τώρα αγωνίζονται να κάνουν νέες προβλέψεις που μπορούν να ελεγχθούν πειραματικά. Έτσι, η θεωρία χορδών παραμένει ακριβώς αυτό που λέει: μια θεωρία.
Δεύτερον, υπάρχουν πάρα πολλές παραλλαγές της θεωρίας, κάθε μία εκ των οποίων θα μπορούσε να είναι σωστή – που διαφέρουν λίγο μεταξύ τους. Για να λύσουν αυτό το πρόβλημα, μερικοί φυσικοί έχουν προτείνει ένα γενικότερο πλαίσιο που ονομάζεται Μ-θεωρία, η οποία ενοποιεί πολλές θεωρίες χορδών.
Όμως η τελευταία έχει και τα δικά της προβλήματα. Ανάλογα με τον τρόπο που αυτή θα συσταθεί, η Μ-θεωρία μπορεί να περιγράψει οποιαδήποτε από 10500 σύμπαντα. Μερικοί φυσικοί υποστηρίζουν ότι αυτό το τεράστιο νούμερο είναι απόδειξη ότι υπάρχουν πολλαπλά σύμπαντα, αλλά άλλοι πιστεύουν ότι αυτό σημαίνει απλώς ότι η θεωρία δεν είναι ελέγξιμη.

2. Κβαντική βαρύτητα βρόχων 
Ο ιστός του χώρου είναι ένα δίκτυο σπιν με γραμμές και κόμβους (τελείες). Ο μικρότερος όγκος 10-99 εκατοστά αντιστοιχεί σε ένα κόμβο που το φως θέλει χρόνο 10-43 δευτερόλεπτα για να τον διασχίσει. Μεταξύ των κόμβων και πάνω στις γραμμές τοποθετούνται σύμβολα που αναπαριστούν ή τις δυνάμεις της φύσης, όπως πχ η δύναμη της βαρύτητας, ή διάφορα σωματίδια που βρίσκονται εκεί. Η κίνηση σωματιδίων στο χώρο απεικονίζεται με αυτά τα σύμβολα να μετακινούνται με το μικρότερο δυνατό βήμα. Ο κβαντικός χωρόχρονος περιγράφεται από αντίστοιχα διαγράμματα, που ονομάζονται αφροί σπιν. 
 Αν και δεν είχε την ίδια προβολή στα μέσα ενημέρωσης, η κβαντική βαρύτητα βρόχων είναι μέχρι στιγμής ο μόνος πραγματικός αντίπαλος της θεωρίας χορδών.
Η βασική ιδέα είναι ότι ο χώρος δεν είναι συνεχής, όπως συνηθίζουμε να πιστεύουμε, αλλά είναι διαιρεμένος σε μικροσκοπικά κομμάτια πλάτους 10-35 μέτρα. Αυτά πάλι συνδέονται με δεσμούς για να κάνουν τον χώρο στη συνέχεια να τον αντιλαμβανόμαστε όπως τον ξέρουμε. Όταν αυτοί οι δεσμοί είναι πεπλεγμένοι σε πλεξούδες και κόμβους, παράγουν τα στοιχειώδη σωματίδια.
Η κβαντική βαρύτητα βρόχων έχει κάνει κάποιες δειλές προβλέψεις φαινομένων του πραγματικού κόσμου, και επίσης έχει ρίξει κάποιο φως στη γέννηση του σύμπαντος. Όμως, οι υποστηρικτές της μέχρι τώρα αγωνίζονται για να ενσωματώσουν την βαρύτητα στις θεωρίες τους. Και όπως με τη θεωρία χορδών, μια πραγματική πειραματική δοκιμή (έλεγχος) είναι ακόμα κάπως μακρινή.

 

3. Αιτιώδης δυναμικός τριγωνισμός ή CDT

Μικρά πλακίδια φτιάχνουν το Σύμπαν, όπως ακριβώς μπορείτε να κολλήσετε έξι ισόπλευρα τρίγωνα μαζί σε ένα σημείο για να κάνετε ένα τμήμα επίπεδου χώρου, έτσι και η θεωρία CDT μπορεί να παράγει επίπεδο, θετικά ή αρνητικά κυρτωμένο χωρόχρονο. Τα τρίγωνα αυτά δεν είναι φυσικά αντικείμενα. Αντίθετα, είναι ένα μαθηματικό και υπολογιστικό εργαλείο – που οδηγούν σε επιβλητικά αποτελέσματα για το σύμπαν μας.

Ο αιτιώδης δυναμικός τριγωνισμός φαίνεται αρκετά παρόμοιος με αυτόν της κβαντικής βαρύτητας βρόχων, με μια πρώτη ματιά. Ακριβώς όπως και η κβαντική βαρύτητα βρόχων σπάζει τον χώρο σε μικροσκοπικές «δομικές μονάδες», η CDT υποθέτει ότι ο χωροχρόνος είναι χωρισμένος σε μικρά δομικά στοιχεία – αλλά αυτή τη φορά τα κομμάτια είναι τεσσάρων διαστάσεων που λέγονται πενταχωρόνια (pentachorons).
Τα πενταχωρόνια μπορεί στη συνέχεια να κολλάνε μαζί για την δημιουργία ενός σύμπαντος μεγάλης κλίμακας – που αποδεικνύεται ότι έχει τρεις χωρικές διαστάσεις και μία διάσταση του χρόνου, όπως ακριβώς είναι στην πραγματικότητα και ο Κόσμος μας. Μέχρι στιγμής πάει καλά, αλλά υπάρχει ένα σημαντικό μειονέκτημα: Η CDT ως έχει αυτή τη στιγμή ,δεν μπορεί να εξηγήσει την ύπαρξη της ύλης.

 

4. Κβαντική Βαρύτητα Αϊνστάιν

Αυτή η ιδέα, που προτάθηκε αρχικά από τον Martin Reuter του Πανεπιστημίου του Mainz, παίρνει έναν μάλλον διαφορετικό δρόμο.
Ένας κομμάτι του προβλήματος για την ενοποίηση της βαρύτητας με την κβαντική μηχανική είναι τι συμβαίνει με την βαρύτητα στις μικρές κλίμακες. Όσο πιο κοντά είναι δύο αντικείμενα μεταξύ τους, τόσο ισχυρότερη είναι η βαρυτική
Ωστόσο, ο Reuter έχει βρει έναν τρόπο για να δημιουργήσει ένα «σταθερό σημείο»: μια απόσταση κάτω από την οποία η βαρύτητα σταματά να γίνεται ολοένα και πιο ισχυρή. Θα μπορούσε λοιπόν αυτή η ιδέα να βοηθήσει στην επίλυση του πιο πάνω προβλήματος, και να οδηγήσει σε μια κβαντική θεωρία της βαρύτητας.

 

5. Κβαντικό μοντέλο γραφημάτων

 Όλες οι παραπάνω θεωρίες υποθέτουν ότι υπάρχει τόσο ο χώρος όσο και ο χρόνος, και στη συνέχεια προσπαθούν να δημιουργήσουν το υπόλοιπο σύμπαν. Το κβαντικό μοντέλο γραφημάτων – το πνευματικό τέκνο της Φωτεινής Μαρκοπούλου του Ινστιτούτου Θεωρητικής Φυσικής Perimeter στο Waterloo του Καναδά – προσπαθεί να τα καταργήσει.
Όταν το σύμπαν δημιουργήθηκε στο big bang, λέει η Μαρκοπούλου, δεν υπήρχε ο χώρος όπως τον ξέρουμε. Αντίθετα, υπήρξε ένα αφηρημένο δίκτυο από «κόμβους» του χώρου, στον οποίο ο κάθε κόμβος συνδέεται με κάθε άλλο. Πολύ σύντομα στη συνέχεια, αυτό το δίκτυο κατέρρευσε και ορισμένοι από τους κόμβους απομακρύνθηκαν μακριά από κάθε άλλο, αποτελώντας το μεγάλο σύμπαν που βλέπουμε σήμερα.

 

6. Εσωτερική σχετικότητα

Αναπτύχθηκε από τον Olaf Dreyer του MIT (τον σύζυγο της Φωτεινής Μαρκοπούλου), και προσπαθεί να εξηγήσει πώς η γενική σχετικότητα θα μπορούσε να προκύψει σε ένα κβαντικό κόσμο.
Κάθε σωματίδιο στο σύμπαν έχει μια ιδιότητα που λέγεται "σπιν", η οποία μπορεί να θεωρηθεί κάτι σαν την στροφορμή των σωματιδίων όταν περιστρέφονται. Στο μοντέλο του Dreyer υπάρχει ένα σύστημα σπιν που υφίστανται ανεξάρτητα από την ύλη και είναι τοποθετημένα τυχαία. Όταν το σύστημα φθάσει σε μια κρίσιμη θερμοκρασία, τα σπιν ευθυγραμμίζονται και σχηματίζοντας ένα διατεταγμένο μοτίβο.
Όποιος πραγματικά ζει μέσα στο σύστημα των σπιν δεν θα τα δει. Όλοι αυτοί βλέπουν τα αποτελέσματά τους, που όπως έχει δείξει ο Dreyer θα περιλαμβάνει τον χωροχρόνο και την ύλη. Ο ίδιος ο Dreyer έχει, επίσης, καταφέρει να συλλάβει τη νευτώνεια βαρύτητα από το μοντέλο του: ωστόσο, η γενική σχετικότητα δεν έχει ακόμη εμφανιστεί σε αυτό το μοντέλο.

 

7. E8

 Η μαθηματική αυτή δομή βρέθηκε το 1887, αλλά κατανοήθηκε πλήρως από τους μαθηματικούς το 2007  μετά από δουλειά, που αν γραφεί σε μικρά γράμματα, θα μπορούσε να καλύψει μια επιφάνεια στο μέγεθος του Manhattan
Το 2007 ο φυσικός (και καμιά φορά σέρφερ) Garrett Lisi ανάγκασε τον κόσμο να ασχοληθεί μαζί του, γιατί μια κομψή συμμετρική μαθηματική δομή – η Ε8 – μπορεί τελικά να αποκαλύπτει τον σύνδεσμο ανάμεσα στη βαρύτητα και στις άλλες θεμελιώδεις δυνάμεις της φύσης. Αυτό προτείνει ο Garrett Lisi ένας αιρετικός φυσικός που ξοδεύει περισσότερο χρόνο πάνω στη σανίδα του σερφ παρά μπροστά στις εξισώσεις του.
Η αναστάτωση αυτή προκλήθηκε από ένα δημοσιευμένο άρθρο όπου συζητούσε το Ε8, ένα σύνθετο μαθηματικό μοντέλο οκτώ διαστάσεων με 248 σημεία. Ο Lisi έδειξε ότι τα διάφορα θεμελιώδη σωματίδια και οι γνωστές δυνάμεις της φυσικής θα μπορούσαν να τοποθετηθούν στα σημεία του μοτίβου Ε8, και ότι πολλές από τις αλληλεπιδράσεις τους, εν συνέχεια προκύπτουν φυσιολογικά.
Μερικοί φυσικοί επέκριναν έντονα την δημοσίευση, ενώ άλλοι το αντιμετώπισαν πιο προσεκτικά. Στα τέλη του 2008, δόθηκε επιχορήγηση στον Lisi για να συνεχίσει τις σπουδές του πάνω στο Ε8.

Πηγή: New Scientist                Μετάφραση : Physics 4u

Κυριακή, 28 Αυγούστου 2011

Σελήνη, η σωματοφύλακας της Γης

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
 Ένα 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. Μια σύγκρουση του Ουρανού με ένα άλλο σώμα θα άλλαζε τον άξονα του πλανήτη, αλλά θα άφηνε τους δορυφόρους του να περιφέρονται στο αρχικό ισημερινό επίπεδό του. Εν τούτοις οι δορυφόροι του Ουρανού περιφέρονται στο σημερινό ισημερινό επίπεδο του πλανήτη, γεγονός που σημαίνει ότι η αλλαγή του άξονα περιστροφής έγινε με αργό τρόπο, έτσι ώστε να «παρασυρθούν» μαζί και οι δορυφόροι του. Ο μόνος τρόπος για αργή μεταβολή του άξονα περιστροφής του Ουρανού είναι η συνεχής και ασθενής έλξη κάποιου άλλου σώματος, είτε ενός άλλου πλανήτη είτε ενός από τους δορυφόρους του. Η έλξη άλλου πλανήτη θα πρέπει να αποκλειστεί, επειδή είναι ικανή να αλλάξει τον άξονα ενός από τους μικρούς πλανήτες, π.χ. του Άρη ή του Ερμή, όχι όμως και του Ουρανού, που είναι ένας από τους τέσσερις μεγαλύτερους πλανήτες του ηλιακού συστήματος. Αρα μένει η περίπτωση της έλξης ενός δορυφόρου.
Ο Γάλλος αστρονόμος Ζακ Λασκάρ και η ομάδα του έδειξαν ότι η παρουσία ενός μεγάλου δορυφόρου σε μεγάλη απόσταση από τον Ουρανό μπορεί να ερμηνεύσει την «παράξενη» θέση του άξονα του πλανήτη, τέτοιος δορυφόρος όμως δεν παρατηρείται σήμερα. Ο Λασκάρ και η ομάδα του υποστηρίζουν ότι ο δορυφόρος αυτός, αφού μετακίνησε τον άξονα περιστροφής του Ουρανού, αποσπάστηκε από τον μητρικό πλανήτη κατά τη διάρκεια του όψιμου σφοδρού βομβαρδισμού, όταν οι μεγάλοι πλανήτες του ηλιακού συστήματος σχεδόν συγκρούστηκαν μεταξύ τους. Το πρόβλημα με αυτό το σενάριο είναι ότι ο δορυφόρος αυτός θα έπρεπε να περιφέρεται σε απόσταση 50 φορές την ακτίνα του Ουρανού και να έχει μάζα το 1/100 της μάζας του πλανήτη. Ωστόσο ο πιο απομακρυσμένος δορυφόρος του Ουρανού περιφέρεται μόνο στη μισή απόσταση και έχει μάζα μόλις το ένα εκατοντάκις χιλιοστό του πλανήτη. Σαν να μην έφτανε αυτό, το σενάριο κάνει και την επιπλέον υπόθεση ότι αρχικά η τροχιά του Ουρανού είχε αφύσικα μεγάλη κλίση ως προς το μέσο επίπεδο των τροχιών των υπολοίπων πλανητών. Για τους παραπάνω λόγους οι περισσότεροι αστρονόμοι δεν δέχονται σήμερα την ερμηνεία του Λασκάρ. Πρόσφατα διατυπώθηκε η άποψη ότι το σενάριο της σύγκρουσης είναι συμβατό με το επίπεδο των τροχιών των δορυφόρων του Ουρανού, αν η σύγκρουση είχε συμβεί πριν από τη δημιουργία των δορυφόρων. Με τον έναν ή τον άλλον τρόπο φαίνεται ότι το μυστήριο του άξονα του Ουρανού παραμένει ακόμη άλυτο. Τουλάχιστον όμως τα μέχρι στιγμής αποτελέσματα δείχνουν ότι ένα παρόμοιο σενάριο δεν μπορεί να ισχύσει για τη Γη, η οποία έχει έναν μόνο δορυφόρο: τη Σελήνη. Η επίδρασή της στον πλανήτη μας είναι πολύ καλά γνωστή και δεν είναι ικανή να αλλάξει τη θέση του άξονά του. Μάλιστα η Σελήνη όχι μόνο δεν μπορεί να αλλάξει τη διεύθυνση του άξονα της Γης, αλλά μας προφυλάσσει και από τον δεύτερο τρόπο μετάθεσης του άξονα ενός πλανήτη, δηλαδή την έλξη των άλλων πλανητών. Με άλλα λόγια αποδεικνύεται ότι η Σελήνη δεν είναι δορυφόρος της Γης μόνο με την αστρονομική έννοια της λέξης. Είναι δορυφόρος και με την αρχική έννοιά της, δηλαδή ένας υπηρέτης που μετά-φέρει το δόρυ του πολεμιστή. Με άλλα λόγια, είναι η σωματοφύλακάς της.

Του  Χάρη Βάρβογλη καθηγητή του Τμήματος Φυσικής του ΑΠΘ

Πηγή : Βήμα Science

Σε εκατό χρόνια ο άνθρωπος θα κατορθώσει να εποικίσει τα αστέρια

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;
Πηγή : Τα Νέα 

Σάββατο, 27 Αυγούστου 2011

Ένας δεύτερος Αμαζόνιος φαίνεται ότι κυλά κάτω από τη Βραζιλία

Ένας δεύτερος Αμαζόνιος φαίνεται ότι κυλά κάτω από τη Βραζιλία 
Όπως ο Αμαζόνιος στην εικόνα, ο ποταμός «Άμζα» κυλά προς τα ανατολικά και χύνεται στον Ατλαντικό   (Φωτογραφία:  Associated Press )
Ρίο ντε Ζανέιρο
Ένα υπόγειο ποτάμι, που ρέει αργά σε βάθος τεσσάρων χιλιομέτρων μέσα στο υπέδαφος, κρύβεται κάτω από το τροπικό υγρό δάσος του Αμαζονίου, ανακοίνωσαν Βραζιλιάνοι ερευνητές. Ο υπόγειος ποταμός «Άμζα» φαίνεται ότι έχει το ίδιο μήκος με τον Αμαζόνιο και ακολουθεί περίπου την ίδια πορεία.

Το νέο ποτάμι πήρε το όνομα του Βαλία Άμζα, γεωλόγου του Εθνικού Παρατηρητηρίου της Βραζιλίας, ο οποίος εντόπισε πρώτος τις ενδείξεις για την ύπαρξη αυτού του υδάτινου δρόμου.

Η ανακάλυψη ανακοινώθηκε σε συνέδριο της Γεωφυσικής Εταιρείας της Βραζιλίας που πραγματοποιήθηκε στο Ρίο ντε Ζανέιρο. Οι ερευνητές δεν διευκρίνισαν αν έχουν υποβάλει τη μελέτη για έλεγχο και δημοσίευση σε επιστημονική επιθεώρηση.

Όπως ανέφερε ο Χάμζα, η ανακάλυψη του ποταμού βασίστηκε στη μελέτη των θερμοκρασιακών διακυμάνσεων μέσα σε 241 ανενεργές γεωτρήσεις πετρελαίου της Petrobras, της βραζιλιάνικης κρατικής εταιρείας πετρελαίου.

Τα θερμικά δεδομένα που προσέφερε η εταιρεία επέτρεψαν τη μελέτη της κίνησης του νερού, περίπου 4.000 μέτρα κάτω από τον ίδιο τον Αμαζόνιο.

Όπως και ο υπέργειος ξάδελφός του, ο Χάμζα έχει μήκος περίπου 6.000 χιλιόμετρα, ρέει προς τα ανατολικά και χύνεται στον Ατλαντικό.

Δεν σχηματίζει όμως δέλτα, αφού αδειάζει τα νερά του στον ωκεανό σε μεγάλο βάθος.

Σύμφωνα με τους ερευνητές, «είναι πιθανό ότι αυτό το ποτάμι ευθύνεται για τα χαμηλά επίπεδα αλατότητας στα νερά [του ωκεανού] στις εκβολές του Αμαζονίου.

Πηγή : in.gr  Newsroom ΔΟΛ, με πληροφορίες από Associated Press

Σουπερνόβα σε απόσταση αναπνοής από τη Γη

 Σουπερνόβα σε απόσταση αναπνοής από τη Γη 
Η έκρηξη βρίσκεται σε εξέλιξη και μπορεί να είναι ορατή με ερασιτεχνικά τηλεσκόπια
Η έκρηξη του PTF11kly συντελείται αυτή τη στιγμή κοντά στη Γη προσφέροντας θεαματικές εικόνες. Δεν ξέρουμε ακόμη αν τα υπολείμματά του θα είναι εξίσου γοητευτικά με αυτά του Νεφελώματος του Καρκίνου, του υπολείμματος σουπερνόβα που απεικονίζεται στη φωτογραφία. Credit : NASA/STScI
 Ουάσινγκτον

Τις επόμενες ημέρες και ιδιαίτερα στις αρχές του Σεπτεμβρίου στρέψτε το τηλεσκόπιό σας προς τον ουρανό. Θα έχετε ίσως τη σπάνια ευκαιρία να παρακολουθήσετε ένα από τα πιο θεαματικά φαινόμενα στο Σύμπαν _ την έκρηξη ενός σουπερνόβα.
Ο σουπερνόβα ανιχνεύθηκε από τα τηλεσκόπια στις 24 Αυγούστου σε έναν γαλαξία στον αστερισμό της Μεγάλης Άρκτου, στον ουρανό του Βορείου Ημισφαιρίου. Απέχει μόλις 21 εκατομμύρια έτη φωτός από τη Γη και είναι ο κοντινότερος που έχει σημειωθεί από το 1973. Οι αστρονόμοι θεωρούν ότι τον «συνέλαβαν» στα πρώτα στάδια της έκρηξής του και αναμένουν ότι η λαμπρότητά του θα αυξηθεί στο επόμενο διάστημα φθάνοντας την κορύφωσή της τις πρώτες ημέρες του Σεπτεμβρίου.

Αστρονομική έξαψη

Η ανακάλυψη ενός τέτοιου φαινομένου τόσο νωρίς και τόσο κοντά είναι σπάνια και έχει προκαλέσει ενθουσιασμό και αδημονία στους επιστήμονες, οι οποίοι το έχουν ήδη αποκαλέσει «σουπερνόβα μιας γενιάς».
Οι αστρονόμοι του αμερικανικού Εθνικού Εργαστηρίου Λόρενς Μπέρκλεϊ και του Πανεπιστημίου Μπέρκλεϊ που έκαναν την ανακάλυψη προβλέπουν ότι ο PTF11kly, όπως ονομάστηκε. θα αποτελέσει έναν από τους σουπερνόβα που θα μελετηθούν περισσότερο στην Ιστορία, προσφέροντας σημαντικές γνώσεις και συμβάλλοντας μεταξύ άλλων στην καλύτερη κατανόηση της επέκτασης του Σύμπαντος και της μυστηριώδους σκοτεινής ύλης.
Ήδη, όπως αναφέρεται, στην επιστημονική κοινότητα επικρατεί αναβρασμός με τους τους ειδικούς να προσπαθούν να παρακολουθήσουν το φαινόμενο με όσο το δυνατόν περισσότερα τηλεσκόπια, συμεριλαμβανομένου του Hubble. Ο PTF11kly δεν θα είναι ορατός με γυμνό μάτι, δεν αποκλείεται όμως να μπορέσετε να πάρετε μια γεύση του με ένα καλό ερασιτεχνικό τηλεσκόπιο.

Πηγή: Βήμα Science

Παρασκευή, 26 Αυγούστου 2011

Τα φωτόνια αλλάζουν χρώμα και σχήμα

Πώς μας θέλετε; (Image: Madmat/Flickr/Getty)
Ξεχάστε τον X-Men - τα  φωτόνια είναι οι αληθινοί υπερήρωες. Όχι μόνο ταξιδεύουν με την μεγαλύτερη δυνατή ταχύτητα του σύμπαντος, αλλά αλλάζουν χρώμα και σχήμα. Έτσι  το όνειρο της κατασκευής υπερ ταχύτατων κβαντικών υπολογιστών είναι ένα βήμα πιο μπροστά στην υλοποίησή του.
Τα φωτόνια είναι κύματα ηλεκτρομαγνητικής ενέργειας που μεταδίδονται σε  διαφορετικά μήκη κύματος, ή χρώματος. Το αρχικό κύμα διαφέρει στο σχήμα, ανάλογα εν μέρει από τον τρόπο που δημιουργήθηκε. Το μήκος κύματος ενός φωτονίου που παράγεται από ένα λέιζερ , για παράδειγμα, μοιάζει με την καμπύλη μίας καμπάνας , ενώ ένα φωτόνιο που εκπέμπεται αυθόρμητα από ένα άτομο, όταν ένα ηλεκτρόνιο χάσει ενέργεια έχει ένα απότομο μέγιστο στην καμπύλη  και ουρές που φθίνουν σιγά-σιγά. Το σχήμα μπορεί να επηρεάσει το πώς ένα φωτόνιο αλληλεπιδρά στις κρούσεις.
Τα φωτόνια διατηρούν συνήθως το μέγεθος και το σχήμα τους μέχρι να απορροφηθούν από την ύλη. Τώρα ο  Matthew Rakher του  Εθνικού Ινστιτούτου Προτύπων και Τεχνολογίας στο Gaithersburg του Maryland, έκανε τα  φωτόνια να συμπεριφέρονται σαν χαμαιλέοντες. Τα υπέρυθρα φωτόνια , μήκους κύματος 1300 nm, οδηγήθηκαν μέσα απο σωλήνες σε έναν κρύσταλλο, στον οποίο στάλθηκαν επίσης και φωτόνια από ένα λέιζερ  μήκους κύματος 1550-nm . Το κάθε ένα είχε διαφορετικό σχήμα.
Ο κρύσταλλος  ενήργησε ως κυματοδηγός, που ανακλούσε και διοχέτευε τα φωτονία για να χτυπήσουν το ένα το αλλο σε μια συγκεκριμένη γωνία ώστε να δημιουργηθούν φωτόνια με μήκος κύματος  710 nm ίδιου σχήματος με τα φωτόνια των λέιζερ  (Physical Review Letters, DOI : 10.1103/physrevlett.107.083602).
Τέτοιου τύπου μεταβολές είναι ζωτικής σημασίας για την ανάπτυξη δικτύου κβαντικών υπολογιστών. Αυτές οι μεταβολές θα αντικαταστήσουν το διαδικό σύστημα των υπολογιστών τα  bits  με κβαντικά bits, ή qubits, που μπορεί να υπάρχουν σε πλήθος κβαντικών καταστάσεων ταυτόχρονα, επιτρέποντας ταυτόχρονους πολλαπλούς υπολογισμούς.
Οι κβαντικοί υπολογιστές θα μπορούσαν να στείλουν και να αποθηκεύουν δεδομένα χρησιμοποιώντας τις κβαντικές ιδιότητες των φωτονίων,  όπως είναι  η πόλωση, η οποία είναι ένα μέτρο της στροφορμής του φωτονίου.
Το νέο έργο θα ελαχιστοποιήσει τα δεδομένα που χάνονται  στη μετάφραση, λέει ο Rakher.
Ο Hayden McGuinness του  Πανεπιστήμιου του Όρεγκον θεωρεί αυτό το έργο "μια έξυπνη μέθοδο για να αντιμετωπιστούν δύσκολα προβλήματα".


Πηγή : New Scientist             Ελεύθερη μετάφραση : Τίνα Νάντσου

Πλησιάζει η ώρα για παραγωγή εμπλουτισμένου ουρανίου με ακτίνες λέιζερ

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.
Αυτό είναι ασφαλώς ένα καλό νέο για την πυρηνική βιομηχανία. Πολλοί φοβούνται όμως ότι αν το μυστικό διαρρεύσει, οι τρομοκράτες θα μπορούν να κατασκευάζουν καύσιμο για βόμβες σε μικρές εγκαταστάσεις που θα είναι δύσκολο να ανιχνευτούν. Το Ιράν έχει ήδη προχωρήσει σε εμπλουτισμό με λέιζερ σε εργαστηριακή κλίμακα. Και οι ειδικοί φοβούνται ότι το επίτευγμα της GE μπορεί να εμπνεύσει την Τεχεράνη να κατασκευάσει ένα εργοστάσιο με τον ίδιο σκοπό.
Οι υποστηρικτές του προγράμματος των λέιζερ θεωρούν αυτούς τους φόβους αστήρικτους και τονίζουν ότι η τεχνολογία αυτή θα βοηθήσει τον πλανήτη να ξεπεράσει την εξάρτησή του από τα ορυκτά καύσιμα που προκαλούν το φαινόμενο του θερμοκηπίου. Αλλά οι επικριτές ζητούν αναλυτική αξιολόγηση των κινδύνων. «Είμαστε στο κατώφλι ενός νέου δρόμου για την πυρηνική βόμβα», επισημαίνει ο Φρανκ Ν. βον Χίπελ, ένας πυρηνικός φυσικός που υπήρξε σύμβουλος του προέδρου Κλίντον και σήμερα διδάσκει στο Πανεπιστήμιο του Πρίνστον, στο Νιου Τζέρσεϊ.
Οι νέοι τρόποι εμπλουτισμού θεωρούνται δυνάμει επικίνδυνοι γιατί απλοποιούν το δυσκολότερο μέρος της κατασκευής της βόμβας: την απόσπαση του καυσίμου. Η GE, μια από τις μεγαλύτερες εταιρείες του κόσμου, ανακοίνωσε ότι οι επιτυχίες της ξεκινούν τον Ιούλιο του 2009 σε ένα εργοστάσιο βορείως του Ουίλμινγκτον, στη Βόρεια Καρολίνα, το οποίο της ανήκει από κοινού με τη Hitachi. Ο ισχυρισμός αυτός είναι δύσκολο να επαληθευτεί, γιατί η αμερικανική κυβέρνηση θεωρεί την τεχνολογία των λέιζερ άκρως απόρρητη. Αξιωματούχοι της εταιρείας, όμως, δηλώνουν ότι ο στόχος τους τώρα είναι να κατασκευάσουν ένα πολύ μεγαλύτερο εργοστάσιο στο Ουίλμινγκτον.
Η εταιρεία προβλέπει «αυξημένη ζήτηση για πυρηνικό καύσιμο», αν και αναγνωρίζει ότι η καταστροφή στη Φουκουσίμα έχει δημιουργήσει ορισμένες αβεβαιότητες. Οι αντιδραστήρες στο εργοστάσιο εκείνο έχουν κατασκευαστεί από την Τζένεραλ Ελέκτρικ. Ο Ντόναλντ Κερ, πρώην διευθυντής του εργαστηρίου όπλων στο Λος Άλαμος του Νιου Μέξικο, είπε στους Νιου Γιορκ Τάιμς ότι ύστερα από δεκαετίες αβάσιμων ισχυρισμών οι ανακοινώσεις της GE φαίνεται να είναι ακριβείς. Ο εμπλουτισμός με ακτίνες λέιζερ φαίνεται να πλησιάζει σε βιομηχανικό στάδιο.
Το ερώτημα τώρα είναι αν οι αμερικανικές αρχές θα δώσουν στην GE την άδεια που ζητά για εμπορική εκμετάλλευση του καυσίμου. Η κυβέρνηση Ομπάμα δεν έχει φανερώσει τις προθέσεις της. Ο ίδιος ο πρόεδρος υποστηρίζει τόσο την πυρηνική ενέργεια όσο και τις προσπάθειες να ανακοπεί η διάδοση των πυρηνικών όπλων.
Χιλιάδες πολίτες που ζητούν τον έλεγχο των πυρηνικών όπλων, πυρηνικοί ειδικοί και μέλη του Κογκρέσου υπέγραψαν φέτος ένα υπόμνημα με το οποίο εκφράζουν τις επιφυλάξεις τους για τη δυνατότητα μιας εταιρείας να διατηρήσει μυστική την τεχνολογία της. Το Ινστιτούτο Πυρηνικής Ενεργείας όμως απάντησε ότι δεν χρειάζονται νέες προφυλάξεις. Στο σημείο αυτό παρενέβη η ίδια η Τζένεραλ Ελέκτρικ, που ζήτησε από τον Ντόναλντ Κερ και έναν πρώην αξιωματούχο της αμερικανικής αντικατασκοπείας να εξετάσουν το ζήτημα. Εκείνοι απάντησαν ότι τα μυστικά των λέιζερ δεν είναι εύκολο να διαρρεύσουν και ότι μια μυστική εγκατάσταση δεν είναι δύσκολο να εντοπιστεί.

Πηγή :kathimerini.gr  με πληροφορίες από ΑΠΕ-ΜΠΕ

Πλανήτης από… διαμάντια!

Ένα νέο και πολύ ξεχωριστό πλανήτη ανακάλυψαν οι αστρονόμοι. Γιατί ξεχωριστός; Μα γιατί ο πλανήτης αυτός είναι από… διαμάντι!





Ουάσινγκτον

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.
Ο ραδιοαστέρας όμως που ανακαλύφθηκε στο επίπεδο του Γαλαξία και ονομάστηκε J1719-1438, ήταν διαφορετικό. Οι ειδικοί παρατήρησαν μεταξύ άλλων ότι η περιοδικότητα των παλμών του τροποποιείτο συστηματικά. Οι έρευνές τους τούς οδήγησαν στο συμπέρασμα ότι αυτό πρέπει να οφείλεται στη βαρυτική έλξη που ασκεί ένας μικρός πλανήτης ο οποίος περιστρέφεται γύρω του σε ένα διπλό σύστημα.
Μελετώντας πιο προσεκτικά τα χαρακτηριστικά των παλμών και της τροποποίησής τους μπόρεσαν επίσης να εξαγάγουν διάφορα συμπεράσματα, τόσο για αυτό καθαυτό το πάλσαρ όσο και για τον «πολύτιμο» πλανητικό σύντροφό του.

Ξεχωριστά χαρακτηριστικά

Ο νεοανακαλυφθείς πλανήτης ολοκληρώνει μια περιστροφή γύρω από το πάλσαρ μέσα σε δυο ώρες και 10 λεπτά ενώ τα δυο σώματα απέχουν μεταξύ τους 600.000 χιλιόμετρα _ μιάμιση φορά περισσότερο από όσο απέχει η Γη από τη Σελήνη.
Αυτή η απόσταση… αναπνοής σημαίνει ότι το πλανητικό αώμα θα πρέπει να είναι μικρό, γιατί αλλιώς θα το «κατάπινε» η βαρυτική έλξη του πάλσαρ. Η διάμετρός του δεν θα πρέπει να ξεπερνά τα 60.000 χιλιόμετρα _ είναι δηλαδή πενταπλάσια από αυτή της Γης.
Παρά τη μικρή διάμετρό του όμως ο συνοδός του J1719-1438 φαίνεται να έχει λίγο μεγαλύτερη μάζα από τον Δία, πράγμα το οποίο σημαίνει ότι είναι υπερβολικά πυκνός. «Η υψηλή πυκνότητα του πλανήτη μας δίνει μια ιδέα για την προέλευσή του» δήλωσε ο κ. Μπέιλς.

Υπόλειμμα ενός άστρου

Οι ερευνητές πιστεύουν ότι ο «διαμαντένιος πλανήτης» είναι ό,τι έχει απομείνει από ένα τεράστιο άστρο το οποίο έχασε μεγάλο μέρος της ύλης του εξ αιτίας της γειτνίασής του με το πάλσαρ.
Το J1719-1438, το οποίο πραγματοποιεί περισσότερες από 10.000 περιστροφές το λεπτό και έχει μάζα περίπου 1,4 φορές μεγαλύτερη από αυτή του Ηλιου με διάμετρο μόλις 20 χιλιομέτρων, ανήκει στην κατηγορία των πάλσαρ του χιλιοστού του δευτερολέπτου.
Οι αστρονόμοι πιστεύουν ότι οι συγκεκριμένοι ραδιοαστέρες δημιουργούνται όταν νεκρά πάλσαρ απορροφούν μάζα από ένα γειτονικό τους άστρο. Το αποτέλεσμα, σύμφωνα με τη θεωρία, είναι ότι το νεκρό πάλσαρ αρχίζει να στροβιλίζεται με ιλιγγιώδεις ταχύτητες και το απογυμνωμένο άστρο _ συνήθως ένας λευκός νάνος _ μετατρέπεται σε συνοδό του.
Το γεγονός ότι ο J1719-1438 και ο πλανήτης του βρίσκονται τόσο κοντά, λένε οι ειδικοί, σημαίνει ότι ο τελευταίος πρέπει να είναι ένας άλλοτε λευκός νάνος που έχασε όλα τα εξωτερικά στρώματά του και περισσότερο από το 99,9% της αρχικής του μάζας.

Τεράστια πυκνότητα

«Το υπόλειμμα αυτό αποτελείται πιθανότατα στο μεγαλύτερο μερος του από άνθρακα και οξυγόνο γιατί ένα άστρο που θα αποτελείτο από ελαφρότερα στοιχεία όπως το υδρογόνο και το ήλιο θα ήταν πολύ μεγάλο για να ταιριάξει στις τροχιακές ταχύτητες που έχουν μετρηθεί» εξήγησε ο Δρ Μάικλ Κιθ, μέλος της ερευνητικής ομάδας.
Η πυκνότητά του, τονίζουν οι ερευνητές, δείχνει με βεβαιότητα ότι το υλικό από το οποίο αποτελείται έχει κρυσταλλική μορφή. Αυτό σημαίνει ότι το μεγαλύτερο μέρος του πρέπει να μοιάζει με διαμάντι.
Σημαίνει επίσης και ότι θα αστράφτει σαν διαμαντόπετρα; «Μιλάω εντελώς υποθετικά αλλά αν στρέψετε ένα φως κατά πάνω του δεν βλέπω κανένα λόγο για να μη λάμπει σαν διαμάντι» δήλωσε ο Τράβις Μέτκαλφ του αμερικανικού Εθνικού Κέντρου Ατμοσφαιρικών Ερευνών στο Μπόλντερ του Κολοράντο απαντώντας σε σχετική ερώτηση του «New Scientist». Ο κ. Μέτκαλφ είχε ανακαλύψει στο παρελθόν έναν λευκό νάνο με πυρήνα από κρυσταλλικό άνθρακα ο οποίος όμως υφίστατο μεγαλύτερη πίεση από τον νέο πλανήτη με αποτέλεσμα η δομή του να διαφέρει από αυτή του διαμαντιού.
Οσον αφορά την αξία που θα μπορούσε να έχει ένας πολύτιμος λίθος αυτού του μεγέθους ο Μοσέ Μοσπμπάχερ, πρόεδρος της Λέσχης Αδαμαντοπωλών της Νέας Υόρκης, απάντησε στο ίδιο περιοδικό ότι «δεν έχει ιδέα» αν προηγουμένως δεν εξετάσει την ποιότητά του. 
.
(Image: NASA/JPL-Caltech/L. Cieza (University of Texas at Austin)
Πηγή: Νew Scientist
          Βήμα Science

Ανακαλύφθηκαν τα πιο ψυχρά άστρα

 Ανακαλύφθηκαν τα πιο ψυχρά άστρα 
Λέγονται νάνοι Υ και μπορείτε να τα αγγίξετε άφοβα χωρίς να καείτε
Καλλιτεχνική απεικόνιση ενός νάνου Υ. Η θερμοκρασία του μπορεί να είναι ίση ή και μικρότερη από αυτή του ανθρώπινου σώματος. Credit:NASA/JPL-Caltech
 Ουάσινγκτον

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

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 υπερύθρων.

Σχετικά κοντά μας

Οι έξι νάνοι Υ εντοπίστηκαν σχετικά κοντά στο ηλιακό μας σύστημα: απέχουν περίπου 40 έτη φωτός από τον Ήλιο.
«Το WISE σάρωνε ολόκληρο τον ουρανό αναζητώντας αυτά και άλλα αντικείμενα και τελικά μπόρεσε να εντοπίσει το αδύναμο φως τους με την εξαιρετικά ευαίσθητη όραση υπερύθρων του» δήλωσε ο Τζον Μορς, διευθυντής του Τμήματος Αστροφυσικής στην έδρα της NASA στην Ουάσινγκτον ανακοινώνοντας τα αποτελέσματα των ερευνών.
Η μελέτη των καφέ νάνων θα βοηθήσει τους αστροφυσικούς να κατανοήσουν καλύτερα πώς σχηματίζονται τα άστρα και να σχηματίσουν μια σαφέστερη εικόνα για την ατμόσφαιρα των πλανητών έξω από το ηλιακό μας σύστημα. Έως τώρα το WISE έχει αποκαλύψει 100 νέους καφέ νάνους. Η ανάλυση του τεράστιου αριθμού δεδομένων που έχει προσφέρει αναμένεται να οδηγήσει σε ακόμη περισσότερες ανακαλύψεις στο άμεσο μέλλον.

Πηγή: Βήμα Science 

Πέμπτη, 25 Αυγούστου 2011

Άραγε ο Αινστάιν ανακάλυψε τo E = mc2 ή όχι;

Ποιος ανακάλυψε πρώτος  τον τύπο E = mc2; Όπως μπορείτε να υποθέσετε, δεν είναι ένα τόσο εύκολο θέμα να το απαντήσουμε. Επιστήμονες  από την εποχή των  James Clerk Maxwell και  Max von Laue των αρχών του 20ου αιώνα έχουν προταθεί ως αυτοί που πραγματικά ανακάλυψαν την ισοδυναμία  μάζας-ενέργειας η οποία στις μέρες μας  πιστώνεται στην Ειδική Θεωρία της Σχετικότητας. Οι ισχυρισμοί αυτοί έχουν γεννήσει πρωτοσέλιδα που κατηγορούν τον  Αϊνστάιν για λογοκλοπή, αλλά πολλοί ισχυρισμοί είναι  πλαστοί  ή υποστηρίζονται ελάχιστα. Ωστόσο, τώρα δύο φυσικοί έδειξαν  ότι ο περίφημος τύπος  του Αϊνστάιν έχει μια πολύπλοκη και κάπως διφορούμενη γέννηση - η οποία μικρή σχέση έχει  με την Σχετικότητα. 
Η πιο κοντινή σχέση  για τον τύπο E = mc2αποδίδεται με τον Fritz Hasenöhrl, καθηγητή φυσικής στο Πανεπιστήμιο της Βιέννης. Σε ένα έγγραφο 1904 Hasenöhrl σαφώς κατέγραψε η εξίσωση E = 3/8mc2. Από που πήρε αυτή την εξίσωση  και γιατί είναι η σταθερά της αναλογίας ήταν λάθος; Ο Stephen Boughn του Haverford College στην Πενσυλβάνια και ο Tony Rothman από το Πανεπιστήμιο του Princeton εξέτασαν το θέμα και το παρουσίασαν πρόσφατα με  μία δημοσίευση στο preprint arXiv.
Ο  Hasenöhrl έχει συγκεκριμένη  φήμη , συνήθως αποκαλείται ως ο αντι-Einstein . Η φήμη του ως ο άνθρωπος που ανακάλυψε πραγματικά την εξίσωση
E = mc2 οφείλεται σε μεγάλο βαθμό τις προσπάθειες του αντισημίτη  και φιλοναζιστή νομπελίστα Φυσικού Philipp Lenard, ο οποίος προσπάθησε να διαχωρίσει το όνομα του Αϊνστάιν από την θεωρία της Σχετικότητας, έτσι ώστε να μην θεωρηθεί η θεωρία της Σχετικότητας προϊόν της "Εβραϊκής επιστήμης". 
Ο Fritz Hasenöhrl
Hasenöhrl ο πιο σημαντικός Αυστριακός φυσικός της εποχής του 

Όμως όλη αυτή η προσπάθεια δεν βοήθησε καθόλου τον Hasenöhrl . Μαθητής του Ludwig Boltzmann και διάδοχος του στη Βιέννη έλαβε την αναγνώριση από τον Έρβιν Σρέντιγκερ, μεταξύ άλλων. "Ο Hasenöhrl ήταν ίσως ο μεγαλύτερος αυστριακός φυσικός της εποχής του", είπε Rothman στο physicsworld.com. Θα μπορούσε να πετύχει πολύ περισσότερα αν δεν είχε σκοτωθεί στον Πρώτο Παγκόσμιο Πόλεμο.
Η σχέση της ενέργειας και της μάζας αποτελούσε θέμα συζήτησης πολύ πριν το εξετάσει ο Hasenöhrl Ο Henri Poincaré είχε δηλώσει ότι η ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία έχει ορμή και επομένως και μάζα, σύμφωνα με την εξίσωση 
E = mc2. Ο Γερμανός φυσικός Μαξ Αβραάμ υποστήριζε ότι ένα κινούμενο ηλεκτρόνιο αλληλεπιδρά με το δικό του πεδίο, το E0, και αποκτά φαινομενική μάζα που δίνεται από την εξίσωση   E0 = 3/4 mc2. Όλα αυτά με βάση την θεωρία της κλασικής ηλεκτροδυναμικής, και με την παραδοχή της θεωρίας του αιθέρα. "Οι Hasenöhrl, Poincaré και Αβραάμ καθώς και άλλα μέλη της τότε επιστημονικής κοινότητας υποστήριξαν ότι πρέπει να υπάρξει μια αδρανειακή μάζα που να συνδέεται με την ηλεκτρομαγνητική ενέργεια, αν και διαφωνούσαν για την σταθερά της αναλογίας», λέει ο Boughn.Ο Robert Crease, φιλόσοφος και ιστορικός της επιστήμης στο πανεπιστήμιο Stony Brook στη Νέα Υόρκη, συμφωνεί. «Οι ιστορικοί λένε συχνά ότι, δεν αν δεν υπήρχε ο Αϊνστάιν, η επιστημονική κοινότητα θα οδηγούνταν στην θεωρία της σχετικότητας σύντομα», λέει. "Τα γεγονότα τους ωθούσαν ουρλιάζοντας προς αυτή την κατεύθυνση." Η εργασία των Boughn και Rothman δείχνει ότι ο  Hasenöhrl ήταν ο επικεφαλής αυτής της κατεύθυνσης.
Μήπως ο Αϊνστάιν γνώριζε το έργο του  Hasenöhrl ; «Δεν μπορώ να το αποδείξω, αλλά είμαι αρκετά σίγουρος ότι ο Αϊνστάιν πρέπει να το γνώριζε και αποφάσισε να το κάνει καλύτερο», λέει ο Ρόθμαν. Σε κάθε περίπτωση, ο Αϊνστάιν υποστήριξε την σημασία της σχέσης μάζας-ενέργειας, όταν αυτό αμφισβητήθηκε από τον Johannes Stark . Και ο Hasenöhrl και ο Αϊνστάιν ήταν παρόντες στην περίφημη πρώτη διάσκεψη στο Solvay το 1911, μαζί με τους περισσότερους μεγάλους φυσικούς της εποχής τους "Μπορούμε να φανταστούμε τις συνομιλίες που είχαν μεταξύ τους ", λένε οι Boughn και Rothman.



Πηγή: Physics World
Ελεύθερη μετάφραση- επιλογή: Τίνα Νάντσου

Πώς δημιουργούνται τα νέφη; ένα πείραμα στο CERN δίνει απαντήσεις


(PhysOrg.com)  Ο Αsper Kirkby φυσικός στο CERN και οι συνεργάτες του έχουν δημιουργήσει ένα πειραματικό θάλαμο  για τη μέτρηση των επιπτώσεων της αντίδρασης των κοσμικών ακτίνων  στη δημιουργία αερολύματος ,μιμούμενοι τη δημιουργία νεφών στην ατμόσφαιρα της Γης. Μέχρι στιγμής, όπως δημοσιεύθηκε στο Nature, φαίνεται να υπάρχουν στοιχεία  δημιουργίας αερολύματος , αλλά όχι αρκετά για να σχηματιστούν νέφη, και ως εκ τούτου δεν υπάρχει κανένα στοιχείο ακόμη για να δείξει ότι οι κοσμικές ακτίνες επιδρούν στην παγκόσμια θερμοκρασία
Ο Kirkby σημειώνει ότι παρά την ευρεία συζήτηση για την πιθανή σχέση μεταξύ των κοσμικών ακτίνων (φορτισμένα σωματίδια, κυρίως πρωτόνια τα οποία πιστεύεται ότι προέρχονται από έκρηξη σουπερνόβα) και των παγκόσμιων μεταβολών της θερμοκρασίας, πολύ λίγα είναι πραγματικά γνωστά για το πώς σχηματίζονται τα αερολύματα, που σημαίνει, κανείς δεν καταλαβαίνει πραγματικά τον σχηματισμό των νεφών .

Έτσι, η συζήτηση είναι μάλλον φιλοσοφική, και όχι επιστημονική. Για να υπάρχει μεγαλύτερη ευκρίνεια στο θέμα, ο ίδιος και η ομάδα του δημιούργησαν ένα πείραμα στο χώρο του Large Hadron Collider, γιατί  μπορεί να προσφέρει κοσμικές ακτίνες με τεχνητό τρόπο.
Το πείραμα (που ονομάζεται CLOUD δηλαδή Cosmics Leaving Outdoor Droplets ) αποτελείται από έναν  θάλαμο , διαμέτρου 3 μέτρων από ανοξείδωτο χάλυβα γεμάτο με  καθαρό υγρό αέρα, διοξείδιο του θείου, όζον και αμμωνία. Ο θάλαμος τοποθετείται στην διαδρομή δέσμης φορτισμένων πιονίων και η ομάδα μελετά το τι συμβαίνει  σε διαφορετικές θερμοκρασίες.
Τα πρώτα αποτελέσματα από το πείραμα έδειξαν ότι ο βομβαρδισμός κοσμικής ακτινοβολίας προκαλεί πράγματι μια αλλαγή στη δημιουργία αερολυμάτων. Αλλά, ακόμα και αυτό δεν είναι αρκετό για να δείξει ότι συμβάλλουν στο σχηματισμό νεφών, πολύ περισσότερο ότι συμβάλλουν στην κλιματική αλλαγή.

«Δείξαμε ότι το θειικό οξύ και η αμμωνία δεν μπορούν να δικαιολογήσουν την πυρήνωση που παρατηρείται στην ατμόσφαιρα παρά μόνον από ένα δέκατο ως ένα χιλιοστό της. Είναι λοιπόν εμφανές ήδη από αυτές τις πρώτες μετρήσεις ότι ο τρόπος που αντιμετωπίζουμε τα αερολύματα στα κλιματικά μοντέλα πρέπει να αναθεωρηθεί αρκετά» λέει ο Αsper Kirkby. 

 Ο λόγος που ορισμένοι θεωρητικοί πιστεύουν ότι οι κοσμικές ακτίνες έχουν επιπτώσεις στην θερμοκρασία της Γης είναι επειδή το ποσό της ακτινοβολίας μεταβάλλεται με την πάροδο του χρόνου λόγω της μαγνητικής επίδρασης του Ήλιου. Σε περιόδους υψηλής ηλιακής δραστηριότητας, το μαγνητικό πεδίο  προστατεύει  τη Γη από μερικές από τις ακτίνες, ενώ όταν η ηλιακή δραστηριότητα είναι μικρότερη επιτρέπει σε περισσότερες ακτίνες να φτάσουν σε εμάς.  Είναι πιθανόν κατά πολλούς επιστήμονες οι μεταβολές στην κοσμική ακτινοβολία να μπορούν  να εξηγήσουν τις  παγκόσμιες μεταβολές της θερμοκρασίας, αν πράγματι ισχύει ότι οι κοσμικές ακτίνες συμβάλλουν στο σχηματισμό νεφών (μέσω της  συγκέντρωση του αεροζόλ) που ανακλούν την θερμότητα πίσω στο διάστημα.
Ο Kirkby και η ομάδα του σχεδιάζουν τη συνέχεια των ερευνών τους βάζοντας περισσότερες μεταβλητές με στόχο τη δημιουργία πραγματικών νεφών στον θάλαμο τους .

Η θεωρία ότι τα σωματίδια της κοσμικής ακτινοβολίας ευνοούν τον σχηματισμό πυρήνων για τη γέννηση των νεφών αποτελεί ένα βασικό επιχείρημα των σκεπτικιστών που αποδίδουν την κλιματική αλλαγή στην έξαρση της ηλιακής δραστηριότητας.
Τα πρώτα αποτελέσματα του CLOUD μάλλον θα απογοητεύσουν τους υπέρμαχους της συγκεκριμένης θεωρίας. Σύμφωνα με αυτά, η κοσμική ακτινοβολία ευνοεί μεν σε έναν βαθμό την ανάπτυξη αερολυμάτων στην ατμόσφαιρα, όχι όμως τόσο ώστε να επηρεάζει σημαντικά τον σχηματισμό των νεφών. Οι μελλοντικές μελέτες στο πλαίσιο του πειράματος αναμένεται να δώσουν περισσότερες απαντήσεις.
Πηγή : Physorg   
           CERN 
          To Βήμα
Ελεύθερη μετάφραση- επιλογή : Τίνα Νάντσου

Μαύρη τρύπα πιάστηκε στα πράσα να απολαμβάνει ένα αστέρι

(Image: Aurore Simonnet, Sonoma State University)
Μια γιγαντιαία μαύρη τρύπα πιάστηκε στα πράσα να βάζει χέρι στο βάζο με την μαρμελάδα δηλαδή να τρώει  ένα αστέρι.

Στις 28 Μαρτίου, το τηλεσκόπιο Swift της NASA εντόπισε αρκετά μακριά μία φωτεινή έκρηξη ακτίνων Χ που προέρχονται από μία περιοχή  του ουρανού όπου δεν είχαν ανιχνευθεί ποτέ ακτίνες Χ .

Δύο ομάδες επιστημόνων, μία με επικεφαλής τον David Burrows του Pennsylvania State University στο University Park και η δεύτερη  της  Ashley Zauderer του Harvard-Smithsonian Center για την Αστροφυσική στο Cambridge της Μασαχουσέτη, λένε ότι  οι εκρήξεις αυτές ήταν πιθανώς κομμάτια ενός άστρου που διαμελίστηκε όταν περιπλανήθηκε πολύ κοντά σε μια μαύρη τρύπα που βρίσκεται 4,5 δισεκατομμύρια έτη φωτός μακριά.

Δεδομένου ότι το αστέρι ήταν σε τροχιά γύρω από τη μαύρη τρύπα πριν τον διαμελισμό του , αναδύεται φως γύρω από την τρύπα , φως όσο φως εκπέμπουν ένα εκατομμύριο ήλιοι, καθώς η μαύρη τρύπα σταδιακά κατάπιε το αστέρι. Αυτό το  «μάσημα» αστεριού  είχε προβλεφθεί θεωρητικά και είναι δυνατόν να υπάρχει και γύρω από άλλες μαύρες τρύπες στο παρελθόν.

Ο Davide Lazzati του North Carolina State University στο Raleigh λέει ότι η εύρεση και άλλων  τέτοιων ξεσπάσματων θα μπορούσε να βοηθήσει στον υπολογισμό  της πυκνότητας των αστέρων στις κεντρικές περιοχές των γαλαξιών, όπου ζουν κολοσσιαίες μαύρες τρύπες, όπως αυτή.

Πηγή : New Scientist                Ελεύθερη μετάφραση : Τίνα Νάντσου

Τετάρτη, 24 Αυγούστου 2011

«Νέο» ωκεάνιο ρεύμα θα αμβλύνει τις συνέπειες της κλιματικής αλλαγής;

Διεθνής ομάδα ερευνητών επιβεβαίωσε την ύπαρξη ενός ισχυρού ρεύματος, κοντά στην Ισλανδία που επιδρά πάνω στη λεγόμενη «παγκόσμια ζώνη μεταφοράς του ωκεανού», η οποία ρυθμίζει το κλίμα σε Ευρώπη και Βόρειο Αμερική. Το ρεύμα αυτό, θα μπορούσε συνεπώς να επηρεάσει τις προβλέψεις για το κλιματικό μέλλον του Βορείου Ατλαντικού. Το βάπτισαν Ρεύμα της Βόρειας Ισλανδίας (North Icelandic Jet, NIJ) και το περιγράφουν στη διαδικτυακή έκδοση της επιθεώρησης Nature Geoscience.
«Στην έκθεσή μας παρουσιάζουμε τις πρώτες λεπτομερείς μετρήσεις του NIJ», αναφέρει ο Ρόμπερτ Πίκαρτ από το Ωκεανογραφικό Ινστιτούτο του Woods Hole, ένας εκ των συντακτών. «Τα δεδομένα μας καταδεικνύουν ότι το NIJ μεταφέρει όγκο νερού στα Στενά της Δανίας και είναι διακριτό από το Ρεύμα της Ανατολικής Γροιλανδίας».
Σύμφωνα με τον Πίκαρτ και τους συναδέλφους του, το ρεύμα, την ύπαρξη του οποίου οι επιστήμονες υποπτεύονταν εδώ και δεκαετίες, ενδέχεται να αποκαλύπτει ότι ο Βόρειος Ατλαντικός είναι λιγότερο «ευαίσθητος» στην κλιματική αλλαγή απ' όσο πίστευαν μέχρι σήμερα. Το NIJ «τροφοδοτεί» την κυκλοφορία του Ατλαντικού Ωκεανού ή, ακριβέστερα, τη μεσημβρινή ανατροπή κυκλοφορίας του Ατλαντικού (γνωστή και με τα αρχικά AMOC ή με τον όρο «παγκόσμια ζώνη μεταφοράς του ωκεανού»). Καθώς η διαδικασία αυτή διαδραματίζει καθοριστικό ρόλο στις καιρικές συνθήκες που επικρατούν στον πλανήτη, καθετί που επιδρά πάνω της έχει τεράστιο επιστημονικό - και πρακτικό- ενδιαφέρον.
Η «παγκόσμια ζώνη μεταφοράς του ωκεανού», με την οποία είναι ίσως πιο εξοικειωμένοι όσοι έχουν παρακολουθήσει το ντοκιμαντέρ «Μια ’βολη Αλήθεια», μεταφέρει θερμά, επιφανειακά ύδατα από τον Ατλαντικό προς την Αρκτική. Στην πορεία, το νερό αυτό θερμαίνει τον αέρα σε μεγάλα γεωμετρικά πλάτη και έπειτα ψυχραίνεται, βυθίζεται και αναδύεται ξανά στον ισημερινό, όπου κυκλοφορεί ως ρεύμα σε μικρότερα βάθη.
 
Ευνοϊκός ο ρόλος του NIJ 

Καθώς το γλυκό νερό παγώνει σε υψηλότερη θερμοκρασία από το θαλασσινό, οι επιστήμονες πιστεύουν ότι το νερό από τους παγετώνες που λιώνουν και από άλλα κλιματικά φαινόμενα, θα μπορούσε να ρέει στο Βόρειο Ατλαντικό, να παγώνει και να εμποδίζει τη βύθιση των υδάτων της «παγκόσμιας ζώνης». Εάν κάτι τέτοιο συνέβαινε, διαταράσσοντας τη λειτουργία της «ζώνης», οι θερμοκρασίες στο Βόρειο Ημισφαίριο θα έπεφταν, αφού όλο και μεγαλύτερη ποσότητα γλυκού νερού από τους παγετώνες θα συσσωρευόταν στο Βόρειο Ατλαντικό και θα πάγωνε.
Κάπου εδώ, το NIJ έρχεται να παίξει ρόλο «ρυθμιστή», γεγονός που κατά τους Νορβηγούς και Ισλανδούς ερευνητές, οι οποίοι γράφουν στο Nature Geoscience, το καθιστά πιο σημαντικό από το Ρεύμα της Γροιλανδίας. Εκτιμούν ότι το νερό που μεταφέρει το NIJ αποτελεί πάνω από τη μισή ποσότητα των υδάτων που κυκλοφορούν μέσω της «ζώνης» AMOC. Και καθώς το νερό αυτό είναι πυκνότερο και σε μεγαλύτερο βάθος, αποτρέπει τη διατάραξη της λειτουργίας της «ζώνης» από το γλυκό νερό των παγετώνων.
Έως σήμερα, τα μοντέλα που είχαν επινοήσει οι επιστήμονες για να περιγράψουν το φαινόμενο αυτό, δεν ελάμβαναν υπόψη το NIJ. «Εάν μια μεγάλη ποσότητα του νερού του ρεύματος προέρχεται από το NIJ, τότε θα πρέπει να επανεξετάσουμε πόσο γρήγορα παγώνει η AMOC, αλλά και πώς θα άλλαζε αυτή η διαδικασία εξαιτίας της ανόδου των θερμοκρασιών», λέει ο Πίκαρτ.
«Δεν είναι ασύλληπτο αυτή η διεργασία που επιτελείται στον ωκεανό να είναι λιγότερο ευαίσθητη στο γλυκό νερό [λόγω του NIJ] απ' όσο πιστεύαμε με βάση τον κοινώς αποδεκτό μηχανισμό... συνεπώς μπορεί κανείς να υποθέσει ότι το βαθύτερο σημείο της AMOC είναι λιγότερο ευαίσθητο στην κλιματική αλλαγή».
 Πηγή : Ναυτεμπορική

Άλλα θέματα

Related Posts Plugin for WordPress, Blogger...