Blog Archives

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

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

Η Ιταλίδα Φαμπιόλα Τζιανότι

Αρχείο