ScienceNews.ScienceSchoolCy.com

Τα κορυφαία επιτεύγματα της Φυσικής το 2014

16/12/2014

Σύμφωνα με το περιοδικό «Physics World» στην κορυφή βρίσκεται η προσεδάφιση του «Φίλαι» στο πλαίσιο της αποστολής «Ροζέτα». Ποια επιτεύγματα συμπληρώνουν τη λίστα.

Η προσεδάφιση της ρομποτικής διαστημοσυσκευής «Φίλαι» στον κομήτη 67Ρ/Τσουριούμοφ/Γκερασιμένκο, στο πλαίσιο της αποστολής «Ροζέτα» του Ευρωπαϊκού Οργανισμού Διαστήματος (ESA), που συνέβη στις 12 Νοεμβρίου για πρώτη φορά στην ιστορία, προκαλώντας παγκόσμιο ενδιαφέρον, ανακηρύχθηκε το Νο1 επίτευγμα της χρονιάς από το κορυφαίο περιοδικό «Physics World»

Η περιπετειώδης προσεδάφιση του ρομπότ - εργαστηρίου θεωρήθηκε θεμελιώδους σημασίας για τη διαστημική επιστήμη, παρ’ όλο που το «Φίλαι» ξέμεινε από μπαταρία, καθώς αναπήδησε αρκετές φορές στην ανώμαλη επιφάνεια του κομήτη και τελικά προσεδαφίστηκε σε ένα σκιερό μέρος που δεν επιτρέπει την επαναφόρτισή του από την ηλιακή ακτινοβολία.

Τη δεκάδα (Top 10) για το 2014 συμπληρώνουν αρκετά άλλα σημαντικά επιτεύγματα από διάφορα πεδία της φυσικής όπως:

- Η ανίχνευση από τη διεθνή ερευνητική κοινοπραξία Μπορεξίνο για πρώτη φορά νετρίνων από τις πυρηνικές αντιδράσεις στην «καρδιά» του Ήλιου.

- Ένα πείραμα με τη βοήθεια λέιζερ, στην Εθνική Εγκατάσταση Ανάφλεξης (NIF) των ΗΠΑ, που έφερε πιο κοντά την υλοποίηση της πυρηνικής σύντηξης και, έτσι, μια νέα πηγή φθηνής ενέργειας.

- Η δημιουργία από βρετανούς και αμερικανούς επιστήμονες της πρώτης ακουστικής ακτίνας έλξης, που μπορεί να έλξει ένα αντικείμενο μέσω ηχητικών κυμάτων.

- Η πρόκληση από μια διεθνή επιστημονική ομάδα μίνι εκρήξεων τύπου σούπερ νόβα στο εργαστήριο.

- Η μέτρηση από ισραηλινούς ερευνητές για πρώτη φορά της υπερβολικά ασθενούς μαγνητικής αλληλεπίδρασης ανάμεσα σε δύο ηλεκτρόνια.

- Η δημιουργία από ρώσους και αμερικανούς επιστήμονες μιας νέας ολογραφικής μνήμης, που επιτρέπει την αποθήκευση δεδομένων σε μαγνητικά ολογράμματα.

- Η συμπίεση από καναδούς ερευνητές για πρώτη φορά κβαντικών δεδομένων.

Το μηνιαίο διεθνές περιοδικό «Physics World» εκδίδεται από το Ινστιτούτο Φυσικής, που εδρεύει στο Λονδίνο.

ΠΗΓΗ: ΑΠΕ-ΜΠΕ

Αρχίζει η κατασκευή του μεγαλύτερου τηλεσκοπίου στον κόσμο

7/12/2014

Άνοιξε χθες κι επίσημα ο δρόμος για την κατασκευή του καλύτερου «παράθυρου στο σύμπαν» που είχαν ποτέ στη διάθεσή τους οι αστρονόμοι, με την έγκριση δημιουργίας του European Extremely Large Telescope (E-ELT) στην έρημο Ατακάμα της Χιλής. Με φωτοσυλλεκτική επιφάνεια διαμέτρου 39 μέτρων, τη μεγαλύτερη που είχε ποτέ επίγειο τηλεσκόπιο, το E-ELT αναμένεται να είναι έτοιμο το 2024, ξεκινώντας από εκείνη τη στιγμή τις παρατηρήσεις του.

Το E-ELT θα ανήκει στον Ευρωπαϊκό Νότιο Αστεροσκοπείο (ESO), έναν διεθνή οργανισμό αστρονομικής έρευνας με μέλη δεκαπέντε χώρες από την Ευρώπη, ο οποίος ενέκρινε χθες υπερψήφισε τον προϋπολογισμό για την ανάπτυξή του. «Η απόφαση του Διοικητικού Συμβουλίου του ESO σημαίνει πως εξασφαλίσθηκαν πλέον τα απαραίτητα κονδύλια, ώστε η κατασκευή του τηλεσκοπίου να ξεκινήσει σύμφωνα με το αρχικό χρονοδιάγραμμα», αναφέρει ο γενικός διευθυντής του οργανισμού Τιμ ντε Ζέγιου, στη γραπτή ανακοίνωση της απόφασης.

Το πρώτο βήμα για την έγκριση του E-ELT είχε γίνει τον Ιούλιο του 2012, όταν ο ESO άναψε το «πράσινο φως» για την κατασκευή του, υπό την προϋπόθεση όμως πως θα διασφαλιζόταν στην πορεία το 90% του συνολικού κόστους του έργου, το οποίο υπολογίζεται πως θα αγγίξει τα 1,083 δισ. ευρώ. Κάτι που έγινε εφικτό τον Οκτώβριο, όταν εντάχθηκε στον οργανισμό η Πολωνία, ως 15ο κράτος-μέλος.

Στο διάστημα που μεσολάβησε από τότε, ο ESO πραγματοποίησε ορισμένες προσαρμογές στο έργο, χωρίζοντάς το σε δύο φάσεις. Η κύρια «φάση 1», η οποία περιλαμβάνει ουσιαστικά την κατασκευή του τηλεσκοπίου και του μεγαλύτερου εξοπλισμού του, αντιστοιχεί στο 90% του συνολικού κόστους. Η επόμενη «φάση 2» αφορά την ανάπτυξη ορισμένων εξαρτημάτων του, όπως των 200 περίπου τμημάτων από τα 798 του κατόπτρου του και του συστήματος προσαρμοστικής οπτικής, το οποίο θα εξαλείφει την παραμόρφωση που προκαλεί η γήινη ατμόσφαιρα.

Η χθεσινή απόφαση αφορά τον προϋπολογισμό της «φάσης 1», αναφέρεται στην ανακοίνωση, με την έγκριση της «φάσης 2» να αναμένεται όταν εξασφαλισθούν τα αντίστοιχα κονδύλια. Στην ίδια ανακοίνωση, ο γενικός διευθυντής του οργανισμού απαριθμεί τις νέες δυνατότητες που θα δώσει το E-ELT στους αστρονόμους. «Θα επιτρέψει τον αρχικό χαρακτηριστικό εξωπλανητών με μέγεθος παρόμοιο με τη Γη και τη μελέτη αστρικών σχηματισμών σε γειτονικούς γαλαξίες, ενώ θα ανιχνεύσει αμυδρά σήματα από το μακρινό διάστημα», σημειώνει.

Εκτός από το E-ELT, στα σκαριά βρίσκονται δύο ακόμη «θηριώδη» (αν και μικρότερα) τηλεσκόπια. Έτσι, το 2021 αναμένεται να τεθεί σε λειτουργία πάλι στην έρημο Ατακάμα το Τεράστιο Τηλεσκόπιο «Μαγγελάνος» (GMT), με φωτοσυλλεκτική επιφάνεια διαμέτρου 24 μέτρων. Έναν χρόνο αργότερα, θα ξεκινήσει παρατηρήσεις από τη Χαβάη το Τηλεσκόπιο των Τριάντα Μέτρων, με φωτοσυλλεκτική επιφάνεια διαμέτρου 30 μέτρων, όπως υποδηλώνει και το όνομά του.

Και τα τρία αστρονομικά όργανα αναμένεται να βοηθήσουν τους επιστήμονες να πλησιάσουν πιο κοντά στην απάντηση των πιο σημαντικών ερωτημάτων σχετικά με το σύμπαν, όπως για παράδειγμα για τη φύση της σκοτεινής ύλης και της σκοτεινής ενέργειας.

Πηγή: http://www.naftemporiki.gr

Zητούνται εθελοντές για τη μελέτη του «θανάτου» του μποζονίου Χιγκς

3/12/2014

Αν και η «ταυτοποίηση» του μποζονίου Χιγκς το 2012 αποτελεί ένα γεγονός ορόσημο για τη φυσική, οι συνθήκες διάσπασής του ίσως κρύβουν ακόμη σημαντικότερες ανακαλύψεις. Τώρα, επιστήμονες από τον Μεγάλο Επιταχυντή Αδρονίων (LHC) του CERN ζητούν τη συνδρομή online εθελοντών, για να μελετηθούν διεξοδικότερα αυτές οι συνθήκες.

Γι’ αυτό τον σκοπό η ομάδα, που αποτελείται από Βρετανούς και Αμερικανούς φυσικούς, λανσάρισε το πρότζεκτ «Higgs Hunters», ανεβάζοντας στο ομώνυμο σάιτ 25.000 φωτογραφίες από τον LHC. Κάθε εθελοντής θα μπορεί να εξετάσει αυτές τις φωτογραφίες, με την ελπίδα να εντοπίσει «παράξενα» φαινόμενα, που θα βοηθήσουν τους επιστήμονες να καταλάβουν τι συμβαίνει όταν «πεθαίνει» το μποζόνιο.

Στην πραγματικότητα, οι εικόνες στο «Higgs Hunters» είναι αποτυπώσεις «νεογέννητων» σωματιδίων που κινούνται με ταχύτητα κοντά στην ταχύτητα του φωτός, μέσα σε έναν τεράστιο υπόγειο ανιχνευτή. Τα στιγμιότυπα αυτά, τα οποία ελήφθησαν λίγο μετά την παραγωγή του μποζονίου, δείχνουν την ταχέα διάσπαση του «σωματιδίου του Θεού», η οποία οδηγεί στη δημιουργία νέων σωματιδίων. Ανάμεσα σε αυτά, οι επιστήμονες πιστεύουν πως υπάρχει και ένα σωματίδιο που δεν έχει παρατηρηθεί ποτέ άλλοτε.

Έτσι, το έργο των εθελοντών είναι να εξετάσουν τις φωτογραφίες, και να μετρήσουν τον αριθμό των τροχιών που πηγάζουν από το κέντρο. Στο σάιτ υπάρχει επίσης και ένας άκρως κατατοπιστικός οδηγός, στα αγγλικά, σχετικά με τον σκοπό της μελέτης.

«Με την εξέταση των εικόνων, οποιοσδήποτε χρήστης μπορεί να μας βοηθήσει να επεκταθούμε πέρα από το μποζόνιο Χιγκς», αναφέρει χαρακτηριστικά στο σάιτ του περιοδικού Wired ο Άλαν Μπαρ, από το τμήμα φυσικής του πανεπιστημίου της Οξφόρδης και ένας από τους επικεφαλής του πρότζεκτ. «Αν και οι φωτογραφίες των συγκρούσεων στον LHC έχουν αναλυθεί από υπολογιστές, είναι ελάχιστες αυτές που έχουν εξετασθεί και από ανθρώπους. Μερικές από τις μεγαλύτερες ανακαλύψεις στη φυσική έχουν γίνει όταν κάποιο ανθρώπινο μάτι εντόπισε μια ανωμαλία ή κάτι αναπάντεχο», προσθέτει ο Μπαρ. «Έτσι, κι αλλιώς ο άνθρωπος έχει εξαιρετική ικανότητα να παρατηρεί ασυνήθιστες λεπτομέρειες, τις οποίες ίσως δεν έχουν καταφέρει να βρουν οι υπολογιστές».

Οι υπεύθυνοι του πρότζεκτ ελπίζουν πως θα προσελκύσουν έναν αρκετά μεγάλο αριθμό εθελοντών, ώστε η εξέταση όλων των εικόνων να έχει ολοκληρωθεί μέσα σε λίγες εβδομάδες. Οι ίδιοι δηλώνουν ενθουσιασμένοι που απλοί χρήστες του ίντερνετ ίσως συμβάλουν σε μια σημαντική ανακάλυψη.

«Οτιδήποτε ασυνήθιστο ή απρόσμενο βρεθεί, θα μελετηθεί στα πειράματα που θα γίνουν όταν ξαναξεκινήσει ο επιταχυντής, λειτουργώντας σε πιο υψηλές ενέργειες. Θα είναι εντυπωσιακό αν το επόμενο επιστημονικό εύρημα για τους δομικούς λίθους του σύμπαντος ξεκινήσει από έναν απλό χρήστη που στο σπίτι του δει κάποια λεπτομέρεια που του φανεί παράξενη», συμπληρώνει.

Πηγή: http://www.naftemporiki.gr

Δύο νέα σωματίδια εντόπισε ο επιταχυντής στο CERN

20/11/2014

Η ύπαρξη τους είχε προβλεφθεί αλλά δεν είχαν παρατηρηθεί ποτέ μέχρι σήμερα

Δύο νέα σωματίδια ανακαλύφθηκαν χάρη στον Μεγάλο Επιταχυντή Αδρονίων (LHC), ανακοίνωσε το Ευρωπαϊκό Κέντρο Πυρηνικών Ερευνών στη Γενεύη, το γνωστό CERN.

Τα γνώριζαν, τα βρήκαν

Η ύπαρξη αυτών των σωματιδίων που ονομάζονται Xi_b' και Xi_b* προβλεπόταν από τη θεωρία αλλά μέχρι σήμερα δεν είχαν παρατηρηθεί ποτέ από τους επιστήμονες. Τα σωματίδια αυτά είναι βαρυόνια, ανήκουν δηλαδή στην οικογένεια των υποατομικών σωματιδίων διασημότερα μέλη της οποίας είναι τα πρωτόνια και τα νετρόνια.

Τα βαρυόνια αποτελούνται από τρία κουάρκ, τα στοιχειώδη σωματίδια που συνδέονται μεταξύ τους με την αποκαλούμενη "ισχυρή δύναμη". Η ύπαρξη των νέων σωματιδίων διαπιστώθηκε χάρη στα πειράματα που διενεργήθηκαν το 2011 και το 2012 στον Μεγάλο Επιταχυντή Αδρονίων. Η έρευνα διεξήχθη κυρίως από τον Μάθιου Τσαρλς του Εργαστηρίου Πυρηνικής Φυσικής (CNRS/UPMC/Πανεπιστήμιο Ντιντερό του Παρισιού) σε συνεργασία με έναν Αμερικανό επιστήμονα.

Η μέτρηση

Στην ανακοίνωσή του το CNRS (Εθνικό Κέντρο Επιστημονικών Ερευνών της Γαλλίας) σημειώνει ότι η μέτρηση των ιδιοτήτων των δύο νέων σωματιδίων «συμβάλλει στην καλύτερη κατανόηση της θεωρίας της ισχυρής αλληλεπίδρασης στο πλαίσιο του καθιερωμένου μοντέλου της σωματιδιακής φυσικής". Οι "ισχυρές αλληλεπιδράσεις» ευθύνονται για τη συνοχή του πυρηνικού υλικού. Eνα παρόμοιο σωματίδιο της ίδιας οικογένειας, το Xi_b*0, είχε παρατηρηθεί το 2012 χάρη στον LHC ο οποίος αυτό το διάστημα δεν λειτουργεί και αναμένεται να ξεκινήσει και πάλι την άνοιξη του 2015.

Πηγή: http://www.tovima.gr

Οι δορυφόροι GPS μπορούν να ανιχνεύσουν τη σκοτεινή ύλη;

19/11/2014

1 Comment

Εκτός από το να μας πληροφορούν για το πού βρισκόμαστε ανά πάσα στιγμή, οι δορυφόροι του συστήματος GPS (Global Positioning System) θα μπορούσαν να παίξουν βασικό ρόλο στην ανίχνευση και τη μέτρηση των ιδιοτήτων της σκοτεινής ύλης.

Αυτό υποστηρίζουν δύο φυσικοί, οι Αντρέι Ντερεβιάνκο και Μαξιμ Ποσπέλοφ, από το πανεπιστήμιο της Νεβάδα και το Ινστιτούτο Θεωρητικής Φυσικής του Καναδά, αντίστοιχα.

Η σκοτεινή ύλη δεν έχει ανιχνευτεί ποτέ έως σήμερα, με συνέπεια να παραμένει άγνωστη η φύση της. Η ύπαρξή της, ωστόσο, προκύπτει από τη βαρυτική της επίδραση σε συμπαντικές δομές, όπως οι γαλαξίες. Έτσι, οι κοσμολόγοι εκτιμούν πως αντιστοιχεί στο 26,8% της μάζας του σύμπαντος, έναντι μόλις 4,8% της συμβατικής ύλης.

Οι δύο φυσικοί προτείνουν μία μέθοδο για την αναζήτησή της χρησιμοποιώντας τους δορυφόρους GPS και άλλα δίκτυα που είναι εξοπλισμένα με ατομικά ρολόγια. Σύμφωνα με αυτή τη μέθοδο, θα γίνει αντιληπτή από την επίδρασή της στη λειτουργία αυτών των ρολογιών.

«Όταν η σκοτεινή ύλη αλληλεπιδράσει με ένα τέτοιο δίκτυο, τότε τα αρχικώς συγχρονισμένα ρολόγια θα αρχίσουν να παρουσιάζουν μικρές διαφορές», γράφουν οι δύο ερευνητές στο άρθρο τους, το οποίο δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Nature στις 17 Νοεμβρίου.

«Αυτές οι διαφορές ανάμεσα σε ρολόγια που βρίσκονται σε χωρική απόσταση μεταξύ τους αναμένεται να παρουσιάζουν μια διακριτή “υπογραφή”, η οποία κωδικοποιεί το “αποτύπωμα” της σκοτεινής ύλης στον χωρόχρονο».

Οι επιστήμονες έχουν ξεκινήσει να δοκιμάζουν ήδη τη θεωρία τους, αναλύοντας μετρήσεις από τα ατομικά ρολόγια 30 δορυφόρων GPS. Γι’ αυτό τον σκοπό, συνεργάζονται με το Εργαστήριο Γεωδαισίας της Νεβάδα, το οποίο έχει αναπτύξει και λειτουργεί το μεγαλύτερο κέντρο επεξεργασίας δεδομένων από το σύστημα GPS.

Αν επιβεβαιωθεί η μέθοδος, τότε το σμήνος των δορυφόρων GPS θα αποδειχθεί πως είναι επίσης μια από τις σημαντικότερες επιστημονικές πειραματικές διατάξεις που κατασκεύασε ποτέ ο άνθρωπος.

Πηγή: http://www.naftemporiki.gr

1 Comment

Μετάδοση πληροφοριών μέσω στρεβλωμένου φωτός

18/11/2014

Οι ερευνητές του Πανεπιστημίου της Βιέννης και του Institute of Quantum Optics and Quantum Information χρησιμοποίησαν μία πράσινη ακτίνα λέιζερ για να στείλουν στρεβλωμένο φως μέσω ενός φακού στην κορυφή ενός πύργου ραντάρ στη Βιέννη.

Ερευνητές από την Αυστρία εξέπεμψαν στρεβλωμένες ακτίνες φωτός από σκεπές στη Βιέννη, στο πρώτο πείραμα κατά το οποίο στρεβλωμένο φως μεταδίδεται σε μεγάλες αποστάσεις σε εξωτερικό χώρο.

Τα αποτελέσματα του πειράματος δημοσιεύθηκαν την προηγούμενη εβδομάδα στο New Journal of Physics του Institute of Physics και της German Physical Society. Όπως αναφέρεται σε σχετική ανακοίνωση, αυτό θα μπορούσε να ανοίξει τον δρόμο για εκμετάλλευση του σημαντικών δυνατοτήτων μετάδοσης δεδομένων του φωτός, τόσο υπό τη μορφή συμβατικών όσο και κβαντικών επικοινωνιών.

Προηγούμενες έρευνες είχαν δείξει ότι εάν μια ακτίνα φωτός συγκεκριμένου χρώματος ή μήκους κύματος στρεβλωθεί σε σχήμα τιρμπουσόν, ο αριθμός των καναλιών μέσω των οποίων μπορούν να μεταδοθούν δεδομένα μπορεί να αυξηθεί δραστικά. Αντί για την χρήση ενός μήκους κύματος φωτός ως ενός καναλιού επικοινωνίας, το φως μπορεί θεωρητικά να στρεβλωθεί σε έναν απεριόριστο αριθμό στροφών, με κάθε μία εξ αυτών να λειτουργεί ως ένα ξεχωριστό κανάλι επικοινωνίας.

Αυτό το χαρακτηριστικό, γνωστό ως OAM (orbital angular momentum- τροχιακή στροφορμή) έχει γίνει αντικείμενο εκμετάλλευσης από ερευνητές και στο παρελθόν, με κάποια πειράματα να έχουν δείξει ότι είναι δυνατή η χρήση του για τη μετάδοση δεδομένων της τάξης των 2,5 terabits ανά δευτερόλεπτο μέσω μιας οπτικής ίνας. Ωστόσο οι οπτικές ίνες δεν είναι πάντα ιδανικές ή διαθέσιμες για είδη επικοινωνίας στα οποία χρησιμοποιείται φως, όπως στην περίπτωση επικοινωνίας μεταξύ Γης και δορυφόρων, οπότε και ερευνητές προσπαθούν να στείλουν στρεβλωμένο φως μέσω κενών χώρων, αποφεύγοντας παράλληλα προβλήματα και διαταραχές από πιθανές αναταράξεις στον αέρα. Μέχρι τώρα αυτό είχε επιτευχθεί μόνο σε μικρές αποστάσεις σε εργαστήριο.

Στην παρούσα μελέτη, οι ερευνητές του Πανεπιστημίου της Βιέννης και του Institute of Quantum Optics and Quantum Information χρησιμοποίησαν μία πράσινη ακτίνα λέιζερ για να στείλουν στρεβλωμένο φως μέσω ενός φακού στην κορυφή ενός πύργου ραντάρ στη Βιέννη. Οι ερευνητές έστειλαν 16 διαφορετικές διαμορφώσεις ενός συγκεκριμένου μήκους κύματος φωτός σε έναν δέκτη σε απόσταση τριών χιλιομέτρων. Μια κάμερα χρησιμοποιήθηκε για να «πιάσει» τις ακτίνες φωτός και ένα τεχνητό νευρωνικό δίκτυο αναπτύχθηκε για να αποκαλύψει το χρησιμοποιούμενο μοτίβο, καθώς και να σβήσει πιθανές διαταραχές οι οποίες μπορεί να προκαλούνταν από αναταράξεις στον αέρα. Αφού διαπίστωσαν και κατηγοριοποίησαν 16 διαφορετικά μοτίβα, οι ερευνητές στη συνέχεια κωδικοποίησαν το φως εισάγοντας πραγματικές πληροφορίες, όπως εικόνες των Βόλφγκανγκ Αμαντέους Μότσαρτ, Λούντβιχ Μότσαρτ και Έρβιν Σρέντιγκερ.

Ο Μάριο Κρεν, ένας εκ των συντακτών της μελέτης, δήλωσε ότι «δείξαμε για πρώτη φορά ότι η πληροφορία μπορεί να κωδικοποιηθεί σε στρεβλωμένο φως και να αποσταλεί μέσω ενός εσωτερικού link πόλης τριών χιλιομέτρων, με ισχυρές αναταράξεις. Το ΟΑΜ φωτός είναι θεωρητικά απεριόριστο, κάτι που σημαίνει ότι, στη θεωρία, κάποιος έχει μία άνευ ορίων γκάμα διαφορετικών, διακριτών καταστάσεων στις οποίες μπορεί να κωδικοποιηθεί το φως. Οραματιζόμαστε ότι αυτός ο επιπλέον βαθμός ελευθερίας θα μπορούσε να αυξήσει σημαντικά τα data rates στη σύγχρονη επικοινωνία».

Ο Κρεν και οι συνάδελφοί του πιστεύουν επίσης ότι το ΟΑΜ φωτός θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί και σε πειράματα κβαντικής επικοινωνίας, ανοίγοντας τον δρόμο για «κλειδιά» που θα είναι πολύ δύσκολο να «σπάσουν», και κατʼεπέκταση πολύ πιο ασφαλείς επικοινωνίες.

Πηγή: http://www.naftemporiki.gr

Είναι η υπέρυθρη ενέργεια υπεύθυνη για το λιώσιμο των πάγων της Αρκτικής;

11/11/2014

Η υπέρυθρη ενέργεια ενδέχεται να αποτελεί ένα σημαντικό παράγοντα για την αύξηση της θερμοκρασίας στην περιοχή της Αρκτικής, σύμφωνα με επιστήμονες του Πανεπιστημίου Μπέρκλι στην Καλιφόρνια.

Η υπέρυθρη ακτινοβολία είναι αόρατη στα ανθρώπινα μάτια, αλλά αντιπροσωπεύει περίπου το ήμισυ της ενέργειας που εκπέμπεται από την επιφάνεια της Γης. Η διαδικασία εξισορροπεί την εισερχόμενη ηλιακή ενέργεια όμως οι ερευνητές δεν είχαν σκεφτεί προηγουμένως να εξετάσουν τη συγκεκριμένη περιοχή του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος.

Η επιφάνεια της Γης θεωρείται ότι εκπέμπει το ισοδύναμο του 17 τοις εκατό της εισερχόμενης ηλιακής ενέργειας ως θερμική υπέρυθρη ακτινοβολία. Ωστόσο παρά τη σημασία της στο ενεργειακό ισοζύγιο του πλανήτη, είναι αντικειμενικά δύσκολο να μετρηθεί η αποτελεσματικότητα μιας επιφάνειας σε εκπεμπόμενη υπέρυθρη ενέργεια.

Για αυτό το λόγο, η επιρροή της υπέρυθρης ακτινοβολίας στο κλίμα του πλανήτη δεν είναι επαρκώς αντιπροσωπευτική στα κλιματικά μοντέλα, που υποθέτουν ότι όλες οι επιφάνειες έχουν 100 τοις εκατό αποτελεσματικότητα στο να εκπέμπουν υπέρυθρη ενέργεια, κάτι που δε συμβαίνει στην πραγματικότητα.

Συγκεκριμένα οι επιστήμονες διαπίστωσαν ότι οι ωκεανοί είναι πολύ λιγότερο αποδοτικοί από το θαλάσσιο πάγο, όσον αφορά τις εκπομπές στην μεγαλύτερη περιοχή του υπέρυθρου φάσματος. Αυτό σημαίνει ότι ο Αρκτικός Ωκεανός παγιδεύει ένα μεγάλο μέρος της ενέργειας σε υπέρυθρη ακτινοβολία, γεγονός που αποτελεί ένα έως τώρα άγνωστο φαινόμενο που είναι πιθανό να συμβάλει στην αύξηση της θερμοκρασίας του πολικού κλίματος.

Οι προσομοιώσεις του επικεφαλής της έρευνας καθηγητή Ντάνιελ Φέλντμαν, αποκάλυψαν ότι οι υπέρυθρες εκπομπές επιφάνειας έχουν το μεγαλύτερο αντίκτυπο στα άνυδρα κλίματα σε περιοχές υψηλού γεωγραφικού πλάτους και μεγάλου υψομέτρου.

Στην Αρκτική, οι προσομοιώσεις έδειξαν ότι οι ωκεανοί διατηρούν περισσότερη υπέρυθρη ενέργεια σε σχέση με το θαλάσσιο πάγο, με αποτέλεσμα θερμότερους ωκεανούς, λιώσιμο των πάγων, και γενικότερη αύξηση της θερμοκρασίας.

Πηγή: http://www.naftemporiki.gr

Νέο πείραμα για τον «γρίφο» της μάζας των νετρονίων

11/11/2014

Ξεκίνησε τη λειτουργία της στις ΗΠΑ η μεγαλύτερη πειραματική διάταξη που κατασκευάσθηκε ποτέ για να εξιχνιάσει τα μυστήρια των νετρονίων. Η διάταξη αποτελείται από δύο τεράστιους ανιχνευτές που βρίσκονται σε απόσταση 800 χιλιομέτρων μεταξύ τους, καταγράφοντας τα σωματίδια στην αρχή και το τέλος αυτής της διαδρομής. Έτσι, όπως ελπίζουν οι ειδικοί του Εθνικού Εργαστηρίου Επιταχυντών Fermilab, οι οποίοι είναι υπεύθυνοι του πειράματος, θα μπορέσουν να μετρήσουν με ακρίβεια τη μάζα των νετρίνων και να αναλύσουν τις ιδιότητές τους.

Για δεκαετίες, οι φυσικοί θεωρούσαν πως τα νετρίνα έχουν μηδενική μάζα, κάτι που καταρρίφθηκε το 1998 από παρατηρησιακά δεδομένα. Μέχρι σήμερα όμως, δεν είναι γνωστές οι ακριβείς τιμές της και, ακόμη περισσότερο, για ποιον λόγο τα νετρίνα έχουν μάζα. Η απρόσμενη ανακάλυψη του 1998 αποκλίνει επίσης από τις προβλέψεις του Καθιερωμένου Προτύπου, του μοντέλου που περιγράφει τα γνωστά στοιχειώδη σωμάτια και τους 3 από τους 4 τρόπους με τους οποίους αυτά αλληλεπιδρούν. Έτσι, η καλύτερη κατανόηση αυτών των «φευγαλέων» σωματιδίων είναι πιθανό να ανοίξει τον δρόμο για να εξηγηθούν πληρέστερα οι νόμοι της φύσης.

Παράλληλα, τα νετρίνα φαίνεται πως βρίσκονται στην «καρδιά» ενός ακόμη κοσμικού μυστηρίου: της αιτίας που το σύμπαν μας αποτελείται από ύλη και όχι αντιύλη. Αν και με τη Μεγάλη Έκρηξη πρέπει να δημιουργήθηκαν ίσες ποσότητες από στοιχειώδη σωματίδια και αντισωματίδια, για κάποιον αδιευκρίνιστο έως σήμερα λόγο στην πορεία η ύλη «επικράτησε» της αντιύλης. Έναν λόγο που οι επιστήμονες πιστεύουν πως θα ανακαλύψουν, αν λύσουν τον «γρίφο» της μάζας των νετρίνων.

Τα νετρίνα κυριολεκτικά κατακλύζουν το σύμπαν, αφού ενδεικτικά κάθε δευτερόλεπτο περίπου 100 τρισεκατομμύρια περνούν μέσα από το σώμα μας. Ωστόσο είναι ακίνδυνα και δεν γίνονται αντιληπτά, αφού αλληλεπιδρούν ασθενώς με την ύλη. Επίσης, διακρίνονται σε τρία είδη, γνωστά και ως «γεύσεις»: τα νετρίνα ηλεκτρονίων, τα μιονικά νετρίνα και τα νετρίνα ταυ. Παρ’ όλα αυτά, «μεταμορφώνονται» από το ένα είδος στο άλλο, καθώς μπορούν να αλλάζουν «γεύση».

Η δέσμη των νετρίνων του πειράματος παράγεται στο εργαστήριο Fermi, όπου ο πρώτος ανιχνευτής καταγράφει τα σωμάτια στην αρχή του «ταξιδιού» τους. Κινούμενα με ταχύτητα κοντά στην ταχύτητα του φωτός, τα νετρίνα καλύπτουν σε ελάχιστο χρόνο τα 800 χιλιόμετρα της διαδρομής τους, καταλήγοντας στη βόρεια Μινεσότα, όπου αποτυπώνονται από τον δεύτερο ανιχνευτή.

Μέσα στα επόμενα έξι χρόνια, οι επιστήμονες θα χρησιμοποιήσουν δέσμες από τρισεκατομμύρια νετρίνα αφού, με δεδομένο ότι τα σωματίδια αλληλεπιδρούν ασθενώς με την ύλη, ένα πολύ μικρό ποσοστό τους θα μπορέσει να καταγραφεί από τον δεύτερο ανιχνευτή. Επίσης, αν και οι παραγόμενες δέσμες θα αποτελούνται αποκλειστικά από μιονικά νετρίνα, στο τέλος της πορείας τους ένα ποσοστό θα έχει μετατραπεί σε νετρίνα ηλεκτρονίων και νετρίνα ταυ.

Η δέσμη των νετρίνων του πειράματος παράγεται στο εργαστήριο Fermi, όπου ο πρώτος ανιχνευτής καταγράφει τα σωμάτια στην αρχή του «ταξιδιού» τους. Τα νετρίνα καλύπτουν σε ελάχιστο χρόνο τα 800 χλμ. της διαδρομής τους, καταλήγοντας στη βόρεια Μινεσότα, όπου αποτυπώνονται από τον δεύτερο ανιχνευτή.

Πηγή: http://www.naftemporiki.gr

Ένα βήμα πιο κοντά στους «επιτραπέζιους» επιταχυντές σωματιδίων

7/11/2014

Μια νέα εποχή για τη διάγνωση και θεραπεία ασθενειών, για βιομηχανικές εφαρμογές όπως η κατασκευή προϊόντων, όπως και για τη φυσική υψηλών ενεργειών, ανοίγει η νέα τεχνική επιτάχυνσης ηλεκτρονίων που ανέπτυξαν Αμερικανοί επιστήμονες από το Εθνικό Κέντρο Επιταχυντών SLAC, το οποίο υπάγεται στο υπουργείο Ενέργειας των ΗΠΑ. Η τεχνική αυτή βασίζεται σε κύματα πλάσματος, χάρις στα οποία τα ηλεκτρόνια αποκτούν υψηλή ταχύτητα σε πολύ μικρές αποστάσεις. Έτσι, υπόσχεται την ανάπτυξη επιταχυντών που θα έχουν εξαιρετικά μικρότερες διαστάσεις και θα κοστίζουν αρκετά λιγότερο από τις σημερινές διατάξεις.

Τα κύματα πλάσματος αποτελούνται από ιονισμένο αέριο, το οποίο με την κίνησή του παρασύρει τα ηλεκτρόνια. Έτσι, όπως αναφέρουν οι ερευνητές σε άρθρο τους στο περιοδικό Nature, στα πειράματά τους αποδείχθηκε πως τα στοιχειώδη σωματίδια αποκτούν 400-500 φορές υψηλότερη ενέργεια απ’ ό,τι αν κάλυπταν την ίδια απόσταση σε έναν συμβατικό επιταχυντή. Εξίσου σημαντικό είναι πως η μεταφορά ενέργειας στα ηλεκτρόνια γίνεται πολύ πιο αποδοτικά και «στοχευμένα», συγκριτικά με πειράματα άλλων ομάδων που είχαν επιχειρήσει παλιότερα να αξιοποιήσουν την ίδια τεχνική.

«Ένα βασικό στοιχείο που καθορίζει τις τεχνικές προδιαγραφές των επιταχυντών είναι το πόσο γρήγορα τα ηλεκτρόνια αποκτούν την επιθυμητή ταχύτητα», σημειώνει ο Μάικ Λίτος, επικεφαλής της ομάδας. «Ουσιαστικά δείξαμε πως, χάρις σε αυτή τη μέθοδο, μια διάταξη με μήκος μόλις 6 μέτρα θα παρήγαγε δέσμες ηλεκτρονίων με την ίδια ενέργεια που πετυχαίνει σήμερα ο γραμμικός επιταχυντής του SLAC, μήκους 3,2 χιλιομέτρων».

Η επιτάχυνση μέσω κυμάτων πλάσματος πρωτοπροτάθηκε πριν από 35 χρόνια, ενώ το SLAC ασχολείται με τη συγκεκριμένη μέθοδο εδώ και μια δεκαετία. Σε πείραμα το 2007, ερευνητές είχαν καταφέρει να προσδώσουν σε μια δέσμη ηλεκτρονίων ενέργειες από 42 έως 85 γιγαηλεκτρονιοβόλτ (GeV). Ωστόσο, από τον αρχικό αριθμό των 18 δισ. ηλεκτρονίων, είχε επιταχυνθεί μόλις το 1 δισ., και μάλιστα σε ένα τόσο μεγάλο εύρος ενεργειών που πρακτικά η παραγόμενη δέσμη δεν θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί σε εφαρμογές. Αν και τα αποτελέσματα του SLAC επιβεβαιώνουν πως η τεχνολογία λειτουργεί στην πράξη, οι επιστήμονες σημειώνουν πως θα πρέπει να περιορίσουν ακόμη περισσότερο το ενεργειακό εύρος των ηλεκτρονίων της δέσμης, πριν κάνουν την εμφάνισή τους οι πρώτοι επιταχυντές νέας «γενιάς».

Πηγή: http://www.naftemporiki.gr

Για πρώτη φορά γυναίκα στο πηδάλιο του CERN

5/11/2014

Η Ιταλίδα Φαμπιόλα Τζιανότι

Γενεύη:
Ο CERN, ο Ευρωπαϊκός Οργανισμός Πυρηνικών Ερευνών, ο μεγαλύτερος επιστημονικός οργανισμός στον κόσμο, επέλεξε για πρώτη φορά γυναίκα γενική διευθύντρια.

Πρόκειται για την Ιταλίδα επιστήμονα Φαμπιόλα Τζιανότι. Η θητεία της ξεκινά τον Ιανουάριο του 2016 και θα είναι η 16η γενική διευθύντρια του οργανισμού.

Η δρ. Τζιανότι έχει μακρά προϋπηρεσία στον Οργανισμό, μεταξύ άλλων υπήρξε εκπρόσωπος του πειράματος ATLAS, του μεγάλου επιταχυντή κατά την περίοδο 2009-2013, όταν έγινε η ιστορική ανακάλυψη του μποζονίου του Χιγκς. Είναι μέλος διεθνών επιστημονικών επιτροπών και έχει λάβει διεθνή βραβεία. Έχει διδακτορικό στη σωματιδιακή φυσική από το Πανεπιστήμιο του Μιλάνο.

Πηγή: ΑΠΕ

Νέα θεωρία για τα παράλληλα σύμπαντα εξηγεί παράδοξα κβαντικά φαινόμενα

4/11/2014

Πανεπιστημιακοί από το πανεπιστήμιο Γκρίφιθ και της Καλιφόρνια δίνουν μια ριζοσπαστική νέα ερμηνεία της κβαντικής φυσικής, προτείνοντας μια θεωρία για την ύπαρξη ενός μεγάλου αλλά πεπερασμένου πλήθους από παράλληλα σύμπαντα, τα οποία μάλιστα αλληλεπιδρούν μεταξύ τους.

Στο άρθρο που δημοσίευσαν στο περιοδικό Physical Review X, οι φυσικοί προτείνουν ότι τα παράλληλα σύμπαντα όχι μόνο υπάρχουν, αλλά και ότι κάθε ένα από αυτά δεν εξελίσσεται εντελώς ανεξάρτητα από τα υπόλοιπα. Αντίθετα, οι «πλησιέστεροι» κόσμοι αλληλεπιδρούν με μία ασθενή απωθητική δύναμη, η οποία θα μπορούσε να εξηγήσει όλα τα παράδοξα φαινόμενα που περιγράφει η κβαντική φυσική.

Η κβαντομηχανική είναι η μοναδική φυσική θεωρία που περιγράφει τον τρόπο λειτουργίας του σύμπαντος σε μικροσκοπική κλίμακα. Η ερμηνεία ωστόσο που δίνει σε αυτό τον τρόπο λειτουργίας είναι εξίσου παράδοξη με αυτά τα φαινόμενα, καθώς για παράδειγμα παραβιάζει τη σχέση αιτίου και αιτιατού.

Όπως είχε πει κάποτε χαρακτηριστικά ο διάσημος θεωρητικός φυσικός Ρίτσαρντ Φέινμαν: «Νομίζω πως μπορώ να πως με βεβαιότητα πως κανείς δεν καταλαβαίνει την κβαντική μηχανική».

Έτσι, η καινούρια θεωρία των «πολλαπλών κόσμων που αλληλεπιδρούν» προσφέρει μια εντελώς νέα και παράτολμη προσέγγιση σε αυτό το πεδίο.

«Η ιδέα των παράλληλων συμπάντων έχει διατυπωθεί ήδη από το 1957», λέει στο σάιτ του πανεπιστημίου του Γκρίφιθ ο καθηγητής του ιδρύματος Χάουαρντ Γουάισμαν, ο οποίος συμμετείχε στη διατύπωσή της. «Στη γνωστή “ερμηνεία των πολλαπλών κόσμων”, κάθε σύμπαν γίνεται η “μήτρα” για νέα σύμπαντα, κάθε φορά που πραγματοποιείται μια καινούρια μέτρηση. Έτσι, σε αυτό το πουλυσύμπαν υλοποιούνται όλα τα πιθανά σενάρια – σε κάποιους από αυτούς τους κόσμους, για παράδειγμα, η Αυστραλία αποικίστηκε από τους Πορτογάλους».

«Αρκετοί όμως επιστήμονες αμφισβητούν την ιδέα, από τη στιγμή που κάθε σύμπαν δεν αλληλεπιδρά με τα υπόλοιπα. Σε αυτό το σημείο είναι που η θεωρία μας διαφέρει εντελώς απ’ ό,τι ανάλογο έχει προταθεί έως σήμερα», προσθέτει.

Σύμφωνα με αυτή τη θεωρία, το σύμπαν μας είναι ένα απλώς από τους πολυάριθμους κόσμος, κάποια από τους οποίους είναι σχεδόν παρόμοιοι με τον δικό μας, ενώ οι υπόλοιποι είναι πολύ διαφορετικοί. Όλοι αυτοί οι κόσμοι είναι εξίσου υπαρκτοί και διέπονται από αυστηρά καθορισμένους νόμους.

Έτσι, όλα τα κβαντικά φαινόμενα οφείλονται σε μια ασθενή απωθητική δύναμη ανάμεσα σε «γειτονικούς» (δηλαδή παρόμοιους) κόσμους, οι οποία τείνει να τους διαφοροποιήσει ακόμη περισσότερο.

Το καταλυτικό της καινούριας θεωρίας είναι ότι περιλαμβάνει υποθέσεις που δίνουν τη δυνατότητα να ελεγχθεί πειραματικά η ύπαρξη άλλων συμπάντων πέρα από το δικό μας. «Το ελκυστικό της προσέγγισής μας είναι πως, αν υπάρχει ένας μόνο κόσμος, αυτή ανάγεται στη Νευτώνεια μηχανική, ενώ μετασχηματίζεται στην κβαντική μηχανική στην περίπτωση ύπαρξης ενός τεράστιου αριθμού πολλαπλών κόσμων», επισημαίνει. Όταν ο αριθμός αυτός είναι περιορισμένος, τότε η θεωρία προβλέπει κάτι εντελώς καινούρια, που δεν είναι ούτε η νευτώνεια μηχανική ούτε η κβαντική φυσική.

Σύμφωνα με τους επιστήμονες, πέρα από την αξία της για τη θεωρητική φυσική, η νέα θεωρία αν επιβεβαιωθεί θα μπορούσε να εξηγήσει καλύτερα φαινόμενα που έχουν να κάνουν με χημικές αντιδράσεις, όπως και με τη δράση διάφορα φαρμάκων.

Πηγή: http://www.naftemporiki.gr

Πώς μετρούν τις αχανείς αποστάσεις στο σύμπαν;

19/10/2014

Όλοι γνωρίζετε από μικρά παιδιά ότι το Σύμπαν είναι αχανές και πιθανότατα τα τελευταία χρόνια έχετε παρακολουθήσει κάποιο video που να πραγματεύεται με τις Κοσμολογικές Θεωρίες (Big Bang, Linde, Dirac κλπ.), ωστόσο, σπάνια γίνεται αναφορά στις μεθόδους που χρησιμοποιούν οι επιστήμονες για να υπολογίσουν τις αποστάσεις των πλανητών, αστέρων, γαλαξιών κλπ.

Στο video του TED-Ed που ακολουθεί, ο Yuan-Sen Ting εξηγεί με απλό τρόπο και όμορφα animations τρεις από αυτές τις μεθόδους, ανάλογα δηλαδή με το βάθος στο οποίο θέλουν να κοιτάξουν.

Πηγή: http://ed.ted.com/ & http://www.techgear.gr/

Λύθηκε το «αίνιγμα» της σκοτεινής ύλης;

18/10/2014

Ανακάλυψη του βρετανικού πανεπιστήμιου του Λέστερ υποδεικνύει πως η σκοτεινή ύλη αποτελείται από αξιόνια, ανοίγοντας έτσι τον δρόμο για την πληρέστερη κατανόηση του σύμπαντος.

Ένα «αφύσικο» σήμα από το ευρωπαϊκό διαστημικό τηλεσκόπιο XMM-Newton φαίνεται να αποτελεί την πρώτη άμεση ανίχνευση σκοτεινής ύλης και να εξηγεί από ποια σωματίδια αυτή αποτελείται, υποστηρίζουν αστρονόμοι από το βρετανικό πανεπιστήμιο του Λέστερ.

Τα ευρήματα των επιστημόνων, τα οποία περιγράφονται σε άρθρο τους στην επόμενη έκδοση του περιοδικού «Monthly Notices» της Βασιλικής Αστρονομικής Εταιρείας, είναι πιθανό να χρειασθούν χρόνια για να επιβεβαιωθούν. Ωστόσο, σε μια τέτοια περίπτωση, θα πρόκειται για μια ιστορική ανακάλυψη, που θα δώσει τη δυνατότητα να κατανοηθεί το σύμπαν πολύ πληρέστερα απ’ ό,τι σήμερα.

Η σκοτεινή ύλη είναι αόρατη, καθώς δεν εκπέμπει ούτε ανακλά ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία. Παρ’ όλα αυτά παίζει καταλυτικό ρόλο στη δομή του σύμπαντος, αφού η ύπαρξή της αποτελεί τη μοναδική εξήγηση για την περιστροφική κίνηση των αστέρων που βρίσκονται στις παρυφές των γαλαξιών. Έτσι, αν και μέχρι σήμερα δεν έχει ανιχνευθεί άμεσα, υπολογίζεται πως αναλογεί στο 23% του σύμπαντος, συγκριτικά με το 4% που αντιστοιχεί στη συμβατική «ορατή» ύλη.

Το σήμα εντοπίσθηκε από τους αστρονόμους του πανεπιστημίου του Λέστερ κατά την ανάλυση των δεδομένων από το διαστημικό τηλεσκόπιο XMM-Newton της Ευρωπαϊκής Διαστημικής Υπηρεσίας, το οποίο καταγράφει την ακτινοβολία Χ. Πιο συγκεκριμένα, οι επιστήμονες παρατήρησαν ότι οι μετρήσεις παρουσίαζαν 10% αύξηση όταν το τηλεσκόπιο «σάρωνε» τα όρια του γήινου μαγνητικού πεδίου που βρίσκονται απέναντι από τον Ήλιο.

Η παρατήρηση αυτή ήταν αναπάντεχη, αφού αφαιρώντας την ακτινοβολία Χ από τις πιο ισχυρές πηγές, όπως τους αστέρες και τους γαλαξίες, κανονικά οι μετρήσεις θα έπρεπε να είναι παρόμοιες σε όλες τις περιοχές. Επειδή κανένα συμβατικό μοντέλο δεν μπορούσε να εξηγήσει την ανωμαλία, οι επιστήμονες στράφηκαν σε εναλλακτικές θεωρίες, διαπιστώνοντας πως μόνο ένας συγκεκριμένος μηχανισμός θα μπορούσε να την εξηγήσει. Ο μηχανισμός αυτός προβλέπει την ύπαρξη των αξιονίων, θεωρητικών σωματιδίων τα οποία έχουν προταθεί εδώ και χρόνια για συστατικά της σκοτεινής ύλης. Τα αξιόνια εκπέμπονται από τον Ήλιο, προτείνουν οι επιστήμονες, αφού πρώτα παραχθούν στον πυρήνα του. «Ταξιδεύοντας» στο διάστημα, όσα σωματίδια φτάνουν στις παρυφές του γήινου μαγνητικού πεδίου εκπέμπουν ακτινοβολία Χ, κάτι που θα δικαιολογούσε την αύξησή της που παρατηρείται τοπικά.

Όπως είναι φυσικό, για να αποκλειστεί οποιαδήποτε άλλη πιθανή εξήγηση, η θεωρία θα πρέπει να επαληθευτεί από επόμενα ανεξάρτητα πειράματα. «Πάντως, η ανακάλυψη θέτει σοβαρή υποψηφιότητα να επιδράσει με καταλυτικό τρόπο όχι μόνο στην καλύτερη κατανόηση των πηγών ακτινοβολίας Χ στο σύμπαν, αλλά και στον προσδιορισμό της φύσης της σκοτεινής ύλης», σημειώνει στο σάιτ του βρετανικού πανεπιστημίου ο καθηγητής και επικεφαλής της έρευνας Άντι Ριντ.

Την ίδια άποψη συμμερίζεται ο Μάρτιν Μπάρστοου, πρόεδρος της Βασιλικής Αστρονομικής Εταιρείας και επίσης καθηγητής στο Λέστερ. «Πρόκειται για ένα συναρπαστικό αποτέλεσμα. Αν επιβεβαιωθεί, θα πρόκειται για την πρώτη φορά που εντοπίσθηκαν άμεσα και ταυτοποιήθηκαν τα σωματίδια σκοτεινής ύλης, με τεράστιες συνέπειες για τις θεωρίες μας για το σύμπαν».

Πηγή: http://www.naftemporiki.gr

Επαναστατικός αντιδραστήρας σύντηξης «σε μια δεκαετία»

17/10/2014

Ουάσινγκτον:
Είναι ένας προκλητικός ισχυρισμός, έρχεται όμως από αξιόπιστη πηγή: Η Lockheed Martin, ο μεγαλύτερος προμηθευτής του αμερικανικού στρατού, υποστηρίζει ότι έχει έτοιμα τα σχέδια για έναν αντιδραστήρα που θα λειτουργεί με τις θερμοπυρηνικές αντιδράσεις που τροφοδοτούν τον Ήλιο.

Η εταιρεία ανακοίνωσε ότι προγραμματίζει να ξεκινήσει τις δοκιμές σε ένα χρόνο, να κατασκευάσει ένα πρωτότυπο σε πέντε χρόνια, και να αρχίσει την παραγωγή των αντιδραστήρων σε μόλις μια δεκαετία. Η ισχύς τους θα φτάνει τα 100 MW, αρκετή για να ηλεκτροδοτήσει μια μικρή πόλη.

Σε αντίθεση με άλλους πειραματικούς αντιδραστήρες σύντηξης, όπως ο γιγάντιος Διεθνής Πειραματικός Θερμοπυρηνικός Αντιδραστήρας (ITER) που κατασκευάζεται στη Γαλλία, ο αντιδραστήρας της Lockheed Martin θα έχει διαστάσεις μόλις 2 επί τρία μέτρα.

«Αντί να στήνουμε ολόκληρα εργοστάσια, θα μπορούμε να παράγουμε τους αντιδραστήρες στο εργοστάσιο» δήλωσε στη Washington Post o Τομ ΜακΓκουάιρ, επικεφαλής του προγράμματος ανάπτυξης.

Όπως είπε, το εργαστήριο «Skunk Work» της Lockheed Martin στην Καλιφόρνια εργάζεται εδώ και τέσσερα χρόνια στο ερευνητικό πρόγραμμα. Η εταιρεία αποφάσισε να δημοσιοποιήσει το σχέδιο μετά την κατάθεση αιτήσεων για διπλώματα ευρεσιτεχνίας και αναζητά τώρα εταίρους για την υλοποίησή του.

Τεχνικές λεπτομέρειες δεν έχουν αποκαλυφθεί πέρα από το γεγονός ότι η Lockheed Martin ανέπτυξε μια «μαγνητική φιάλη» για την καρδιά του αντιδραστήρα.

Η πυρηνική σύντηξη, ουσιαστικά το αντίθετο της πυρηνικής σχάσης, αφορά αντιδράσεις στις οποίες πυρήνες ελαφρών ατόμων (υδρογόνου) θερμαίνονται μέχρι να αρχίσουν να ενώνονται και να μετατρέπονται σε πυρήνες βαρύτερων στοιχείων.

Οι αντιδράσεις σύντηξης απαιτούν όμως ακραίες συνθήκες, όπως αυτές που επικρατούν στους πυρήνες των άστρων.

Και το βασικό πρόβλημα για την αξιοποίηση της σύντηξης για την παραγωγή ανεξάντλητης, καθαρής ενέργειας είναι ότι κανένα υλικό δεν μπορεί να αντέξει τις ακραίες θερμοκρασίες που απαιτούνται, της τάξης των αρκετών εκατομμυρίων βαθμών Κελσίου.

Η μαγνητική φιάλη της Lockheed Martin πρέπει να χρησιμοποιεί ισχυρά μαγνητικά πεδία για να συγκρατεί μετέωρο ένα σύννεφο ιονισμένων ατόμων υδρογόνου.

Ως «καύσιμο» για την αντίδραση χρησιμοποιείται ένα μείγμα δευτερίου και τριτίου, δύο ισοτόπων του άνθρακα που μπορούν να παραχθούν σε μεγάλες, πρακτικά ανεξάντλητες ποσότητες.

Η αντίδραση δεν αφήνει επικίνδυνα ραδιενεργά απόβλητα, και σύμφωνα με την εταιρεία η παραγωγή ενέργειας είναι ένα εκατομμύριο φορές περισσότερη από ό,τι σε μια χημική αντίδραση και τρεις με τέσσερις φορές περισσότερη σε σχέση με μια αντίδραση σχάσης.

Η μαγνητική φιάλη της Lockheed Martin μοιάζει να είναι μια παραλλαγή του αντιδραστήρα «tokamak» που θα δοκιμαστεί στον ITER κάποια στιγμή την επόμενη δεκαετία. Το tokamak χρησιμοποιεί μαγνητικά πεδία για να συγκρατεί στη θέση του το υπέρθερμο υδρογόνο, έχει όμως πολύ μεγαλύτερες διαστάσεις.

Δύο άλλες προσεγγίσεις που δοκιμάζονται για την αξιοποίηση της σύντηξης στην παραγωγή ενέργειας είναι ο βομβαρδισμός μικρών ποσοτήτων υδρογόνου με ισχυρά λέιζερ καθώς και η διοχέτευση ηλεκτρικού ρεύματος ακραίας έντασης.

Μέχρι στιγμής, πάντως, κανείς δεν έχει φτάσει το κρίσιμο ορόσημο: να καταφέρει να παραγάγει περισσότερη ενέργεια από ό,τι απαιτείται για τη θέρμανση του καυσίμου.

Πηγή: news.in.gr & http://www.businessinsider.com

Οι πυξίδες μπορεί να γυρίσουν προς το νότο «μέσα σε μια στιγμή»

15/10/2014

Η αντιστροφή των μαγνητικών πόλων μπορεί να συμβεί γρήγορα, σε διάστημα μικρότερο από 100 χρόνια

Μπέρκλεϊ, Καλιφόρνια

Το ερώτημα δεν είναι εάν αλλά πότε: Μια ωραία πρωία, η ανθρωπότητα θα ξυπνήσει για να διαπιστώσει ότι όλες οι πυξίδες δείχνουν προς το νότο αντί προς το βορρά. Και αυτή η αντιστροφή των μαγνητικών πόλων μπορεί να συμβεί γρήγορα, σε διάστημα μικρότερο από 100 χρόνια -σχεδόν ακαριαία στην κλίμακα του γεωλογικού χρόνου. Αυτό ακριβώς συνέβη την τελευταία φορά που το μαγνητικό πεδίο της Γης αναποδογύρισε πριν από 786.000 χρόνια, αναφέρουν ερευνητές του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνια στο Μπέρκλεϊ.

«Είναι απίστευτο το πόσο γρήγορα συνέβη» σχολιάζει η Κούρτνεϊ Σπρέιν, μέλος της ερευνητικής ομάδας που δημοσιεύει τη μελέτη στο Geophysical Journal International. Τα συμπεράσματα της έρευνας έρχονται να προστεθούν σε προηγούμενες μελέτες που έδειχναν ότι το μαγνητικό πεδίο της Γης εξασθενεί σήμερα με μεγάλη ταχύτητα και θα μπορούσε να μηδενιστεί σε περίπου 1.000 χρόνια.

Τα στάδια

Η εξασθένηση του πεδίου είναι το πρώτο στάδιο μέχρι την πλήρη αναστροφή, για την οποία όμως κανείς δεν μπορεί να προβλέψει με ακρίβεια πότε θα συμβεί. Άγνωστος παραμένει εξάλλου και ο μηχανισμός του φαινομένου, αν και πιθανότατα σχετίζεται με τα ρεύματα λιωμένου σιδήρου που παράγουν το πεδίο μέσα στον εσώτερο, ρευστό πυρήνα του πλανήτη. Το σίγουρο είναι ότι πολικότητα του μαγνητικού πεδίου έχει αντιστραφεί πολλές φορές στην ιστορία της Γης, χωρίς όμως να υπάρχουν ενδείξεις ότι το φαινόμενο επηρέασε την εξέλιξη της ζωής.

Δεδομένου όμως ότι το μαγνητικό πεδίο λειτουργεί ως ασπίδα που προστατεύει τη Γη από επικίνδυνα σωματίδια του Ήλιου και της κοσμικής ακτινοβολίας, η απώλειά του θα μπορούσε θεωρητικά να αυξήσει τη συχνότητα των καρκίνων στον άνθρωπο και πολλά άλλα είδη.

Το μαγνητικό πεδίο της Γης εκτρέπει τα φορτισμένα σωματίδια του ηλιακού ανέμου

Επιπλέον, η απώλεια του μαγνητικού πεδίου θα άφηνε τη Γη εκτεθειμένη σε γεωμαγνητικές καταιγίδες, οι οποίες μπορούν να κάψουν τα κυκλώματα των δορυφόρων και να καταστρέψουν δίκτυα ηλεκτροδότησης λόγω της εμφάνισης επαγωγικών ηλεκτρικών ρευμάτων.

Τα ιζήματα

Για να προσδιορίσουν πόσο χρόνος χρειάστηκε για την αναστροφή του πεδίου πριν από 786.000 χρόνια, οι ερευνητές του Μπέρκεϊ εξέτασαν ιζήματα από μια λίμνη κοντά στα Απέννινα Όρη της Ιταλίας, ανατολικά της Ρώμης.

Τα ιζήματα περιέχουν μικρές ποσότητες μαγνητικών υλικών όπως ο σίδηρος, τα οποία αποθηκεύουν στο εσωτερικό τους πληροφορίες για τον προσανατολισμό των γραμμών του μαγνητικού πεδίου την εποχή που σχηματίστηκαν.

Πράγματι, κάτω από το βυθό της λίμνης η ερευνητική ομάδα εντόπισε ένα στρώμα που αποτύπωνε την τελευταία αναστροφή των μαγνητικών πόλων. Η χρονολόγηση των ιζημάτων με τη μέθοδο του ραδιενεργού αργού έδειξε ότι η αντιστροφή αφενός επιβεβαίωσε ότι η αναστροφή συνέβη πριν από περίπου 786.000 χρόνια. Αφετέρου όμως αποκάλυψε ότι η όλη διαδικασία ολοκληρώθηκε πολύ γρήγορα, πιθανώς σε λιγότερο από 100 χρόνια.

«Δεν γνωρίζουμε το εάν η επόμενη αντιστροφή θα συνέβη εξίσου απότομα με την προηγούμενη» διευκρινίζει ο Πολ Ρένε, μέλος της ερευνητικής ομάδας και διευθυντής του Κέντρου Γεωχρονολόγησης του Μπέρκλεϊ.

Οι προειδοποιήσεις

Σε κάθε περίπτωση, πάντως, το αναποδογύρισμα των πόλων δεν θα έρθει απροειδοποίητα. Πριν ο βόρειος μαγνητικός πόλος μετακινηθεί οριστικά στο νότιο γεωγραφικό πόλο στην Ανταρκτική, το μαγνητικό πεδίο θα μπορούσε να γίνει ευμετάβλητο και χαοτικό, με τους πόλους να κινούνται πέρα-δώθε στον πλανήτη.

Σε αυτό το μεσοδιάστημα δεν αποκλείεται μάλιστα το μαγνητικό πεδίο να πάψει να είναι δίπολο και να αποκτήσει περισσότερους πόλους. Οι νέοι αυτοί πόλοι θα έκαναν τις πυξίδες να δείχνουν προς διαφορετική κατεύθυνση ανάλογα με την περιοχή του πλανήτη όπου βρίσκονται. Επιπλέον, οι νέοι πόλοι θα λειτουργούσαν ως παγίδες ηλιακών σωματιδίων και, ανάλογα με τη θέση τους, θα μπορούσαν να εστιάσουν την επικίνδυνη ακτινοβολία σε κατοικημένες περιοχές.

Πηγή: http://www.tovima.gr

Ανακάλυψη νέου μεσονίου

13/10/2014

Επιστήμονες του πανεπιστημίου του Γουόρικ ανακάλυψαν ένα νέο σωματίδιο το οποίο θα βοηθήσει στην πληρέστερη κατανόηση της ισχυρής πυρηνικής δύναμης, μία εκ των τεσσάρων θεμελιωδών δυνάμεων του Σύμπαντος.

Το σωματίδιο με όνομα Ds3*(2860)- είναι ένας νέος τύπος μεσονίου, ενός σύνθετου δηλαδή σωματιδίου που περιέχει ένα κουάρκ (τους δομικούς λίθους των πρωτονίων και των νετρονίων) και ένα αντικουάρκ (αντισωματίδια των κουάρκ). O δείκτης s3 υποδεικνύει πως έχει σπιν 3, έναν κβαντικό αριθμό που αντιπροσωπεύει ένα είδος εσωτερικής στροφορμής, ενώ στην παρένθεση σημειώνεται η μάζα του νέου σωματιδίου σε μονάδες MeV/c^2, περίπου τριπλάσια δηλαδή από αυτή του πρωτονίου.

To νέο σωματίδιο εμφανίζεται χάρις στην ίδια δύναμη που κρατάει συμπαγή τον πυρήνα των ατόμων, γεγονός που επιτρέπει στους ερευνητές να ερευνήσουν σε μεγαλύτερο βάθος τη συμπεριφορά της ισχυρής δύναμης. Η συγκεκριμένη δύναμη αποτελεί μία από τις τέσσερις γνωστές θεμελιώδεις δυνάμεις στο Σύμπαν, μαζί με τη βαρύτητα, τον ηλεκτρομαγνητισμό και την ασθενή πυρηνική.

«Η βαρύτητα περιγράφει το Σύμπαν στις μεγάλες κλίμακες ενώ η ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία είναι υπεύθυνη για το σχηματισμό των μορίων και τη συντήρηση των ηλεκτρονίων σε τροχιά γύρω από τον πυρήνα των ατόμων», εξηγεί ο Τιμ Γκέρσον, καθηγητής φυσικής στο πανεπιστήμιο του Γουόρικ. «Η ισχυρή δύναμη είναι η δύναμη που συγκρατεί τα κουάρκ σχηματίζοντας νετρόνια και πρωτόνια. Είναι τόσο ισχυρή που δίνει μέσω της διάσημης εξίσωσης μάζας και ενέργειας του Αϊνστάιν E=mc^2 περισσότερη μάζα στα άτομα από τη μάζα των ίδιων των κουάρκ», συμπληρώνει.

Οι υπολογισμοί στη θεωρία που περιγράφει τη συμπεριφορά της ισχυρής δύναμης, η οποία αποκαλείται κβαντική χρωμοδυναμική (QCD) είναι συνήθως πολύ μεγάλης δυσκολίας έως και αδύνατοι. Οι μοναδικές ιδιότητες του Ds3*(2860)- ως το πρώτο μεσόνιο με σπιν 3 που περιέχει και ένα charm κουάρκ αναμένεται να κάνει λίγο ευκολότερη τη σύγκριση μεταξύ των θεωρητικών προβλέψεων και των πειραματικών μετρήσεων, καθώς η αναγνώρισή του στα δεδομένα είναι απλούστερη από άλλες περιπτώσεις μεσονίων.

Πέρα από τη μελέτη της ισχυρής δύναμης μέσω του Ds3*(2860)- οι ερευνητές στοχεύουν να δουν και την επίδραση της ασθενούς δύναμης σε αυτό, μία έρευνα που σχετίζεται και με ένα από μεγαλύτερα μυστήρια στη σύγχρονη επιστήμη, αφού αφορά στο γιατί στο Σύμπαν επικράτησε η ύλης της αντιύλης.

H ανακάλυψη δημοσιεύεται στο επιστημονικό περιοδικό Physical Review Letters.

Πηγή: http://www.naftemporiki.gr & http://www.sci-news.com

Ρουβίδιο: Bose-Nova και πυροτεχνήματα

13/10/2014

Κόκκινο της φωτιάς, όπως προδίδει το όνομά του, δίνει χρώμα στα πυροτεχνήματα, βοηθά στη διάγνωση του καρκίνου και έδωσε ιδέες στον... Αϊνστάιν!

Μικρό βιογραφικό για το στοιχείο ρουβίδιο. Κάθε Κυριακή «Το Βήµα» µάς ταξιδεύει και σε µιαν άλλη γωνιά του περιοδικού πίνακα.

Βίος και πολιτεία
Σε αρκετά βιβλία Χημείας βρίσκεις λίγα ή και καθόλου για το ρουβίδιο. Και προσθέτοντας σε αυτό το ότι κάθε χρόνο παράγεται σε ελάχιστη ποσότητα και μπορεί η τιμή του να φθάσει τις 17.000 ευρώ το κιλό, να οδηγηθείς στο συμπέρασμα πως πρόκειται για ένα στοιχείο χωρίς μεγάλο ενδιαφέρον. Ας δούμε λοιπόν αν είναι πραγματικά έτσι.

Αν κουνήσουμε για μερικά δευτερόλεπτα το νερό που βρίσκεται μέσα σε ένα ποτήρι έπειτα από λίγο θα επικρατήσει ηρεμία. Η τριβή μεταξύ των μορίων θα επιβάλει αυτή την τάση για ηρεμία. Και αν το θέσουμε αλλιώς - γιατί αυτό θα μας βοηθήσει στη συνέχεια -, σε ένα συνηθισμένο υγρό αν μια ομάδα μορίων κινηθεί προς μια κατεύθυνση, μια άλλη ομάδα δεν θα είναι εξίσου πρόθυμη να ακολουθήσει και έτσι κάποια στιγμή όλα τα μόρια θα ηρεμήσουν. Σε άλλα υγρά παρατηρούμε μεγαλύτερη ευκινησία και σε άλλα, όπως το μέλι, πολύ μικρότερη προθυμία για απότομες κινήσεις. Στην πρώτη περίπτωση λέμε πως έχουμε μικρή εσωτερική τριβή και στη δεύτερη μεγάλη εσωτερική τριβή. Αν όμως πάμε σε πολύ χαμηλές θερμοκρασίες, κάτω από τους -270 βαθμούς Κελσίου, ένα αέριο όπως το Ηλιο-4, που θα είναι τότε σε υγρή μορφή, δεν θα συμπεριφέρεται έτσι «φυσιολογικά» όπως το μέλι και το νερό.

Ενας ινδός φυσικός, ο Satyendra Nath Bose, έστειλε τo 1925 στον Αϊνστάιν μια εργασία του σχετικά με τα φωτόνια όταν τα παρατηρούμε όλα μαζί και εφαρμόζουμε για αυτά συλλογικούς κανόνες, με άλλα λόγια, κάνοντας στατιστική. Ο Αϊνστάιν εντυπωσιάστηκε τόσο που μετέφρασε ο ίδιος το κείμενο στα γερμανικά, του έδωσε δημοσιότητα, εργάστηκε επάνω σε αυτό και παρουσίασε τελικά μια νέα άποψη για τη στατιστική συμπεριφορά σωματιδίων όπως τα φωτόνια που έχουν ακέραιο αριθμό σπιν (δηλαδή έναν τρόπο συμπεριφοράς που σχηματικά εντελώς τον παρουσιάζουμε σαν να περιστρέφονται γύρω από τον εαυτό τους). Αυτά τα σωματίδια ονομάζονται, προς τιμήν του Bose, «μποζόνια». Ενα από τα βασικά χαρακτηριστικά τους είναι το εξής: αν ν τέτοια σωματίδια έχουν την τάση να κινηθούν προς μια κατεύθυνση, η πιθανότητα και το αμέσως επόμενο να κάνει το ίδιο είναι ανάλογα μεγάλη με τον αριθμό ν. Δηλαδή όσο μεγαλύτερο πλήθος κάνει κάτι, τόσο πιο πιθανό είναι να παρασύρει και άλλους όμοιούς του να κάνουν το ίδιο. Ο Αϊνστάιν κατάλαβε ότι σε πολύ χαμηλές θερμοκρασίες αυτό θα ήταν εφικτό να συμβεί και θα οδηγούσε σε μια τέταρτη μορφή της ύλης (μετά τη στερεά, την υγρά και την αέριο), που θα συμπεριφέρεται εντελώς διαφορετικά από τα συνηθισμένα. Πρόκειται για τα λεγόμενα Συμπυκνώματα - Bose - Einstein, που σύμφωνα με τη θεωρία θα έπρεπε να βγαίνουν έτσι αυθόρμητα από το στόμιο ενός δοχείου, να περνούν μέσα από απειροελάχιστα λεπτές χαραμάδες και γενικά να κινούνται σαν να είναι ένα μόνον μόριο, κόντρα και στη βαρύτητα μερικές φορές. Πέρασαν εβδομήντα χρόνια ώσπου να υλοποιηθούν πειραματικά οι προβλέψεις της θεωρίας αυτής στο Πανεπιστήμιο Boulder του Κολοράντο και αυτό έγινε δυνατόν με άτομα από ρουβίδιο-87. Αυτή η επιτυχία των Cornell, Wieman και Ketterle ανταμείφθηκε το 2001 με ένα βραβείο Νομπέλ.

Γιατί το είπαν έτσι
Το ρουβίδιο ανακάλυψαν και έκαναν τη σχετική ανακοίνωση σε συνεδρία της Ακαδημίας του Βερολίνου το 1861 δύο από τους πιο διαπρεπείς επιστήμονες στην ιστορία της Φυσικής και της Χημείας. Ο Robert Bunsen και ο Gustav Kirchhoff στη Χαϊδελβέργη της Γερμανίας. Είχαν πριν από έναν χρόνο κατασκευάσει το πρώτο φασματοσκόπιο, που τους επέτρεπε θερμαίνοντας ένα υλικό να προκύπτουν από τη λάμψη του κάποιες έγχρωμες γραμμές, χαρακτηριστικές μόνο για αυτό, εξαιτίας αντίστοιχα της μοναδικής εσωτερικής δομής του κάθε ατόμου. Είχαν στα χέρια τους λεπιδόλιθο και υποψιάζονταν πως αυτό το ορυκτό περιείχε λίθιο και ένα άγνωστο μέταλλο. Με αρκετό κόπο ξεχώρισαν τα δύο μέταλλα, χρησιμοποίησαν χλωριούχο λευκόχρυσο για να φύγει το ανεπιθύμητο κάλιο και έπειτα από αναρίθμητα πλυσίματα με ζεματιστό νερό είχαν κάτι που μπορούσαν να το εξετάσουν στο φασματοσκόπιο. Ετσι, ενώ το ρουβίδιο, αν και όταν το δεις στην καθαρή μορφή του είναι ένα γκρίζο δραστικό μέταλλο (αναφλέγεται αυθόρμητα στον αέρα), τους έδωσε καιόμενο δύο χαρακτηριστικές, βαθιά κόκκινες γραμμές. Εξαιτίας τους πήρε και το όνομά του. Διότι στα λατινικά rubidus σημαίνει ζωηρά κόκκινο. Μόλις το 1928 έγινε δυνατόν να προκύψει εντελώς καθαρό ρουβίδιο.

Αριθμοί κυκλοφορίας
Ατομικός αριθμός:        37
Ατομικό βάρος:            85.4678
Σημείο τήξης:              39 βαθμοί κελσίου
Σημείο ζέσης:               688 βαθμοί κελσίου
Πυκνότητα:                 1,5 gr/cm3
Αριθμός ισοτόπων:       33

Τα δύο ισότοπα που απαντώνται στη φύση είναι το Rb-85 που δεν είναι ραδιενεργό και αποτελεί το 72% και το Rb-87 που είναι ραδιενεργό με χρόνο ημιζωής 49 δισεκατομμύρια χρόνια, άρα τρεις φορές περίπου μεγαλύτερο από την ηλικία του Σύμπαντος! Και αυτό σημαίνει πως πρέπει να ήταν από τα στοιχεία που προϋπήρξαν της δημιουργίας της Γης.

Τι θέλει από τη ζωή μας
Εχει μια συμπεριφορά πολύ κοντινή με αυτήν του καλίου, αλλά στον ανθρώπινο οργανισμό βρίσκεται σε 700 φορές μικρότερη ποσότητα. Είναι όμως ελαφρά ραδιενεργό, όπως και το κάλιο, και χρησιμοποιείται στην Ιατρική επειδή έχει την τάση να προσελκύεται από τις μεμβράνες των καρκινογόνων κυττάρων και βοηθάει στην ανίχνευση εγκεφαλικών όγκων σε πρώιμο στάδιο. Το χλωριούχο ρουβίδιο (RbCl) χρησιμοποιείται στη Βιοχημεία για εργασίες σχετικές με το DNA.

Πόλεμος και ειρήνη
Μπορεί να χρησιμοποιηθεί για ραδιοχρονολόγηση ορισμένων πετρωμάτων. Διότι με την εκπομπή σωματιδίων-β (τα σωματίδια-β είναι ηλεκτρόνια ή ποζιτρόνια) μεταπίπτει σε στρόντιο και υπολογίζοντας το κλάσμα Rb-87/Sr-87 μαζί με την κατ' εκτίμηση ποσότητα του στροντίου αρχικά βγαίνει τελικά η ηλικία του πετρώματος.

Με τη βοήθεια του ρουβιδίου κατασκευάστηκαν φθηνές σχετικά συσκευές λέιζερ, που βοήθησαν στο στήσιμο διαφόρων πειραμάτων με λίγα χρήματα ενώ το στοιχείο αυτό είναι γνωστό και από τη χρήση του σε ατομικά ρολόγια μεγίστης ακριβείας, κάπως λιγότερο ακριβή είναι η αλήθεια από αυτά του καισίου, που έχουμε περιγράψει ήδη.
Το τελευταίο πεδίο σε σχέση με τις χρήσεις του ρουβιδίου είναι και το σχετικά περιορισμένο αλλά και αρκετά θεαματικό πεδίο των πυροτεχνημάτων. Οπου το σχετικά ακριβό αυτό υλικό τους χαρίζει μια όμορφη, βαθιά, κόκκινη λάμψη.

Απορίες λογικές και μη

Και αυτή η μπόσα νόβα του τίτλου πού κολλάει;
Προσοχή, είναι Bose-Nova και δεν έχει σχέση με τον γνωστό χορό. Σε ένα συμπύκνωμα Bose-Einstein, γνωστό ως BEC (Bose - Einstein Condensate), με άτομα ρουβιδίου-85 σε θερμοκρασία μόλις εκατομμυριοστών επάνω από το απόλυτο μηδέν (δηλαδή -273 βαθμοί Κελσίου), τα άτομα συμπεριφέρονται σαν να πρόκειται για ένα και μοναδικό. Παίζοντας με το μαγνητικό πεδίο που τα συγκρατεί μπορεί να δημιουργήσεις ελκτικές καταστάσεις μεταξύ τους που όμως προχωρώντας ξαφνικά φθάνεις στο σημείο μέσα στην πειραματική διάταξη να έχεις έκρηξη διαρκείας μερικών χιλιοστών του δευτερολέπτου, λαμπρό φως, σαν να έχει εκραγεί ένας αστέρας τύπου Nova και ψάχνεις να βρεις πού πήγαν τα μισά περίπου από τα άτομα του ρουβιδίου. Αυτό το φαινόμενο οι πρώτοι που το παρατήρησαν το 2001 κάπως χιουμοριστικά το ονόμασαν Bose-Nova.

Πηγή: http://www.tovima.gr

Οι επιστήμονες αντιδρούν στην κρίση

9/10/2014

Ανοιχτή επιστολή διαμαρτυρίας στην επιθεώρηση «Nature» και σε ευρωπαϊκές εφημερίδες εναντίον των πολιτικών λιτότητας που απειλούν την επιστημονική έρευνα

Αθήνα

Η οικονομική κρίση πλήττει και την επιστημονική έρευνα. Σε όλη την Ευρωπαϊκή Ενωση και παρά τις διαφορές που υπάρχουν από χώρα σε χώρα οι επιστήμονες βιώνουν, όπως αναφέρουν, μια κοινή νέα πραγματικότητα η οποία διαγράφεται ανησυχητική για το μέλλον. Ως αποτέλεσμα ένα πρωτοφανές, «επιστημονικό» κίνημα διαμαρτυρίας γεννιέται στην Ευρώπη και ο Οκτώβριος έχει επιλεγεί ως μήνας κινητοποιήσεων εναντίον των πολιτικών λιτότητας που ακολουθούνται στον τομέα της έρευνας και της ανάπτυξης. Τις επόμενες ημέρες ερευνητές στη Γαλλία, στην Ιταλία και στην Ισπανία έχουν προγραμματίσει πορείες (πεζή ή με ποδήλατα) στο Παρίσι, στη Ρώμη και στη Μαδρίτη ενώ δράσεις αναμένεται να οργανωθούν και σε άλλες χώρες. Το «εναρκτήριο λάκτισμα» δίνεται με ανοιχτή επιστολή που δημοσιεύεται ταυτόχρονα την Πέμπτη, 9 Οκτωβρίου, στην επιθεώρηση «Nature» και σε πολλές ευρωπαϊκές εφημερίδες – «The Guardian» (Βρετανία), «Le Monde» (Γαλλία), «La Reppublica» (Ιταλία), «El Pais» (Ισπανία), «Le Soir» (Βέλγιο), «Publico» (Πορτογαλία), «Το Βήμα» και «Τα Νέα» (Ελλάδα).

Παράλληλα η επιθεώρηση «Nature» δημοσιεύει ένα άρθρο άποψης της Αμάγια Μόρο-Μαρτίν, αστροφυσικού στο Ινστιτούτο Επιστημών Διαστημικού Τηλεσκοπίου στη Βαλτιμόρη, σχετικά με τις επιπτώσεις της κρίσης στην επιστημονική έρευνα και ανοίγει δημόσια συζήτηση επί του θέματος στην ηλεκτρονική διεύθυνση go.nature.com/remlzi

Διαβάστε την επιστολή:

Έχουν επιλέξει την άγνοια

Επιστήμονες από διάφορες ευρωπαϊκές χώρες περιγράφουν στην παρακάτω επιστολή ότι, παρά τη σημαντική ετερογένεια στην κατάσταση της επιστημονικής έρευνας στις χώρες τους, υπάρχουν μεγάλες ομοιότητες στις καταστροφικές πολιτικές που ακολουθούνται. Αυτή η κριτική ανάλυση, που δημοσιεύεται ταυτόχρονα στο «Nature» και σε αρκετές εφημερίδες στην Ευρώπη, είναι μια κλήση αφύπνισης προς τους φορείς χάραξης πολιτικής, προκειμένου να διορθωθεί η πορεία, και ένα κάλεσμα προς τους ερευνητές και τους πολίτες να υπερασπιστούν τον ουσιαστικό ρόλο της επιστήμης στην κοινωνία. Η επιστολή αυτή μπορεί να υπογραφεί εδώ (openletter.euroscience.org).

Σε ολοένα περισσότερα ευρωπαϊκά κράτη-μέλη οι εθνικοί φορείς χάραξης πολιτικής αλλά και οι ευρωπαίοι ηγέτες έχουν χάσει εντελώς την επαφή με την πραγματικότητα της επιστημονικής έρευνας.

Έχουν επιλέξει να αγνοήσουν την καθοριστική συμβολή ενός ισχυρού ερευνητικού τομέα στην οικονομία, αναγκαίου ιδιαίτερα για τις χώρες εκείνες που επλήγησαν περισσότερο από την οικονομική κρίση. Αντ 'αυτού, έχουν επιβάλει δραστικές περικοπές του προϋπολογισμού στον τομέα της Έρευνας και Ανάπτυξης (Ε&Α) οι οποίες καθιστούν τις χώρες αυτές πιο ευάλωτες, τόσο μεσοπρόθεσμα όσο και μακροπρόθεσμα, σε ενδεχόμενες νέες οικονομικές κρίσεις. ΄Ολα αυτά συμβαίνουν υπό το καθησυχαστικό βλέμμα των ευρωπαϊκών θεσμικών οργάνων που ανησυχούν περισσότερο για το αν τα κράτη-μέλη θα συμμορφωθούν με τα μέτρα λιτότητας που προωθούν, και λιγότερο για το αν θα διατηρήσουν και θα βελτιώσουν τις εθνικές υποδομές Ε&Α, οι οποίες θα μπορούσαν να τα βοηθήσουν να υιοθετήσουν ένα παραγωγικό μοντέλο περισσότερο εύρωστο, βασισμένο στην παραγωγή γνώσης.

Έχουν επιλέξει να αγνοήσουν ότι η επιστημονική έρευνα δεν ακολουθεί τους κύκλους της πολιτικής. Ότι η μακροπρόθεσμη, βιώσιμη επένδυση στην Ε&Α είναι ζωτικής σημασίας, διότι η επιστήμη είναι ένας αγώνας δρόμου μεγάλων αποστάσεων. ‘Οτι ορισμένοι από τους καρπούς της επιστημονικής έρευνας θα μπορούσαν να συλλεχθούν τώρα, αλλά άλλοι μπορεί να χρειαστούν πολλές γενιές για να ωριμάσουν. Ότι, αν δεν «σπείρουμε» σήμερα, τα παιδιά μας δεν θα έχουν τα εργαλεία για να αντιμετωπίσουν τις προκλήσεις του αύριο. Αντ' αυτού, ακολουθούν αποσπασματικές πολιτικές επενδύσεων στην Ε&Α με ένα μοναδικό στόχο: τη μείωση του ετήσιου ελλείμματος σε μια μάλλον τεχνητή τιμή που επιβάλλεται από τα ευρωπαϊκά και τα χρηματοπιστωτικά ιδρύματα, αγνοώντας τις καταστροφικές επιπτώσεις που έχουν αυτές οι επιλογές στην επιστήμη και την καινοτομία των επιμέρους κρατών-μελών αλλά και της Ευρώπης στο σύνολό της.

Έχουν επιλέξει να αγνοήσουν ότι η δημόσια επένδυση στην Ε&Α προσελκύει ιδιωτικές επενδύσεις. Ότι στις Ηνωμένες Πολιτείες, ένα «κράτος καινοτομίας», το ήμισυ και πλέον της οικονομικής ανάπτυξης προέρχεται από την καινοτομία, που έχει τις ρίζες της στη βασική έρευνα, η οποία χρηματοδοτείται από την ομοσπονδιακή κυβέρνηση. Αντ' αυτού, έχουν την απολύτως μη ρεαλιστική ελπίδα ότι η αύξηση των δαπανών για την Ε&Α – απαραίτητη προκειμένου οι χώρες αυτές να εκπληρώσουν τον ευρωπαϊκό στόχο του 3% του ΑΕΠ για την Ε&Α (Συνθήκη της Λισαβόνας) – θα επιτευχθεί μέσω ιδιωτικών επενδύσεων, ενώ την ίδια στιγμή θα μειώνουν τις δημόσιες επενδύσεις. Η ελπίδα αυτή βρίσκεται σε οξεία αντίθεση με τη μείωση του αριθμού των επιχειρήσεων καινοτομίας στις περισσότερες από αυτές τις χώρες και με την επικράτηση, στο σύνολο των μικρών και μεσαίων επιχειρήσεων, εκείνων των μικρών οικογενειακών μονάδων που δε διαθέτουν δυναμικό καινοτομίας.

Έχουν επιλέξει να αγνοήσουν ότι απαιτούνται χρόνος και πόροι για την κατάρτιση των ερευνητών. Αντ' αυτού, θωρακισμένοι πίσω από την ευρωπαϊκή οδηγία για μείωση του εργατικού δυναμικού στο δημόσιο τομέα, έχουν επιβάλει δραστικές περικοπές προσλήψεων στα δημόσια ερευνητικά ιδρύματα και πανεπιστήμια. Έτσι η έλλειψη ευκαιριών στον ιδιωτικό τομέα και οι περικοπές στα προγράμματα ανθρώπινων πόρων προκαλούν «διαρροή εγκεφάλων» από το Νότο προς το Βορρά της Ευρώπης και από την Ευρώπη προς άλλες ηπείρους. Το αποτέλεσμα είναι η μη αναστρέψιμη απώλεια επενδύσεων και η επιδείνωση της ανισότητας μεταξύ των κρατών-μελών στον τομέα της Ε&Α. Οι νέοι επιστήμονες, αποθαρρυμένοι από την έλλειψη ευκαιριών και την εγγενή αβεβαιότητα των αλλεπάλληλων συμβάσεων ορισμένου χρόνου, επιλέγουν να εγκαταλείψουν την επιστημονική έρευνα χωρίς δυνατότητα επιστροφής σε αυτήν λόγω της φύσης της. Έτσι συρρικνώνεται το εξειδικευμένο ερευνητικό δυναμικό που είναι διαθέσιμο για τη βιομηχανία. Αντί να μειώνεται δηλαδή το έλλειμμα, αυτή η έξοδος επιστημόνων δημιουργεί ένα νέο έλλειμμα στον τομέα της τεχνολογίας, της καινοτομίας και της επιστημονικής ανακάλυψης που αφορά την Ευρώπη στο σύνολό της.

Έχουν επιλέξει να αγνοήσουν ότι η εφαρμοσμένη έρευνα δεν είναι τίποτε περισσότερο από εφαρμογή της βασικής έρευνας και δεν περιορίζεται στην επιστημονική δραστηριότητα με βραχυπρόθεσμο αντίκτυπο στην αγορά, όπως κάποιοι φορείς χάραξης πολιτικής φαίνεται να πιστεύουν. Αντ' αυτού, σε εθνικό και ευρωπαϊκό επίπεδο παρατηρείται μια ισχυρή τάση για επικέντρωση στην έρευνα με εμπορεύσιμα αποτελέσματα, όταν αυτά είναι απλώς οι καρποί που κρέμονται χαμηλότερα στο περίπλοκο δέντρο της επιστημονικής έρευνας. Ακόμα κι αν, σε κάποιες περιπτώσεις, αυτοί βλαστήσουν σε νέες θεμελιώδεις ιδέες, υπονομεύοντας τη βασική έρευνα σιγά-σιγά θανατώνονται οι ρίζες του δέντρου.

Έχουν επιλέξει να αγνοήσουν το πώς λειτουργεί η επιστημονική διαδικασία. Ότι η έρευνα απαιτεί πειραματισμό και ότι δεν είναι όλα τα πειράματα επιτυχή. Ότι η αριστεία είναι η κορυφή του παγόβουνου, που επιπλέει μόνο και μόνο λόγω του όγκου της δουλειάς που βρίσκεται από κάτω. Αντ' αυτού, οι πολιτικές για την έρευνα σε εθνικό και ευρωπαϊκό επίπεδο έχουν μετατοπιστεί προς τη χρηματοδότηση ενός μικρού αριθμού ήδη καταξιωμένων ερευνητικών ομάδων, υπονομεύοντας την ποικιλομορφία της έρευνας που χρειαζόμαστε προκειμένου να αντιμετωπίσουμε τις τεχνολογικές και κοινωνικές προκλήσεις του αύριο. Επιπλέον, αυτή η προσέγγιση συμβάλλει στη "διαρροή εγκεφάλων", καθώς ένας μικρός αριθμός καλάχρηματοδοτούμενων ερευνητικών ιδρυμάτων συστηματικά προσελκύει την επίλεκτη αυτή ομάδα υποτρόφων.

Έχουν επιλέξει να αγνοήσουν την κρίσιμη συνέργεια μεταξύ έρευνας και εκπαίδευσης. Αντ' αυτού, έχουν συρρικνώσει τη χρηματοδότηση της έρευνας στα δημόσια πανεπιστήμια, υπονομεύοντας συνολικά την ποιότητά τους και απειλώντας το ρόλο τους ως υπερασπιστών των ίσων ευκαιριών.

Και πάνω από όλα, έχουν επιλέξει να αγνοήσουν ότι η έρευνα δεν πρέπει μόνο να υπηρετεί την οικονομία, αλλά πρέπει να προωθεί τη γνώση και την κοινωνική πρόνοια, συμπεριλαμβάνοντας και εκείνους που δεν διαθέτουν τους πόρους για να πληρώσουν το λογαριασμό.

Έχουν επιλέξει την άγνοια, αλλά είμαστε αποφασισμένοι να τους υπενθυμίσουμε όσα «αγνοούν», γιατί η δική τους άγνοια μπορεί να μας στοιχίσει το μέλλον. Ως ερευνητές και ως πολίτες, διαμορφώνουμε ένα διεθνές δίκτυο που χρησιμοποιείται για να ανταλλάσσουμε πληροφορίες και προτάσεις. Και συμμετέχουμε σε μια σειρά πρωτοβουλιών σε εθνικό και ευρωπαϊκό επίπεδο, που στόχο έχουν να αντισταθούν σθεναρά στη συστηματική καταστροφή των εθνικών υποδομών Ε&Α και να συμβάλουν στην οικοδόμηση μιας «από κάτω προς τα πάνω» κοινωνικής Ευρώπης. Καλούμε τους ερευνητές αλλά και όλους τους πολίτες να υπερασπιστούν αυτή τη θέση μαζί μας. Δεν υπάρχει εναλλακτική λύση. Το οφείλουμε στα παιδιά μας και στα παιδιά των παιδιών μας.

Amaya Moro-Martin, αστροφυσικός, Ινστιτούτο Επιστήμης Διαστημικού Τηλεσκοπίου (Space Telescope Science Institute), Βαλτιμόρη, Μέριλαντ, ΗΠΑ, Euroscience Strasbourg; Εκρπόσωπος της πρωτοβουλίας «Αξιοπρεπής Έρευνα» (“Investigación Digna”) (για την Ισπανία)

Gilles Mirambeau, ιολόγος HIV, Πανεπιστήμιο της Σορβόννης, Πανεπιστήμιο Pierre και Marie Curie, Παρίσι VI (Γαλλία) και Ινστιτούτο Βιοϊατρικών Ερευνών August Pii Sunyer (IDIBAPS), Βαρκελώνη, Euroscience Strasbourg

Rosàrio Mauritti, κοινωνιολόγος, ISCTE, Κέντρο Κοινωνιολογικών Μελετών και Ερευνών, Πανεπιστημιακό Ινστιτούτο Λισαβόνας, Λισαβόνα (Πορτογαλία)

Sebastian Raupach, φυσικός, εμπνευστής του επιστημονικού κινήματος "Perspektive statt Befristung" («Προοπτική αντί Λήξης») (Γερμανία)

Jennifer Rohn, κυτταρικός βιολόγος καρκίνου, Τομέας Ιατρικής, University College London, Λονδίνο (Μεγάλη Βρετανία), πρόεδρος του κινήματος «Η επιστήμη είναι ζωτικής σημασίας» (“Science is Vital”)

Francesco Sylos Labini, φυσικός, Κέντρο Enrico Fermi, Ινστιτούτο Σύνθετων Συστημάτων (Complex Systems, ISC-CNR), Ρώμη (Ιταλία), συντάκτης του ROARS.it

Βαρβάρα Τραχανά, κυτταρικός βιολόγος, Τμήμα Ιατρικής, Σχολή Επιστημών Υγείας, Πανεπιστήμιο Θεσσαλίας, Λάρισα (Ελλάδα)

Alain Trautmann, ανοσολόγος καρκίνου, Εθνικό Κέντρο Επιστημονικών Ερευνών (CNRS), Ινστιτούτο Cochin, Παρίσι (Γαλλία)

Patrick Lemaire, εμβρυολόγος, Εθνικό Κέντρο Επιστημονικών Ερευνών CNRS, Κέντρο Έρευνας Βιοχημείας Μακρομορίων του Μονπελιέ, εμπνευστής και εκπρόσωπος της πρωτοβουλίας «Επιστήμες σε πορεία» (“Sciences en Marche”) (Γαλλία).

Δήλωση: Οι απόψεις που εκφράζονται από τους υπογράφοντες δεν ταυτίζονται απαραίτητα με εκείνες των εργοδοτών τους.

Πηγή: http://www.tovima.gr

Nobel Prize in Chemistry

8/10/2014

Did You Know?

105 Nobel Prizes in Chemistry have been awarded between 1901 and 2013.
63 Chemistry Prizes have been given to one Laureate only.
4 women have been awarded the Chemistry Prize so far.
1 person, Frederick Sanger, has been awarded the Chemistry Prize twice, in 1958 and in 1980.
35 years was the age of the youngest Chemistry Laureate ever, Frédéric Joliot, who was awarded the Nobel Prize in 1935.
85 years was the age of the oldest Chemistry Laureate, John B. Fenn, when he was awarded the Chemistry Prize in 2002.
58 is the average age of the Nobel Laureates in Chemistry the year they were awarded the prize.

Πηγή: http://www.nobelprize.org

Watch Live: Nobel Prize in Chemistry

Nobel Prize in Physics

7/10/2014

Στοκχόλμη
Τρεις ερευνητές από την Ιαπωνία βραβεύονται με το Νόμπελ Φυσικής 2014 για την ανακάλυψη του γαλάζιου LED, μιας εφεύρεσης που επέτρεψε την ανάπτυξη λαμπρών, οικονομικών λαμπτήρων.

Όπως ανακοίνωσε την Τρίτη η Βασιλική Ακαδημία Επιστημών της Σουηδίας, το βραβείο απονέμεται από κοινού στον Ισάμο Ακασάκι του Πανεπιστημίου της Ναγκόγια, τον Χιρόσι Αμάνο, επίσης στη Ναγκόγια, και τον Σούχι Νακαμούρα του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνια στη Σάντα Μπάρμπαρα.

Η γαλάζια φωτοδίοδος που ανέπτυξαν οι τρεις ερευνητές, στις αρχές του 1990, ήρθε να συμπληρώσει την παλέτα των LED, έπειτα απο την εφεύρεση του κόκκινου και του πράσινου LED τριάντα χρόνια νωρίτερα.

Η προσθήκη ενός τρίτου χρώματος επέτρεψε την ανάπτυξη φωτοδιόδων που προσφέρουν λευκό, λαμπρό φωτισμό.

«Οι λάμπες πυράκτωσης φώτισαν τον 20ό αιώνα. Ο 21ος αιώνας θα φωτιστεί από λαμπτήρες LED» σημειώνει η επιτροπή των βραβείων στην ανακοίνωσή της.

Τα σύγχρονα λευκά LED, ουσιαστικά τσιπ από πυρίτιο που συνδυάζουν LED τριών διαφορετικών χρωμάτων, προσφέρουν ασύγκριτα καλύτερη απόδοση σε σχέση με τους συμβατικούς λαμπτήρες. Δίνουν φωτισμό έντασης έως και 300 lumen ανά watt ηλεκτρικής ενέργειας, συγκριτικά με 16 lm/watt για τους λαμπτήρες πυράκτωσης και 70 lm/watt για τους λαμπτήρες φθορισμού.

Δεδομένου ότι ο φωτισμός αντιστοιχεί γύρω στο ένα τέταρτο της ενεργειακής κατανάλωσης σε παγκόσμιο επίπεδο, η νέα τεχνολογία προσφέρει σημαντικά οφέλη για το περιβάλλον.

Περιορίζει εξάλλου την κατανάλωση υλικών, δεδομένου ότι οι λαμπτήρες LED διαρκούν έως 100.000 ώρες, εκατό φορές περισσότερο από τις λάμπες πυράκτωσης και δέκα φορές περισσότερο σε σχέση με τους λαμπτήρες φθορισμού.

Ο Ισάμου Ακασάκι (Isamu Akasaki) γεννήθηκε στην Ιαπωνία το 1929 και είναι σήμερα καθηγητής στο Πανεπιστήμιο της Ναγκόγια.

Ο Χιρόσι Αμάνο (Hiroshi Amano) γεννήθηκε στην Ιαπωνία το 1960 και είναι επίσης καθηγητής στο Πανεπιστήμιο της Ναγκόγια.

Ο Σούχι Νακαμούρα (Shuji Nakamura) γεννήθηκε το 1954 στην Ιαπωνία αλλά είναι αμερικανός πολίτης. Είναι σήμερα καθηγητής στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια στη Σάντα Μπάρμπαρα.

Οι ανακοινώσεις στη Σουηδία ξεκίνησαν τη Δευτέρα με το Νόμπελ Ιατρικής - Φυσιολογίας, το οποίο τιμά τρεις ερευνητές για την ανακάλυψη του «GPS του εγκεφάλου».

Ακολουθεί η ανακοίνωση του Νόμπελ Χημείας την Τετάρτη, Λογοτεχνίας την Πέμπτη, Ειρήνης την Παρασκευή και Οικονομικών Επιστημών τη Δευτέρα.

Η εκδήλωση απονομής των βραβείων θα πραγματοποιηθεί στις 10 Δεκεμβρίου στη Στοκχόλμη.

Πηγή: http://news.in.gr/

Εντυπωσιακή εικόνα της νυχτερινής εικόνας της Ευρώπης από δορυφόρο

6/10/2014

Χιούστον

Μια εντυπωσιακή εικόνα της Ευρώπης, της Βορείου Αφρικής και των περιοχών της Ανατολικής Μεσογείου όπως αυτές φαίνονται τη νύκτα από το Διάστημα έδωσε στη δημοσιότητα η NASA. Την εικόνα έχει καταγράψει ο δορυφόρος Suomi με έναν αισθητήρα υπέρυθρων εξαιρετικά υψηλής ανάλυσης.

Ο VIIRS (Visible Infrared Imaging Radiometer Suite) λειτουργεί με μια «ζώνη ημέρας-νύχτας» η οποία του επιτρέπει να ανιχνεύει το φυσικό και το ανθρωπογενές φως με πρωτοφανή ανάλυση και ευκρίνεια. Στην εικόνα φαίνεται ποιες περιοχές κάθε χώρα ξεχωρίζουν ενεργειακά και καταγράφουν το φωτεινό τους αποτύπωμα και έξω από τον πλανήτη μας. Στην Ελλάδα όπως αναμενόταν η περιοχή που πραγματικά μοιάζει σαν πυγολαμπίδα μέσα στην υπόλοιπη χώρα είναι η Αττική.

Πηγή: http://www.tovima.gr

Νετρίνα λύνουν κοσμικό μυστήριο

5/10/2014

Σύμφωνα με μία νέα έρευνα, ο σχεδόν ταυτόχρονος εντοπισμός μιας έντονης δραστηριότητας ακτινών Χ από το κέντρο του Γαλαξία, με πολύ ενεργά νετρίνα που έφθασαν από την ίδια κατεύθυνση, ίσως αποτελέσει κλειδί στη λύση του μυστηρίου της προέλευσης των κοσμικών ακτίνων.

Οι κοσμικές ακτίνες αποτελούνται από φορτισμένα σωματίδια με μεγάλη μάζα τα οποία διασχίζουν το Σύμπαν με ενέργειες πολύ μεγαλύτερες και από τους πιο ισχυρούς επιταχυντές σωματιδίων που κατασκευάζουμε στη Γη. Ένας από τους μηχανισμούς που μπορεί να επιταχύνει τα σωματίδια σε τόσο υψηλές ταχύτητες είναι οι αστρικές εκρήξεις σουπερνόβα, ενώ άλλες κοσμικές ακτίνες έχουν άγνωστες μέχρι στιγμής πηγές αφού οι ιδιότητές τους δε μπορούν να εξηγηθούν από κάποιο γνωστό μηχανισμό.

«Η προέλευση των κοσμικών ακτίνων είναι μία από τις πιο ενδιαφέρουσες ερωτήσεις στη σύγχρονη αστροφυσική, επειδή όμως η πορεία τους αλλοιώνεται από την παρουσία μαγνητικών πεδίων, η ανίχνευση της πηγής τους είναι μία δύσκολη υπόθεση», εξηγεί ο Τοσιχίριο Φούτζι, πειραματικός φυσικός στο πανεπιστήμιο του Σικάγο.

Πέρα από τις κοσμικές ακτίνες, υπάρχουν και τα νετρίνα, σωματίδια με πολύ μικρή μάζα και δίχως ηλεκτρικό φορτίο τα οποία είναι επίσης υποπροϊόντα των διαδικασιών που γεννούν τις κοσμικές ακτίνες. Καθώς τα νετρίνα δε παρεκκλίνουν από την πορεία τους υπό την παρουσία ηλεκτρομαγνητικών πεδίων, μπορούν να αποτελέσουν κλειδί για τη λύση του μυστηρίου των κοσμικών ακτίνων, αρκεί να διαπιστωθεί πως προέρχονται από μία κοινή πηγή.

Σύμφωνα με μία νέα έρευνα που δημοσιεύει το επιστημονικό περιοδικό Physical Review D, οι επιστήμονες έγιναν μάρτυρες μιας τέτοιας σύμπτωσης, όταν στις 9 Φεβρουαρίου του 2012 το διαστημικό τηλεσκόπιο Chandra είχε καταγράψει μία έντονη λάμψη ακτίνων Χ με προέλευση το κέντρο του Γαλαξία, στο οποίο πιστεύεται πως βρίσκεται μία υπερμεγέθης μαύρη τρύπα.

Τρεις ώρες αργότερα (χρονική περίοδο κατάλληλη ώστε τα μεγαλύτερα σωματίδια να έχουν διασπαστεί σε μικρότερα, μεταξύ των οποίων και νετρίνα), ένα τηλεσκόπιο νετρίνων που στεγάζεται στην Ανταρκτική εντόπισε ένα από τα πιο ενεργά νετρίνα που έχουν καταγραφεί ποτέ, επίσης με προέλευση το γαλαξιακό κέντρο, συνιστώντας πως ίσως η πηγή του να βρισκόταν εκεί.

Για να πειστούν οι επιστήμονες πως τα συγκεκριμένα νετρίνα που εντόπισαν το 2012 προέρχονται από το κέντρο του Γαλαξία θα χρειαστούν εκτενέστερες μετρήσεις σε όλο το φάσμα των ενεργειών, προκειμένου να υπολογιστεί και η ενέργεια του «επιταχυντή» που τα έστειλε στην άλλη άκρη του Γαλαξία. Εάν η ανακάλυψη επαληθευτεί θα πρόκειται για την πρώτη διαπιστωμένη πηγή νετρίνων υψηλών ενεργειών που ανακαλύπτεται ποτέ και θα αποτελέσει ένα μεγάλο βήμα για την αποκρυπτογράφηση του μυστηρίου της πηγής των κοσμικών ακτίνων.

Πηγή: http://www.naftemporiki.gr

Είδαν στο μικροσκόπιο σωματίδιο ύλης και αντιύλης

4/10/2014

Επιστήμονες στις ΗΠΑ πέτυχαν επιτέλους αυτό που πολλοί φυσικοί προσπαθούσαν να κάνουν εδώ και δεκαετίες: να δουν για πρώτη φορά στο μικροσκόπιο το μυστηριώδες σωματίδιο Ματζοράνα, το οποίο είναι άκρως ″εξωτικό″, καθώς συμπεριφέρεται ταυτόχρονα ως ύλη και αντιύλη. Το επίτευγμα, πέρα από τη σημασία του για τη θεμελιώδη φυσική, μπορεί να έχει και μελλοντικές πρακτικές εφαρμογές, αξιοποιούμενο για τη δημιουργία ισχυρότερων κβαντικών υπολογιστών.

Οι φυσικοί θεωρούν ότι κάθε σωματίδιο της ύλης έχει ένα αντίστοιχο αντιύλης με ίση μάζα, αλλά αντίθετο ηλεκτρικό φορτίο. Όταν αυτά τα δύο έρχονται σε επαφή, το ένα εξουδετερώνει το άλλο και αλληλοκαταστρέφονται. Όμως από τη δεκαετία του ’30, οι επιστήμονες πιστεύουν ότι υπάρχουν σωματίδια που είναι «και τα δύο σε συσκευασία του ενός».

Ένα τέτοιο σωματίδιο (φερμιόνιο) είχε προβλεφθεί θεωρητικά από το 1937 από τον ιταλό φυσικό Έτορε Ματζοράνα, από τον οποίο και πήρε το όνομά του. Ο Ματζοράνα είχε επιμείνει ότι υπάρχει ένα παράξενο σταθερό σωματίδιο που μπορεί να είναι τόσο ύλη όσο και αντιύλη. Αν και μέχρι σήμερα διάφορες μορφές αντιύλης έχουν ανιχνευθεί, το «κυνήγι» για την επιβεβαίωση της ύπαρξής του συγκεκριμένου σωματιδίου - Ιανού δεν είχε ως τώρα αποδώσει καρπούς.

Η παρατήρηση έγινε από ερευνητικές ομάδες των πανεπιστημίων Πρίνστον και Τέξας - Όστιν, με επικεφαλής τον καθηγητή φυσικής Αλί Γιατζανί, και η σχετική δημοσίευση έγινε στο κορυφαίο επιστημονικό περιοδικό "Science". Για τον εντοπισμό του φευγαλέου φερμιονίου χρησιμοποιήθηκε ένα πανύψηλο διώροφο μικροσκόπιο και το «Ματζοράνα» εντοπίστηκε στην άκρη ενός πολύ λεπτού υπεραγώγιμου σύρματος από μόλυβδο και μαγνητικό σίδηρο, πλάτους μόλις ενός ατόμου και πάχους τριών ατόμων. Τα υλικά με υπεραγωγιμότητα επιτρέπουν την ανεμπόδιστη κίνηση των ηλεκτρονίων (δηλαδή του ηλεκτρικού ρεύματος) χωρίς αντίσταση.

Αντίθετα με άλλα σωματίδια, όπως π.χ. το διάσημο μποζόνιο του Χιγκς, που βρέθηκε στο κενό, στο εσωτερικό ενός γιγάντιου επιταχυντή μετά από συγκρούσεις άλλων σωματιδίων, το Ματζοράνα ανακαλύφθηκε στο εσωτερικό ενός συγκεκριμένου υλικού, στο Κέντρο Πολύπλοκων Υλικών του Πρίνστον. Σωματίδια όπως το Ματζοράνα λέγονται «αναδυόμενα», επειδή προκύπτουν από τις συλλογικές ιδιότητες της περιβάλλουσας ύλης και δεν μπορούν να υπάρξουν έξω από το υπεραγώγιμο υλικό. Για το πείραμα, με χρηματοδότηση και από το Πολεμικό Ναυτικό των ΗΠΑ, η θερμοκρασία έπρεπε να πέσει στους μείον 272 βαθμούς Κελσίου, μόλις ένα βαθμό πάνω από το απόλυτο μηδέν.

Παρά την ″υβριδική″ φύση του (μαζί ύλη και αντιύλη, οι οποίες κανονικά αλληλοεξουδετερώνονται, όταν έλθουν σε επαφή), το φερμιόνιο Ματζοράνα είναι αναπάντεχα σταθερό, εμφανιζόμενο ουδέτερο, με αποτέλεσμα να αλληλεπιδρά πολύ ασθενώς με το περιβάλλον του. Αυτή ακριβώς η ασυνήθιστη ιδιότητά του θα μπορούσε να αξιοποιηθεί, ώστε το σωματίδιο να χρησιμοποιηθεί ως κβαντικό δυαδικό ψηφίο (qubit) για την κωδικοποίηση κβαντικών δεδομένων σε έναν μελλοντικό υπολογιστή. Οι ερευνητές πιστεύουν ότι, με τις κατάλληλες εργαστηριακές συνθήκες, και άλλα υπεραγώγιμα υλικά -εκτός από το σύρμα τους από μόλυβδο και σίδηρο- θα μπορούσαν να παράγουν στην άκρη τους το Ματζοράνα.

Οι επιστήμονες στρέφουν πλέον την προσοχή τους στην αναζήτηση «ελεύθερων» σωματιδίων Ματζοράνα στη φύση, που δεν «αναδύονται» απλώς μέσα σε ένα υπεραγώγιμο υλικό. Μερικοί υποπτεύονται ότι ένα άλλο μυστηριώδες σωματίδιο, το νετρίνο, το οποίο επίσης αλληλεπιδρά πολύ ασθενώς με το υλικό περιβάλλον του, μπορεί να είναι τελικά ένα είδος Ματζοράνα. Κάποιοι άλλοι θεωρούν το Ματζοράνα ως υποψήφιο σωματίδιο της μυστηριώδους αόρατης σκοτεινής ύλης, η οποία αποτελεί το μεγαλύτερο μέρος της ύλης του σύμπαντος.

Πηγή: http://kathimerini.gr/

Σχετίζεται το σωματίδιο Χιγκς με τη βαρύτητα;

2/10/2014

Μία νέα έρευνα που δημοσιεύεται στο επιστημονικό περιοδικό the Astrophysical Journal πραγματεύεται τη σύνδεση του σωματιδίου Χιγκς με τη βαρύτητα, μία πιθανότητα που θα αποτελούσε επέκταση των καθιερωμένων θεωριών για τη φύση.

Εάν όντως το μποζόνιο Χιγκς συνδέεται με την κύρτωση του χωροχρόνου η οποία με τη σειρά της εξηγεί την ύπαρξη της βαρύτητας, τότε μερικά από τα πρώτα μέρη που θα σκεφτόταν να ερευνήσει κανείς θα ήταν οι μαύρες τρύπες ή οι πυρήνες των γαλαξιών, μέρη δηλαδή με έντονη βαρύτητα και υψηλές ενέργειες.

Η κατεύθυνση ωστόσο που ακολούθησαν ο Ρομπέρτο Ονόφριο από το πανεπιστήμιο της Πάντοβα και ο Γκάρι Γουέγκνερ από το Κολλέγιο Ντάρτμουθ ήταν διαφορετική, προτείνοντας πως το ιδανικό μέρος για διαπιστώσει κανείς τη σύνδεση θα ήταν στο εσωτερικό ενός άστρου και συγκεκριμένα σε ένα λευκό νάνο.

Οι λευκοί νάνοι είναι το τελευταίο στάδιο στη ζωή ενός μικρού ή και μεσαίου μεγέθους άστρου, όπως για παράδειγμα ο Ήλιος, ο οποίος προβλέπεται πως θα μετατραπεί σε λευκό νάνο σε περίπου 5 δισεκατομμύρια χρόνια.

Το πλεονέκτημα των αντικειμένων αυτών είναι πως στο φάσμα της ακτινοβολίας τους είναι διακριτές και οι ατομικές αλλά και οι μοριακές γραμμές, τα μήκη κύματος δηλαδή που αντιστοιχούν σε συγκεκριμένα άτομα και μόρια της σύνθεσής τους. Εάν το Χιγκς σχετίζεται με κάποιον τρόπο με τη βαρύτητα, αναμένεται να επηρεάζει με έναν προκαθορισμένο τρόπο τη συμπεριφορά των φασματικών γραμμών ενός λευκού νάνου που αντιστοιχούν σε άτομα και όχι αυτή των μορίων, δίνοντας τη δυνατότητα στους ερευνητές να εξετάσουν τη θεωρία τους.

«Νομίζω πως η εργασία μας συνίσταται στη δημιουργία μίας κοινής γλώσσας μεταξύ μικροφυσικής και μακροφυσικής», εξηγεί ο Ονόφριο. «Μέχρι σήμερα είχαν ερευνηθεί οι επιδράσεις του πεδίου Χιγκς στο μικρόκοσμο, στη λεγόμενη κλίμακα Φέρμι (10-18) και της βαρύτητας σε πολύ μεγαλύτερες κλίμακες σε μέγεθος και μάζα, έστω και εάν και τα δύο έχουν σχετίζονται άμεσα με το θέμα της μάζας και το ρόλο που διαδραματίζει στη σωματιδιακή φυσική», συμπλήρωσε.

Η κατανόηση του φαινομένου, εάν υπάρχει, θα είχε σημαντικές συνέπειες στη φυσική καθώς θα επηρέαζε ένα πλήθος από κλάδους όπως για παράδειγμα αυτόν της κοσμολογίας, όπου ήδη ερευνάται η πιθανότητα της σύνδεσης του πεδίου Χιγκς με το πεδίο πληθωρισμού που προκάλεσε την εκθετική διαστολή του Σύμπαντος τις πρώτες στιγμές μετά τη Μεγάλη Έκρηξη ή τη διερεύνηση του ρόλου που μπορεί να έχει το πεδίο Χιγκς στην επιταχυνόμενη διαστολή του Σύμπαντος σήμερα.

Στο μέλλον η βελτίωση των τεχνικών φασματικής παρατήρησης λευκών νάνων και αστέρων νετρονίων σε συνδυασμό με τα συμπεράσματα της συγκεκριμένης έρευνας ίσως μπορέσει να δώσει περισσότερες απαντήσεις σχετικά με αυτά τα ζητήματα.

Πηγή: http://www.naftemporiki.gr

Mega-έκλαμψη σε γειτονικό άστρο

1/10/2014

H ισχύς της ήταν δέκα χιλιάδες φορές μεγαλύτερη από την πιο ισχυρή του Ηλιου!

Χιούστον

Ενα από τα πιο εντυπωσιακά φαινόμενα είναι οι λεγόμενες ηλιακές εκλάμψεις, εκρήξεις που λαμβάνουν χώρα στο εσωτερικό του Ηλιου με αποτέλεσμα να εκτοξεύονται στο Διάστημα γιγάντιες ποσότητες φορτισμένων σωματιδίων. Οταν τα σωματίδια αυτά φτάνουν στη Γη δημιουργούν φαινόμενα όπως το σέλας ενώ παράλληλα προκαλούν προβλήματα στα τηλεπικοινωνιακά δίκτυα και τα δίκτυα παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας.

Επιστήμονες της NASA ανακοίνωσαν ότι εντόπισαν και κατέγραψαν μια τέτοια έκλαμψη σε ένα γειτονικό άστρο και πιο συγκεκριμένα σε ένα από τα άστρα του δυαδικού συστήματος DG Canum Venaticorum που βρίσκεται σε απόσταση 60 ετών φωτός από εμάς. Σύμφωνα με τους επιστήμονες της NASA που την εντόπισαν η mega-έκλαμψη είχε ισχύ δέκα χιλιάδες φορές μεγαλύτερη από εκείνη της ισχυρότερης έκλαμψης που έχει καταγραφεί ποτέ στον Ηλιο! Η μέγιστη θερμοκρασία της mega-έκλαμψης έφθασε τους 200 εκ. βαθμούς Κελσίου θερμοκρασία 12 φορές μεγαλύτερη από εκείνη που επικρατεί στο κέντρο του Ηλιου. Το γεγονός που κάνει ακόμη πιο εντυπωσιακή την ανακάλυψη είναι ότι τα δύο άστρα του συστήματος είναι δύο ερυθροί νάνοι με μάζα 60% μικρότερη από εκείνη του Ηλιου το καθένα εξ αυτών.

Πηγή: http://www.tovima.gr

Η ύπαρξη τους είχε προβλεφθεί αλλά δεν είχαν παρατηρηθεί ποτέ μέχρι σήμερα

Η Ιταλίδα Φαμπιόλα Τζιανότι

Η αντιστροφή των μαγνητικών πόλων μπορεί να συμβεί γρήγορα, σε διάστημα μικρότερο από 100 χρόνια

Κόκκινο της φωτιάς, όπως προδίδει το όνομά του, δίνει χρώμα στα πυροτεχνήματα, βοηθά στη διάγνωση του καρκίνου και έδωσε ιδέες στον... Αϊνστάιν!

Ανοιχτή επιστολή διαμαρτυρίας στην επιθεώρηση «Nature» και σε ευρωπαϊκές εφημερίδες εναντίον των πολιτικών λιτότητας που απειλούν την επιστημονική έρευνα

H ισχύς της ήταν δέκα χιλιάδες φορές μεγαλύτερη από την πιο ισχυρή του Ηλιου!

Αρχείο