Φυσική & Φιλοσοφία (87 άρθρα)

Διονύσης Νανόπουλος: «Δεν ήμουν καλός μαθητής. Ένα βιβλίο μού άλλαξε τη ζωή»

| 0 ΣΧΟΛΙΑ

Πάνω σε τι εργάζεστε αυτόν τον καιρό;

Αυτή την εποχή δουλεύω περισσότερο τη φυσική. Πάντα στην Ελλάδα βρίσκω χρόνο για να της αφιερωθώ, γιατί στην Αμερική με καταδυναστεύουν τα ζητήματα οργανωτικής και διοικητικής φύσης. Εδώ τα πράγματα είναι πιο εύκολα και ευχαριστιέμαι να κάνω φυσική. Δηλαδή ασχολούμαι με διάφορα προβλήματα – στην έρευνα προφανώς. Με την ομάδα μου έχουμε εκπονήσει διάφορα σχέδια.

Το πιο φιλόδοξο;

Έχει σχέση με την αρχή του Σύμπαντος. Έχουμε φτιάξει εδώ και έναν χρόνο αυτό που λέμε «ενοποιημένη θεωρία των πάντων», μια θεωρία του παντός που έχει πάρα πολύ ωραίες ιδιότητες. Συμπτωματικά μας βγήκαν, ήταν σαν να είχαμε πάρει τα βιογραφικά μας και κάναμε συρραφή. Οταν ανακαλύπτεις κάτι, δεν σημαίνει ότι στηρίζεται όλο σε αυτό που έχεις κάνει εσύ. Η ανακάλυψη είναι αποτέλεσμα μιας ομαδικής προσπάθειας, είναι προϊόν μιας αλληλουχίας πραγμάτων.

Έτσι δεν είναι δομημένος ο κόσμος; Η αρμονία του Σύμπαντος…

Έτσι μπράβο! Είμαι θεωρητικός φυσικός. Αυτή είναι η δουλειά μου. Βεβαίως πρέπει να λαμβάνουμε υπόψη τα δεδομένα της στιγμής, αλλά από την άλλη μεριά πρέπει να χρησιμοποιούμε τη φαντασία μας, τη διαίσθησή μας, τη λογική, τα μαθηματικά και αυτά που ξέρουμε ούτως ώστε να τα προχωρήσουμε από εκεί και πέρα. Αυτό βέβαια δεν βασίζεται μόνο στα πειραματικά δεδομένα. Βεβαίως τα πειραματικά δεδομένα μάς δίνουν ένα υπόβαθρο, αλλά αυτό πρέπει να το πάρουμε και να το προχωρήσουμε. Εδώ υπάρχει κοινό πεδίο με τη μουσική – για να έρθουμε και στα δικά σου λημέρια.

Μιλήστε μου λίγο γι’ αυτήν τη συγγένεια…

Όπως ξέρεις, στον εγκέφαλο βρίσκονται πολύ κοντά οι περιοχές όσων έχουν έφεση στα μαθηματικά και στη μουσική. Λένε ότι ο Μότσαρτ θα μπορούσε να γίνει ένας πολύ καλός μαθηματικός. Προφανώς λοιπόν υπάρχει μια μαθηματική αρμονία στη φύση. Από την εποχή του Νεύτωνα – λέω τον Νεύτωνα γιατί ήταν ο πρώτος που εισήγαγε συστηματικά μαθηματικούς νόμους στη συσχέτιση φαινομένων – μέχρι τώρα, υπήρχαν πολλά προβλήματα και οι θεωρίες γίνονταν πολύ περίπλοκες. Τελικά ανακαλύπτουμε ότι η αλήθεια είναι πιο απλή. Σαν να βλέπεις ένα ωραίο κορίτσι παραφορτωμένο με στολίδια και μέικ απ, που κρύβει έτσι την πραγματική ομορφιά του.

Υπάρχει ναρκισσισμός στους επιστήμονες;

Ο σπουδαίος Φάινμαν έλεγε πως ένας καλός φυσικός είναι υποχρεωμένος αυτά που λέει να τα στηρίζει κάπου και να προτείνει πειράματα ούτως ώστε να μπορούν ν’ αποδειχθούν ή ν’ απορριφθούν. Επίσης ότι ο πιο έξυπνος θεωρητικός είναι εκείνος που εγκαταλείπει τη θεωρία του με το πρώτο αρνητικό πειραματικό δεδομένο. Ο μεγάλος βιολόγος Ζακ Μονό που έχει γράψει το βιβλίο «Τύχη και αναγκαιότητα» – επί χούντας το διαβάζαμε – έλεγε: «Ο επιστήμων είναι καλό να είναι μετριόφρων ως πρόσωπο, αλλά δεν πρέπει να είναι στις ιδέες που πρεσβεύει». Η επιστήμη έχει μέσα της έναν ναρκισσισμό. Όπως έλεγε ο Μπρεχτ στο «Βίος του Γαλιλαίου», η επιστήμη δεν είναι δημοκρατική.Ένας μπορεί να είναι σωστός και χίλιοι λάθος.

Ο Μπρεχτ μιλούσε και για την «πρόθεση» των καλλιτεχνών.
Η «πρόθεση» των επιστημόνων;

Ποικίλλει. Υπάρχουν επιστήμονες που θέλουν να καταλάβουν την αλήθεια όσο μπορούν καλύτερα. Γι’ αυτό ακολουθούν πολύ δύσβατους δρόμους και καμιά φορά απομονώνονται. Από μικρός είχα μεγάλη αγάπη και συμπάθεια για περιθωριακούς ανθρώπους. Δεν εννοώ τα ψώνια. Αναφέρομαι σε αυτούς που θα μπορούσαν να είναι οτιδήποτε θέλουν και αυτοί επέλεξαν να ζουν έτσι. Δεν μας ενδιαφέρει το γιατί και το πώς. Με γοητεύουν από μικρό παιδί. Έχουν μια ποίηση, μια αλήθεια και δεν υπολογίζουν κανέναν.

Και με τέτοιες «προθέσεις» πώς καταλήξατε φυσικός;

Θα σου πω κάτι: μου άρεσε πάρα πολύ η φυσική, ήταν η ζωή μου. Ένας από τους λόγους που αφιερώθηκα σε αυτήν ήταν για να μην μπορεί κανείς να μου πει κουβέντα. Να μην έχω ανάγκη κανέναν. Και οι περιθωριακοί με έναν τρόπο το ίδιο έχουν κάνει. Και για να γυρίσω στην πρόθεση, θα σου πω ότι δεν θεωρώ ότι ένα παιδί αν κινείται μόνο από την επιθυμία να γίνει διάσημος μπορεί να πάει μακριά. Βεβαίως το χειροκρότημα και τα λεφτά είναι κίνητρα σημαντικά, αλλά όχι ο μοναδικός σκοπός. Λέω συχνά στους νέους: μην κοιτάτε τις τηλεοράσεις και τις συνεντεύξεις. Πίσω από αυτό υπάρχει κόπος. Δουλεύω ακόμη σαν μαθητής.

Η σχέση σας βέβαια με την επιστήμη σας ξεκίνησε ανάποδα. Δεν ήσασταν άριστος μαθητής.

Α, ναι! Δεν ήμουν κάλος μαθητής γιατί ήμουν αφοσιωμένος στη φυσική. Είχα μια καλή σχέση όμως με τους γονείς μου. Μέχρι τα 14 έπαιζα πολλή μπάλα και εκεί είδα πώς είναι να σε συζητούν, να είσαι στο κέντρο του ενδιαφέροντος. Αυτό μου άρεσε και σίγουρα αυτό έπαιξε ρόλο στη ζωή μου και στην εξέλιξή μου.

Και τη φυσική πώς την ανακαλύψατε;

Το καλοκαίρι, από τη Γ’ προς τη Δ’ Γυμνασίου, τα πράγματα ζόρισαν. Είχα αρχίσει να βαριέμαι την αλητεία και βέβαια έπρεπε να διαβάσω για να περάσω – δίναμε εξετάσεις τότε. Μου πήρε ο πατέρας μου το βιβλίο φυσικής των Κουγιουμζέλη – Περιστεράκη. Αρχίζω να το ξεφυλλίζω και ξαφνικά άρχισα να το διαβάζω σαν αστυνομικό. Τρέμανε τα χέρια μου. Ανακάλυψα λοιπόν από αυτό το τυχαίο γεγονός έναν καινούργιο κόσμο. Άρχισα να λύνω τις ασκήσεις και μου έλεγε ο φυσικός «πας στα φροντιστήρια και σ’ τις λύνουν». Ποια φροντιστήρια; Ο πατέρας μου δεν είχε λεφτά. Θα με σκότωνε αν ζητούσα φροντιστήριο.

Ήταν σημείο καμπής;

Αν θαυμάζω τον εαυτό μου για κάτι, είναι που δεν έγινα αυτό που φαινόταν ότι θα γίνω μικρός. Μπήκα σε έναν δρόμο και από κει και πέρα ήρθαν όλα. Το σημαντικό είναι να μπεις στην αφετηρία.

Ποθούσατε τη διάκριση;

Ναι, ήθελα να βρεθώ μπροστά στους προβολείς, αλλά από ανάγκη να παράγω. Το πιο σπουδαίο όμως που κατάφερα – πέρα από τη δουλειά μου – είναι πως έχω επηρεάσει κόσμο. Μεγάλο δώρο αν μπορώ να εμπνεύσω νέα παιδιά.

Η ευφυΐα σας διευκόλυνε τις σχέσεις σας με τους ανθρώπους ή σας ταλαιπώρησε;

Με ταλαιπώρησε πολύ. Πολλές φορές έπρεπε να κάνω ότι δεν καταλαβαίνω για να μην πληγωθώ.

Η επιστήμη σας σε τι δεν σας «απάντησε»; Ποιο είναι το κενό που σας άφησε;

Στην ομιλία μου στη Σάμο – στα Πυθαγόρεια -, με τίτλο «Η προέλευση των φυσικών νόμων», υπάρχει μια τέτοια αναφορά. Τι θέλω να πω: η ομορφιά αυτών των πραγμάτων, της διερεύνησης του Σύμπαντος κ.λπ., έρχεται και μας απαντάει σε μεγάλες ερωτήσεις. Η κεντρική σχολή της φυσικής, στηριγμένη σε πειραματικά δεδομένα, λέει: «Το Σύμπαν είναι μια τυχαία κβαντική αυθόρμητη διακύμανση από το τίποτα και αυτό έχει ορισμένες επιπτώσεις και τις επιπτώσεις αυτές αρχίζουμε και τις επαληθεύουμε πειραματικά». Αυτό απαντάει αυτομάτως σε όλα τα φιλοσοφικά ερωτήματα. Αν είναι έτσι, για ποιους σκοπούς συζητάμε; Η επιστήμη στηρίζεται σε γεγονότα που είναι αναπαραγωγίσιμα. Τα πράγματα είναι τυχαία, όχι γραμμένα. Και όπως έλεγε και ο Ηράκλειτος τον 6ο αιώνα π.Χ., «μοίρα μας είναι ο χαρακτήρας μας».

Αν ήσασταν άλλος χαρακτήρας, θα είχατε άλλη πορεία;

Βέβαια. Είμαι πεισματάρης. Από την άλλη είμαι πολύ οξύθυμος. Μου στοίχισε αυτό γιατί έκανα πολλούς εχθρούς στην επιστημονική κοινότητα. Έχω υποφέρει. Μου πήρε πολύ καιρό να καταλάβω ότι ο κάθε άνθρωπος έχει διαφορετικό τρόπο σκέψης.

Η επιστημονική κοινότητα έχει χαρακτηριστικά σταρ σίστεμ;

Βέβαια. Είναι χειρότερη από το Χόλιγουντ. Εκεί τουλάχιστον έχουν τα εισιτήρια που – κακώς ίσως – αποδεικνύουν την αντικειμενική αξία σου. Και στους επιστήμονες υπάρχουν papers – εργασίες – και αναφορές. Όμως οι επιστήμονες έχουν μια εξυπνάδα ιδιαίτερη και η ζωή τους είναι πολύ συγκεκριμένη. Λεφτά δεν βγάζουν και έχουν μόνο φήμη. Αυτό τους τρώει.

Επιτεύγματα έχουμε. Πρόοδο;

Έχουμε πια μια καινούργια συνείδηση κόσμου του Σύμπαντος. Ο κόσμος αλλάζει – έστω και αν πολλές φορές αισθάνομαι ματαιότητα. Ίσως η δικαίωση θα έρθει όταν σιγά σιγά θα φύγουμε από δω για να κατοικήσουμε σε άλλους πλανήτες. Δεν είναι ουτοπικό, σε λίγα χρόνια θα γίνει. Και αυτοί που θα φύγουν από δω δεν είναι εκείνοι που θα έχουν χοντρό πορτοφόλι, αλλά υψηλό IQ. Ανήκω σε αυτούς που δεν πιστεύουν στο «εν οίδα ότι ουδέν οίδα». Ξέρουμε πολλά και πρέπει να τα αξιολογήσουμε και να τα αξιοποιήσουμε. Και στην επιστήμη και στην τέχνη.

Πηγή: tanea.gr

Κατηγορίες:
Φυσική & Φιλοσοφία

Πώς λειτουργεί το εκκρεμές του Φουκώ;

| 0 ΣΧΟΛΙΑ

Το 1851 έγινε στο Παρίσι μια φημισμένη επίδειξη. Χρησιμοποιώντας ένα ατσάλινο σύρμα μήκους περίπου 67μέτρων, ο Γάλλος φυσικός  Jean-Bernard-Lιon Foucault κρέμασε μια σιδερένια μπάλα μάζας περίπου 28Kg  από τον θόλο του Πάνθεου και το έβαλε σε κίνηση ταλάντωσης μπρος – πίσω. Για να καταγράψει την εξέλιξη της κίνησης στερέωσε μια γραφίδα στη μπάλα και σκόρπισε άμμο στο πάτωμα κάτω από την μπάλα. Έτσι η γραφίδα χάραζε γραμμές στην άμμο καταγράφοντας την τροχιά της μπάλας σε σχέση με το πάτωμα. Το κοινό που παρακολούθησε το πείραμα είδε με έκπληξη το επίπεδο ταλάντωσης του εκκρεμούς να στρέφεται ανεξήγητα, αφήνοντας όλο και διαφορετικά ίχνη σε κάθε ταλάντωσή του.

foucault1

Το πείραμα του Φουκώ και η ερμηνεία του

Α. Παρατηρητής που δεν συμμετέχει στην κίνηση της Γης

Ένας παρατηρητής που θα έβλεπε το πείραμα αυτό από το διάστημα, μη συμμετέχοντας ο ίδιος στην κίνηση του δαπέδου μαζί με ολόκληρη την Γη, γνωρίζει ότι εφόσον δεν ασκούνται στο εκκρεμές άλλες δυνάμεις των οποίων ο φορέας δεν βρίσκεται στο αρχικό επίπεδο ταλάντωσής του, αυτό θα συνεχίσει να έχει το ίδιο επίπεδο ταλάντωσης ως προς τον παρατηρητή. Για να εξηγήσει λοιπόν ο παρατηρητής αυτός τις διάφορες γραμμές που αφήνει το εκκρεμές ως ίχνη στο πάτωμα, είναι υποχρεωμένος να δεχτεί ότι το δάπεδο είναι εκείνο που στρέφεται κάτω από το εκκρεμές και κατ’ επέκταση στρέφεται η Γη που φέρει το δάπεδο.  

Η Γη στρέφεται γύρω από τον άξονά της με περίοδο 24 ωρών. ‘Όταν όμως έγινε το ιστορικό πείραμα στο Παρίσι διαπιστώθηκε ότι το εκκρεμές επαναλάμβανε την αρχική του γραμμή μετά από 30 ώρες. Αυτό σημαίνει για τον διαστημικό παρατηρητή ότι η περιστροφή του δαπέδου γύρω από την κατακόρυφο του τόπου αυτού γινόταν με περίοδο 30 ωρών. Ας προσπαθήσουμε να αναλύσουμε το φαινόμενο.

Έστω ότι βρισκόμαστε στον τόπο Α, ο οποίος έχει γεωγραφικό πλάτος θ. Το δάπεδο στον τόπο αυτό είναι εφαπτόμενο στη γήινη σφαίρα στο σημείο εκείνο. Στο παρακάτω σχήμα 1, έχουμε σχεδιάσει το διάνυσμα της γωνιακής ταχύτητας της Γης και το παριστάνουμε με το σύμβολο ωe. Στη συνέχεια αναλύουμε αυτό το διάνυσμα σε δύο συνιστώσες. 

σχήμα 1

Την ωe,εφ. της οποίας η φυσική σημασία είναι ότι αντιστοιχεί σε μια περιστροφή του πατώματος γύρω από τον άξονα της  ωe,εφ. Η συνιστώσα αυτή της γωνιακής ταχύτητας έχει κάποια αποτελέσματα στην κατακόρυφη κίνηση των σωμάτων. Μια πέτρα που ρίχνεται μέσα σ’ ένα βαθύ πηγάδι θα χτυπήσει στον πυθμένα του σ’ ένα σημείο ανατολικότερα από αυτό που προσδιορίζεται με το νήμα της στάθμης, διότι μέσα στον χρόνο που χρειάζεται η πέτρα για να πέσει ο άξονας του πηγαδιού έχει πάρει κάποια κλίση.
Η άλλη κατακόρυφη συνιστώσα ωe,κατ. εκφράζει την περιστροφή ενός οριζόντιου δαπέδου στον τόπο Α, γύρω από έναν κατακόρυφο άξονα, πάντα όπως την αντιλαμβάνεται ένας παρατηρητής που δεν βρίσκεται επί της Γης.
Ένα φαινόμενο που εξηγείται με την ύπαρξη αυτής της περιστροφής είναι ο ρυθμός με τον οποίο βλέπουμε να μετακινούνται οριζόντια τα αστέρια στον ορίζοντα του τόπου.
Η συνιστώσα αυτή της γωνιακής ταχύτητας παίζει σημαντικό ρόλο στην δυναμική των οριζόντιων κινήσεων. Αντικείμενα που ρίπτονται οριζόντια προς οποιαδήποτε κατεύθυνση εμφανίζονται να αποκλίνουν της πορείας τους προς τα δεξιά (εφόσον τα παρατηρούμε εκ των όπισθεν) απλούστατα διότι η γη και το οριζόντιο επίπεδο εξαιτίας της ωe,κατ. έχει περιστραφεί προς τ’ αριστερά.
Αν εξετάσουμε πχ. το εκκρεμές Foucault, μας φαίνεται ότι το επίπεδο ταλάντωσής του περιστρέφεται κατά τη φορά των δεικτών του ρολογιού επειδή η Γη και το δάπεδο έχει περιστραφεί αντίθετα με τους δείκτες του ρολογιού με ρυθμό ωe,κατ. προς τ’ αριστερά.

Πως μπορούμε όμως να υπολογίσουμε τον ρυθμό περιστροφής του οριζόντιου δαπέδου;
Από την παραπάνω εικόνα προκύπτει ότι για την συνιστώσα ωe,κατ έχουμε:
ωe,κατe*ημθ.
Αν λάβουμε υπ’ όψιν ότι η περίοδος περιστροφής της Γης είναι 23h  56′, τότε ωe = 360ο/23h  56′ και για το γεωγραφικό πλάτος των 43ο 32′ προκύπτει: ωe,κατ. = 10,36ο/h.

Η ίδια ανάλυση για το γεωγραφικό πλάτος του Παρισιού δείχνει ότι το εκκρεμές συμπλήρωνε μια πλήρη περιστροφή κατά τη φορά των δεικτών του ρολογιού κάθε 30 ώρες, πράγμα που επιβεβαιώθηκε και πειραματικά.
Στο Νότιο Πόλο όπου θ=90ο προκύπτει ότι ωe,κατ. = 15,04ο/h.και συνεπώς το επίπεδο του εκκρεμούς συμπληρώνει μια πλήρη περιστροφή σε 24h.
Αντίθετα στον Ισημερινό όπου θ=0ο , ωe,κατ. = 0ο/h και το επίπεδο του εκκρεμούς δεν φαίνεται να περιστρέφεται καθόλου. 

Β. Παρατηρητής που συμμετέχει στην κίνηση της Γης.

Αν επιχειρήσει να εξηγήσει την περιστροφή του επιπέδου ταλάντωσης ένας παρατηρητής επί της γης, αυτός δεν αντιλαμβάνεται την περιστροφή της γης αφού περιστρέφεται μαζί της. Είναι συνεπώς υποχρεωμένος να παραδεχτεί την ύπαρξη μιας υποθετικής δύναμης που ασκείται επί του εκκρεμούς και αλλάζει το επίπεδο της κίνησής του.
Αυτή η υποθετική δύναμη που αναφέρεται για κινούμενους περιστροφικά μη αδρανειακούς παρατηρητές, λέγεται δύναμη Coriolis και το μέτρο της δίνεται από τη σχέση: Fc = 2 m ωe,κατ. V , όπου m είναι η μάζα του σώματος, και V η ταχύτητά του. Η δύναμη αυτή δρα πάντα κάθετα στο διάνυσμα της ταχύτητας.
Συνεπώς ο παρατηρητής αυτός αντιλαμβάνεται επί του σώματος δύο συνολικά δυνάμεις: Την δύναμη επαναφοράς Fr , που είναι η συνισταμένη του βάρους και της δύναμης του σχοινιού, και την δύναμη Coriolis Fc , με τα χαρακτηριστικά που προαναφέρθηκαν. Η κίνηση του σώματος κατ’ αυτόν είναι αποτέλεσμα της δράσης και των δύο αυτών δυνάμεων. Μια σχεδιαστική απεικόνιση του πως αυτές οι δυνάμεις επηρεάζουν την κίνηση του εκκρεμούς φαίνεται στο σχήμα 2.

σχήμα 2

Χωρίς την δύναμη Coriolis το εκκρεμές που θα αφεθεί αρχικά από τη θέση Α θα κινείται περιοδικά εμπρός-πίσω, πάνω στην ευθεία οριζόντια γραμμή ΑΕ που διέρχεται από το κέντρο της ταλάντωσης Κ. Η δύναμη Coriolis το εκτρέπει και ακολουθεί την καμπύλη ΑΒC. Κατά την επιστροφή του ακολουθεί την καμπύλη CD.

Ας σημειώσουμε ότι η δύναμη επαναφοράς Fr κατευθύνεται πάντα προς το Κ, κέντρο της απλής αρμονικής κίνησης.  Το Κ είναι το σημείο στο οποίο η κατακόρυφος του τόπου τέμνει το οριζόντιο δάπεδο.  

Πηγή: physics4u.gr

Κατηγορίες:
Φυσική & Φιλοσοφία

Η ανατρεπτική Επικούρεια Φιλοσοφία και η δύσκολή πορεία επιβίωσής της στο χρόνο.

| 0 ΣΧΟΛΙΑ

επικούρειοι συγγραφείς ήταν μοιραίο να εξαφανιστούν καθώς υπήρξαν αντικείμενο περιφρόνησης από τις άλλες φιλοσοφικές σχολές και αντικείμενο μανιώδους πολεμικής από τους χριστιανούς. Στους τελευταίους, που έπαιξαν αποφασιστικό ρόλο για τον καθορισμό της σωτηρίας ή της καταδίκης της «βέβηλης» λογοτεχνίας, οι επικούρειοι ήταν ιδιαίτερα δυσάρεστοι: ίσως όχι τόσο για τη «σκανδαλώδη» θεωρία τους περί ηδονής, όσο για τη θεολογία τους.

Πράγματι, αποδείκνυε ότι υπήρχαν κι άλλες οδοί, όχι μόνο εκείνη των χριστιανών, για να υποβάλεις σε κριτική την παραδοσιακή θρησκεία του δωδεκάθεου. Και γνωρίζουμε όλοι πως τίποτα δεν είναι πιο μισητό απ’ ό,τι βρίσκεται πλησιέστερα σε εσένα, αλλά μπορεί να αποδειχτεί ανταγωνιστικό όσον αφορά το σκοπό σου. Μήπως δεν είμαστε πιο σκληροί απέναντι στους «αιρετικούς» παρά στους αντιπάλους μας;

Σε αυτό το πολύ δυσμενές κλίμα, φαίνεται ότι θα γλίτωνε μόνο ένας συγγραφέας με δεδηλωμένη επικούρεια πίστη, ο ποιητής Λουκρήτιος. Μυστηριώδης φυσιογνωμία, με μεγάλο κύρος στη  Ρώμη του 1ου π.Χ. αιώνα, στον κύκλο του Κικέρωνα και του φίλου του Αττικού. Ένας ποιητής, λοιπόν, κι όχι κάποιος που γράφει πραγματείες. Ένας ποιητής, ο οποίος οφείλει τη σωτηρία του στη δύναμη της δημιουργίας του. Ο Βιργίλιος, ο Προπέρτιος, ο Οβίδιος, ο Οράτιος διάβασαν το έργο του. Μόνο ο Οβίδιος όμως τόλμησε να τον επαινέσει ξεκάθαρα.

Ο βησιγότθος βασιλιάς Sisebut και ο λόγιος χριστιανός Ισίδωρος από τη Σεβίλη τον μελέτησαν και τον μιμήθηκαν. Έφτασε έτσι στον Μεσαίωνα και, από καλή τύχη, δύο χειρόγραφα της εποχής του Καρλομάγνου με τα κείμενά του σώθηκαν και αντιγράφηκαν. Ο Λουκρήτιος τα κατάφερε, στον αγώνα ενάντια στο ναυάγιο των αρχαίων που δεν ήταν αγαπητοί στη νέα «μοναδική σκέψη», χάρη στην υπέροχη εξαμετρική του ποίηση και στο μεστό επιστημονικό περιεχόμενο των σελίδων του.

Στις αρχές του 4ου αιώνα, ο Lattanzio, αμείλικτος χριστιανός, τον έβριζε αποκαλώντας τον «τρελό»· κατά πάσα πιθανότητα όμως επέκρινε τον λατίνο ποιητή γιατί δεν είχε πια ένα κείμενο του Επίκουρου για να το κατηγορήσει απευθείας.

Στο τέλος του 19ου αιώνα, Γάλλοι και στη συνέχεια αυστριακοί αρχαιολόγοι ανακάλυψαν σε μια παράκτια περιοχή της Μικράς Ασίας, σχεδόν απέναντι από τη Ρόδο, αποσπάσματα επιγραφών ενός άγνωστου μέχρι τότε συγγραφέα, του Διογένη από τα Oινόανδα. Στην πόλη όπου ήταν σημαντικό πρόσωπο, ο Διογένης ζήτησε να χαράξουν στο περίστυλο της κεντρικής πλατείας τα επικούρεια κείμενά του και, κυρίως, τα γραπτά του μεγάλου δασκάλου και ιδρυτή της σχολής. Σήμερα, αυτά τα αποσπάσματα είναι δέκα φορές σπουδαιότερα από τη στιγμή της ανακάλυψής τους. Μία παρατήρηση όμως επιβάλλεται: ο Διογένης είναι ένας μέτριος ερανιστής και η σωτηρία του οφείλεται στην τύχη, όπως συμβαίνει συνήθως στην αρχαιολογία.

 

Υπήρχε όμως κι άλλος ένας λόγιος, ο οποίος δεν σταμάτησε ποτέ να ενδιαφέρει τους μελετητές και τους λογίους. Πρόσφερε σε δέκα καλογραμμένα βιβλία μια ιστορία της ελληνικής σκέψης από τον Θαλή μέχρι τον Πύρρωνα, και επισκίαζε, με τα βιογραφικά ανέκδοτα, την παρουσίαση των διδασκαλιών: ο Διογένης ο Λαέρτιος.

Ένας λόγιος ο οποίος σώθηκε για την ιστορικο-βιογραφική συγκρότηση της κοπιώδους εργασίας του, επειδή τη θεωρούσαν «πολύτιμο εγχειρίδιο», αλλά πίσω από αυτή τη συγκρότηση έκρυβε, τρόπος του λέγειν, ή έθετε σε δεύτερο επίπεδο τη φιλοσοφική του τάση. Αφιέρωσε ολόκληρο το δέκατο βιβλίο, το τελευταίο του έργου του Βίοι φιλοσόφων, στον Επίκουρο. Έτσι, ολόκληρη η πραγματεία του κορυφώνεται με τον Επίκουρο. Και με επιδέξιο τρόπο άφηνε να αναδυθεί η επιλογή του σε ένα παιχνίδι απόψεων (η έκφραση είναι χιουμοριστική) με την περιπαθή, πλατωνική προσφώνησή του.

Τέλος πάντων, ο Διογένης ο Λαέρτιος είναι ο άλλος «μεγάλος» επικούρειος της κλασικής λογοτεχνίας. Η αφοσίωσή του στον Επίκουρο είναι τέτοια, ώστε μεταβιβάζει στους μεταγενέστερους, στο βιβλίο που του αφιερώνει, ολόκληρα έργα, μεταγράφοντας και σχολιάζοντάς τα. Δεν το κάνει για κανέναν άλλο φιλόσοφο.

Και μόνο ο Πλάτων ―ο αγαπημένος φιλόσοφος της παραλήπτριάς του― αξίζει, όπως ο Επίκουρος, ένα ολόκληρο βιβλίο. Δεν γνωρίζουμε ποια ήταν. Λανθασμένα οι σύγχρονοι μελετητές αποδίδουν την απουσία αυτού του ουσιώδους στοιχείου στο «ημιτελές» και στο «ατελές» του έργου του. (Υπόθεση αυθαίρετη και συχνά αναπόδεικτη, που επικρέμεται σε μεγάλο μέρος του έργου, στο οποίο αποδίδονται μειονεκτήματα κάθε είδους που συχνά τα αποδίδουν στην ανεπάρκεια του συγγραφέα.) Αυτό το όνομα δεν έπρεπε να λείπει, για τον απλούστατο λόγο ότι, περίπου στη μέση του βιβλίου για τον Πλάτωνα, ο Διογένης αναφέρεται σε αυτή τη γυναίκα φιλόσοφο λεπτομερώς, επαινώντας τη βαθιά πραγματογνωσία της και την πνευματική της περιέργεια.

Ξέρει, λοιπόν, για ποια μιλάει. Ίσως το όνομα της γυναίκας να υπήρχε στον τίτλο. Μόνο που δεν τον έχουμε, γιατί το καλύτερο χειρόγραφο (το «Βουρβονικό», το οποίο βρίσκεται σε εκείνον το θησαυρό της παρακμής, δηλαδή την Εθνική Βιβλιοθήκη της Νάπολης) είναι ελλιπές· λείπει η πρώτη σελίδα. Και τα λιγότερο αξιόπιστα χειρόγραφα μας παρέχουν τίτλους ασαφείς και αντιφατικούς. Τώρα πια μπορούμε να καταλάβουμε, αφού διαθέτουμε επιτέλους μια κριτική έκδοση για το Βίοι φιλοσόφων 51.

Πρόκειται για ένα κείμενο που δεν κρύβει τα πιο σημαντικά στοιχεία, εκείνα που σχετίζονται με τους υπάρχοντες τίτλους στην αρχή και στο τέλος κάθε βιβλίου, στοιχεία θεμελιώδη και πλούσια σε ενδείξεις σχετικά με την ιστορία των αρχαίων κειμένων. Ο Marcovich μας προσφέρει τα αναγκαία στοιχεία και είναι εύκολο να καταλάβουμε ότι οι τίτλοι στα δικά μας χειρόγραφα, στην αρχή του έργου, δεν έχουν καμία πιθανότητα να αντιστοιχούν με εκείνους του συγγραφέα.

Ο Marcovich εισήγαγε μία άλλη σημαντική καινοτομία: χώρισε την έκδοση σε δύο τόμους. Στον πρώτο μάς δίνει το κείμενο, στον δεύτερο έχει θησαυρίσει λεπτομερώς όλες τις βυζαντινές πηγές, από τον Φώτιο μέχρι τον Σουίδα κ.ά., που αναφέρουν τον Διογένη. Επιτέλους, αρχίζουμε να καταλαβαίνουμε πόσοι διάβασαν τον Διογένη και πώς τον χρησιμοποίησαν. Δεν θα αναφέρουμε τη σημαντική χρησιμότητα του δεύτερου τόμου για να αντλήσουμε κάθε όφελος από τον πρώτο. Το πέρασμα του Διογένη διαμέσου του ελληνικού και του λατινικού Μεσαίωνα (από τον Ενρίκο Αρίστιππο52 στον Walter του Burley53, στον Benzo της Αλεξάνδρειας) είναι μια κεφαλαιώδης ιστορία του δυτικού πολιτισμού.

Tο επικούρειο επίστρωμα ορισμένων διηγημάτων του Chaucer54 δεν θα γινόταν διαφορετικά κατανοητό. Το μελέτησε πρόσφατα ένας σπουδαίος βέλγος φιλόλογος, ο Paul Mertens. Ξέρουμε για το πασίγνωστο «ταξίδι» από την ανατολή προς τη δύση του Αριστοτέλη, μέχρι τον Guglielmo του Mοerbeke55 και τον Θωμά τον Ακινάτη. Δεν πρέπει να παραβλέψουμε το ρόλο και τη βαρύτητα του Διογένη του Λαέρτιου.

Ποιος ήταν όμως ο Διογένης; Η περίοδος της ζωής του θα καθοριζόταν αν σκεφτούμε (όπως πιστεύω ότι είναι σωστό και όπως συμβούλεψε προσεκτικά αρκετά χρόνια πριν ο Vittorio Bartoletti) ότι ο φλωρεντινός πάπυρος 1488 περιέχει ένα απόσπασμα του Διογένη του Λαέρτιου και όχι μια πηγή του. Πάντως, ήταν Αλεξανδρινός, τουλάχιστον υιοθετημένος, αν όχι εκ γενετής. Διαφορετικά δεν θα έδινε τόση σημασία, αναφέροντάς τον στο τέλος του προοιμίου του, στον Ποτάμωνα τον Αλεξανδρέα, ήσσονα εκλεκτικό φιλόσοφο, τον οποίο το Λεξικό του Σουίδα συγχέει με τον ομώνυμο ιστορικό της εποχής του Τιβέριου.

Ο Διογένης ο Λαέρτιος αναφέρει στον πρόλογο ότι «λίγο πριν (από αυτόν) ο Ποτάμων ο Aλεξανδρεύς επέδειξε το εκλεκτικό του εγχειρίδιο»  [«Έτι δε προ ολίγου και εκλεκτική τις αίρεσις εισήχθη υπό Ποτάμωνος του Αλεξανδρέως» (Bίοι φιλοσόφων, 1, 21, 1)]. Κι εμείς θα θέλαμε να μάθουμε πότε έζησε ο Ποτάμων, πέρα από τις ανακρίβειες του Σουίδα. Ένα ίχνος έχουμε σε απόσπασμα του Αλεξάνδρου του Αφροδισιέως (έζησε στο τέλος του 2ου μ.Χ. αιώνα), ο οποίος αναφέρει τον Ποτάμωνα με την ευκαιρία ενός χωρίου του Αριστοτέλη. Τέλος πάντων, ο Ποτάμων δεν έζησε πολύ πριν από τον σπουδαίο Αλέξανδρο τον Αφροδισιέα. Κι αυτό μας βοηθάει να τοποθετήσουμε τον Διογένη τον Λαέρτιο στο μέσον του αιώνα των Αντωνίνων ― ο τελευταίος ήρεμος της αυτοκρατορίας αλλά και με ενδείξεις παρακμής, όπως σωστά διέκρινε ο Gibbon56.

Ο τελευταίος κατεξοχήν συγκρητιστικός αιώνας, όπου η Πλωτίνα έβαλε να χαράξουν σε πέτρα τα γράμματα που έστελνε στον Αδριανό, τον υιοθετημένο γιο της, υποστηρίζοντας την ακόμη ζώσα και ενεργό επικούρειο σχολή. Ο ευφυής Gilles Ménage57, ο οποίος γνώριζε πολύ καλά αρκετές γλώσσες (και τα ιταλικά, άγνωστη σήμερα γλώσσα στην κοντινή Γαλλία), έγραψε σημειώσεις για τον αγαπητό του Διογένη Λαέρτιο (1664) και, ανάμεσα στα άλλα, ανακάλυψε ότι ο Διογένης λέει κάπου, αφηγούμενος ένα ανέκδοτο για τον Αριστοτέλη, «έδωσε ελεημοσύνη»: έκφραση που υπάρχει μόνο σε χριστιανούς συγγραφείς.

Στην Αλεξάνδρεια, λόγιοι από διαφορετικές αιρέσεις και σχολές συναντιούνταν συχνά και αλληλοεπηρεάζονταν, συμπεριλαμβανομένων και των χριστιανών. Ορίστε γιατί είναι σχεδόν σίγουρο ότι σε ένα χωρίο του Τατιανού, δραστήριου απολογητή εκείνης της εποχής, διαβάζουμε μια αναφορά για τον Λαέρτιο, αυτόν που επεξεργάστηκε την εξιστόρηση των βίων των φιλοσόφων

***

  1. Πρόκειται για εκείνη του Miroslav Marcovich το 1999 που εκδόθηκε από τον εκδοτικό οίκο Teubner της Στουτγκάρδης και της Λιψίας. Μετά την ελλιπή έκδοση του Long (Οξφόρδη, Clarendon Press, 1996), επιτέλους ένα κείμενο άξιο εμπιστοσύνης.
  2. Αρχιδιάκονος της Κατάνια, μετέφρασε έργα του Πλάτωνα τον 12ο αιώνα. (Σ.τ.M.)
  3. Άγγλος λόγιος του 13ου αιώνα. (Σ.τ.M.)
  4. Σημαντικός άγγλος συγγραφέας (1313 ή 1314-1366 ή 1367). (Σ.τ.M.)
  5. Φλαμανδός κληρικός, αρχιεπίσκοπος και λόγιος (1215-1286). (Σ.τ.M.)
  6. Edward Gibbon (1737-1794): ΄Aγγλος ιστορικός, ο σημαντικότερος του Διαφωτισμού. (Σ.τ.M.)
  7. Γάλλος λόγιος (1613-1692).

Εμείς και οι αρχαίοι – Λουτσιάνο Κανφορα – εκδόσεις Μεταίχμιο

Πηγή: antikleidi.com

Κατηγορίες:
Φυσική & Φιλοσοφία

Cecilia Payne-Gaposchkin: απέδειξε ότι ο Ήλιος αποτελείται κυρίως από υδρογόνο, κι όμως δεν πήρε Βραβείο Νόμπελ

| 0 ΣΧΟΛΙΑ

Η Σεσίλια Πέιν-Γκαπόσκιν (Cecilia Payne-Gaposchkin 1900 – 1979) ήταν Αγγλίδα (και στη συνέχεια Αμερικανίδα) αστρονόμος. Υπήρξε ο πρώτος άνθρωπος που απέδειξε ότι ο Ήλιος αποτελείται κυρίως από υδρογόνο, το 1925. Αδικαιολόγητα και κατάφωρα αδικημένη από την επιτροπή των Νόμπελ, παρόλη την συνεισφορά της στην αστρονομία, δεν έλαβε το βραβείο για τα αναμφισβήτητα επιστημονικά της επιτεύγματα στη φυσική.

Cecilia_Helena_Payne_Gaposchkin

Η Πέιν ολοκλήρωσε τις σπουδές της στο Πανεπιστήμιο του Κέμπριτζ, αλλά δεν της δόθηκε πτυχίο επειδή το Κέμπριτζ δεν έδινε τότε ακόμα τίτλους σπουδών σε γυναίκες. Μετά από μία συνάντησή της με τον διευθυντή Χάρλοου Σάπλεϋ του Αστεροσκοπείου του Χάρβαρντ, το οποίο είχε μόλις αρχίσει ένα μεταπτυχιακό πρόγραμμα στην αστρονομία, η Πέιν μετακόμισε στην Αμερική το 1923 κερδίζοντας μία υποτροφία με σκοπό την ενθάρρυνση των γυναικών να σπουδάσουν στο Αστεροσκοπείο. Η πρώτη φοιτήτρια ήταν η Αδελαΐς `Ειμς (Adelaide Ames), το 1922, και η δεύτερη ήταν η Πέιν.

Ο Χάρλοου Σάπλεϋ έπεισε την Σεσίλια Πέιν να εκπονήσει κατευθείαν διδακτορική διατριβή και έτσι το 1925 η Πέιν πήρε το διδακτορικό της στην αστρονομία για τη διατριβή της με θέμα: Αστρικές ατμόσφαιρες: Συμβολή στην παρατηρησιακή μελέτη υψηλών θερμοκρασιών στα στρώματα αναστροφής των αστέρων.

Ο αστρονόμος Όττο Στρούβε τη χαρακτήρισε ως «αναμφίβολα την πιο ιδιοφυή διδακτορική διατριβή που εκπονήθηκε ποτέ στην αστρονομία». Εφαρμόζοντας τη θεωρία ιονισμού που είχε αναπτυχθεί από τον Ινδό φυσικό Μεγκνάντ Σάχα, η Πέιν κατάφερε να συσχετίσει με ακρίβεια τους φασματικούς τύπους των αστέρων με τις πραγματικές επιφανειακές θερμοκρασίες τους.

Γνωρίζουμε σήμερα ότι, καθώς η ύλη θερμαίνεται, τα ηλεκτρόνια της μεταπηδούν σε υψηλότερα επίπεδα ενέργειας και με αρκετή ενέργεια μπορούν να γίνουν ιονισμένα. Γνωρίζουμε ότι τα αστέρια παρουσιάζουν διαφορετικά φασματικά χαρακτηριστικά και γραμμές απορρόφησης / εκπομπής και αυτό εξαρτάται από το χρώμα ενός αστεριού, το οποίο με τη σειρά του καθορίζεται από τη θερμοκρασία της επιφάνειας του αστεριού.

Αλλά τίποτα από αυτά δεν ήταν γνωστό το 1925. Τότε η Σεσίλια Πέιν-Γκαπόσκιν συνθέτοντας ιδέες και πληροφορίες από εντελώς διαφορετικά πεδία, έβαλε μαζί όλα αυτά τα φαινόμενα της θερμοκρασίας, του χρώματος και του ιονισμού. Με αυτόν τον τρόπο, ήταν σε θέση να καθορίσει, με βάση την ένταση των γραμμών σε αστέρια διαφορετικών τύπων, από τι αποτελούνται. Ενώ περιέχουν τα ίδια στοιχεία με τη Γη, είχαν χιλιάδες φορές περισσότερο ήλιο και εκατομμύρια φορές περισσότερο υδρογόνο.

Απέδειξε λοιπόν ότι οι μεγάλες διαφορές στις αστρικές γραμμές απορροφήσεως οφείλονταν σε διαφορετικούς βαθμούς ιονισμού που συνέβαιναν σε διαφορετικές θερμοκρασίες, και όχι στις διαφορετικές αφθονίες των χημικών στοιχείων της ύλης.

Πρότεινε ορθά ότι το πυρίτιο, ο άνθρακας και άλλα κοινά (βαρύτερα του λιθίου) στοιχεία που είχαν ανιχνευθεί στον `Ήλιο υπήρχαν εκεί με τις ίδιες σχετικές αφθονίες όπως πάνω στη Γη, αλλά ότι το ήλιο και ιδιαίτερα το υδρογόνο ήταν πολύ περισσότερο άφθονα (περίπου 1 εκατομμύριο φορές μεγαλύτερο ποσοστό στην περίπτωση του υδρογόνου).

Η διατριβή της Πέιν εδραίωσε έτσι την πεποίθηση ότι το υδρογόνο ήταν το κυριότερο συστατικό των αστέρων. Κατά την εξέταση της διατριβής ο Χένρι Νόρις Ράσελ απέτρεψε την Πέιν από το να συμπεράνει ότι η σύσταση του `Ήλιου διέφερε από αυτή της Γης, πράγμα που ερχόταν σε αντίθεση με την επικρατούσα τότε άποψη. Ωστόσο, ο ίδιος ο Ράσελ άλλαξε γνώμη 4 χρόνια αργότερα, όταν κι άλλα δεδομένα ανακαλύφθηκαν.

Παρά το διδακτορικό της και τα βραβεία της διατριβής της δεν κατάφερε ποτέ να πείσει την επιτροπή των Νόμπελ ότι το άξιζε.

Πηγή: physics4u.gr/blog

Κατηγορίες:
Φυσική & Φιλοσοφία

Ο Karl Schwartzild, οι μαύρες τρύπες και η αρχική άρνηση της ύπαρξής τους από τον Einstein.

| 0 ΣΧΟΛΙΑ

Η συζήτηση που έγινε το περασμένο έτος με αφορμή την πρώτη, ιστορική φωτογραφία μαύρης τρύπας στο Διάστημα είχε ένα επαναλαμβανόμενο μοτίβο: ότι επιβεβαιώθηκε για ακόμη μία φορά η Θεωρία της Γενικής Σχετικότητας που ο Αϊνστάιν διατύπωσε το 1915. Έτσι είναι. Όμως μέσα σε όλη αυτή τη φασαρία ξεχάσαμε ένα όνομα: αυτό του Karl Schwartzild.

schwarchild

Το 1916, όταν o χαρισματικός Καρλ Σβάρτσιλντ  προέβλεψε την ύπαρξη μαύρων τρυπών, ο Αϊνστάιν, παρά τον θαυμασμό του προς τους υπολογισμούς του Σβάρτσιλντ, απέρριψε κάθε τέτοιο ενδεχόμενο, θεωρώντας ότι η φύση θα είχε κάποια ασφαλιστική δικλίδα ώστε να μην επιτρέψει μια τέτοια τερατωδία.

Ήταν με τις δικές του εξισώσεις που ο Αυστριακός αστροφυσικός (σημαντικό όνομα στον καιρό του), στην ουσία, υπέδειξε στον Αϊνστάιν ότι, με βάση τους νόμους της δικής του θεωρίας, η κατάρρευση ενός άστρου μεγάλης μάζας πρέπει λογικά να οδηγεί σε μια τερατωδία: σε ένα αδιανόητα μικροσκοπικό σημείο άπειρης πυκνότητας, σε κάτι δηλαδή σαν ρωγμή στην υφή του χωροχρόνου, από τις ασύλληπτες βαρυτικές δυνάμεις της οποίας ούτε και αυτό το φως δεν θα μπορούσε να ξεφύγει – με άλλα λόγια, σε αυτό που σήμερα γνωρίζουμε ως «μαύρη τρύπα». Την περίπτωση του Σβάρτσιλντ αφηγείται ο αστροφυσικός Κιπ Θορν (νομπελίστας το 2017 για τον εντοπισμό των βαρυτικών κυμάτων έπειτα από σύγκρουση δύο μαύρων τρυπών) στο δίτομο «Μαύρες τρύπες και στρεβλώσεις του χρόνου. Η προκλητική κληρονομιά του Αϊνστάιν» (εκδ. Κάτοπτρο, 1999).

Ο Σβάρτσιλντ υπηρετούσε στο ρωσικό μέτωπο όταν έπεσε στα χέρια του το τεύχος των Πρακτικών της Πρωσικής Ακαδημίας Επιστημών της 25ης Νοεμβρίου του 1915, όπου και δημοσιευόταν η εργασία του Αϊνστάιν για τη Γενική Σχετικότητα. Οπως γράφει ο Θορν, «πολύ σύντομα επιχείρησε να ανακαλύψει τις προβλέψεις των νέων βαρυτικών νόμων του Αϊνστάιν για τα άστρα. (…) Ο υπολογισμός του ήταν κομψός και η γεωμετρία του καμπυλωμένου χωροχρόνου που προέβλεπε, η “Γεωμετρία Σβάρτσιλντ” όπως έγινε σύντομα γνωστή, έμελλε να επηρεάσει σε μεγάλο βαθμό τις αντιλήψεις μας για τη βαρύτητα και το σύμπαν».

Η «Γεωμετρία Σβάρτσιλντ» προέβλεπε ότι για κάθε άστρο υπάρχει μια κρίσιμη περίμετρος, η οποία εξαρτάται από τη μάζα του: αυτό που παραξένεψε τον ίδιο τον Αϊνστάιν αλλά και ολόκληρη τη διεθνή κοινότητα των αστροφυσικών από το 1920 έως και το 1960, ήταν η πρόβλεψη για ένα άστρο με περίμετρο ακριβώς ίση με την κρίσιμη: σε αυτό, ο χώρος στη γειτονιά αυτού του άστρου είναι έντονα καμπυλωμένος και η διαστολή του χρόνου στην επιφάνειά του γίνεται άπειρη, δηλαδή ο χρόνος δεν κυλάει καθόλου, «παγώνει». Κατά συνέπεια, το φως «παγιδεύεται», το μήκος κύματός του γίνεται και αυτό άπειρο, άρα το άστρο πλέον πρέπει να φαίνεται απολύτως σκοτεινό.

Ο Σβάρτσιλντ απέστειλε στον Αϊνστάιν δύο εργασίες του βασισμένες στη δική του θεωρία. Ηταν στη δεύτερη όπου αναπτυσσόταν ο ακριβής υπολογισμός της καμπυλότητας του χωροχρόνου στο εσωτερικό του άστρου και ο Αϊνστάιν τη διάβασε στη Πρωσική Ακαδημία Επιστημών, στο Βερολίνο στις αρχές του 1916. Αλίμονο, την επόμενη φορά που ο Αϊνστάιν θα μιλούσε για τον Σβάρτσιλντ στην Πρωσική Ακαδημία θα ήταν για να ανακοινώσει τον θάνατό του στο ρωσικό μέτωπο από μεταδοτική ασθένεια.

Ομως, και πάλι, ο Σβάρτσιλντ δεν ήταν ο πρώτος που προέβλεψε κάτι τέτοιο. Ο Βρετανός φυσικός, φιλόσοφος Τζον Μίτσελ, το μακρινό 1783, έκανε λόγο για ετοιμοθάνατα άστρα με «κρίσιμη περίμετρο» που θα πρέπει λογικά να απορροφούν το φως και να εμφανίζονται σκοτεινά.

Δεκατρία χρόνια μετά, το 1796, ο Γάλλος φυσικός φιλόσοφος Πιερ-Σιμόν Λαπλάς έκανε ευρέως γνωστή την ίδια πρόβλεψη στο περίφημο έργο του «Το σύστημα του κόσμου». Αυτά σε μια εποχή όπου το φως εκλαμβάνεται ως συλλογή από σωματίδια. Ωστόσο, η ανακάλυψη της συμβολής του φωτός ως κύμα, υποχρέωσε τον Λαπλάς να παραλείψει τα περί «σκοτεινών άστρων» από τις κατοπινές εκδόσεις του «Συστήματος του κόσμου».

Στα τέλη της δεκαετίας του 1930 η «Γεωμετρία Σβάρτσιλντ» ήταν πια γνωστή ως «Ανωμαλία Σβάρτσιλντ», ακριβώς επειδή αυτό που συμβαίνει με τις μαύρες τρύπες είναι μια ανωμαλία. Η «Ανωμαλία Σβάρτσιλντ» επανήλθε στο προσκήνιο με μια εργασία του Ρόμπερτ Οπενχάιμερ το 1939, η οποία συζητήθηκε έντονα αλλά οποιαδήποτε περαιτέρω συζήτηση εγκαταλείφθηκε εξαιτίας του πολέμου. Η αστροφυσική έδωσε τη θέση της στην πυρηνική φυσική για πολεμικούς σκοπούς με τα γνωστά αποτελέσματα. Ουσιαστικά, όλοι οι μεγάλοι επιστήμονες της Αμερικής που ασχολήθηκαν με αυτό που αργότερα έγινε γνωστό ως «μαύρες τρύπες», συμμετείχαν στα μεγάλα αμερικανικά ατομικά προγράμματα.

Θα χρειαστεί να φτάσουμε στο 1967, όταν σε μια σχετική διάλεξη του κορυφαίου Αμερικανού φυσικού Τζον Αρτσιμπαλντ Ουίλερ, μπροστά στη δυσφορία του καθηγητή του σχετικά με το πώς πρέπει να ονομαστούν αυτές οι «αστρικές ανωμαλίες», ένας φοιτητής πέταξε: «Γιατί όχι μαύρες τρύπες;» Αυτό ήταν. Επρόκειτο για μια πολύ ελκυστική ονομασία που θα ζήλευε ένας καλός διαφημιστής.

Πίσω όμως στο 1916, όταν o χαρισματικός Σβάρτσιλντ ουσιαστικά προέβλεψε τη μαθηματική ύπαρξή τους, ο Αϊνστάιν, παρά τον θαυμασμό του προς τους υπολογισμούς του Σβάρτσιλντ, απέρριψε κάθε ενδεχόμενο πραγματικής ύπαρξής τους, θεωρώντας ότι η φύση θα είχε κάποια ασφαλιστική δικλίδα ώστε να μην επιτρέψει μια τέτοια τερατωδία. Τώρα πια ξέρουμε ότι εδώ ο Αϊνστάιν έκανε λάθος και ότι η φύση είναι πολύ πιο αλλόκοτη και από την πιο τρελή φαντασία. 

Πηγή: physics.gr/blog

Κατηγορίες:
Φυσική & Φιλοσοφία

Η προέλευση της ζωής στη Γη σύμφωνα με την επιστήμη: το πείραμα Miller-Urey.

| 0 ΣΧΟΛΙΑ

Ο άνθρωπος ανέκαθεν αναρωτιόταν πώς άρχισε να υπάρχει στη Γη, ποιός τον δημιούργησε και γιατί δημιουργήθηκε. Ζητήματα τέτοιου είδους έχουν ερωτηθεί καθ ‘όλη την ανθρώπινη ιστορία. Κάθε αρχαίος στοχαστής, φιλόσοφος ή προφήτης, προσπάθησε να δώσει κάποια απάντηση σε αυτό το ερώτημα και να προτείνει κάποιο μηχανισμό για τη γέννηση της ζωής.

panspermia

Η ιδέα της πανσπερμίας

Ο άνθρωπος είναι μόνο ένα μικρό κομμάτι της ζωής. Στην πραγματικότητα, υπάρχει μια τεράστια ποικιλία από πλάσματα που μένουν γύρω μας. Πώς προέκυψαν; Μήπως τους συνδέουμε με οποιονδήποτε τρόπο; Αυτό το άρθρο προτείνει να σας μεταφέρουμε πίσω σε ένα μακρινό παρελθόν όταν δεν υπήρχε ζωή στον πλανήτη μας και σας βοηθά να φανταστείτε πώς θα μπορούσε να προέλθει η ζωή από αυτό το περιβάλλον.

Πανσπερμία

Σύμφωνα με μια αρχαία ελληνική ιδέα, η ζωή υπάρχει σε όλο το σύμπαν. Διανεμήθηκε σε διάφορους πλανήτες σε μικρές μονάδες μέσω της σκόνης στο διάστημα, μέσω μετεωροειδών αντικειμένων, αστεροειδών ή κομητών. Θεωρήθηκε ότι κάτω από ευνοϊκές συνθήκες θερμοκρασίας και υγρασίας, αυτές οι μονάδες ζωής θα ζούσαν και θα γέννησαν μετά τα αρχικά ζωντανά όντα.

Η πανσπερμία αναφέρθηκε για πρώτη φορά  στα γραπτά του 5 ου αιώνα π.Χ., από τον Έλληνα φιλόσοφο Αναξαγόρα. Παρά το γεγονός ότι είναι παλιά, η ιδέα έλαβε μια πιο επιστημονική μορφή τα τελευταία χρόνια χάρη στη συμβολή των αστρονόμων  Fred Hoyle και Chandra Wickramasinghe.

Είναι πολύ γνωστό ότι η κοσμική σκόνη είναι παρούσα σε όλο το διάστημα. Οι Hoyle και Wickramasinghe πρότειναν το 1974 την υπόθεση ότι κάποια σκόνη στον διαστρικό χώρο ήταν σε μεγάλο βαθμό οργανική, την οποία ο Wickramasinghe αργότερα απέδειξε ότι ήταν σωστή.

Αλλά η Πανσπερμία υποθέτει ότι υπάρχει καθολική αποθήκη της ζωής σε ολόκληρο το διάστημα και έτσι αποφεύγεται η απάντηση στην ερώτηση για το πώς γεννήθηκε οπουδήποτε για πρώτη φορά.

Θεία Δημιουργία

Μια πεποίθηση, κοινή μεταξύ των ανθρώπων όλων των πολιτισμών, είναι ότι όλες οι διαφορετικές μορφές ζωής, συμπεριλαμβανομένων των ανθρώπων, δημιουργήθηκαν ξαφνικά από μια θεϊκή τάξη πριν από περίπου 10.000 χρόνια. Αυτός ο μεγάλος αριθμός από πλάσματα ήταν πάντα ο ίδιος και θα διαρκέσει χωρίς αλλαγή από τη μια γενιά στην άλλη, μέχρι το τέλος του κόσμου.

Μια τέτοια θεωρία της δημιουργίας είναι παράλογη, επειδή απολιθώματα φυτών και ζώων υποδηλώνουν ότι η ζωή είναι πολύ παλαιότερη. Στην πραγματικότητα, μερικές έρευνες δείχνουν ότι η ζωή στη Γη υπήρχε και πριν από 3,5 δισεκατομμύρια χρόνια. Υπάρχουν πολλοί λόγοι για τους οποίους η συγκεκριμένη ιδέα είναι αναληθής. Είναι λοιπόν εκπληκτικό το γιατί οι άνθρωποι μπορεί να εξακολουθούν να κρατούν αυτό το σύστημα πεποιθήσεων.

Αυθόρμητη Γέννηση

Η θεωρία, γνωστή ως αυθόρμητη δημιουργία, έκρινε ότι οι σύνθετοι, ζωντανοί οργανισμοί θα μπορούσαν να προκύψουν από άψυχα αντικείμενα. Τα ποντίκια μπορεί να εμφανιστούν αυθόρμητα σε αποθηκευμένους κόκκους ή τα σκουλήκια μπορεί να εμφανιστούν αυθόρμητα στο κρέας. Αυτή η άποψη γεννήθηκε από τον Έλληνα φιλόσοφο και βιολόγο Αριστοτέλη.

Σύμφωνα με τον Αριστοτέλη, τα ζώα και τα φυτά δημιουργούνται στη γη και σε υγρό περιβάλλον επειδή υπάρχει νερό στη γη και αέρας μέσα στο νερό και σε όλο τον αέρα υπάρχει μια ζωτική θερμότητα, έτσι ώστε κατά μία έννοια όλα τα πράγματα να είναι γεμάτα από ψυχή. Επομένως, τα ζωντανά πράγματα σχηματίζονται γρήγορα, αφού αυτός ο αέρας και η ζωτική θερμότητα περικλείονται σε οτιδήποτε.

Η επιρροή του Αριστοτέλη ήταν τόσο μεγάλη και ισχυρή ώστε η δομή της αυθόρμητης δημιουργίας παρέμεινε αδιαμφισβήτητη για περισσότερο από δύο χιλιάδες χρόνια. Σύμφωνα με τον Αριστοτέλη, ήταν μια εύκολα παρατηρήσιμη αλήθεια. Όμως, το 1668, ο ιταλός βιολόγος Franceso Redi  απέδειξε ότι δεν εμφανίστηκαν σκουλήκια στο κρέας (μέσα σε κλειστά δοχεία) όταν οι μύγες παρεμποδίστηκαν να τοποθετήσουν τα αυγά τους εκεί μέσα.

Η αυθόρμητη γέννηση δεν είναι πλέον συζητήσιμη μεταξύ των βιολόγων. Έως τα μέσα του 19 ου αιώνα, τα πειράματα του Louis Pasteur και άλλοι αντέκρουσε την παραδοσιακή θεωρία της αυθόρμητης γέννησης και υποστηρίζεται πια η βιογένεση, η ιδέα ότι μόνο η υπάρχουσα ζωή γεννά τη ζωή.

Χημική Εξέλιξη

Η ζωή όπως γνωρίζουμε βασίζεται σε μόρια που περιέχουν άνθρακα. Έτσι, ο σοβιετικός βιοχημικός Oparin και ο Βρετανός βιολόγος Haldane πρότειναν ότι η ζωή θα μπορούσε να προήλθε από απλά οργανικά μόρια. Με άλλα λόγια, για να κατανοήσουμε την προέλευση της ζωής, πρέπει να έχουμε μια γνώση των οργανικών μορίων στη γη.

Η πρώιμη Γη ήταν μια ζεστή πύρινη σφαίρα. Πηγές ενέργειας όπως κοσμικές ακτίνες, ακτινοβολία UV, ηλεκτρικές εκκενώσεις από κεραυνό και θερμότητα από ηφαίστεια, ήταν άμεσα τότε διαθέσιμες. Ως εκ τούτου, η γη ενήργησε σαν ένα μεγάλο εργοστάσιο που παράγει χιλιάδες χιλιάδες ενώσεις την ημέρα. Αυτή ήταν μια κατάσταση γεμάτη αναταραχή και μη ηρεμίας όπως τώρα.

early earth

Η πρώιμη γη με ζεστά νερά

Σε αυτές τις δριμείες συνθήκες, το οξυγόνο δεν μπορούσε να παραμείνει ως ελεύθερο οξυγόνο. Συνδυάστηκε με άλλα στοιχεία σε ενώσεις όπως το νερό και ο ασβεστόλιθος. Επίσης σχηματίσθηκαν ενώσεις άνθρακα και υδρογόνου, όπως το μεθάνιο. Το άζωτο και το υδρογόνο συνδυάστηκαν για να σχηματίσουν αμμωνία. Αυτές οι ενώσεις ονομάζονται σήμερα οργανικές ενώσεις.

Με το πέρασμα του χρόνου, η γη είχε αρχίσει να κρυώνει. Καθώς ψύχθηκε επαρκώς, προκλήθηκαν παρατεταμένες βροχές λόγω της συμπύκνωσης του ατμού. Οι βροχές άρχισαν να συσσωρεύονται στις κοιλότητες της γης και έτσι σχηματίστηκαν οι ωκεανοί. Το νερό ήταν ζεστό και μια “σούπα” περιείχε διάφορα είδη οργανικών μορίων σε αφθονία.

Η αλληλεπίδραση μεταξύ αυτών των ενώσεων στα ζεστά νερά οδήγησε στο σχηματισμό ακόμα περισσότερων ενώσεων, οι οποίες μεταξύ άλλων περιείχαν επίσης αμινοξέα που είχαν στη σύνθεση τους άνθρακα, υδρογόνο, άζωτο και οξυγόνο. Αυτά τα αμινοξέα συνδυάζονται μεταξύ τους σε τεράστιους αριθμούς για να σχηματίσουν πρωτεΐνες, οι οποίες είναι τα δομικά στοιχεία της ζωής.

Πείραμα Miller-Urey

Κατά τη συζήτηση γεγονότων που πρέπει να έχουν συμβεί πριν από δισεκατομμύρια χρόνια, υπάρχει ένα ορισμένο ποσό εικασίας και αβεβαιότητας. Αλλά η συλλογιστική πρέπει να είναι σύμφωνη με πολλά διαθέσιμα στοιχεία καθώς και με τους βασικούς νόμους των φυσικών επιστημών.

Η παραπάνω ιδέα θα μπορούσε να δοκιμαστεί αναδημιουργώντας τις προτεινόμενες συνθήκες της πρώιμης γης σε ένα εργαστήριο.

Το 1952, οι Αμερικανοί βιοχημικοί Stanley Miller και Harold Urey έκαναν ακριβώς το ίδιο πράγμα, αλλά σε πολύ μικρή κλίμακα. Υποβλήθηκαν σε αέριο μίγμα μεθανίου, αμμωνίας, υδρατμών και υδρογόνου σε κλειστή φιάλη στους 80 βαθμούς Κελσίου με τη βοήθεια ηλεκτρικού σπινθήρα για μια εβδομάδα.

miller experiment

Όταν πέρασε η μία εβδομάδα διαπιστώθηκε ότι η εργαστηριακή διάταξη είχε σχηματίσει απλά αμινοξέα στον πυθμένα, τα οποία είναι απαραίτητα για το σχηματισμό πρωτεϊνών. Ο Miller και ο Urey είχαν δείξει ότι διάφορες οργανικές ενώσεις θα μπορούσαν να σχηματιστούν αυθόρμητα με προσομοίωση των συνθηκών της πρώιμης ατμόσφαιρας της γης, όπως υπέθεσαν οι Oparin και Haldane.

miller

Τα θεμελιώδη στοιχεία της ζωής όπως παράγονται από τον άνθρωπο στο εργαστήριο.

Η επιστημονική κοινότητα σε όλο τον κόσμο εντυπωσιάστηκε σε μεγάλο βαθμό από αυτό το επίτευγμα. Στην πραγματικότητα, τρία χρόνια μετά την επιτυχία του πειράματος του Μίλερ, ο Αμερικανός επιστήμονας Richard Feynman έγραψε ένα ποίημα, με τίτλο, ένα άτομο στο σύμπαν , γιορτάζοντας τις γνώσεις του ανθρώπου για την προέλευση της ζωής στη γη.

Ο Miller συνέχισε την έρευνά του μέχρι το θάνατό του το 2007. Όχι μόνο κατάφερε να συνθέσει όλο και περισσότερες ποικιλίες αμινοξέων αλλά παρήγαγε επίσης μια μεγάλη ποικιλία ανόργανων και οργανικών ενώσεων ζωτικής σημασίας για την κυτταρική κατασκευή και το μεταβολισμό. Χαιρετίζουμε τις προσπάθειες ενός τέτοιου επιστήμονα που αφιέρωσε τη ζωή του μελετώντας το πιο σημαντικό ζήτημα που είναι γνωστό στον άνθρωπο.

Πηγή: physics4u.gr/blog

Κατηγορίες:
Φυσική & Φιλοσοφία

Πώς να υπολογίσετε το μέγεθος ατόμων, χρησιμοποιώντας μόνο μολύβι και χαρτί

| 0 ΣΧΟΛΙΑ

O Λόρδος Rayleigh το 1890, πρότεινε το εξής απλό πείραμα για την εκτίμηση του μεγέθους των ατόμων ή των μορίων: τοποθετούμε μια μικρή ποσοτήτα λαδιού όγκου V0, σε μια καθαρή επιφάνεια νερού και υπολογίζουμε το εμβαδόν S που καταλαμβάνει σ’ αυτή. Μπορεί κανείς να εκτιμήσει το πάχος της επιφάνειας h του απλωμένου λαδιού από την σχέση h = V0/S. Το πάχος αυτό, αν το στρώμα λαδιού ήταν μονομοριακό, μας δίνει μια εκτίμηση για το μέγεθος των μορίων του λαδιού. Στο αντίστοιχο πείραμα που περιγράφεται ΕΔΩ προκύπτει η τιμή ~2·10–9 m.

Το μέγεθος των ατόμων εκτίμησε και ο Αϊνστάιν το 1905, στην διδακτορική του διατριβή με τίτλο «Ένας νέος προσδιορισμός των μοριακών διαστάσεων», όπου εκτιμά το μέγεθος των μορίων της ζάχαρης περίπου~5·1010 m.

Ένα απλούστερο πείραμα, παρόμοιο με αυτό του Rayleigh, μπορεί να γίνει ανά πάσα στιγμή χρησιμοποιώντας μολύβι και χαρτί.

Για καλύτερες μετρήσεις μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε ένα ανταλλακτικό μηχανικού μολυβιού – συνήθως έχουν κυλινδρικό σχήμα ακτίνας R και μήκους ℓ. Ο όγκος του υπολογίζεται από την σχέση Vκ=πR2ℓ.

Στη συνέχεια, κρατώντας το μολύβι κάθετα στο χαρτί (κατά προτίμηση μιλιμετρέ) τραβάμε μια γραμμή μήκους L. Tότε στην επιφάνεια του χαρτιού δημιουργείται ένα λεπτότατο στρώμα γραφίτη σε σχήμα (περίπου) ορθογωνίου παραλληλεπιπέδου, με διαστάσεις L(μήκος), 2R(πλάτος) και ύψος h. O όγκος του στρώματος γραφίτη θα είναι:  Vπ=2RLh. Αν χαράξουμε Ν γραμμές μήκους L, τότε ο συνολικός όγκος του γραφίτη στο χαρτί θα είναι :

Vπ=Ν2RLh      (1)

Μετά από αυτή τη διαδικασία, προφανώς το μήκος του μολυβιού μειώνεται σε ℓ'<ℓ. Συνεπώς απλώθηκε στο χαρτί όγκος γραφίτη

Vκ’=πR2(ℓ–ℓ’)    (2)

Οι όγκοι των εξισώσεων (1) και (2) θεωρούνται ίσοι, οπότε h=\pi \frac{R(\ell -\ell')}{2NL}.

Στη δημοσίευση με τίτλο «A simple estimation of the size of the molecules using a pencil lead» , οι Esquivel et al αναφέρουν μετρήσεις με μολύβια HB (οι εργοστασιακές τιμές τους είναι ℓ=60mm και 2R=0.5mm), από τις οποίες προέκυψε για το ύψος του στρώματος γραφίτη h~3,9·108 m. Η τιμή αυτή αποτελεί ένα άνω όριο στην εκτίμηση του μεγέθους των ατόμων του άνθρακα. Παρατηρείστε ότι η διάμετρος του ατόμου άνθρακα που υπολογίζεται ΕΔΩ είναι 2,2·1010 m. Η τιμή που προσδιορίστηκε πειραματικά «με μολύβι και χαρτί» είναι 176% μεγαλύτερη. Δεν πρέπει να μας απογοητεύει αυτή η μεγάλη απόκλιση, δεδομένου ότι οι ακριβείς μετρήσεις μονοατομικών επιφανειών γραφενίου σε κατάλληλα εξοπλισμένα εργαστήρια δίνουν τιμές πάχους από 2·10−9m έως 2·10−8m!

Κατηγορίες:
Φυσική & Φιλοσοφία

Πώς ένα κοινό άστρο θα γίνει πιο λαμπερό και από τον Σείριο έως το τέλος του αιώνα

| 0 ΣΧΟΛΙΑ

Αναμένεται να εκραγεί γύρω στο 2083. Θα μετατραπεί σε μια πολύ φωτεινή «νόβα», ίσως τόσο λαμπερή όσο η Αφροδίτη

Ένα διπλό άστρο, το V Sagittae -πρόκειται για ένα ζευγάρι πολύ κοντινών άστρων που φαίνονται σαν ένα- αναμένεται να εκραγεί γύρω στο 2083 και να γίνει έτσι τόσο λαμπερό, που προσωρινά θα ξεπεράσει σε φωτεινότητα κάθε άλλο άστρο στον ουρανό της Γης, ακόμα και τον Σείριο, ο οποίος σήμερα είναι το φωτεινότερο άστρο τη νύχτα.

Το άστρο, γνωστό και ως V Sge, βρίσκεται στον αστερισμό του Βέλους και είναι σήμερα τόσο αχνό, που φαίνεται οριακά ακόμη και με μεσαίου μεγέθους τηλεσκόπια. Όμως, σύμφωνα με προβλέψεις αστρονόμων -μεταξύ των οποίων ένας Έλληνας της διασποράς- που παρουσιάστηκαν στο ετήσιο συνέδριο της Αμερικανικής Αστρονομικής Εταιρείας στη Χαβάη, αυτό το αφανές άστρο πρόκειται να σκεπάσει κάθε άλλο στο νυχτερινό ουρανό, όταν μετατραπεί σε μια πολύ φωτεινή «νόβα», ίσως τόσο λαμπερή όσο η Αφροδίτη.

Οι αστρονόμοι Μπράντλεϊ Σέφερ (καθηγητής) και Μάνος Χατζόπουλος (επίκουρος καθηγητής) του Τμήματος Φυσικής και Αστρονομίας του Πολιτειακού Πανεπιστημίου της Λουιζιάνα, εκτιμούν ότι τις επόμενες δεκαετίες το συγκεκριμένο άστρο θα αυξήσει γρήγορα τη φωτεινότητα του, ώσπου γύρω στο 2083 (με περιθώριο συν/πλην 16 χρόνια) αναμένεται να εκραγεί με μια έκρηξη λάμψης.

Το V Sagittae αποτελείται από ένα κοινό άστρο σε τροχιά γύρω από ένα άλλο άστρο λευκό νάνο, που πλησιάζουν ολοένα περισσότερο μεταξύ τους. Εκτιμάται ότι το ζευγάρι έχει αυξήσει κατά δέκα φορές τη φωτεινότητά του στη διάρκεια του τελευταίου αιώνα. Η τελική συγχώνευση τους θα δημιουργήσει ένα ενιαίο τεράστιο άστρο, που θα είναι ορατό πλέον με γυμνό μάτι, αν και με το πέρασμα του χρόνου η φωτεινότητα του θα μετριαστεί.

Πηγή: skai.gr

Κατηγορίες:
Φυσική & Φιλοσοφία

Project Silica: αποθήκευση δεδομένων σε κρύσταλλο για αιώνες!

| 0 ΣΧΟΛΙΑ

Πριν από ένα μήνα περίπου, οι ειδικοί των εργαστηρίων έρευνας της Microsoft έκαναν μια σημαντική ανακοίνωση: Στο πλαίσιο του προγράμματος “Project Silica”, να αποθηκεύσουν δεδομένα σε ένα κομμάτι κρυσταλλικού γυαλιού.

Χρησιμοποιώντας προηγμένου τύπου λέιζερ, οι επιστήμονες του Project Silica κατάφεραν να κωδικοποιήσουν τα δεδομένα σε γυαλί, δημιουργώντας τρισδιάστατες εγχαράξεις και παραμορφώσεις, σε διάφορα βάθη και υπό διαφορετικές γωνίες στο εσωτερικό ενός κομματιού γυαλιού, διαστάσεων 75Χ75 χιλιοστών και πάχους μόλις 2 χιλιοστών.

Ειδικοί αλγόριθμοι μηχανικής μάθησης «διαβάζουν» τα αποθηκευμένα δεδομένα, αποκωδικοποιώντας εικόνες και σχέδια/σχήματα που δημιουργούνται καθώς μια ακτίνα πολωμένου φωτός διαπερνά το κομμάτι γυαλιού που δεν ξεπερνάει σε μέγεθος ένα σουβέρ. Όσο για την επιλογή, οι ερευνητές της Microsoft επέλεξαν να αποθηκεύσουν σε αυτό το πρωτοεμφανιζόμενο νέο μέσο αποθήκευσης, την πρώτη blockbuster ταινία του Hollywood που έκανε αναφορές σε παρόμοια τεχνολογία και ενδεχομένως αποτέλεσε την έμπνευση: την κλασσική ταινία Superman, του 1978.

Το σκληρό γυαλί με βάση το πυρίτιο (quartz) είναι εξαιρετικά ανθεκτικό στη βύθιση σε νερό, έκθεση σε υψηλές θερμοκρασίες, παραμόρφωση από έκθεση σε μικροκύματα και μαγνητική ακτινοβολία, αλλά και την χάραξη. Γενικά, φαίνεται ότι μπορεί να αντιμετωπίσει ιδανικά περιβαλλοντικούς κινδύνους, γεγονός που σύμφωνα με τους επιστήμονες της Microsoft το κάνει ιδανικό για την διατήρηση πολύτιμων ιστορικών αρχείων και πολιτιστικών θησαυρών που συνήθως επηρεάζονται από τέτοιους παράγοντες.

Η επιτυχής εγγραφή αλλά και αναπαραγωγή δεδομένων από αυτό το κομμάτι γυαλί λειτούργησε ως «απόδειξη έννοιας» για το σύνολο του Project Silica. Όπως δηλώνει ο Marc Russinovich, Chief Technology Officer του Azure, η εφαρμογή της Microsoft που θα κερδίσει τα μέγιστα από αυτή την ανακάλυψη, : «Το να αποθηκεύσουμε την ταινία Superman σε γυαλί και να καταφέρουμε να την αναπαράγουμε επιτυχώς ήταν ένα σημαντικό ορόσημο για εμάς. Δεν ισχυρίζομαι ότι έχουμε απαντήσεις για κάθε ερώτημα, αλλά πλέον φαίνεται ότι είμαστε στην φάση του πειραματισμού και της βελτίωσης, αντί απλά να αναρωτιόμαστε “μπορούμε να το κάνουμε;”».

Αποτέλεσμα εικόνας για project silica

Η σημαντική αυτή ανακάλυψη έγινε σε συνεργασία με τα στούντιο της Warner Bros, που ανέκαθεν αναζητούσαν νέες τεχνολογίες για να αποθηκεύσουν με ασφάλεια την εκτενή και ιστορική τους «βιβλιοθήκη» ταινιών, ανάμεσα στις οποίες συγκαταλέγεται η “Casablanka” αλλά και χιλιάδες άλλων αρχείων από ραδιόφωνο, κινηματογράφο, θέατρο, τηλεόραση και δεκάδες μέσα. Για χρόνια αναζητούσαν μια νέα τεχνολογία η οποία θα αντιστεκόταν στο πέρασμα του χρόνου αλλά και τις αντίξοες περιβαλλοντικές, όπως και πιθανούς απρόβλεπτους παράγοντες όπως ηλιακές καταιγίδες, χωρίς να απαιτεί συγκεκριμένες συνθήκες αποθήκευσης. Εξού και μόλις έμαθαν ότι η Microsoft ανέπτυσσε μια τέτοια τεχνολογία, όπως είπε και η Chief Technology Officer της Warner Bros, Vicky Colf:

“Ήταν σαν φάρος στο σκοτάδι για εμάς, μόλις πληροφορηθήκαμε ότι η Microsoft είχε αναπτύξει τέτοια τεχνολογία, θέλαμε να βοηθήσουμε να αποδειχθεί!».

Η ανακάλυψη αυτή είναι μιας στρατηγικής σημασίας εξέλιξης καθώς μπορεί να σημάνει το τέλος των ακριβών, αλλά και όχι 100% εγγυημένων, μέσων αποθήκευσης πληροφοριών. Οι ποσότητες πληροφοριών που καλείται να αποθηκεύσει η ανθρωπότητα είναι αστρονομικές, ενώ οι μέχρι τώρα διαθέσιμες τεχνολογίες είναι περιοριστικές καθώς έχουν ορισμένη διάρκεια ζωής και μπορεί να υποστούν βλάβες από εξωτερικούς παράγοντες. Οι σκληροί δίσκοι συνήθως απαιτούν αντικατάσταση σε βάθος χρόνου πενταετίας, οι μαγνητικές ταινίες σε 7 χρόνια και η συνεχής εξέλιξη των μέσων κάνει την αναβάθμιση τους μια μόνιμη, καθώς και ακριβή, υπόθεση.

Με την αποθήκευση σε γυαλί το κόστος αποθήκευσης δεδομένων μπορεί να μειωθεί δραστικά, καθώς τα λέιζερ που εγγράφουν την πληροφορία δεν την αποτυπώνουν απλά σε μια επιφάνεια, αλλά την εγγράφουν απευθείας στη δομή του γυαλιού, αλλάζοντάς την και επιτρέποντας έτσι στο γυαλί αυτό να τη διατηρήσει για αιώνες αναλλοίωτη. Επιπλέον, η αποθήκευση σε γυαλί θα μειώσει το περιβαλλοντικό κόστος του data storage καθώς το γυαλί δεν απαιτεί συγκεκριμένες θερμοκρασίες για την αποθήκευσή του, όπως συμβαίνει επί του παρόντος με τις μαζικές εγκαταστάσεις αποθήκευσης δεδομένων, ούτε χρειάζεται να απορροφά την υγρασία από την ατμόσφαιρα ώστε να τις διατηρεί αναλλοίωτες.

Πηγή: kathimerini.gr

Κατηγορίες:
Φυσική & Φιλοσοφία

20 χρόνια από την επιβράδυνση του φωτός από την φυσικό Lene Vestergaard Hau!

| 0 ΣΧΟΛΙΑ

Η Lene Vestergaard Hau – μια Δανέζα φυσικός που κλείνει σήμερα τα 60 – έγινε πρωτοσέλιδο πριν 10 χρόνια επιβραδύνοντας το φως στα 17 μέτρα το δευτερόλεπτο (ή μικρότερη κατά 18 εκατομμύρια φορές από την ταχύτητα του φωτός στο κενό) μέσα σε υπέρψυχρα νέφη ατόμων νατρίου υψηλής πυκνότητα.

https://berlingske.bmcdn.dk/media/cache/resolve/gallery_image/image/23/236933/9151837-saxo-photo.jpeg

Λίγο αργότερα, μια άλλη ομάδα ερευνητών από το Πανεπιστήμιο του Texas A&M. το Κέντρο Αστροφυσικής Harvard και το Ινστιτούτο Κβαντικής Οπτικής Max Planck στη Γερμανία, με επικεφαλής τους καθηγητές Marian Scully και Edward Fry, ανακοίνωσε μετρήσεις παρόμοιες με αυτές της Hau, χρησιμοποιώντας όμως άλλα υλικά επιβράδυνσης αντί για νάτριο – άτομα ρουβιδίου ή κρυστάλλους πυριτικού υττρίου – με αποτέλεσμα να ακινητοποιήσουν τις δέσμες του λέιζερ και ακολούθως να τις ξεκινήσουν  και πάλι.

Η ταχύτητα του φωτός – 299. 792.458 μέτρα το δευτερόλεπτο στο κενό – είναι μια ακατανόητα υψηλή ταχύτητα. Αν διαδίδεται μέσα στο νερό η ταχύτητα του επιβραδύνεται σε περίπου 224.844.344 μέτρα το  δευτερόλεπτο, και σταματάνε μόνο όταν κτυπήσουν έναν τοίχο. Αλλά πριν το κατόρθωμα της Hau το φως ποτέ δεν έφτασε τα 17 μέτρα στο δευτερόλεπτο και ποτέ δεν συνέχισε να ταξιδεύει με τον ίδιο τρόπο, ανέπαφο και γεμάτο κβαντικές πληροφορίες.

Επειδή τα φωτόνια ταξιδεύουν πολύ μακριά και πολύ γρήγορα δίχως να επιβραδύνονται καθόλου, έχουν γίνει το επίκεντρο της έρευνας για την ανάπτυξη και τη βελτίωση κβαντικών υπολογιστών και την βελτίωση των οπτικών επικοινωνιών. Το έργο της Hau δεν είχε άμεση εφαρμογή στην κβαντική επικοινωνία, γιατί η πειράματα της γίνονταν στα συμπυκνώματα Bose-Einstein, υπέψυχρα άτομα που ενεργούν ως ένα γιγαντιαίο σύνολο. Ωστόσο, από τότε οι έρευνες έχουν σαν σκοπό να χρησιμοποιήσουν το φως για την αποθήκευση και την επεξεργασία των πληροφοριών. Με την ακινησία του φωτός οι ερευνητές έχουν ένα εργαλείο για την αποθήκευση των bit. Θεωρητικά, αυτό είναι ένα νέο είδος μνήμης και οι φυσικοί σκέπτονται να κάνουν ότι μπορούν για να την βελτιώσουν.

Η Lene Vestergaard Hau δεν είχε σκοπό να γίνει πειραματικός φυσικός. Η κατάρτιση της ήταν θεωρητική, αν και κατά τη δεκαετία του 1980 στη Δανία και στη συνέχεια στο CERN εργάστηκε πάνω στη συμπυκνωμένη ύλη. Με τον τρόπο αυτό ανακάλυψε  πώς να χρησιμοποιεί λέιζερ για να ψύχει άτομα σε εξαιρετικά χαμηλές θερμοκρασίες. Το 1988 ταξίδεψε στην Αμερική για να κάνει ομιλίες και να ικανοποιήσει την επιθυμία της να δει αν αυτή η χώρα ήταν πραγματικά σαν αυτή που έβλεπε στο σινεμά. Κι όπως κατάλαβε ήταν πράγματι μεγάλη χώρα, με μεγάλα αυτοκίνητα και ομιλητικούς, ανοικτούς ανθρώπους.

Η Lene Hau έλαβε το διδακτορικό της από το Πανεπιστήμιο του Aarhus στη Δανία το 1991, ενώ το 1989 έμεινε δύο χρόνια με υποτροφία στο Πανεπιστήμιο του Χάρβαρντ. Από το 1999 έως σήμερα είναι καθηγήτρια Εφαρμοσμένης Φυσικής στο Harvard.

Η Hau όταν ήταν στην Αμερική επισκέφτηκε το Ινστιτούτο Rowland στο Καίμπριτζ, ένα μικρό μη κερδοσκοπικό Ινστιτούτο όπου είχε ιδρυθεί πρόσφατα. Εκεί συναντήθηκε με σπουδαίους φυσικούς – Michael Burns και Jene  Golovchenko – που την ενθάρρυναν να διερευνήσουν την ψυχρή ύλη αν και δεν είχαν εργαστεί ποτέ σε αυτόν τον τομέα. Η Hau δέχθηκε γιατί της άρεσε ότι το πεδίο αυτό ήταν νέο και καθόλου προβλέψιμο, λέει.

Η Lene Vestergaard Hau αρχικά (καλοκαίρι του 1997) έπρεπε να σχεδιάσει πώς θα είχε ένα σύνολο ατόμων νατρίου στο κενό και μάλιστα κοντά στο απόλυτο μηδέν. Δηλαδή να φτιάξει ένα υπέρψυχρο συμπύκνωμα Bose-Einstein. Αυτή η μορφή της ύλης την είχαν σκεφτεί θεωρητικά οι φυσικοί για πολλά χρόνια, έως ότου τρεις επιστήμονες – νομπελίστες τώρα – κατάφεραν να το κάνουν μόνο το 1995.

Η Hau επεδίωκε να χρησιμοποιήσει φως για να δοκιμάσει τις ιδιότητες του νέου αυτού είδους, όταν αποφάσισε να χρησιμοποιήσει το συμπύκνωμα για να παίξει με το φως. Το 1999, σε μία διάσημη πλέον διαπίστωση, έστειλε μια δέσμη φωτός από λέιζερ μέσα σε ένα συμπύκνωμα, αναγκάζοντας τα φωτόνια να παρεισφρήσουν μέσα στο εσωτερικό του. Όπως αναγνωρίζει και η ίδια ήταν ένα πολύ, πολύ δύσκολο πείραμα επειδή ήταν ακριβώς στο όριο του αδύνατου.

Τι όμως συνέβη στην πραγματικότητα;

Το συμπύκνωμα της Hau περιείχε άτομα νατρίου τοποθετημένα σε αυστηρά ακριβείς θέσεις με τη βοήθεια ενός μαγνητικού πεδίου, ενώ φωτιζόταν με δέσμες ‘σύζευξης’ λέιζερ, που χρησιμεύει για να κάνουν το συμπύκνωμα διαφανές σε μια συγκεκριμένη συχνότητα του φωτός που προέρχεται από ένα άλλο λέιζερ.

Όταν τα φωτόνια αυτής της ειδικής συχνότητας, που εκπέμπεται με ένα βραχύ παλμό από το δεύτερο λέιζερ, έπεσαν πάνω στο συμπύκνωμα, προκάλεσαν μια κβαντική κατάσταση σκότους. Αυτό σημαίνει ότι τα άτομα του νατρίου εισήλθαν σε κατάσταση επαλληλίας – είναι σε δύο ενεργειακές καταστάσεις ταυτόχρονα. Και καθώς τα φωτόνια συναντάνε αυτά τα άτομα,  έρχονται σε διεμπλοκή μαζί τους. Το εμπρόσθιο άκρο του παλμού του φωτός επιβραδύνεται οπότε το πίσω άκρο του παλμού το προφταίνει,  και έτσι το φως συμπιέζεται σαν ένα ακορντεόν στο συμπύκνωμα πάχους 100 μικρών.

Το φως είχε επιβραδυνθεί πειραματικά προηγουμένως κατά ένα παράγοντα 165 – δηλαδή σε 1.816.923 μέτρα ανά δευτερόλεπτο περίπου – με τη χρήση της τεχνικής της διαφάνειας της Hau. Αλλά κάνοντας το φως να ταξιδεύει μόνο με 17 μέτρα το δευτερόλεπτο, έδωσε μια παγκόσμια ώθηση προς αυτή την κατεύθυνση. Ήδη οι ερευνητές έχουν επιβραδύνει το φως σε θερμά αέρια, καθώς και σε κρυστάλλους και ημιαγωγούς σε θερμοκρασία δωματίου.

Η επιβράδυνση του φωτός οδήγησε την Hau να κάνει νέα πειράματα ακινητοποιώντας το και ξεκινώντας το όποτε ήθελαν. Έτσι, το 2001 η ίδια και οι συνάδελφοί της απενεργοποίησαν το λέιζερ σύζευξης και ανακάλυψε ότι ο παλμός του φωτός στο συμπύκνωμα εξαφανίστηκε. Το χαρακτηριστικό του σχήμα, το πλάτος και η φάση, ωστόσο, ήταν αποτυπωμένα στα άτομα του νατρίου. Όταν το λέιζερ σύζευξης επέστρεψε και πάλι, τότε η ενέργεια της διερχόμενης δέσμης λέιζερ, ανάγκασε τα τροποποιημένα άτομα του νατρίου να αλλάξουν επίπεδα ενέργειας, με την ελευθέρωση ενός φωτεινού παλμού με την ίδια φάση και ένταση με εκείνη που είχε αρχικά αποσταλεί από την συσκευή του λέιζερ. Το φως είχε έρθει μέσα στο υλικό με πληροφορίες, μεταφέρθηκαν στην ύλη και εξαφανίστηκε. Τότε η ύλη παρήγαγε νέο φως με την ίδια πληροφορία. Διατηρήθηκε η όποια πληροφορία και εμφανίστηκε λίγο αργότερα.

Το 2007 η Hau και δύο μέλη του εργαστηρίου, Naomi Ginsberg και Sean Garner, πήγαν ένα βήμα πιο πάνω διαβιβάζοντας τα χαρακτηριστικά του παλμού του φωτός μεταξύ δύο συμπυκνωμάτων BEC, περίπου, 160 µm μακριά. . Έστειλαν ένα παλμό από το λέιζερ (που θέλουμε να περάσει) στο πρώτη συμπύκνωμα, για να επιβραδυνθεί. Ακολούθως έγινε απενεργοποίηση του δεύτερου λέιζερ που παράγει την δέσμη σύζευξης. Ο παλμός του  φωτός από το πρώτο λέιζερ εξαφανίστηκε, αλλά προτού κοινοποιήσει πληροφορίες σχετικά με το πλάτος και τη φάση του στα άτομα του νατρίου. Αυτά τα άτομα είχαν επίσης δεχθεί μια ώθηση λόγω της σύγκρουσης τους με τα φωτόνια, ενώ η ορμή τα προώθησε έξω από το πρώτο συμπύκνωμα, προς ένα μικρό κενό και προς το δεύτερο συμπύκνωμα. Μόλις τα άτομα – ένα υλικό αντίγραφο των φωτονίων που εξαφανίστηκαν – έφτασαν στο δεύτερο συμπύκνωμα, τότε το λέιζερ σύζευξης άναψε και πάλι. Τότε τα άτομα  αυτά, πρόθυμα να συμμετάσχουν στο δεύτερη συμπύκνωμα, άλλαξαν επίπεδα ενέργειας, απελευθερώνοντας φωτόνια με την ακριβή φάση και ένταση αυτών που είχαν εγγραφεί στο πρώτο συμπύκνωμα.

Όπως εξηγεί η Hau μεταφέροντας το φως σε ύλη και πάλι πίσω σημαίνει ότι οι κβαντικές πληροφορίες μπορούν να υποβάλλονται σε επεξεργασία. Οι οπτικές ίνες μπορούν έτσι να μεταφέρουν κβαντικές πληροφορίες σε μεγάλες αποστάσεις, και στη συνέχεια μπορούμε να τις διαβάσουμε με την βοήθεια της ύλης.

Πηγή: physics4u.gr

Κατηγορίες:
Φυσική & Φιλοσοφία
web design by