Φυσική & Φιλοσοφία (188 άρθρα)

Η εποχή της αβεβαιότητας

| 0 ΣΧΟΛΙΑ

Ένας πρίγκιπας αλλάζει τα δεδομένα

(…) Τον Νοέμβριο του 1924 συγκεντρώνεται ολόκληρη η Σχολή Φυσικής του Πανεπιστημίου των Παρισίων για να ακούσει την υπεράσπιση της διδακτορικής διατριβής του Λουί ντε Μπρολί.
Ο Ντε Μπρολί υψώνει την αριστοκτατικά έρρινη φωνή του και αρχίζει να λέει μονότονα ανήκουστες φράσεις:
«Στη φυσική, έτσι όπως παρουσιάζεται σήμερα, υπάρχουν λανθασμένες θεωρίες, οι οποίες ασκούν μια σκοτεινή γοητεία στη δύναμη της φαντασίας μας. Για περισσότερο από μισό αιώνα διαιρούσαμε τα φαινόμενα του κόσμου σε δυο τομείς: στα άτομα και τα σωματίδια της στερεής ύλης και στα άυλα κύματα του φωτός, τα οποία εξαπλώνονται στη θάλασσα του φωτεινού αιθέρα. Τα δύο αυτά συστήματα όμως δεν πρέπει πλέον να εξετάζονται ξεχωριστά, πρέπει να τα ενώσουμε σε μια και μοναδική θεωρία, μόνο μία τέτοια θεωρία μπορεί να εξηγήσει τις πολλαπλές αλληλεπιδράσεις τους.
Το πρώτο βήμα το έχει ήδη κάνει ο συνάδελφος Αϊνστάιν: Πριν από είκοσι χρόνια διατύπωσε ότι το φως δεν είναι μόνο ένα κύμα, αλλά περιέχει σωματίδια ενέργειας, και αυτά τα φωτόνια, που είναι απλώς ποσότητες ενέργειας, ταξιδεύουν με τα φωτεινά κύματα. Πολλοί αμφέβαλλαν για την ορθότητα αυτής της σκέψης, άλλοι προτίμησαν να κλείσουν τα μάτια για να μη δούν το νέο δρόμο που μας δείχνει. Διότι, ας μη γελιόμαστε, πρόκειται για μια πραγματική επανάσταση. Μιλάμε για το αντικείμενο της φυσικής που εκτιμάται περισσότερο απ’ όλα, το φως, και το φως δεν μας επιτρέπει μόνο να βλέπουμε τις μορφές αυτού του κόσμου, μας δείχνει και τα αστέρια που κοσμούν τους σπειροειδείς βραχίονες του γαλαξία, και την κρυμμένη καρδιά των πραγμάτων. Αυτό το αντικείμενο όμως δεν είναι ένα και μοναδικό, είναι διττό. Το φως υπάρχει με δυο διαφορετικούς τρόπους. Ως τέτοιο ανατινάζει τις κατηγορίες με τις οποίες έχουμε προσπαθήσει να ταξινομήσουμε τις αμέτρητες μορφές με τις οποίες εκδηλώνεται η φύση. Ως κύμα και ως σωματίδιο το φως κατοικεί σε δυο συστήματα, έχει δυο ιδιότητες τόσο αντίθετες, όσο και τα δυο πρόσωπα του Ιανού. Όπως ο θεός των Ρωμαίων, εκφράζει κι αυτό τις αντιφατικές ιδιότητες του συνεχούς και του διακριτού, του ξεχωριστού και του όμοιου.
Εκείνοι που είναι κλειστοί απέναντι σε αυτή τη διαπίστωση προβάλλουν ως επιχείρημα το γεγονός ότι μια τέτοια καινούργια θεωρία σημάινει αντιπαράθεση με την κοινή λογική. Τους λέω όμως το εξής: κάθε μορφή ύλης χαρακτηρίζεται από αυτή τη δυαδικότητα! Δεν υπόκειται μόνο το φως σε αυτή τη διάσπαση, αλλά καθένα από τα άτομα από τα οποία δημιουργήθηκε το σύμπαν. Η διατριβή που κρατάτε στα χέρια σας αποδεικνύει ότι για κάθε υλικό σωματίδιο – είτε πρόκειται για ηλεκτρόνιο είτε για πρωτόνιο – υπάρχει ένα αντίστοιχο κύμα που το μεταφέρει στο χώρο. Γνωρίζω ότι πολλοί θα αμφισβητήσουν τα απιχειρήματά μου και δεν διστάζω να ομολογήσω ότι προέρχονται μόνο από τους μοναχικούς μου συλλογισμούς. Παραδέχομαι τον αλλόκοτο χαρακτήρα που έχουν κια θα δεχτώ την τιμωρία που ίσως υποστώ σε περίπτωση που είναι λανθασμένοι. Αλλά σήμερα σας λέω με απόλυτη βεβαιότητα ότι όλα τα πράγματα μπορούν να υπάρχουν με δυο τρόπους και ότι τίποτα δεν είναι τόσο στέρεο όσο δείχνει. Η πέτρα στο χέρι ενός παιδιού που σημαδεύει το ανίδεο σπουργίτι που κάθεται στο κλαδί του θα μπορούσε να κυλήσει σαν νερό μέσα από τα δάχτυλά του».

Ο Ντε Μπρολί κλείνει τη διάλεξή του. Οι καθηγητές είναι σιωπηλοί και εμβρόντητοι, δεν βρίσκουν λόγια για να σχολιάσουν τις απόψεις του. Ο Λουί ντε Μπρολί εγκαταλείπει την αίθουσα. Πήρε το διδακτορικό του. Πέντε χρόνια αργότερα θα του απονεμηθεί για την εργασία του το βραβείο Νόμπελ.
Η ιδέα των κυμάτων της ύλης αρέσει τόσο πολύ στον Αϊνστάιν, ώστε στο επόμενο συνέδριο, τον Σεπτέμβριο του 1924 στο Ίνσμπουργκ, προτείνει στους πιραματικούς φυσικούς να αναζητήσουν ενδείξεις για φαινόμενα κυμάτων στις μοριακές ακτίνες. Τα κύματα ύλης του Ντε Μπρολί είναι στα μάτια του Αϊνστάιν ένα βήμα για να αποκατασταθεί η κλασική τάξη στη φυσική, την οποία υπονομεύει ο Νιλς Μπορ. Με ένα αντίτιμο ωστόσο: τώρα οι δυο όψεις της ύλης, τα κύματα και τα σωματίδια, βρίσκονται η μία δίπλα στην άλλη. Πως συνδέονται μεταξύ τους; Συνδέονται άραγε με κάποιο τρόπο; Ο Αϊνστάιν δεν έχει απάντηση.

Ένα τυχαίο γεγονός δείχνει τον Απρίλιο του 1925 ότι ο Ντε Μπρολί, με την παράτολμη ιδέα που είχε, βρίσκεται στο σωστό δρόμο. Ο φυσικός Κλίντον Ντέιβισον, τριάντα τεσσάρων ετών, εξετάζει στο εργαστήριο της Western Electric Company στη Νέα Υόρκη τι συμβαίνει όταν βομβαρδίζει με ηλεκτρόνια διάφορα μέταλλα. Μια μέρα ανατινάζεται ένα μπουκάλι με υγροποιημένο αέρα και συντρίβει τους σωλήνες κενού αέρος με το δείγμα νικελίου, στο οποίο έχει στραμμένη την ακτίνα των ηλεκτρονίων. Το νικέλιο σκουριάζει στον αέρα. Ο Ντέιβισον το καθαρίζει θερμαίνοντάς το, χωρίς να φανταστεί ότι κατ’ αυτόν τον τρόπο μετατρέπει τους μικρούς κρυστάλλους σε μεγαλύτερους, στο πλέγμα των οποίων η ακτίνα των ηλεκτρονίων περιθλάται. Ο Ντέβισον δεν μπορεί να εξηγήσει γιατί τα αποτελέσματα των μετρήσεών του είναι τώρα εντελώς διαφορετικά. Τις καταγράφει, τις δημοσιεύει και εκπλήσσεται όταν κάποιοι συνέδελφοί του του εξηγούν τι μέτρησε: ότι τα ηλεκτρόνια μπορούν να συμπεριφέρονται σαν κύματα. Ο Γάλλος πρίγκηπας μάντεψε σωστά. Δώδεκα χρόνια αργότερα πρόκειται να απονεμηθεί στον Κλίντον Ντέιβισον (*) το βραβείο Νόμπελ για την ανακάλυψή του.

απόσπασμα από το βιβλίο του Tobias Hurter, «Η εποχή της αβεβαιότητας, Τα φωτεινά και σκοτεινά χρόνια της φυσικής 1895-1945», μετάφραση: Γιώτα Λαγουδάκου, εκδόσεις διόπτρα

(*) Ο Walter Elsasser ήταν ο πρώτος που πραγματοποίησε στο εργαστήριο περίθλαση ηλεκτρονίων σε κρύσταλλο. Άργησε όμως να δημοσιεύσει την ανακάλυψή του και τον πρόλαβαν οι τυχεροί Clinton Davisson και Lester Germer.

Πηγή

Κατηγορίες:
Φυσική & Φιλοσοφία

Τα άστρα «εξαφανίζονται» με ανησυχητικό ρυθμό

| 0 ΣΧΟΛΙΑ

Οι άνθρωποι σε όλο τον κόσμο βλέπουν λιγότερα άστρα στον ουρανό κάθε χρονιά που περνάει.

Οι παρατηρήσεις επαγγελματιών και ερασιτεχνών επιστημόνων σε όλο τον κόσμο κατά τα τελευταία έτη αποκαλύπτουν μια ανησυχητική τάση: τα άστρα στον νυκτερινό ουρανό γίνονται όλο και πιο δύσκολο να παρατηρηθούν εξαιτίας της ταχέως αυξανόμενης φωτορύπανσης.

Μια νέα επιστημονική έρευνα βρήκε ότι μπροστά στα μάτια μας, συχνά χωρίς να το συνειδητοποιούμε, τα άστρα εξαφανίζονται με εντυπωσιακό – ή μάλλον με ανησυχητικό – ρυθμό.

Σχεδόν ένας στους τρεις παγκοσμίως δεν βλέπει πια τα άστρα

Η αλλαγή στην ορατότητα των άστρων αντιστοιχεί σε μια κατά σχεδόν 10% ετήσια αύξηση στη φωτεινότητα του νυχτερινού ουρανού κατά την τελευταία δεκαετία. Αυτό σημαίνει ότι ένα παιδί που όταν γεννήθηκε σε μια περιοχή, 250 άστρα ήταν ορατά, σήμερα στην ίδια τοποθεσία μετά από 18 χρόνια μπορεί να παρατηρήσει το πολύ 100 άστρα, δηλαδή πάνω από τα μισά έχουν πια γίνει «αόρατα».

Το γυμνό ανθρώπινο μάτι θα έπρεπε να μπορεί να δει αρκετές χιλιάδες άστρα σε έναν καθαρό σκοτεινό ουρανό. Δυστυχώς εκτιμάται ότι σε όλο τον κόσμο περίπου το 30% των ανθρώπων – σχεδόν ο ένας στους τρεις – έχει χάσει πια τη θέα του γαλαξία μας λόγω της φωτορύπανσης και το πρόβλημα συνεχώς επιδεινώνεται, σύμφωνα με τη νέα έρευνα.

Οι ερευνητές του διεθνούς επιστημονικού προγράμματος Globe at Night, με επικεφαλής τον Κρίστοφερ Κίμπα του γερμανικού κέντρου ερευνών German Research Center for Geoscience (GFZ) στο Πότσνταμ και του Πανεπιστημίου Ρουρ-Μπόχουμ, οι οποίοι έκαναν τη σχετική δημοσίευση στο περιοδικό Science, ανέλυσαν στοιχεία της περιόδου 2011-2022 που αφορούσαν συνολικά 51.351 παρατηρήσεις άστρων με γυμνό μάτι από ανθρώπους σε περίπου 19.300 τοποθεσίες σε διάφορες χώρες, κυρίως σε Ευρώπη (3.700) και Βόρεια Αμερική (9.500).

Διπλασιάστηκε η φωτεινότητα του νυχτερινού ουρανού

Εκτιμήθηκε ότι η φωτεινότητα του νυχτερινού ουρανού διπλασιάστηκε σε λιγότερα από οκτώ χρόνια. Η ετήσια αύξηση της φωτεινότητας, που κυμαίνεται από σχεδόν 7% στην Ευρώπη έως 10% στις ΗΠΑ, είναι πολύ μεγαλύτερη εκείνης (περίπου 2% ετησίως) που αφορά στην αύξηση του τεχνητού φωτός με βάση τις μετρήσεις ακτινοβολίας από δορυφόρους.

Αυτό οφείλεται κυρίως στο ότι οι δορυφόροι μετρούν τη φωτορύπανση, καταγράφοντας κυρίως το φως που κατευθύνεται προς τον ουρανό, ενώ οι πολίτες επηρεάζονται κυρίως από την οριζόντια φωτορύπανση που είναι και η μεγαλύτερη.

Σε πολλές κατοικημένες περιοχές της Γης ο νυκτερινός ουρανός δεν σκοτεινιάζει ποτέ πλήρως, καθώς υπάρχει διάχυτη μια λάμψη τεχνητού φωτός στην ατμόσφαιρα.

Αυτή η φωτορύπανση δυσκολεύει τη δυνατότητα παρατήρησης των άστρων τα βράδια. Η εξάπλωση του φωτισμού LED, που εκπέμπει περισσότερο μπλε φως στο οποίο τα μάτια είναι πιο ευαίσθητα, έχει επιδεινώσει την κατάσταση.

Πέραν αυτού, η φωτορύπανση διαταράσσει τη φυσική κυκλική μετάβαση από το ηλιακό στο αστρικό φως και αντίστροφα, μια φυσική διαδικασία με την οποία έχουν εξελιχθεί οι βιολογικοί οργανισμοί (μεταξύ άλλων και οι ίδιοι οι άνθρωποι).

Μελέτες στο παρελθόν έχουν αναδείξει τις περιβαλλοντικές επιπτώσεις του τεχνητού φωτισμού, μεταξύ άλλων για ζώα και έντομα, αλλά και γενικότερα για τα οικοσυστήματα της Ευρώπης και άλλων περιοχών, καθώς επίσης για την ανθρώπινη υγεία.

Πηγή

Κατηγορίες:
Φυσική & Φιλοσοφία

Το James Webb επιβεβαιώνει τον πρώτο του εξωπλανήτη

| 0 ΣΧΟΛΙΑ

-Πρόκειται για τον εξωπλανήτη LHS 475 b που βρίσκεται σε απόσταση περίπου 41 έτη φωτός από τη Γη
-Είναι ένας βραχώδης εξωπλανήτης στο μέγεθος της Γης και περιφέρεται γύρω από τον ερυθρό νάνο LHS 475
-Ολοκληρώνει μια περιφορά γύρω από το άστρο του σε δύο γήινες ημέρες και είναι μερικές εκατοντάδες βαθμούς θερμότερος από τη Γη
-Παρά την τεράστια ευαισθησία των οργάνων του διαστημικού τηλεσκοπίου James Webb, δεν εντοπίστηκε κανένα ίχνος ατμόσφαιρας

Πώς εντοπίζουν οι αστρονόμοι έναν μακρινό εξωπλανήτη; Παρατηρώντας τις μεταβολές του φωτός καθώς περιφέρεται γύρω από το άστρο του. Στο διάγραμμα βλέπουμε την λαμπρότητα του άστρου LHS 475 συναρτήσει του χρόνου όπως την κατέγραψε ο φασματογράφος εγγύς υπερύθρου (NIRSpec) του διαστημικού τηλεσκοπίου James Webb της NASA, όταν ο εξωπλανήτης LHS 475 b πέρασε μπροστά από το άστρο του στις 31 Αυγούστου 2022.

To διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb μάς «μάγεψε» όλους πέρσι με τα συναρπαστικά ευρήματά του και σίγουρα θα συνεχίσει να κάνει το ίδιο και το 2023, καθώς για πρώτη φορά επιβεβαίωσε την ύπαρξη ενός κοντινού εξωπλανήτη.

Πρόκειται για τον βραχώδη LHS 475b, ο οποίος έχει σχεδόν παρόμοιο μέγεθος με τη Γη (το 99% της διαμέτρου της), ενώ βρίσκεται σε απόσταση μόνο 41 ετών φωτός στον αστερισμό της Οκτάδος.

Οι ερευνητές του Εργαστηρίου Εφαρμοσμένης Φυσικής (APL) του Πανεπιστημίου Τζον Χόπκινς της Βαλτιμόρης έκαναν τη σχετική ανακοίνωση σε συνέδριο της Αμερικανικής Αστρονομικής Εταιρείας.

Η αρχική ανακάλυψη του εν λόγω εξωπλανήτη είχε γίνει από το διαστημικό τηλεσκόπιο TESS της Αμερικανικής Διαστημικής Υπηρεσίας (NASA) και ακολούθησε η επιβεβαίωση του με νέες παρατηρήσεις από το ισχυρότερο τηλεσκόπιο Webb.

Ίδιο μέγεθος με τη Γη, αλλά πολύ πιο θερμός πλανήτης

Ανάμεσα σε όλα τα τηλεσκόπια, το James Webb είναι το μοναδικό που μπορεί να μελετήσει τις ατμόσφαιρες εξωπλανητών με το μέγεθος της Γης.

Μέχρι στιγμής πάντως δεν είναι γνωστό αν ο LHS 475b διαθέτει ατμόσφαιρα και τι είδους. Θα ακολουθήσουν επί τούτου πιο ακριβείς μετρήσεις με το τηλεσκόπιο

Επειδή ήδη το Webb έχει βρει ότι ο συγκεκριμένος εξωπλανήτης είναι μερικές εκατοντάδες βαθμούς Κελσίου πιο ζεστός από τη Γη, δεν αποκλείεται να έχει την ατμόσφαιρα της Αφροδίτης, δηλαδή να περιέχει μεγάλη ποσότητα διοξειδίου του άνθρακα και πυκνά νέφη.

Ο πλανήτης διαγράφει μια πλήρη περιφορά πέριξ του άστρου του μέσα σε μόνο δύο μέρες (η διάρκεια του έτους του), καθώς κινείται πολύ κοντά στο άστρο του, έναν ερυθρό νάνο που έχει τη μισή θερμοκρασία του Ήλιου.

Πηγή

Κατηγορίες:
Φυσική & Φιλοσοφία

Μπορεί μια κουταλιά λάδι να ηρεμήσει τα κύματα της θάλασσας;

| 0 ΣΧΟΛΙΑ

Μια κουταλιά λάδι μπορεί να σταματήσει τον κυματισμό της θάλασσας και να την γαληνέψει;
Η απάντηση είναι καταφατική, αρκεί να μην φαντάζεστε μια φουρτουνιασμένη θάλασσα πολλών μποφόρ. Το φαινομένο οφείλεται στον σχηματισμό αδιάλυτων μεμβρανών μονομοριακής φύσης στην επιφάνεια του νερού.

Διάταξη μορίων που διαθέτουν υδρόφοβη «ουρά» και υδρόφιλη «κεφαλή» δημιουργούν μονομοριακό στρώμα στην επιφάνεια του νερού

Οι «αδιάλυτες μονομοριακές μεμβράνες» συνδέονται με τις συναρπαστικές διηγήσεις των ναυτικών που ξεκινούν από την Ρωμαϊκή Αυτοκρατορία και τον Πλίνιο τον Πρεσβύτερο (23-79) και φτάνουν μέχρι τον 18ο αιώνα, όπου πρώτος ο Βενιαμίν Φραγκλίνος άρχισε να πειραματίζεται με τα παράξενα φαινόμενα που προκαλούν στο νερό.

Το μόριο ενός λιπαρού οξέος

Το μόριο ενός λιπαρού οξέος

Κατά τη διάρκεια ενός ταξιδιού στην Αγγλία το 1757, ο Βενιαμίν Φραγκλίνος παρατήρησε, ότι όταν οι ναύτες άδειασαν στη θάλασσα χρησιμοποιημένο λίπος, τα κύματα ηρέμησαν εξαιτίας της μεμβράνης που σχηματίστηκε στην επιφάνεια της θάλασσας. Έτσι, το 1765, ο Φραγκλίνος βασιζόμενος σ’ αυτή την παρατήρηση έκανε ένα πείραμα σε μια λίμνη έκτασης περίπου 2000 m2 στην Αγγλία.
Διαπίστωσε ότι η ρίψη ενός κουταλιού λαδιού στο νερό αρκούσε για να καλύψει την επιφάνεια της λίμνης και να ηρεμήσει τα κύματα!
Από τότε κουβαλούσε μαζί του ένα μπουκαλάκι με λάδι λέγοντας στον κόσμο ότι έχει την ικανότητα να σταματάει τα κύματα.

Έστω ότι ο Βενιαμίν Φραγκλίνος έριξε 5 ml λιπαρού οξέος σε μια λίμνη επιφάνειας 2000 m2 και το λιπαρό οξύ έχει μοριακό βάρος περίπου 300 και πυκνότητα 0,9 g/cm3. Να δείξετε ότι για να δημιουργηθεί συμπυκνωμένη μονομοριακή μεμβράνη σε ολόκληρη την επιφάνεια της λίμνης, το μήκος ενός μορίου του λιπαρού οξέος πρέπει να είναι 25 Å και το εμβαδόν της εγκάρσιας επιφάνειας του μορίου 22 Å2.

Το πείραμα επανέλαβε πριν από ένα χρόνο περίπου ο Dr Greg Kestin και ανάρτησε σχετικό βίντεο στο youtube, στο κανάλι του «What The Physics?!» . Εξηγεί πως διατάσσονται τα μόρια του λαδιού στην επιφάνεια του νερού, προκαλώντας αλλαγή στις εφαπτομενικές τάσεις κοντά στην επιφάνεια, η οποία πλέον παύει να λυγίζει και να τεντώνει από τον άνεμο.  Ο άνεμος τώρα απλά παρασύρει το μονομοριακό στρώμα, χωρίς να δημιουργούνται κυματισμοί, κάνοντας το νερό φαίνεται πιο λείο:

(το βίντεο πλησιάζει στα δυο εκατομμύρια προβολών εξαιτίας του άρθρου που δημοσιεύθηκε πριν από 20 μέρες στην dailymail.co.uk)

… κι ένα δεύτερο βίντεο με το ίδιο πείραμα:

Να λοιπόν που μια κουταλιά λάδι αρκεί να «κάνει τη θάλασσα λάδι».

Η επιστημονική μελέτη των μονομοριακών στρωμάτων στην επιφάνεια του νερού συνεχίστηκε το 1890 από τον Λόρδο Rayleigh. Τοποθετώντας μικρές ποσότητες ορισμένων σχετικά διαλυτών ελαίων σε μια καθαρή επιφάνεια νερού μιάς στέρνας, διαπίστωσε ότι αυτές διατάσσονταν με τέτοιο τρόπο ώστε να δημιουργούν ένα μονομοριακό στρώμα. Πριν από την εργασία του Rayleigh, η Agnes Pockels, από την Γερμανία, χωρίς καμία επίσημη επιστημονική κατάρτιση, κατασκεύασε έναν ζυγό για την μελέτη των αδιάλυτων μονοστιβάδων. Πραγματοποίησε μια σειρά πειραμάτων, τα οποία περιέγραψε σε μια επιστολή προς τον Λόρδο Rayleigh το 1881. Στην πραγματικότητα, εφηύρε από το 1883 τον ζυγό μεμβρανών (διάταξη μέτρησης επιφανειακής τάσης), πολύ πριν τον Irving Langmuir. Ο Langmuir τo 1932 βραβεύθηκε με το Νόμπελ Χημείας για τις μελέτες του σχετικά με την χημεία δυο διαστάσεων, που περιλάμβανε και την ερμηνεία των μονομοριακών στρωμάτων λαδιού στην επιφάνεια του νερού.

Διαβάστε επίσης:
1. The calming effect of oil on water
2. Pouring oil on choppy water to calm it , does it work and if so how?
3. Ασκήσεις σχετικές με το πείραμα του Benjamin Franklin: «Φαρμακευτική Τεχνολογία Ι», Παπαϊωάννου Γ., Δεμέτζος Κ., Βλάχου Μ., εκδόσεις ΠΑΡΙΣΙΑΝΟΥ, 2007

Πηγή

Κατηγορίες:
Φυσική & Φιλοσοφία

Aν οι εξωγήινοι έρθουν σε επαφή με την ανθρωπότητα

| 0 ΣΧΟΛΙΑ

… ποιός θα αποφασίσει τι θα κάνουμε στη συνέχεια; Πολλοί επιστήμονες ανησυχούν ότι οι άνθρωποι θα αντιδρούσαν «σαν ακέφαλα κοτόπουλα»

Η επιστημονική φαντασία περιέγραψε αυτή τη στιγμή χιλιάδες φορές. Καθώς οι αστρονόμοι χτενίζουν το σύμπαν με τα ισχυρά τηλεσκόπια τους, εντοπίζουν κάτι που τους κόβει την ανάσα. Ένα αδύναμο αλλά επίμονο σήμα: ένα μήνυμα από έναν προηγμένο πολιτισμό.

Θα ήταν ένα συγκλονιστικό γεγονός για την ανθρωπότητα, κάτι για το οποίο δεν είναι προετοιμασμένα τα έθνη του κόσμου. «Δείτε το χάος που δημιουργήθηκε όταν χτύπησε ο Covid. Θα ήμαστε σαν ακέφαλα κοτόπουλα», λέει ο Δρ John Elliott, γλωσσολόγος από το Πανεπιστήμιο του St Andrews. «Δεν έχουμε την πολυτέλεια να είμαστε κακώς προετοιμασμένοι, επιστημονικά, κοινωνικά και πολιτικά χωρίς σχέδιο, για ένα γεγονός που θα μπορούσε να συμβεί ανά πάσα στιγμή, για το οποίο δεν έχουμε την πολυτέλεια κακής διαχείρισης»

Αυτή η ειλικρινής παραδοχή της έλλειψης ετοιμότητας για επαφή με εξωγήινο πολιτισμό οδήγησε στη δημιουργία του κόμβου μετα-ανίχνευσης Seti (Αναζήτηση για Εξωγήινη Νοημοσύνη) στο St Andrews.

Μέσα στους επόμενους μήνες, ο Elliott στοχεύει να συγκροτήσει μια ομάδα ερευνητών που θα αναλάβει τη δουλειά της προετοιμασίας σχετικά με την ανάλυση μυστηριωδών σημάτων
και της επεξεργασίας κάθε τρόπου με τον οποίο θάπρεπε να αντιδράσουμε σε τέτοιου είδους σήματα. Χρειαζόμαστε στρατηγικές και σενάρια για να καταλάβουμε τι πρέπει να κάνουμε και πώς να το κάνουμε. Είναι σαν το σύνθημα των προσκόπων: έσο έτοιμος.

Οι εξελίξεις των τελευταίων 30 ετών έχουν αυξήσει τον ενθουσιασμό στην αναζήτηση εξωγήινων πολιτισμών. Από το 1992, όταν οι αστρονόμοι επιβεβαίωσαν για πρώτη φορά την ύπαρξη ενός πλανήτη πέρα από το ηλιακό μας σύστημα, έχουν εντοπιστεί περισσότεροι από 5.000 εξωπλανήτες. Οι επιστήμονες υποπτεύονται τώρα ότι τα περισσότερα από τα 300 δισεκατομμύρια άστρα στον Γαλαξία μας φιλοξενούν τη δική τους οικογένεια πλανητών.

Ωστόσο, η αφθονία των εξωπλανητών και η υποψία ότι τουλάχιστον ορισμένοι είναι κατοικήσιμοι, είναι μόνο ένα μέρος της ιστορίας. Πολύ πιο ισχυρά τηλεσκόπια συμμετέχουν στην έρευνα, ή θα το κάνουν σύντομα, σαρώνοντας μεγάλες περιοχές του ουρανού για να τις ‘κρυφακούσουν’ οι αστρονόμοι.

Οι ερευνητές του Seti έχουν ήδη κάποιες κατευθυντήριες γραμμές για το πώς να συμπεριφερθούν όταν εντοπίσουν ένα διαστρικό μήνυμα από έναν προηγμένο πολιτισμό. Μια ανακοίνωση του 2010 από τη Διεθνή Ακαδημία Αστροναυτικής παροτρύνει όσους εντοπίζουν μυστηριώδη σήματα να αποκλείσουν πρώτα τις πιθανές μη εξωγήινες πηγές. Αν υπάρξει ομοφωνία ότι το σήμα είναι πράγματι εξωγήινο, οι ερευνητές θα πρέπει να ενημερώσουν το κοινό και τον γενικό γραμματέα του ΟΗΕ.
Αλλά υπάρχουν ελάχιστες οδηγίες για το τι πρέπει να γίνει στη συνέχεια. Πώς πρέπει να μελετηθεί το μήνυμα; Πρέπει να δημοσιευθεί πριν αποκρυπτογραφηθεί; Θα το επέτρεπαν οι κυβερνήσεις; Πρέπει να απαντήσει η ανθρωπότητα; Αν ναι, ποιος αποφασίζει τι θα ανταπαντήσουμε;

«Μετά την αρχική ανακοίνωση, θα εξετάζαμε τον κοινωνικό αντίκτυπο, τη διασπορά πληροφοριών, τα μέσα ενημέρωσης, τον αντίκτυπο στις θρησκείες και τις διάφορες ιδεολογίες, πιθανή παραπληροφόρηση, ποιες αναλυτικές ικανότητες θα χρειαστούμε και πολλά άλλα: να έχουμε έτοιμες στρατηγικές, να είμαστε διαφανείς με όλα όσα έχουμε ανακαλύψει – τι ξέρουμε και τι δεν ξέρουμε», υποστηρίζει ο Elliott.

Ενώ μεμονωμένοι επιστήμονες και αρκετοί οργανισμοί έχουν εξετάσει τον καλύτερο τρόπο διαχείρισης της πρώτης επαφής, ο Elliott πιστεύει ότι η απαιτούμενη τεχνογνωσία είναι κατακερματισμένη. Ο κόμβος μετα-ανίχνευσης Seti στο St Andrews θα συγκεντρώσει τα απαραίτητα μυαλά για να καταρτίσει ένα σχέδιο «για όποιο σενάριο κι αν συναντήσουμε… ή τουλάχιστον για όλα αυτά που μπορούμε να σκεφτούμε εμείς – η ανθρωπότητα»

Ένας άλλος σημαντικός στόχος είναι η ανάληψη επίσημης δέσμευσης από τα Ηνωμένα Έθνη, ίσως το μόνο παγκόσμιο όργανο με την επιρροή (;) να συντονίσει τον χειρισμό ενός μηνύματος από τη Γη. Οι τεράστιες αποστάσεις μεταξύ των άστρων σημαίνουν ότι οι συνομιλίες μπορεί να έχουν τέτοια διάρκεια που θα περιλαμβάνει πολλές ανθρώπινες γενεές. Κι αυτό σημαίνει ότι ο εξωγήινος πολιτισμός δεν θα έχει εξαφανιστεί στο χρονικό διάστημα που χρειάστηκε το μήνυμα να φτάσει σε μάς.

Όμως, στ’ αλήθεια θα μπορέσουμε να συνομιλήσουμε με εξωγήινους όταν μετά βίας μπορούμε να επικοινωνήσουμε με πλάσματα στον δικό μας πλανήτη; Ο Elliott ελπίζει ότι οι προηγμένοι πολιτισμοί θα ξεκινήσουν οποιοδήποτε μήνυμα με έναν γλωσσικό οδηγό. Αλλά ακόμα κι αν ένα σήμα δεν είναι αποκρυπτογραφημένο, οι ερευνητές θα μπορούσαν να αντλήσουν πληροφορίες σχετικά με την ευφυΐα του αποστολέα από την πολυπλοκότητα της δομής του.

Η προοπτική αποστολής οποιασδήποτε απάντησης έχει προκαλέσει κριτική από ορισμένους κύκλους. Ο Στίβεν Χόκινγκ, ο κοσμολόγος του Κέμπριτζ, προειδοποίησε το 2016 ότι η πρώτη επαφή της ανθρωπότητας με έναν προηγμένο πολιτισμό θα μπορούσε να ισοδυναμεί με αυτό που συνέβη όταν οι ιθαγενείς της Αμερικής αντιμετώπισαν τον Χριστόφορο Κολόμβο, κάτι που «δεν πήγε τόσο καλά».

Ο Michio Kaku, καθηγητής θεωρητικής φυσικής στο City College της Νέας Υόρκης, είπε ότι η προσέγγιση με εξωγήινους «θα ήταν το μεγαλύτερο λάθος στην ανθρώπινη ιστορία».

Ωστόσο, ο Elliott είναι πιο αισιόδοξος. Πιστεύει ότι θα ήταν κρίμα οι προηγμένοι πολιτισμοί να παραμένουν απομονωμένοι, χωρίς να κάνουν προσπάθειες επικοινωνίας. «Αν υπάρχει μια άλλη νοημοσύνη εκεί έξω -που όλες οι ενδείξεις δείχνουν ότι πρέπει να υπάρχει-, αν έχουμε την ευκαιρία, δεν νομίζω ότι πρέπει να τη χάσουμε».

Ο αστροβιολόγος Lewis Dartnell στο Πανεπιστήμιο του Westminster, δήλωσε ότι ο νέος κόμβος στο St Andrews είναι ένα σημαντικό βήμα για την ευαισθητοποίηση σχετικά με το πόσο ελάχιστα προετοιμασμένοι είμαστε αυτήν τη στιγμή, για την ανίχνευση ενός σήματος από εξωγήινο πολιτισμό. Και προσθέτει ότι οποιοσδήποτε νοήμων εξωγήινος πολιτισμός είναι πιθανό να βρίσκεται εκατοντάδες, αν όχι χιλιάδες έτη φωτός μακριά, πράγμα που σημαίνει ότι ο χρόνος επικοινωνίας θα είναι στην κλίμακα πολλών αιώνων. Ακόμα κι αν λαμβάναμε ένα σήμα αύριο, θα είχαμε άφθονο χρόνο για να συγκεντρώσουμε μια διεθνή ομάδα ειδικών επιστημόνων που θα προσπαθήσουν να αποκρυπτογραφήσουν το νόημα του μηνύματος και να εξετάσουν προσεκτικά για το αν ή πώς θα έπρεπε να αντιδράσει η Γη.

Το μεγαλύτερο μέλημα είναι να καθιερωθεί κάποια μορφή διεθνούς συμφωνίας για να αποτρέψει ικανά άτομα ή ιδιωτικές εταιρείες να ανταποκριθούν ανεξάρτητα – προτού διαμορφωθεί συναίνεση για το αν είναι ασφαλές να απαντήσουμε ή όχι και τι θα θέλαμε να πούμε ως ανθρώπινος πολιτισμός.

Πηγή

Κατηγορίες:
Φυσική & Φιλοσοφία

Η εξωγήινη ζωή και το μέλλον της ανθρωπότητας στο σύμπαν

| 0 ΣΧΟΛΙΑ

Θα καταφέρουμε να αποφύγουμε το «Μεγάλο Φίλτρο»;

Το 1950 ο φυσικός Enrico Fermi με το διάσημο ερώτημά του «που βρίσκονται;» επεσήμανε το θεμελιώδες παράδοξο σχετικά με τους εξωγήινους. Μόνο στον δικό μας Γαλαξία υπάρχουν δισεκατομμύρια εξωπλανήτες – και ακόμα κι αν ένα πολύ μικρό πσοσοστό τους μοιάζει με τη Γη, εξακολουθούν να υπάρχουν πάρα πολλοί στους οποίους θα μπορούσε να έχει εμφανιστεί ζωή. Όμως, δεν έχουμε ενδείξεις για ύπαρξη ζωής οπουδήποτε αλλού. Οι ουρανοί παραμένουν σιωπηλοί, στο διάστημα δεν συνωστίζονται πανέξυπνες εξωγήινες συσκευές, και τα λιγοστά μέρη που έχουν επισκεφτεί οι δικές μας διαστημικές συσκευές δείχνουν άγονα.

O νομπελίστας βιολόγος Jacques Monod στο βιβλίο του «Τύχη και Αναγκαιότητα» το 1972 υποστήριζε ότι το «σύμπαν δεν κυοφορεί ζωή» και επομένως, ο «άνθρωπος γνωρίζει επιτέλους πως είναι μόνος στο Σύμπαν». To 1981 o Francis Crick που βραβεύθηκε επίσης με Νόμπελ για την ανακάλυψη της διπλής έλικας στο βιβλίο του «Life itself: Its Origins and Nature» θεωρούσε ότι «η προέλευση της ζωής φαίνεται … να είναι σχεδόν ένα θαύμα, με τόσες πολλές συνθήκες που θα έπρεπε να ικανοποιηθούν ώστε να παρει μπροστά». Σύμφωνα με τον Crick, η ζωή όπως την γνωρίζουμε έχει να κάνει με τις μεταμορφώσεις της ύλης, την εναλλαγή της ενέργειας και τη ροή της πληροφορίας. Μπορούμε να υποθέσουμε ότι υπάρχουν μορφές ζωής που ανταποκρίνονται σε αυτό τον ορισμό, χωρίς να είναι κατ’ ανάγκη ίδιες με τη δική μας – για παράδειγμα, φανταστείτε για παράδειγμα μη κυτταρικές μορφές ζωής βασισμένες σε πλάσμα, ή τεράστιους μονοκύτταρους οργανισμούς, ή ακόμη μορφές ζωής που ευδοκιμούν σε δυο διαστάσεις, ή και εξωγήινους που ζούν σε παράλληλα σύμπαντα. Ωστόσο, δεν διαθέτουμε την παραμικρή ένδειξη που θα μπορούσε να αποδεικνύει όλες τις παραπάνω εικασίες πέρα από τη δύναμη της φαντασίας μας και την υποψία που εξέφρασε ο γενετιστής J. B. S. Haldane ότι «το σύμπαν όχι μόνο είναι πιο παράξενο απ’ ότι υποθέτουμε, αλλά είναι πιο παράξενο και απ’ ότι μπορούμε να υποθέσουμε«.

Η εξίσωση Drake δημιουργήθηκε από τον αστρονόμο και πρωτοπόρο στην αναζήτηση εξωγήινης νοημοσύνης Frank Drake και χρησιμοποιείται για την εκτίμηση των εξωγήινων πολιτισμών στον γαλαξία μας ή και σε ολόκληρο το σύμπαν

Το σύμπαν μας είναι ένα τεράστιο, προκλητικό αίνιγμα – ένα μυστήριο που προκαλεί την έμφυτη περιέργεια της ανθρωπότητας για αιώνες. Η αναζήτηση απαντήσεων σχετικά με τις εξωγήινες μορφές ζωής ήταν μέχρι στιγμής άκαρπη. Οι εύλογες υποθέσεις και οι υπολογισμοί σύμφωνα με την εξίσωση του Frank Drake δείχνουν ότι θα πρέπει να υπάρχουν εκατομμύρια εξωγήινων πολιτισμών μόνο στον Γαλαξία μας. Όμως, μέχρι σήμερα δεν έχουμε βρει ούτε ένα ίχνος τους. Λοιπόν, που είναι όλοι αυτοί;

Μπορεί η φαινομενική σιωπή του σύμπαντος να οφείλεται στην τεχνολογική ανθρώπινη αδυναμία να ακούσει, αλλά μπορεί να υποδηλώνει και την αδυναμία εξέλιξης εξωγήινης ζωής. Παρότι φιλόδοξα προγράμματα όπως το SETI στοχεύουν να δώσουν απάντηση σ’ αυτό το ερώτημα, τα αποτελέσματα μέχρι τώρα είναι απαισιόδοξα. Ίσως οι εξωγήινοι πολιτισμοί, όπως και ο δικός μας, καθώς εξελίσσονται και προχωρούν εκθετικά προς την εξερεύνηση του διαστήματος, να καταστρέφονται για διάφορους λόγους που ενεργούν ως το επονομαζόμενο Μεγάλο Φίλτρο: ένα φαινόμενο που εξαφανίζει τους πολιτισμούς πριν προλάβουν να συναντηθούν, κάτι που μπορεί να εξηγήσει την κοσμική σιωπή. Την θεωρία του «Μεγάλου Φίλτρου», διατύπωσε το 1998 ο οικονομολόγος Robin Hanson με το άρθρο του ‘The Great Filter – Are We Almost Past It?‘.

Το Μεγάλο Φίλτρο είναι μια πιθανή λύση του παραδόξου Fermi. Θεωρεί ότι στην ανάπτυξη της ζωής από τα πρώτα στάδια της αβιογένεσης έως την επίτευξη των υψηλότερων επιπέδων ανάπτυξης στην κλίμακα πολιτισμών Kardashev, υπάρχει κάποιο συγκεκριμένο εμπόδιο στην ανάπτυξη που κάνει την ανιχνεύσιμη εξωγήινη ζωή εξαιρετικά σπάνια.

Ο ανθρώπινος πολιτισμός αναπτύχθηκε περνώντας μέσα από διάφορα πιθανά «φίλτρα» που εμποδίζουν την ανάπτυξη πολιτισμών. Προέκυψε στο κατάλληλο αστρικό σύστημα που περιλάμβανε οργανικές ενώσεις και τουλάχιστον έναν δυνητικά κατοικήσιμο πλανήτη ώστε να προκύψουν βιομόρια (αμινοξέα, RNA, DNA), δημιουργήθηκε απλή (προκαρυωτική) μονοκύτταρη ζωή, πραγματοποιήθηκε αναπαραγωγή και μετάβαση στην σύνθετη (ευκαρυωτική) μονοκύτταρη ζωή, προέκυψε η πολυκύτταρη ζωή και οργανισμοί με νοημοσύνη που χρησιμοποιούν εργαλεία, για να φτάσουμε στην τωρινή κατάσταση του πολιτισμού μας. Αν ο πολιτισμός μας καταφέρει να επιβιώσει από το επόμενο «Μεγάλο Φίλτρο» του πιθανού αφανισμού του, θα μπορούσε να δημιουργήσει αποικίες στο ηλιακό σύστημα και τον Γαλαξία μας.

Όμως το γεγονός ότι δεν βρίσκουμε άλλους εξωγήινους πολιτισμούς, ίσως σημαίνει πως κατά τη διάρκεια της ιστορίας του σύμπαντος δημιουργήθηκαν (δημιουργούνται) μεν πολλοί εξωγήινοι πολιτισμοί, οι οποίοι είτε αυτοκαταστράφηκαν είτε δεν απέτρεψαν την καταστροφή τους από εξωτερικούς παράγοντες.
Θα έχει και η ανθρωπότητα την ίδια τύχη; Μήπως τελικά επικρατεί το «ένστικτο του θανάτου»; (την πιθανή ύπαρξη του οποίου πρότεινε ο Φρόυντ μετά τον Α΄ Παγκόσμιο Πόλεμο, στο βιβλίο του «Πέραν της αρχής της ηδονής», απογοητευμένος από την εξέλιξη της ανθρώπινης ιστορίας).

Ένα παράδειγμα χρονοδιαγράμματος πιθανής διάρκειας ζωής για ευφυή ζωή στον γαλαξία. Δεν υπάρχει μοτίβο για το πότε μπορεί να εμφανιστεί η ζωή, αν και υποθέτουμε ότι διάφορα «φίλτρα» όπως φαίνεται στις κάθετες γραμμές μπορεί να έχουν προκαλέσει μαζική εξαφάνιση άλλων πολιτισμών. Ο Ήλιος μας και η κίτρινη γραμμή, είναι μια αναπαράσταση του χρόνου που η ανθρωπότητα κατάφερε να επιβιώσει μέχρι σήμερα. Η ζωή στη Γη έχει ήδη ξεπεράσει τα γεγονότα φιλτραρίσματος, ωστόσο το Μεγάλο Φίλτρο βρίσκεται μπροστά και είναι άγνωστο αν θα μπορέσουμε να επιβιώσουμε ώστε να γίνουμε πολιτισμός Τύπου Ι ή πέρα από αυτόν (πράσινες κάθετες γραμμές). Υπενθυμίζεται ότι ένας πολιτισμός Τύπου I μπορεί να χρησιμοποιήσει το σύνολο της ενέργειας του μητρικού άστρου που φτάνει στον πλανήτη του (την ηλιακή ενέργεια στην περίπτωση της Γης), τα ορυκτά καύσιμα, τα βιο-καύσιμα, την πυρηνική ενέργεια, την γεωθερμική, θαλάσσια και αιολική ενέργεια. Επίσης μπορεί να ελέγχει την θερμοκρασία του πλανήτη, τα έντονα καιρικά φαινόμενα, τη σεισμική και την ηφαιστειακή δραστηριότητα.

Σε ένα πρόσφατο άρθρο των Jiang et al με τίτλο ‘Αποφεύγοντας το «Μεγάλο Φίλτρο»: Η Εξωγήινη Ζωή και το Μέλλον της Ανθρωπότητας στο Σύμπαν‘, προτείνονται πολλά πιθανά σενάρια για «το τέλος του πολιτισμού μας», συμπεριλαμβανομένων ανθρωπογενών και φυσικών κινδύνων, τα οποία όμως θα μπορούσαν να αποφευχθούν. Θεωρούν πολλά υποψήφια καταστροφικά σενάρια: πυρηνικό πόλεμο, παθογόνα και πανδημίες, τεχνητή νοημοσύνη, πρόσκρουση αστεροειδών-κομητών και κλιματική αλλαγή.

Σύμφωνα με τους ερευνητές, έχουμε αγνοήσει εδώ και καιρό το «Μεγάλο Φίλτρο» που εξαπλώνεται γρήγορα, παρότι απειλεί να μας καταστρέψει ολοκληρωτικά, αφού ο ρυθμός της τεχνολογικής εξέλιξης του πολιτισμού μας σχετίζεται άμεσα με την δριμύτητα του αφανισμού μας. Απαιτείται λοιπόν μια περίοδος ενδοσκόπησης, ακολουθούμενη από κατάλληλες βελτιώσεις για να προσεγγίσουμε σωστά τη δύσκολη θέση μας και να βρούμε την έξοδο από αυτήν.

Δεν υπάρχει κανένα γνωστό θεωρητικό όριο για το πόσο μακριά θα μπορούσε να προχωρήσει η ανθρωπότητα στο μακρινό μέλλον, λαμβάνοντας υπόψη τα ανεξάντλητα αποθέματα ύλης και ενέργειας που βρίσκονται πέρα από την εύθραυστη ατμόσφαιρα της Γης, σε ένα σύμπαν με πολύ περισσότερο χρόνο μπροστά του από τα μόλις 13,8 δισεκατομμύρια χρόνια, που έχουν ήδη περάσει από την γέννησή του. Η ανθρωπότητα έχει την δυνατότητα να εξελιχθεί σε πολιτισμό Τύπου ΙΙ, ακόμη και σε πολιτισμό Τύπου ΙΙΙ – δεν είναι πέρα από κάθε πιθανότητα.
Για να προετοιμάσουμε το ταξίδι μας, μπορούμε πιθανότατα να υπολογίζουμε ότι το εσωτερικό ηλιακό σύστημα θα παραμείνει κατοικήσιμο για ακόμα μερικά δισεκατομμύρια χρόνια, έως ότου ο Ήλιος αρχίζει να διαστέλλεται προς την κατάσταση του ερυθρού γίγαντα. Κι αν η ανθρωπότητα καταφέρει να ξεπεράσει το Μεγάλο Φιλτρο, υπάρχει αρκετός χρόνος να προετοιμαστεί για τις επόμενες προκλήσεις, ώστε να μεταναστεύσει προς τα άστρα βρίσκοντας το νέο σπίτι μας.

Κατηγορίες:
Φυσική & Φιλοσοφία

Μπορούμε να ξεχωρίσουμε τις σκουληκότρυπες από τις μαύρες τρύπες;

| 0 ΣΧΟΛΙΑ

Θεωρητικοί υπολογισμοί δείχνουν ότι οι σκουληκότρυπες – θεωρητικά προς το παρόν αστροφυσικά αντικείμενα – είναι δύσκολο να διακριθούν από τις μαύρες τρύπες

Στη Φυσική, σκουληκότρυπα είναι μια υποθετική τοπολογική ιδιότητα του χωρόχρονου που σχηματίζει μία σήραγγα, η οποία συνδέει δύο απομακρυσμένα σημεία. Η ύπαρξή της είναι συνεπής με τη γενική θεωρία της σχετικότητας, αλλά μέχρι σήμερα οι αστρονόμοι δεν έχουν εντοπίσει τέτοιο αντικείμενο,

Σε ταινίες επιστημονικής φαντασίας, οι σκουληκότρυπες συνήθως απεικονίζονται ως σήραγγες που οδηγούν τους ταξιδιώτες μεταξύ δύο σημείων στο χρόνο και στο χώρο. Αν και η ύπαρξή τους προβλέπεται θεωρητικά (από το 1916), αυτά τα μυστηριώδη αντικείμενα δεν έχουν παρατηρηθεί ποτέ από τους αστρονόμους. Σύμφωνα με μια νέα δημοσίευση [Polarized image of equatorial emission in horizonless spacetimes: Traversable wormholes] οι σκουληκότρυπες θα μπορούσαν να κρύβονται σε κοινή θέα. Προσομοιώνοντας τις εκπομπές πολωμένου φωτός από τον δίσκο προσαύξησης γύρω από μια κατηγορία στατικών διασχίσιμων σκουληκοτρυπώνν και μαύρων τρυπών, η Petya Nedkova και οι συνεργάτες της από το πανεπιστήμιο της Σόφιας, προβλέπουν ότι μπορεί να υπάρχουν μόνο μικρές διαφορές στα φάσματα του πολωμένου φωτός που εκπέμπεται από μια διασχίσιμη σκουληκότρυπα και από μια μαύρη τρύπα.

Οι ερευνητές μελέτησαν μια υποθετική στατική, διασχίσιμη σκουληκότρυπα – η οποία ούτε εξελίσσεται ούτε περιστρέφεται. Προσομοίωσαν το φως που εκπέμπεται απευθείας από τον δίσκο που περιβάλλει την σκουληκότρυπα, αναλύοντας την πόλωσή της. Οι ερευνητές στη συνέχεια δημιούργησαν μια εικόνα αυτού του πολωμένου φωτός. Δημιούργησαν επίσης έμμεσες εικόνες της σκουληκότρυπας χρησιμοποιώντας πολωμένο φως που κάμπτεται από το αντικείμενο.

Συγκρίνοντας την απευθείας εικόνα της σκουληκότρυπας με εκείνη που δείχνει το πολωμένο φως που εκπέμπεται από τον δίσκο που περιβάλλει μια στατική μαύρη τρύπα, οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι οι εικόνες τους ήταν σχεδόν πανομοιότυπες, με την ένταση και την κατεύθυνση της πόλωσης να διαφέρουν λιγότερο από 4%. Ωστόσο, οι έμμεσες εικόνες ήταν διακριτές – τα μοτίβα πόλωσης ήταν παρόμοια, αλλά οι παρατηρήσιμες ακτίνες των αντικειμένων ήταν σημαντικά διαφορετικές. Οι εντάσεις πόλωσης της σκουληκότρυπας ήταν επίσης μια τάξη μεγέθους μεγαλύτερες στις έμμεσες εικόνες από αυτές της μαύρης τρύπας

Η Nedkova δήλωσε ότι η ερευνητική του ομάδα σχεδιάζει την αναζήτηση άλλων σημάτων που θα μπορούσαν να βοηθήσουν στη διάκριση των μαύρων τρυπών και των σκουληκότρυπων, αλλά να μην απαιτούν τις ακριβείς παρατηρήσεις που γίνονται για τον εντοπισμό των φαινομένων πόλωσης. Ορισμένες από τις μετρήσεις θα απαιτούσαν ένα επίπεδο ακριβείας που δεν μπορούν να επιτύχουν τα τωρινά τηλεσκόπια. Θα αναζητήσουμε κάτι που θα μας δείχνει την διαφορά πιο εύκολα.

Πηγή

Κατηγορίες:
Φυσική & Φιλοσοφία

Ο επιθανάτιος ρόγχος του ραδιοτηλεσκοπίου Arecibo

| 0 ΣΧΟΛΙΑ

Mπορεί το διάσημο παρατηρητήριο Arecibo στο Πουέρτο Ρίκο να κατέρρευσε ολοσχερώς το 2020, όμως οι αστροφυσικοί θα συνεχίσουν να δημοσιεύουν την ανάλυση των δεδομένων που συγκεντρώθηκαν πριν την κατάρρευσή του.
Για παράδειγμα, η δημοσίευση της 22ας Σεπτεμβρίου του 2022 με τίτλο ‘Arecibo Planetary Radar Observations of Near-Earth Asteroids: 2017 December–2019 December‘ όπου περιγράφονται τα χαρακτηριστικά 167 αστεροειδών, δυνητικά επικίνδυνων για τον πλανήτη μας. Πρόκειται για μεγάλους αστεροειδείς με τροχιές που πλησιάζουν την Γη σε απόσταση 7,5 εκατομμύρια χιλιόμετρα ή περίπου 20 φορές την μέση απόσταση μεταξύ Γης και Σελήνης.

Ευτυχώς, κανένας από αυτούς τους αστεροειδείς δεν αποτελεί άμεση απειλή για τη Γη. Σύμφωνα με τη NASA, ο πλανήτης μας είναι ασφαλής από θανατηφόρες συγκρούσεις με αστεροειδείς για τουλάχιστον τα επόμενα 100 χρόνια. Ωστόσο, οι επιστήμονες εξακολουθούν να δίνουν μεγάλη προσοχή σε τέτοια αστρονομικά αντικείμενα κοντά στη Γη διότι υπάρχει η πιθανότητα οι τροχιές τους να μεταβληθούν, π.χ. από κάποια σύγκρουση – φέρνοντάς τους έτσι σε τροχιά σύγκρουσης με τη Γη.

Η νέα δημοσίευση εντόπισε αρκετούς αστεροειδείς που κρίνονται άξιοι μελλοντικής μελέτης, συμπεριλαμβανομένου ενός περίεργου διαστημικού αντικειμένου που ονομάζεται 2017 YE5 — ένα εξαιρετικά σπάνιο δυαδικό σύστημα, που συνίσταται από δυο αστεροροειδείς ίδιας μάζας και ίδιου μεγέθους (με διάμετρο περίπου 800 έως 900 μέτρα), οι οποίοι βρίσκονται σε τροχιά ο ένας γύρω από τον άλλο. Επιπλέον οι ερευνητές επισημαίνουν την αφθονία παγωμένου νερού κάτω από την επιφάνειά τους.

Απεικόνιση αστεροειδών από το ραδιοτηλεσκόπιο Arecibo. Kάτω αριστερά βλέπουμε το σπάνιο δυαδικό σύστημα αστεροειδών «ίσων μαζών» 2017 YE5.

Το ραδιοτηλεσκόπιο Arecibo κατασκευάστηκε στο Πουέρτο Ρίκο το 1963, και ήταν το μεγαλύτερο και ισχυρότερο ραδιοτηλεσκόπιο στον κόσμο. Έγινε παγκοσμίως γνωστό τη δεκαετία του 1990 αφού εμφανίστηκε στις ταινίες «Contact» (1997)

και «GoldenEye» (1995)

Μέχρι τότε, ήταν ήδη γνωστό στην επιστημονική κοινότητα για το πρώτο μήνυμα της ανθρωπότητας προς εξωγήινους πολιτισμούς, το 1974. Πιο πρόσφατα, οι παρατηρήσεις αστεροειδών του Arecibo έπαιξαν σημαντικό ρόλο στον σχεδιασμό της αποστολής Double Asteroid Redirection Test (DART) της NASA, όπου ένα διαστημικό σκάφος συνετρίβη στον αστεροειδή Δίμορφο αλλάζοντας την τροχιά του.

Η καριέρα του Arecibo τελείωσε απότομα τον Δεκέμβριο του 2020, όταν έσπασαν δύο βασικά καλώδια υποστήριξης, που οδήγησαν στην πλήρη κατάρρευση του τηλεσκοπίου. Τον Οκτώβριο του 2022, το Εθνικό Ίδρυμα Επιστημών – στο οποίο ανήκει η τοποθεσία στην οποία κατασκευάστηκε το Arecibo – ανακοίνωσε ότι το τηλεσκόπιο δεν θα αντικατασταθεί ή δεν θα επισκευαστεί, προς μεγάλη απογοήτευση των επιστημόνων και τους λάτρεις του διαστήματος σε όλο τον κόσμο.

Όμως, οι ερευνητές εξακολουθούν να αναλύουν τα τελευταία δεδομένα που συνέλεξε το Arecibo. Έτσι το πιο διάσημο – νεκρό πλέον – τηλεσκόπιο στον κόσμο θα συνεχίσει να μας προσφέρει επιστημονική γνώση για μερικά χρόνια ακόμα … από τον τάφο του.

Πηγή

Κατηγορίες:
Φυσική & Φιλοσοφία

Το απειλητικό «χαμόγελο» του Ήλιου

| 0 ΣΧΟΛΙΑ
Το «χαμογελο» – στεμματικές οπές – του Ήλιου, στρεφεται προς τη Γη και το σαββατοκύριακο αναμένεται στη Γη ηλιακή καταιγίδα (www.swpc.noaa.gov)

Ηλιακές κηλίδες ονομάζονται τα σημεία του Ήλιου στα οποία υπάρχει έντονη μαγνητική δραστηριότητα η οποία παράγει πολλές φορές εκρήξεις οι οποίες έχουν λάβει την ονομασία «ηλιακές εκλάμψεις». Οι εκρήξεις αυτές είναι εξαιρετικά λαμπρές και εξαπολύουν τεράστιες ποσότητες ενέργειας. Ένα «τσουνάμι» ηλεκτρικά φορτισμένων σωματιδίων ξεκινά από το σημείο της έκρηξης και αν φτάσει στη Γη δεν μπορεί να διαπεράσει την ατμόσφαιρα αλλά προκαλεί φυσικά φαινόμενα όπως το σέλας ενώ παράλληλα μπορεί να προκαλέσει δυσλειτουργίες στους τηλεπικοινωνιακούς δορυφόρους και τα δίκτυα ηλεκτρικής ενέργειας.

Το Solar Dynamics Observatory, το διαστημικό ηλιακό παρατηρητήριο της NASA, κατέγραψε τη εμφάνιση τα τελευταία 24ωρα τριών νέων ηλιακών κηλίδων στην επιφάνεια του Ήλιου οι οποίες στα σημεία που βρίσκονται δημιουργούν ένα «χαμόγελο» στο καυτό… πρόσωπο του μητρικού μας άστρου. Οι τρεις κηλίδες που έκαναν την εμφάνιση τους ανήκουν σύμφωνα με τους ειδικούς σε μια υποκατηγορία των ηλιακών κηλίδων και τους έχει δοθεί η ονομασία «στεμματικές οπές». Τα μαγνητικά κυρίως φαινόμενα που παράγουν και εξελίσσονται σε αυτές τις ηλιακές τρύπες οδηγούν στην εκτόξευση στο Διάστημα φορτισμένων σωματιδίων με ταχύτητες άνω του 1,5 εκατ. χλμ./ώρα.

Σύμφωνα με τους υπολογισμούς των επιστημόνων που παρακολοθούν την εξέλιξη του φαινομένου αυτό το ηλιακό τσουνάμι σωματιδίων αναμένεται να φτάσει στη Γη και να χτυπήσει το μαγνητικό της πεδίο αυτό το Σαββατκύριακο 29-30 Οκτωβρίου. Δεν υπάρχει πρόβλεψη για την ένταση του χτυπήματος και το εύρος των πιθανών συνεπειών του.

Πηγή

Κατηγορίες:
Φυσική & Φιλοσοφία

Ένα σχοινί κρέμεται από ελικόπτερο

| 0 ΣΧΟΛΙΑ

H παραπάνω ερώτηση τέθηκε στις κατατακτήριες εξετάσεις για την ομάδα της Ολυμπιάδας Φυσικής των ΗΠΑ το 2014 (η απάντηση βρίσκεται ΕΔΩ – ερώτηση 19).

Κάποιες προτεινόμενες λύσεις με περισσότερα μαθηματικά θα βρείτε ΕΔΩ, αλλά αν θέλετε την πειραματική απάντηση του ερωτήματος μπορείτε να παρακολουθήσετε το παρακάτω βίντεο από τον Veritasium:

Κατηγορίες:
Και κάτι άλλο..., Φυσική & Φιλοσοφία
web design by