Και κάτι άλλο... (347 άρθρα)

Έβγαλαν βόλτα την αντιύλη

| 0 ΣΧΟΛΙΑ

Φυσικοί στο CERN κατασκεύασαν ένα δοχείο βάρους περίπου ενός τόνου για να μεταφέρουν μόνο 92 υποατομικά σωματίδια αντιύλης χωρίς αυτά να εξαϋλωθούν

Η αντιύλη συνίσταται από τα λεγόμενα αντισωματίδια, τα οποία έχουν ίδια μάζα με τα κανονικά σωματίδια αλλά έχουν αντίθετα ηλεκτρικά φορτία και μαγνητικές ιδιότητες. Για κάθε σωματίδιο της ύλης, υπάρχει το αντίστοιχο αντισωματίδιο:
● το αντισωματίδιο του ηλεκτρονίου (αρνητικό ηλεκτρικό φορτίο) είναι το ποζιτρόνιο (έχει θετικό φορτίο),
● το αντισωματίδιο του πρωτονίου (θετικό φορτίο) είναι το αντιπρωτόνιο (έχει αρνητικό φορτίο) και
● το αντισωματίδιο του νετρονίου (ηλεκτρικά ουδέτερο) το αντινετρόνιο παραμένει ουδέτερο, αλλά αποτελείται από αντι-κουάρκ αντί για τα κανονικά κουάρκ.

Ένα αντιπρωτόνιο με ένα ποζιτρόνιο, μπορεί να σχηματίσει ένα άτομο αντι-υδρογόνου, το οποίο επιστήμονες μπορούν να δημιουργήσουν και να μελετήσουν σε εργαστήρια όπως το CERN, όπου έχουν δημιουργηθεί επίσης πυρήνες αντιδευτερίου, αντιηλίου-3 και αντιηλίου-4).

Οι φυσικοί πραγματοποίησαν ένα εντυπωσιακό επίτευγμα: φόρτωσαν σε ένα φορτηγό αντιύλη και την πήγαν βόλτα. Είναι η πρώτη φορά που οι επιστήμονες καταφέρνουν να μεταφέρουν αντιύλη έξω από το εργαστήριο, κάτι που θα μπορούσε να βοηθήσει στην έναρξη μιας νέας εποχής ανακαλύψεων σχετικά με την αντιύλη.

Για να γίνει κατανοητό το επίτευγμα, πρέπει να επισημανθεί ότι, όταν η ύλη και η αντιύλη έρθουν σε «επαφή», εξαφανίζονται.

Η αντιύλη προκύπτει με φυσικό τρόπο από κάποια ραδιενεργά στοιχεία ή στις πυρηνικές αντιδράσεις κοσμικών φαινομένων στο εσωτερικό των άστρων, στις εκρήξεις σουπερνόβα ή από τις συγκρούσεις κοσμικών ακτίνων. Μπορεί επίσης να παραχθεί σε εξειδικευμένες εγκαταστάσεις όπως το Εργοστάσιο Αντιύλης στο CERN. Όταν η ύλη και η αντιύλη έρθουν σε «επαφή», εξαϋλώνονται απελευθερώνοντας τεράστια ποσά ενέργειας, με τη μορφή ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας αλλά και νέων, βραχύβιων υποατομικών σωματιδίων. (Σ’ αυτό φαινόμενο βασίζονται κάποιες σημαντικές διαγνωστικές εξετάσεις που γίνονται στα νοσοκομεία. Για παράδειγμα, στην εξέταση PET scan – Τομογραφία Εκπομπής Ποζιτρονίων – στα νοσοκομεία χρησιμοποιούνται ραδιενεργά ισότοπα που εκπέμπουν ποζιτρόνια (αντιηλεκτρόνια) μέσα στο σώμα για να εντοπίσει την συγκέντρωση των καρκινικών κυττάρων.)

Το φαινόμενο της εξαύλωσης καθιστά την αντιύλη απίστευτα σπάνια και εξαιρετικά δύσκολη στη μελέτη της. Έτσι, για να διερευνήσουν πραγματικά την αντιύλη που δημιουργούν, οι ερευνητές πρέπει να την παγιδεύσουν, αλλά οι επιταχυντές σωματιδίων στο CERN δημιουργούν «μαγνητικό θόρυβο» που διαταράσσει τυχόν μετρήσεις της αντιύλης. Γι αυτό θέλουν να την μεταφέρουν σε άλλα εργαστήρια. Αλλά πρώτα έπρεπε να βρουν πώς θα το κάνουν.

Μια φορητή κρυογονική παγίδα Penning που χρησιμοποιείται για την μεταφορά αντιύλης

Σύμφωνα με τους ερευνητές: «Στην αρχή θέλαμε να κατασκευάσουμε κάτι που να χωράει στο πορτμπαγκάζ ενός αυτοκινήτου. Όταν όμως αρχίζεις να εξετάζεις τις λεπτομέρειες για το τι ακριβώς χρειάζεται ώστε να φτιαχτεί αυτή η παγίδα, ο εξοπλισμός γίνεται όλο και μεγαλύτερος». Στο εσωτερικό της κρυογονικής παγίδας των αντιπρωτονίων πρέπει να επικρατεί υπερυψηλό κενό, θερμοκρασία κοντά στο απόλυτο μηδέν, καθώς και ένα μαγνητικό πεδίο που αναγκάζει τα χαμηλής ενέργειας αντισωματίδια να κινούνται σε κυκλικές τροχιές. Η τελική συσκευή που σχεδίασαν – ουσιαστικά ένα τεράστιο κουτί – κατέληξε να ζυγίζει περίπου έναν τόνο και χρειάστηκε γερανός για την ανύψωσή της. Ωστόσο, κατάφεραν να διατηρήσουν τις διαστάσεις της τέτοιες ώστε να χωράει να περάσει μέσα από μια κανονική πόρτα. Μεταφέροντας την αντιύλη σε άλλα εργαστήρια, μακριά από τον μαγνητικό θόρυβο των επιταχυντών, οι μετρήσεις μπορούν πλέον να γίνουν με εκατοντάδες φορές μεγαλύτερη ακρίβεια.

Έτσι, πριν από λίγες ημέρες οι φυσικοί των πειραμάτων BASE(*) και PUMA(**), έβαλαν στην παγίδα 92 αντιπρωτόνια, τα φόρτωσαν σε ένα φορτηγό και τα πήγαν βόλτα περίπου μιάμιση ώρα γύρω από την πανεπιστημιούπολη του CERN. Η ομάδα παρακολουθούσε τα αντιπρωτόνια καθ’ όλη τη διάρκεια της βόλτας και διαπίστωσε όταν επέστρεψαν στο εργαστήριο πως όλα παρέμειναν σώσ και αβλαβή. Τελικά, ελπίζουν πως κάποια μέρα τα αντιπρωτόνια θα μεταφερθούν μετά από οκτάωρο ταξίδι από το CERN στο Πανεπιστήμιο Heinrich Heine του Ντίσελντορφ για περαιτέρω μελέτη.

Η μελέτη των σωματιδίων αντιύλης θα βοηθήσει τους φυσικούς να λύσουν μεταξύ άλλων, και ένα αναπάντητο μυστήριο: γιατί η κανονική ύλη επιβίωσε μετά την Μεγάλη Έκρηξη αντί να αλληλοεξολοθρευτεί πλήρως με την αντιύλη.

(*) μελετά τις μαγνητικές ιδιότητες των αντιπρωτονίων με ασύλληπτη ακρίβεια
(**) στόχος του είναι να μεταφέρει την αντιπρωτόνια στον επιταχυντή ISOLDE για να συγκρουστούν με σπάνια ραδιενεργά ισότοπα

ΠΗΓΗ

Κατηγορίες:
Και κάτι άλλο..., Φυσική & Φιλοσοφία

Επιστήμονες επανέφεραν για πρώτη φορά δραστηριότητα σε κατεψυγμένους εγκεφάλους ποντικών

| 0 ΣΧΟΛΙΑ

 

Tο διαστημόπλοιο «Avalon» στην ταινία επιστημονικής φαντασίας Passengers (2016) μεταφέρει 5.000 επιβάτες σε έναν εξωπλανήτη με το διαστρικό ταξίδι να διαρκεί 120 χρόνια. Οι επιβάτες του διαστημοπλοίου βρίσκονται σε κάψουλες κρυονικής ύπνωσης.

Μπορεί ο «κρυο-ύπνος» να κινείται στην σφαίρα της επιστημονικής φαντασίας, αλλά οι ερευνητές πλησιάζουν όλο και περισσότερο στην αποκατάσταση της εγκεφαλικής λειτουργίας μετά από βαθιά κατάψυξη.

Ένα οικείο μοτίβο της επιστημονικής φαντασίας είναι η βαθιά κατάψυξη του αστροναύτη: το σώμα του βρίσκεται σε εξαιρετικά χαμηλές θερμοκρασίες (έως -196 οC) και σε αναστολή ζωτικών λειτουργιών, για να αποψυχθεί και να αφυπνιστεί δεκαετίες ή αιώνες αργότερα, έχοντας όλες τις νοητικές και σωματικές του ικανότητες άθικτες.

Οι ερευνητές που επιχειρούν την κρυονική κατάψυξη και απόψυξη εγκεφαλικού ιστού από ανθρώπους και άλλα ζώα – κυρίως νεαρά σπονδυλωτά – έχουν ήδη δείξει ότι ο νευρωνικός ιστός μπορεί να επιβιώσει από την κατάψυξη σε κυτταρικό επίπεδο και, μετά την απόψυξη, να λειτουργήσει σε κάποιο βαθμό. Ωστόσο, δεν έχει καταστεί δυνατό να αποκατασταθούν πλήρως οι διαδικασίες που είναι απαραίτητες για την ορθή λειτουργία του εγκεφάλου – όπως η πυροδότηση των νευρώνων, ο κυτταρικός μεταβολισμός και η πλαστικότητα του εγκεφάλου.

Μια ερευνητική ομάδα στη Γερμανία έχει πλέον επιδείξει μια μέθοδο κρυοσυντήρησης και απόψυξης εγκεφάλων ποντικού, η οποία αφήνει άθικτο ένα μέρος αυτής της λειτουργικότητας. Η μελέτη, η οποία δημοσιεύθηκε στις 3 Μαρτίου στο περιοδικό Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), περιγράφει λεπτομερώς τη χρήση μιας μεθόδου που ονομάζεται υαλοποίηση (vitrification), η οποία διατηρεί τον ιστό σε μια υαλώδη κατάσταση, σε συνδυασμό με μια διαδικασία απόψυξης που διατηρεί τον ιστό ζωντανό.

«Αν η λειτουργία του εγκεφάλου είναι μια αναδυόμενη ιδιότητα της φυσικής του δομής, πώς μπορούμε να την ανακτήσουμε μετά από μια πλήρη διακοπή λειτουργίας;» αναρωτιέται ο Alexander German, νευρολόγος στο Πανεπιστήμιο Έρλανγκεν-Νυρεμβέργης στη Γερμανία και κύριος συγγραφέας της μελέτης. Τα ευρήματα, σημειώνει, δείχνουν την πιθανότητα να μπορέσουμε μια μέρα να προστατεύσουμε τον εγκέφαλο κατά τη διάρκεια ασθενειών ή μετά από σοβαρούς τραυματισμούς, να δημιουργήσουμε τράπεζες οργάνων ή ακόμη και να επιτύχουμε κρυοσυντήρηση ολόκληρου του σώματος σε θηλαστικά.

Ο Mrityunjay Kothari, ερευνητής μηχανολογίας στο Πανεπιστήμιο του Νιου Χάμσαϊρ στο Ντάραμ, συμφωνεί ότι η μελέτη προάγει την τρέχουσα τεχνογνωσία στην κρυοσυντήρηση εγκεφαλικού ιστού. «Αυτό το είδος προόδου είναι που μετατρέπει σταδιακά την επιστημονική φαντασία σε επιστημονική δυνατότητα», αναφέρει. Ωστόσο, προσθέτει ότι εφαρμογές όπως η μακροπρόθεσμη αποθήκευση μεγάλων οργάνων ή θηλαστικών παραμένουν πολύ πέρα από τις τρέχουσες δυνατότητες της μελέτης.

Συντήρηση για το μέλλον
Ο κύριος λόγος που ο εγκέφαλος δυσκολεύεται να ανακάμψει πλήρως από την κατάψυξη είναι η βλάβη που προκαλείται από τον σχηματισμό κρυστάλλων πάγου. Αυτοί εκτοπίζουν ή τρυπούν την ευαίσθητη νανοδομή του ιστού, διαταράσσοντας βασικές κυτταρικές διεργασίες. «Πέρα από τον πάγο, πρέπει να λάβουμε υπόψη αρκετές ακόμη παραμέτρους, όπως το οσμωτικό στρες και την τοξικότητα που προκαλούν τα κρυοπροστατευτικά», λέει ο German.

Ο German και οι συνεργάτες του στράφηκαν σε μια μέθοδο κρυοσυντήρησης χωρίς πάγο που ονομάζεται υαλοποίηση, σε μια προσπάθεια να διατηρήσουν τη λειτουργία του εγκεφάλου. Η υαλοποίηση ψύχει τα υγρά αρκετά γρήγορα ώστε να παγιδεύει τα μόρια σε μια ανοργάνωτη, υαλώδη κατάσταση, προτού προλάβουν να σχηματίσουν κρυστάλλους πάγου. «Θέλαμε να δούμε αν η λειτουργικότητα θα μπορούσε να επανεκκινήσει μετά την πλήρη παύση της μοριακής κινητικότητας στην υαλώδη κατάσταση», εξηγεί ο German.

Αρχικά δοκίμασαν τη μέθοδό τους σε τομές εγκεφάλου ποντικού πάχους 350 μικρομέτρων, οι οποίες περιλάμβαναν τον ιππόκαμπο – ένα βασικό κέντρο του εγκεφάλου για την μνήμη και την χωρική πλοήγηση. Οι τομές του εγκεφάλου υποβλήθηκαν σε προεπεξεργασία σε ένα διάλυμα που περιείχε χημικές ουσίες κρυοσυντήρησης, πριν ψυχθούν ταχύτατα με υγρό άζωτο στους -196 °C. Στη συνέχεια, διατηρήθηκαν σε καταψύκτη στους -150 °C σε υαλώδη κατάσταση για χρονικό διάστημα από δέκα λεπτά έως επτά ημέρες.

Μετά την απόψυξη των τομών σε θερμά διαλύματα, η ομάδα ανέλυσε τον ιστό για να διαπιστώσει αν είχε διατηρήσει κάποια λειτουργική δραστηριότητα. Η μικροσκοπία έδειξε ότι οι μεμβράνες των νευρώνων και των συνάψεων ήταν άθικτες, και οι έλεγχοι για τη μιτοχονδριακή δραστηριότητα δεν αποκάλυψαν καμία μεταβολική βλάβη. Οι ηλεκτρικές καταγραφές των νευρώνων έδειξαν ότι, παρά τις μέτριες αποκλίσεις σε σύγκριση με τα κύτταρα ελέγχου, οι αντιδράσεις των νευρώνων στα ηλεκτρικά ερεθίσματα ήταν σχεδόν φυσιολογικές.

Οι νευρωνικές οδοί του ιππόκαμπου εξακολουθούσαν να εμφανίζουν τη συναπτική ενίσχυση ή «μακρόχρονη ενδυνάμωση» που αποτελεί τη βάση της μάθησης και της μνήμης. Ωστόσο, επειδή τέτοιες φέτες αποικοδομούνται φυσικά, οι παρατηρήσεις περιορίστηκαν σε λίγες ώρες.

Η ομάδα κλιμάκωσε την μέθοδο εφαρμόζοντάς την σε ολόκληρο τον εγκέφαλο ποντικού, διατηρώντας τον σε υαλώδη κατάσταση στους -140 °C για έως και οκτώ ημέρες. Ωστόσο, το πρωτόκολλο χρειάστηκε επανειλημμένες τροποποιήσεις για να ελαχιστοποιηθεί η συρρίκνωση του εγκεφάλου και η τοξικότητα από τα κρυοπροστατευτικά.

Όταν οι εγκέφαλοι αποψύχθηκαν, προετοιμάστηκαν τομές και οι καταγραφές από τον ιππόκαμπο επιβεβαίωσαν ότι οι νευρωνικές οδοί – συμπεριλαμβανομένων αυτών του ιππόκαμπου που εμπλέκονται στη μνήμη – είχαν επιβιώσει και μπορούσαν ακόμη να υποστούν μακρόχρονη ενδυνάμωση. Ωστόσο, επειδή οι καταγραφές έγιναν χρησιμοποιώντας τομές εγκεφαλικού ιστού, οι ερευνητές δεν ήταν σε θέση να μετρήσουν εάν οι αναμνήσεις των ζώων είχαν επιβιώσει από την κρυοσυντήρηση.

Παραμένει επιστημονική φαντασία
Ο German και η ομάδα του επεκτείνουν τη μέθοδό τους από τα ποντίκια σε ανθρώπινο εγκεφαλικό ιστό. «Έχουμε ήδη προκαταρκτικά δεδομένα που δείχνουν βιωσιμότητα σε ιστό από ανθρώπινο φλοιό», αναφέρει. Η ομάδα διερευνά επίσης πώς η μέθοδος της υαλοποίησης θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για την κρυοσυντήρηση ολόκληρων οργάνων, ιδιαίτερα της καρδιάς.

Ωστόσο, ο Kothari επισημαίνει ότι το ποσοστό επιτυχίας ήταν χαμηλό για ολόκληρο τον εγκέφαλο και ότι τα αποτελέσματα ενδέχεται να μην μεταφράζονται άμεσα σε μεγαλύτερα ανθρώπινα όργανα, τα οποία παρουσιάζουν άλλου είδους προκλήσεις. «Ορισμένες από αυτές τις προκλήσεις σχετίζονται με τους περιορισμούς στην μεταφορά θερμότητας και τις υψηλότερες θερμομηχανικές καταπονήσεις που μπορεί να προκαλέσουν ρωγμές», σημειώνει ο Kothari.

Ο German προσθέτει ότι «θα χρειαστούν καλύτερα διαλύματα υαλοποίησης, καθώς και τεχνολογίες ψύξης και επαναθέρμανσης, προτού αυτές οι αρχές μπορέσουν να εφαρμοστούν σε μεγάλα ανθρώπινα όργανα».

ΠΗΓΗ

Κατηγορίες:
Και κάτι άλλο...

Είναι οι αναμνήσεις ψευδαισθήσεις;

| 0 ΣΧΟΛΙΑ

Μια πρόσφατη μελέτη αποσαφηνίζει το παράδοξο των εγκεφάλων Boltzmann

Όταν αναφερόμαστε σε «εγκέφαλο Boltzmann», εννοούμε έναν παρατηρητή που εμφανίζεται στο σύμπαν εξ αιτίας των τυχαίων διακυμάνσεων του χωρόχρονου. Αυτή η ιδέα της συνειδητής οντότητας που αναδύεται αυθόρμητα στο χώρο, φέρει το όνομα του μεγάλου θεωρητικού φυσικού» Ludwig Boltzmann. Aν σύμφωνα με κάποιες κοσμολογικές θεωρίες μπορεί ένα ολοκλήρο σύμπαν να εμφανιστεί από το κενό μέσω μιας κβαντικής διακύμανσης, είναι πολύ πιο πιθανόν να εμφανιστεί ένας και μοναδικός ανθρώπινος εγκέφαλος, ο οποίος περιέχει όλες σου τις αναμνήσεις και φαντάζεται πως κατοικεί μέσα σε ένα απόλυτα λειτουργικό κόσμο, και αυτή τη στιγμή διαβάζει αυτές τις γραμμές στο κινητό του! Αυτός ο ατυχής εγκέφαλος είναι καταδικασμένος να εξαφανιστεί πάλι στο κενό μέσω μιας κβαντικής διακύμανσης, σχεδόν αμέσως μετά τη δημιουργία του. Στατιστικά, ένας εγκέφαλος Boltzmann είναι πολύ πιο πιθανότερο να εμφανιστεί σε σχέση με ένα ολόκληρο σύμπαν, οπότε, αν θέλουμε να δομήσουμε το σύμπαν μας χρησιμοποιώντας κβαντικές διακυμάνσεις, πρέπει να αποδεχτούμε ότι είναι πολύ πιθανότερο όλα αυτά που βιώνουμε … απλά να τα φανταζόμαστε.

Σε μια πρόσφατη εργασία με τίτλο «Disentangling Boltzmann Brains, the Time-Asymmetry of Memory, and the Second Law«, οι David Wolpert, Carlo Rovelli και Jordan Scharnhorst εξετάζουν ένα παλιό παράδοξο πείραμα σκέψης στη στατιστική φυσική και την κοσμολογία, γνωστό ως η υπόθεση των «εγκέφαλων Boltzmann»: την πιθανότητα οι αναμνήσεις, οι αντιλήψεις και οι παρατηρήσεις μας να προκύπτουν από τυχαίες διακυμάνσεις της εντροπίας αντί να αντανακλούν το πραγματικό παρελθόν του σύμπαντος.

Το παράδοξο προκύπτει από την καρδιά της στατιστικής φυσικής. Ένας από τους κεντρικούς πυλώνες της κατανόησής μας για τον χρονικά ασύμμετρο δεύτερο νόμο της θερμοδυναμικής είναι το θεώρημα H του Boltzmann στην στατιστική μηχανική. Όμως παραδόξως, το ίδιο το θεώρημα H είναι συμμετρικό ως προς το χρόνο.

Αυτή η συμμετρία ως προς τον χρόνο συνεπάγεται ότι, από τυπική άποψη, είναι πολύ πιο πιθανό οι δομές των αναμνήσεων, των αντιλήψεων και των παρατηρήσεών μας να έχουν προκύψει από τυχαίες διακυμάνσεις στην εντροπία του σύμπαντος, παρά να αντιπροσωπεύουν γνήσια αρχεία του πραγματικού εξωτερικού μας σύμπαντος στο παρελθόν. Με άλλα λόγια, η στατιστική φυσική φαίνεται να μας αναγκάζει να συμπεράνουμε ότι οι αναμνήσεις μας μπορεί να είναι απατηλές – περίτεχνες ψευδαισθήσεις που δημιουργήθηκαν τυχαία και δεν μας λένε τίποτα για όσα νομίζουμε ότι περιγράφουν. Αυτή είναι η υπόθεση του «εγκεφάλου του Boltzmann».

Οι συγγραφείς επιχειρούν να αποσαφηνίσουν το πώς η υπόθεση των εγκεφάλων Boltzmann, ο δεύτερος νόμος της θερμοδυναμικής και η σχετική «υπόθεση του παρελθόντος» εξαρτώνται από παραδοχές σχετικά με το ποιες χρονικές στιγμές θεωρούνται δεδομένες όταν αναλύεται η εξέλιξη της εντροπίας του σύμπαντος. Ορισμένες αναλύσεις θέτουν ως δεδομένη την παρούσα κατάσταση του σύμπαντος, ενώ άλλες υποθέτουν μια αρχική κατάσταση χαμηλής εντροπίας (στην Μεγάλη Έκρηξη). Αλλά η ίδια η φυσική δεν καθορίζει ποια από αυτές τις επιλογές είναι η σωστή.

Με αφετηρία αυτό που οι συγγραφείς αποκαλούν «εικασία της εντροπίας», το άρθρο δείχνει ότι πολλά από τα καθιερωμένα επιχειρήματα σε αυτές τις συζητήσεις βασίζονται σε λεπτές μορφές κυκλικής συλλογιστικής, όπου παραδοχές για το παρελθόν χρησιμοποιούνται για να δικαιολογήσουν συμπεράσματα – όπως η αξιοπιστία της μνήμης ή η κατεύθυνση της εντροπίας – τα οποία στη συνέχεια επιστρατεύονται για να στηρίξουν αυτές τις ίδιες παραδοχές. Αντί να επιλύει αυτές τις διαμάχες, το άρθρο καθιστά σαφή την υποκείμενη δομή τους. Διαχωρίζοντας τους φυσικούς νόμους από τις συμπερασματικές επιλογές, οι συγγραφείς προσφέρουν μια σαφέστερη βάση για την αξιολόγηση μακροχρόνιων διαφωνιών σχετικά με τον χρόνο και την εντροπία.

ΠΗΓΗ

Κατηγορίες:
Και κάτι άλλο...

Το πρώτο SMS

| 0 ΣΧΟΛΙΑ

3 Δεκεμβρίου 1992: Το μήνυμα που αλλάζει τον κόσμο

Είναι βράδυ στο Λονδίνο, 3 Δεκεμβρίου του 1992. Στο γραφείο της Vodafone, τα φώτα δεν έχουν σβήσει. Στην οθόνη ενός υπολογιστή, ο μηχανικός Neil Papworth πληκτρολογεί κάτι που μοιάζει ασήμαντο. Δύο μόνο λέξεις. Δεν υπάρχει πρόθεση για ιστορία, για σημαδιακή στιγμή ή για τεχνολογική επανάσταση. Υπάρχει μόνο μια απλή δοκιμή: να δουν οι τεχνικοί αν το δίκτυο μπορεί να στείλει έναν σύντομο γραπτό χαρακτήρα από έναν υπολογιστή σε ένα κινητό τηλέφωνο. Κανείς από τους δύο δεν το καταλαβαίνει ακόμη, όμως αυτή η απλή φράση ανοίγει μια νέα εποχή στην ανθρώπινη επικοινωνία. Το SMS γεννιέται.

Η ιδέα που προϋπάρχει, αλλά κανείς δεν κάνει πράξη

Ο κόσμος του 1992 δεν είναι έτοιμος για instant messaging. Τα κινητά είναι ογκώδη, ακριβά και χρησιμοποιούνται κυρίως από στελέχη και επαγγελματίες. Η αποστολή δεδομένων θεωρείται πολυτέλεια. Και όμως, η ιδέα του σύντομου γραπτού μηνύματος δεν είναι καινούργια. Πάμε πίσω, στο 1984. Σε μια συζήτηση για το μέλλον των τηλεπικοινωνιών, ο Matti Makkonen, ένας Φινλανδός οραματιστής του κλάδου, μιλά για μια νέα έννοια: σύντομα, γραπτά μηνύματα που θα μπορούν να στέλνονται μέσω δικτύων κινητής τηλεφωνίας. Δεν κατοχυρώνει ποτέ την πατέντα. Δεν φτιάχνει ο ίδιος την τεχνολογία. Ρίχνει όμως τον σπόρο. Ο Makkonen δεν βλέπει τον εαυτό του ως «πατέρα του SMS». Αλλά η ιστορία τον βλέπει έτσι. Η δική του σύλληψη γίνεται το θεμέλιο αυτού που σήμερα θεωρούμε αυτονόητο: την άμεση, σύντομη, γραπτή επικοινωνία.

Από τον υπολογιστή στο κινητό

Όταν ο Papworth στέλνει το διάσημο «Merry Christmas», χρησιμοποιεί έναν υπολογιστή. Όχι κινητό. Γιατί τα κινητά του 1992 δεν μπορούν να πληκτρολογήσουν SMS. Μπορούν μόνο να τα δεχθούν. Η Vodafone θελει απλώς να δοκιμάσει ένα νέο feature στο δίκτυό της. Και επιλέγει τον Jarvis – έναν άνθρωπο που δεν φαντάζεται ότι γίνεται κομμάτι μιας τεχνολογικής επανάστασης.
Το Orbitel 901, συσκευή σχεδόν άγνωστη πια, γίνεται ο παραλήπτης που γράφει το όνομά του στη βιομηχανική ιστορία. Και το δίκτυο GSM αποδεικνύεται ικανό να κάνει αυτό που κανείς μέχρι τότε δεν είχε επιχειρήσει: να μεταφέρει μικρά πακέτα δεδομένων στον αέρα, πάνω από μια υποδομή χτισμένη για φωνή.
Το SMS γεννιέται σιωπηλά, χωρίς θόρυβο, χωρίς ανακοινώσεις, χωρίς την αίσθηση ότι ανοίγει μια πόρτα σε μια νέα εποχή.

Στις 3 Δεκεμβρίου του 1992 ο 22χρονος τότε προγραμματιστής Neil Papworth από το Ηνωμένο Βασίλειο, έστελνε το πρώτο γραπτό ηλεκτρονικό προσωπικό μήνυμα σε κινητό τηλέφωνο Orbitel 901. Εργαζόταν ως προγραμματιστής και μηχανικός δοκιμών για τη δημιουργία της υπηρεσίας σύντομων μηνυμάτων (SMS). Το μήνυμα του περιείχε μόνο δύο λέξεις: «Merry Christmas».

Η μεγάλη αλλαγή έρχεται το 1993 — χάρη στη Nokia

Το 1992 το SMS ακόμη δεν μπορεί να εξαπλωθεί. Κανένα κινητό δεν προσφέρει πληκτρολόγηση κειμένου. Αυτό αλλάζει το 1993, όταν η Nokia παρουσιάζει το πρώτο μοντέλο που επιτρέπει στους χρήστες να γράφουν και να στέλνουν SMS. Η φινλανδική εταιρεία καταλαβαίνει κάτι που οι υπόλοιποι δεν βλέπουν: ότι η αληθινή δύναμη της κινητής τηλεφωνίας δεν βρίσκεται μόνο στη φωνή, αλλά στη γραφή – στον τρόπο που οι άνθρωποι μοιράζονται σκέψεις, στιγμές, συναισθήματα.
Μέσα σε λίγα χρόνια, το SMS γίνεται παγκόσμιο φαινόμενο. Δημιουργεί νέα γλώσσα, νέους κώδικες, νέες συντομογραφίες. Γίνεται εργαλείο για ερωτικές εξομολογήσεις, για πολιτική οργάνωση, για ειδοποιήσεις τράπεζας, για ραντεβού, για συγγνώμες, για «τι κάνεις;».
Το 2000 στέλνονται 17 δισεκατομμύρια SMS.
Το 2010 ο αριθμός ξεπερνά τα 6 τρισεκατομμύρια.
Μια ολόκηρη εποχή γράφει την ιστορία της μέσα σε 160 χαρακτήρες.

Από το SMS στο σήμερα — το αποτύπωμα μιας φράσης

Σήμερα ζούμε με WhatsApp, Viber, iMessage, Signal, Instagram DMs. Η γραπτή επικοινωνία έχει γίνει συνεχής, ζωντανή, multimedia. Αλλά το θεμέλιο παραμένει το ίδιο: η ανάγκη να στείλουμε ένα μήνυμα γρήγορα, άμεσα, αθόρυβα.
Το πρώτο SMS είναι η στιγμή μηδέν αυτής της κουλτούρας. Είναι το μικρό βήμα που αποδεικνύει ότι η γραφή μπορεί να ταξιδεύει ασύρματα.
Ότι οι λέξεις μπορούν να περνούν από συσκευή σε συσκευή χωρίς καλώδια. Ότι η επικοινωνία μπορεί να γίνει πιο προσωπική, πιο σύντομη, πιο στιγμιαία.
Και ίσως γι’ αυτό το «Merry Christmas» παραμένει εμβληματικό. Γιατί δεν είναι απλώς μία ευχή. Είναι η πρώτη σπίθα μιας νέας εποχής – της εποχής, στην οποία τα μηνύματα γράφουν την καθημερινότητά μας.

Και το μέλλον;

Καθώς η τεχνητή νοημοσύνη αλλάζει ξανά τον τρόπο που επικοινωνούμε, το πρώτο SMS μας θυμίζει κάτι απλό: κάθε τεχνολογική επανάσταση ξεκινά με μια λέξη, μια ανάγκη, μια δοκιμή που μοιάζει ασήμαντη. Ακόμη κι όταν γράφεται σε έναν υπολογιστή, για να εμφανιστεί σε ένα ταπεινό Orbitel, ένα απόγευμα του 1992.

Ο Ιταλός μεγάλος εφευρέτης του ασύρματου Γουλιέλμος Μαρκόνι το 1932, μιλώντας στον δημοσιογράφο Αλέκο Λιδωρίκη, στη διάρκεια επίσκεψής του στην Αθήνα, συνοδευόμενος από τη σύζυγό του είχε πει: «Δεν είμαστε πολύ μακριά από τον καιρό μίας απολύτου ραδιοτηλεγραφικής επικρατήσεως. Πολύ σύντομα δεν θα έχομε ανάγκη να δεχόμεθα τη μεσολάβηση του σταθμού του ασυρμάτου. Ο καθένας από το σπίτι του θα μπορεί να συνεννοείται με πρόσωπα που είναι πολύ μακράν, εις την άλλην άκρη του κόσμου, και αυτό ασφαλώς θα είναι ένας παράδεισος και ευκολίας και οικονομίας».

 

Κατηγορίες:
Και κάτι άλλο...

Σχετικά με την «υπερπανσέληνο» του Νοεμβρίου

| 0 ΣΧΟΛΙΑ

Όπως έχουμε ξαναγράψει, ο όρος υπερπανσέληνος δεν είναι επιστημονικός όρος. Επινοήθηκε το 1979 από τον αστρολόγο Richard Nolle, γεγονός που από μόνο του προκαλεί δυσφορία. Ο Nolle θεώρησε ότι έχουμε υπερπανσέληνο όταν τυχαίνει η Σελήνη να βρίσκεται περίπου στο 90% της πλησιέστερης απόστασής της από τη Γη.

Κατά μέσο όρο, η Σελήνη απέχει περίπου 384.000 χιλιόμετρα από τη Γη (μια απόσταση που μετράται από τα κέντρα των δύο σωμάτων). Στις 5 Νοεμβρίου η Σελήνη θα βρίσκεται σε απόσταση 356.980 χιλιομέτρων από τη Γη στην κοντινότερη απόσταση από τη Γη σε σχέση με την προηγούμενη Πανσέληνο στις 7/10/25 και τις επόμενες δύο στις 4/11/25 και 3/1/26. Αυτή η απόσταση προσεγγίζει κατά 99,7% το περίγειο – την μικρότερη απόσταση της Σελήνης από τη Γη.

Αύριο λοιπόν η Σελήνη θα βρίσκεται 27.000 χιλιόμετρα πιο κοντά από την μέση απόσταση. Μπορεί να γίνει κάτι τέτοιο αντιληπτό; Τεχνικά, ναι. Το μέγεθος της Σελήνης στον ουρανό εξαρτάται από το φυσικό της μέγεθος και την απόστασή του από τη Γη. Αυτό σημαίνει ότι θα πρέπει να φαίνεται 7-8% μεγαλύτερη στον ουρανό από τον μέσο όρο, κάτι που αρκεί για να το διακρίνει το μάτι σας. Αλλά δεν υπάρχει κάποιο μέτρο σύγκρισης – το προηγούμενο βράδυ, η Σελήνη ήταν μόνο λίγο πιο μακριά (περίπου 1.000 χιλιόμετρα), επομένως η αλλαγή από νύχτα σε νύχτα είναι μικρή και δύσκολο να διακριθεί. Ακόμη χειρότερα, συγκρίνουμε το μέγεθος χρησιμοποιώντας μόνο τη μνήμη μας, και η μνήμη είναι διαβόητα αναξιόπιστη κάτω από τέτοιες συνθήκες. Αν προσπαθήσετε να θυμηθείτε την τελευταία φορά που είδατε πανσέληνο, θα ήταν τουλάχιστον πριν από έναν περίπου μήνα, αν όχι αρκετούς μήνες πριν, κάτι που κάνει τη μνήμη ακόμα πιο θολή.

Υπενθυμίζεται ότι η πανσέληνος φαίνεται λαμπρότερη κατά περίπου 15% όταν η Σελήνη βρίσκεται στο περίγειο, σε σχέση με την πανσέληνο όταν η Σελήνη στη μέση απόστασή της από τη Γη. Αλλά ούτε αυτό γίνεται αντιληπτό. Τα μάτια μας δεν ανταποκρίνονται στο φως γραμμικά, με αποτέλεσμα μια διαφορά 15% στην ουσία να μην γίνεται αντιληπτή.

● Γιατί η Πανσέληνος της 5ης Νοεμβρίου αναφέρεται και ως Φεγγάρι του Κάστορα;
Διότι αυτή την εποχή, στην Βόρεια Αμερική οι κάστορες γίνονται ιδιαίτερα δραστήριοι στην κατασκευή των χειμερινών φραγμάτων τους και προετοιμάζονται για την έλευση του χειμώνα. Ο κάστορας είναι νυκτόβιος και εργάζεται κάτω από το φως του φεγγαριού. Την ίδια εποχή οι ινδιάνοι και αργότερα οι άποικοι έστηναν παγίδες για κάστορες πριν παγώσουν τα νερά.
● Γιατί η Πανσέληνος της 5ης Νοεμβρίου αναφέρεται και ως «πορτοκαλί υπερΠανσέληνος» ;
Επειδή θα παρατηρηθεί το γνωστό φαινόμενο της σκέδασης του φωτός από την ατμόσφαιρα της Γης, όπως συμβαίνει κάθε φορά που η Σελήνη (ή ο Ήλιος) βρίσκεται χαμηλά στον ορίζοντα. Επομένως η ονομασία πορτοκαλί, ειδικά για κάποια Πανσέληνο δεν έχει κανένα νόημα.

Αύριο, μετά τις 6 μ.μ. κοιτάξτε ανατολικά χαμηλά στον ουρανό και θα δείτε ένα γεμάτο φεγγάρι να ανέρχεται στον νυχτερινό ουρανό. Η Πανσέληνος δεν χρειάζεται το πρόθεμα υπέρ για να εντυπωσιάσει. Προκαλεί πάντα θαυμασμό και έμπνευση, είτε μπορούμε να διακρίνουμε είτε όχι τις ελάχιστες διαφορές στο μέγεθος και την λαμπρότητά της. Αρκεί να μην έχει συννεφιά και βροχές.

Η θέση της Σελήνης στον αττικό ουρανό λίγο μετά τις 6:00 μ.μ.

πηγές: αστρονομικό ημερολόγιο 2025, εκδόσεις Πλανητάριο Θεσσαλονίκη – earthsky.org 

Κατηγορίες:
Και κάτι άλλο...

Γιατί να υπάρχει το σύμπαν;

| 0 ΣΧΟΛΙΑ

«(…) Γίνεται να διερωτώμαστε για την ίδια την ύπαρξη του σύμπαντος; Να διερωτώμαστε δημόσια και να μην παρεμβαίνει αμέσως ο εσωτερικός λογοκριτής για να διαβιβάσει το ερώτημα μας στο τμήμα θεολογίας, παραδείγματος χάριν; Ή, έστω, στον τομέα μεταφυσικής – με την αριστοτελική έννοια του όρου – του τμήματος φιλοσοφίας; Στο κάτω-κάτω, αυτό έκανε πάντα και ο συγγραφέας του βιβλίου όταν τον ρωτούσαν π.χ. για το τι συνέβαινε πριν από τη Μεγάλη Έκρηξη. Έλεγε αμέσως – σχεδόν με παυλοφικό αυτοματισμό! – ότι δεν μπορεί να απαντήσει ως φυσικός, γιατί αυτό δεν είναι ερώτημα φυσικής, αφού η όποια απάντησή του δεν μπορεί να ελεγχθεί εμπειρικά. Και η φυσική είναι εμπειρική επιστήμη. Και συνέχιζε ακάθεκτος: Το πριν από το σύμπαν δεν είναι σύμπαν, και η ύπαρξη του σύμπαντος αποτελεί ιδρυτική προϋπόθεση της φυσικής. Δεχόμαστε ότι υπάρχει σύμπαν και συζητάμε μόνο ό,τι συμβαίνει μέσα σ’ αυτό. Πώς λοιπόν εκτοξεύουμε τώρα ένα ερώτημα όπως το παραπάνω; Δεν θα επιχειρήσουμε να το απαντήσουμε προτού διατυπώσουμε το ερώτημα λίγο διαφορετικά. Υπάρχει σύμπαν, σημαίνει πρώτ’ απ’ όλα ότι υπάρχει η ύλη και η ενέργεια που το αποτελούν. Στην πραγματικότητα, μπορούμε να λέμε απλώς ότι υπάρχει η ενέργεια του σύμπαντος, διότι, αν έχεις την αναγκαία ενέργεια (σε οποιαδήποτε μορφή), αυτή μπορεί πάντα να μετασχηματιστεί σε οτιδήποτε άλλο χρειάζεται – σωματίδια, φως κ.λπ. – χάρη στη νέα φυσική που γεννήθηκε από τον λαμπρό εκείνο γάμο κβαντομηχανικής και σχετικότητας. Και η οποία επιτρέπει να γίνονται όλες οι δυνατές αλληλομετατροπές ύλης και ενέργειας, αρκεί να μην παραβιάζονται οι αρχές διατήρησης και η διατήρηση της ενέργειας πρώτη απ’ όλες. Το αναδιατυπωμένο ερώτημά μας είναι λοιπόν τούτο: Γιατί να υπάρχει η ενέργεια με την οποία είναι «προικισμένο» το σύμπαν από τη γέννησή του; Γιατί αυτή είναι η «προίκα» του, θα λέγαμε λίγο χιουμοριστικά, με παλαιομοδίτικη διατύπωση. Διότι σύμπαν χωρίς ενέργεια δεν νοείται, οπότε η ερώτηση ίσως και να μην είναι μια καθαρή ταυτολογία. Θα γίνει όμως μη τετριμμένη, αν τη διατυπώσουμε πιο ειδικά ως εξής: Καλά, και πόση ακριβώς ενέργεια χρειάζεται το σύμπαν για να είναι ένα … σοβαρό σύμπαν; Ή, έστω, πόση ενέργεια ανά μονάδα όγκου, αν είναι άπειρο; Μπορεί να είναι όση λίγη θέλουμε ή όση πολλή θέλουμε;

Όμως, στην τελευταία εκδοχή του ερωτήματος – και ιδιαίτερα στο πρώτο σκέλος του -, η απάντηση ήταν πάντα ίδια με όσες είπαμε προηγουμένως. Αν το σύμπαν μας ήταν ήταν τα κβαντικά μπαλάκια του πιγκ πογκ, τι θα λέγαμε; Θα μπορούσε αυτό το σύμπαν να έχει όσο λίγη ενέργεια θέλουμε; Προφανώς όχι, θα απαντούσαμε αμέσως. Αυτό το… «επιτραπέζιο σύμπαν(!)» όχι μόνο δεν μπορεί να έχει μηδενική ενέργεια, όπως το κλασικό αδέλφι του, αλλά υποχρεούται να έχει τουλάχιστον όση του επιβάλλει η αρχή της αβεβαιότητας. Θα μπορούσε να έχει περισσότερη; Βεβαίως θα μπορούσε, όπως μπορεί και ένα άτομο. Για το οποίο ξέρουμε ότι, εκτός από τη θεμελιώδη του κατάσταση – δηλαδή την κατάσταση ελάχιστης ενέργειας – μπορεί να βρίσκεται και σε μια διεγερμένη κατάσταση με μεγαλύτερη ενέργεια από την ελάχιστη. Και δεν υπάρχει αμφιβολία ότι η πιο ενδιαφέρουσα κατάσταση του είναι σίγουρα η θεμελιώδης. Όχι μόνο γιατί με αυτήν συμμετέχει στους χημικούς δεσμούς, αλλά κυρίως διότι είναι η απλούστερη από όλες. Έχει όλες τις μαθηματικές συμμετρίες του προβλήματος. Θυμηθείτε εκείνο το υπέροχο σφαιρικό μπαλάκι στο ισόγειο!

Γιατί λοιπόν να μην υποθέσουμε ότι και το ίδιο το σύμπαν βρίσκεται στην κατάσταση της ελάχιστης δυνατής ενέργειας που επιτρέπουν οι κβαντικοί νόμοι; Δηλαδή στη θεμελιώδη του κατάσταση; Τίποτα περισσότερο από όσο είναι υποχρεωτικό. Και αυτή είναι πράγματι η υπόθεση που κάνουμε σήμερα. Το σύμπαν βρίσκεται στην κατάσταση ελάχιστης δυνατής ενέργειας. Η αρχή της οικονομίας της φύσης στη δικαιότερη εφαρμογή της. Το κομψό και ολιγαρκές σύμπαν: Τίποτα το περιττό. Το σύμπαν γεννήθηκε έχοντας όση ενέργεια δεν μπορούσε παρά να έχει! Δεν χρωστάει τίποτα σε κανέναν. Την ενέργεια που έχει του την έδωσε η αρχή της αβεβαιότητας. Αν είναι ένα κβαντικό σύστημα – δηλαδή ένα σύμπαν που διέπεται από τους κβαντικούς νόμους -, τότε όλα τα υπόλοιπα ήταν υποχρεωτικά. Από την ύπαρξη της αρχικής του ενέργειας μέχρι τις ανομοιομορφίες στην κατανομή της που πυροδότησαν την εξέλιξη του έως τη μορφή που σήμερα γνωρίζουμε.

Η αρχή της αβεβαιότητας- Το φάντασμα της όπερας, όπως την είπαμε – είναι λοιπόν ο μυστικός συνθέτης – και μαέστρος ταυτόχρονα – όλης εκείνης της θαυμαστής αλληλουχίας κοσμικών γεγονότων που επέτρεψαν στο σύμπαν να φτάσει ως την αυτογνωσία. Ώστε να μπορούν κάποτε οι εμείς σήμερα εδώ- και ποιος ξέρει πόσοι άλλοι στους κατάλληλους πλανήτες – να διηγηθούμε την ιστορία του: και τη δική τους.

Η αλληγορία του φαντάσματος της όπερας, για τον ρόλο της αρχής της αβεβαιότητας στο σύμπαν, δεν είναι τυχαία. Στο πασίγνωστο μιούζικαλ- ένα από τα δημοφιλέστερα στην ιστορία του είδους -, το φάντασμα είναι ένας ιδιοφυής συνθέτης με παραμορφωμένο πρόσωπο, ο οποίος διευθύνει τις παραστάσεις από το σκοτεινό υπόγειο της Όπερας του Παρισιού. Οι θεατές απολαμβάνουν τις δημιουργίες του, το πρόσωπό του όμως αρνούνται να το αντικρίσουν· το αποστρέφονται.

Στο υπόγειο – στο έγκατα της ύλης – είναι επίσης εγκατεστημένο και το φάντασμα της αρχής της αβεβαιότητας, ο θεμελιώδης νόμος που κυβερνά. Εκεί γράφεται η μουσική και από εκεί «διευθύνονται» όλα όσα συμβαίνουν επί σκηνής. Στο θέατρο του δικού μας «χειροπιαστού» μακρόκοσμου· του δικού μας κλασικού κόσμου.

Και όπως συμβαίνει πάντα, όταν πρόκειται για αρχέγονες δημιουργικές δυνάμεις, τα φαντάσματα δεν έχουν… αγγελικό πρόσωπο. Το πρόσωπο της επιστήμης που μας αποκάλυψε η αρχή της αβεβαιότητας – το πρόσωπο της κβαντομηχανικής – δεν είναι λιγότερο εκφοβιστικό από εκείνο του ιδιοφυούς συνθέτη στο υπόγειο. Αντίθετα – με εξαίρεση, ίσως, τις μαύρες τρύπες – , είναι ό,τι πιο παράξενο και συχνά αλλόκοτο χρειάστηκε να διαχειριστεί μέχρι τώρα το ανθρώπινο μυαλό.

Με αυτό το «εκφοβιστικό» πρόσωπο των κβαντικών νόμων – το πρόσωπο του φαντάσματος – προσπαθήσαμε να συμφιλιώσουμε τους αναγνώστες του βιβλίου σε όλη τη κοινή μας πορεία μέχρι εδώ. Ζητώντας τους μόνο ένα πράγμα: Να αφήσουν για λίγο τις προκαταλήψεις τους απέναντι στο πρόσωπο του συνθέτη – απέναντι στις παράξενες νέες ιδέες που φέρνει μαζί του – και να απολαύσουν τη μουσική. Την εξήγηση του κόσμου. Την παράσταση που μόλις τελείωσε: τη Συμφωνία της Ζωής.

Ας αφεθούμε να ακούσουμε τη μουσική λοιπόν· τη μουσική του κόσμου.»

απόσπασμα από το βιβλίο του  Στέφανου Τραχανά με τίτλο «Ο ΒΟΜΒΙΣΤΗΣ ΚΑΙ Ο ΣΤΡΑΤΗΓΟΣ, Ιστορώντας την κβαντική επανάσταση, 1900-2025» από τις Πανεπιστημιακές Εκδόσεις Κρήτης. 
(Δείτε επίσης τo βίντεο και τις διαφάνειες μιας παλαιότερης διάλεξης του Στέφανου Τραχανά με τίτλο «Γιατί υπάρχει σύμπαν; Ένα προκλητικό ερώτημα» . Πατήστε ΕΔΩ:http://www.blod.gr/lectures/Pages/viewlecture.aspx?LectureID=4223#)

Στις 8 Νοεμβρίου 2025 και ώρα 18:30 στο Γαλλικό Ινστιτούτο (Auditorium Théo Angelopoulos) θα πραγματοποιηθεί η τιμητική εκδήλωση «Στέφανος Τραχανάς: Ο μαθητής και ο δάσκαλος». Είσοδος ελεύθερη. Η ομιλία του Στέφανου Τραχανά θα έχει τίτλο: «Στον δρόμο τον λιγότερο περπατημένο» (https://cup.gr/ekdiloseis/timitiki-ekdilosi/ – www.ifg.gr/events)

ΠΗΓΗ

Κατηγορίες:
Και κάτι άλλο...

Ανίχνευσαν οινόπνευμα και ξύδι σε γειτονικό γαλαξία

| 0 ΣΧΟΛΙΑ
Ολόκληρος ο γαλαξίας φαίνεται δεξιά στο πάνω ένθετο. Η κύρια εικόνα είναι η μεγέθυνση της περιοχής σχηματισμού άστρων στο Μεγάλο Νέφος του Μαγγελάνου, που φιλοξενεί το πρωτοάστρο ST6. Εκεί ανιχνεύθηκαν πολύπλοκα οργανικά μόρια.

Οι αστρονόμοι μελετώντας τον πρωτοαστέρα ST6 στο Μεγάλο Νέφος του Μαγγελάνου με τα ειδικά όργανα του διαστημικού τηλεσκοπίου James Webb, ανίχνευσαν την ύπαρξη πολύπλοκων οργανικών μορίων όπως: μεθανόλη (CH3OH), ακεταλδεύδη (CH3CHO), οινόπνευμα ή αιθανόλη (CH3CH2OH), μυρμηκικός μεθυλεστέρας  (HCOOCH3), και ξύδι ή οξικό οξύ (CH3COOH). Εκτός από την μεθανόλη, για τις υπόλοιπες οργανικές ενώσεις είναι η πρώτη αναμφισβήτητη ανίχνευσή τους σε μορφή πάγου εκτός του Γαλαξία μας και σε περιβάλλον χαμηλής μεταλλικότητας. Το φάσμα του ST6 είναι επίσης πλούσιο σε απλές χημικές ενώσεις σε μορφή πάγου: νερό (H2O), διοξείδιο του άνθρακα (CO2), μεθάνιο (CH4), διοξείδιο του θείου (SO2), μυρμηκικό οξύ (HCOOH), αμμωνία (NH3) και ιόντα αμμωνίου NH4+.

Η ανακάλυψη αυτή θα μπορούσε να αναδιαμορφώσει την κατανόησή μας για το πώς τα χημικά συστατικά που σχετίζονται με τη ζωή εξαπλώθηκαν σε όλο το σύμπαν. Παρουσιάζεται αναλυτικά στην εργασία που δημοσιεύτηκε στο Astrophysical Journal Letters με τίτλο: Protostars at Subsolar Metallicity: First Detection of Large Solid-state Complex Organic Molecules in the Large Magellanic Cloud.

Το να βρεθούν αυτές οι πολύπλοκες οργανικές ενώσεις στο πιο παρθένο περιβάλλον του γαλαξία του Μεγάλου Νέφους του Μαγγελάνου μας δείχνει ότι η ζωή μπορεί να ξεκίνησε σε άλλους γαλαξίες πολύ νωρίτερα από ό,τι στη Γη.

ΠΗΓΗ

Κατηγορίες:
Και κάτι άλλο...

Η ισχυρότερη ένδειξη ότι ο Άρης φιλοξενούσε ζωή στο παρελθόν

| 0 ΣΧΟΛΙΑ

Κατά την είσοδό του στην Κοιλάδα Neretva, στη δυτική άκρη του κρατήρα Jezero, το Perseverance διερεύνησε διακριτές εμφανίσεις ιλύολιθων (πετρώματα λάσπης) και συσσωματωμάτων στην περιοχή Bright Angel.

Στην εργασία των ερευνητών Hurowitz et al που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Nature με τίτλο «Redox-driven mineral and organic associations in Jezero Crater, Mars» , αναφέρεται μια λεπτομερής γεωλογική, πετρογραφική και γεωχημική έρευνα αυτών των πετρωμάτων, που δείχνει ότι οι λασπόλιθοι του δείγματος Sapphire Canyon (από τον σχηματισμό Bright Angel) εκτός από ίχνη οργανικών ενώσεων, περιέχουν οζίδια κλίμακας υποχιλιοστού και ζώνες όπου πραγματοποιήθηκαν χημικές αντιδράσεις σε κλίμακα χιλιοστού εμπλουτισμένες με ορυκτά από ένυδρα φωσφορικά άλατα του σιδήρου και θειούχο σίδηρο. Φαίνεται πως μετά την εναπόθεση των ιζημάτων υπήρξαν χημικές αντιδράσεις οξείδοαναγωγής μεταξύ οργανικής ύλης και χημικών στοιχείων (σίδηρος, θείο, φώσφορος). Η ύπαρξη τέτοιων χημικών διεργασιών σε χαμηλές θερμοκρασίες, σε υδάτινο περιβάλλον, μπορεί να σχετίζονται με την παρουσία μικροβιακής ζωής, οπότε αυτά τα ευρήματα είναι πιθανές βιοϋπογραφές.

H κοιλάδα Neretva Vallis στον Άρη, όπου το Perseverance Mars της NASA συνέλλεξε και διερεύνησε το δείγμα «Sapphire Canyon» από τον βράχο «Cheyava Falls» στην περιοχή «Bright Angel» !

Η ανακάλυψη δείχνει ότι η περιοχή Bright Angel είχε νερό και χημικές συνθήκες κατάλληλες για ζωή. Πρόκειται για την ισχυρότερη ένδειξη μέχρι σήμερα ότι ο Άρης φιλοξενούσε κάποια μορφή μικροβιακής ζωής στο παρελθόν, αλλά προφανώς ΔΕΝ αποδεικνύει ότι υπήρξε ζωή στον Άρη.

Επτά σημεία αναφοράς, που δείχνουν τα διάφορα στάδια στην αναζήτηση αποδείξεων εξωγήινης ζωής. 

Το Perseverance θα συνεχίσει να συλλέγει δείγματα στην κοιλάδα Neretva Vallis καθώς επίσης αναμένεται (;) μια μελλοντική αποστολή της NASA για την επιστροφή των δειγμάτων που συλλέχθηκαν ώστε να μελετηθούν λεπτομερώς στη Γη.

πηγή: https://www.nasa.gov/news-release/nasa-says-mars-rover-discovered-potential-biosignature-last-year/

Κατηγορίες:
Και κάτι άλλο...

Ποιό είναι το μικρότερο σωματίδιο στο σύμπαν;

| 0 ΣΧΟΛΙΑ

Τα πρωτόνια και τα νετρόνια που συμμετέχουν στον σχηματισμό των πυρήνων των ατόμων, τα φωτόνια που αντιλαμβανόμαστε ως φως και τα ηλεκτρόνια που δημιουργούν την ροή του ηλεκτρικού ρεύματος, είναι πολύ μικροσκοπικά σωματίδια. Έτσι, παρότι αποτελούν την βάση της καθημερινής μας πραγματικότητας, τείνουν να διαφεύγουν της αντίληψής μας – και της κατανόησής μας.

Στο σχολείο, συνήθως μας διδάσκουν να φανταζόμαστε τα σωματίδια ως μικροσκοπικές, πολύχρωμες σφαίρες, σαν να ήταν στερεά αντικείμενα που με έναν «χάρακα» θα μπορούσαμε να προσδιορίσουμε τις διαστάσεις τους όπως θα κάναμε για οποιοδήποτε άλλο φυσικό αντικείμενο στον κόσμο. Αλλά τα υποατομικά σωματίδια δεν μοιάζουν καθόλου με κάτι τέτοιο. Κι ενώ, για τα μεγαλύτερα σωματίδια όπως τα πρωτόνια και τα νετρόνια, υπάρχουν τρόποι για να μετρήσουμε το «μέγεθός» τους με μια πολύ γενική έννοια, για εκείνα που είναι μικρότερα και φαινομενικά πιο «θεμελιώδη», τα επονομαζόμενα στοιχειώδη σωματίδια, η ίδια η έννοια του μεγέθους είναι τόσο ασαφής που καθίσταται σχεδόν άνευ νοήματος.

διαβάστε σχετικά: Τι είναι ένα στοιχειώδες σωματίδιο;

Τι μπορούμε λοιπόν να απαντήσουμε στην εύλογη ερώτηση «Ποιο είναι το μικρότερο σωματίδιο στο σύμπαν;»

Υπάρχουν πολλές έννοιες για τη λέξη «μικρό». Για παράδειγμα, θα μπορούσαμε να πούμε ότι μια μπάλα από βαμβάκι είναι «μικρή» επειδή είναι πολύ ελαφριά. Ή να πούμε ότι μια μικροσκοπική μεταλλική μπάλα είναι «μικρή» επειδή η ακτίνα της είναι πολύ μικρή, αλλά θα ζύγιζε πολύ περισσότερο από τη μπάλα από βαμβάκι.

Υπάρχει διαφορά μεταξύ ενός σωματιδίου που είναι «μικρότερο» σε μάζα και ενός σωματιδίου που είναι «μικρότερο» σε διάμετρο. Υπάρχει επίσης και μια άλλη σημαντική διαφορά που πρέπει να ληφθεί υπόψη. Μια λειτουργική διάκριση μεταξύ δύο διαφορετικών κατηγοριών σωματιδίων: φερμιόνια ή σωματίδια «ύλης» όπως τα πρωτόνια ή ηλεκτρόνια που αποτελούν τα πάντα στο σύμπαν και μποζόνια ή σωματίδια «φορείς» δυνάμεων, όπως τα φωτόνια που μεταφέρουν την ηλεκτρομαγνητική αλληλεπίδραση μεταξύ των φερμιονίων.

Και η πιο βασική διάκριση: υπάρχει η κατηγορία των λεγόμενων στοιχειωδών σωματιδίων, τα οποία «χτίζουν» όλα τα υπόλοιπα σωματίδια. Είτε πρόκειται για φερμιόνιο είτε για μποζόνιο, οι φυσικοί θεωρούν ένα σωματίδιο «στοιχειώδες» εφόσον δεν μπορεί να διασπαστεί περαιτέρω με οποιαδήποτε διαθέσιμη τεχνολογία. Υπό αυτή την έννοια, ορισμένα σχετικά γνωστά σωματίδια, όπως τα πρωτόνια και τα νετρόνια, δεν είναι στοιχειώδη σωματίδια. Αν δώσετε την κατάλληλη «σφαλιάρα» σε ένα πρωτόνιο θα διασπαστεί σε κουάρκ, τα οποία θεωρούνται στοιχειώδη σωματίδια.

Έτσι, όσον αφορά το φυσικό μέγεθος, πιθανότατα θα σκεφτόσασταν ότι τα στοιχειώδη σωματίδια θα ήταν «μικρότερα» από τα μη στοιχειώδη. Αλλά εκεί είναι που τα πράγματα γίνονται πραγματικά περίπλοκα. Σύμφωνα με το Καθιερωμένο Πρότυπο της σωματιδιακής φυσικής, το οποίο ενσωματώνει όλα τα γνωστά σωματίδια και τις δυνάμεις, εκτός από την βαρύτητα, επιτυγχάνοντας εξωφρενικά ακριβείς φυσικές προβλέψεις, τα στοιχειώδη σωματίδια δεν έχουν κανένα μέγεθος. Δηλαδή, το να ρωτάμε αν το ένα είναι μεγαλύτερο ή μικρότερο από το άλλο είναι μια ανόητη ερώτηση, παρόμοια με το να αναρωτιόμαστε τι είναι βόρεια του βορείου πόλου ή να προσπαθούμε να διαιρέσουμε με το μηδέν.

Τα στοιχειώδη σωματίδια είναι Ευκλείδεια σημεία. Δεν είναι ούτε καν μονοδιάστατα. Τα θεωρούμε ως σημεία [μηδενικής διάστασης] που δεν έχουν καθορισμένη θέση. Έτσι, αντί να σκεφτόμαστε τα ηλεκτρόνια ως μικρές μπάλες που περιφέρονται γύρω από έναν ατομικό πυρήνα, στην πραγματικότητα, θα πρέπει να τα σκεφτόμαστε ως ένα νέφος [πιθανοτήτων].

Όλα τα στοιχειώδη σωματίδια φαίνεται να είναι έτσι, χωρίς να δείχνουν σημάδια βαθύτερης εσωτερικής δομής. Συνεχίζουμε να δοκιμάζουμε για να δούμε αν υπάρχει κάποια χωρική έκταση που να σχετίζεται με αυτά, αλλά δεν βλέπουμε καμία ένδειξη ότι υπάρχει κάτι μέσα σε αυτά τα σωματίδια.

Οι φυσικοί αρέσκονται να παρακάμπτουν αυτήν την αβεβαιότητα κάνοντας κάποιους αντίστροφους υπολογισμούς χρησιμοποιώντας την περίφημη εξίσωση του Albert Einstein E = mc2, η οποία ποσοτικοποιεί την ισοδυναμία μεταξύ ενέργειας και μάζας. Συγκεκριμένα, τέτοιοι υπολογισμοί συνήθως περιλαμβάνουν το ηλεκτρονιοβόλτ (eV). Χρησιμοποιώντας την εξίσωση του Einstein βρίσκουμε ότι το ηλεκτρόνιο ζυγίζει ουσιαστικά περίπου 0,51 MeV/c2 – δηλαδή, περίπου 9,109×10–31 kg. Σε σύγκριση, το «ελαφρύτερο» κουάρκ, το πάνω κουάρκ, έχει τετραπλάσια και πλέον μάζα, ζυγίζοντας περίπου 2,14 MeV/c2.

Όσο μικρές κι αν είναι αυτές οι τιμές, εξακολουθούν να είναι πολύ μεγαλύτερες από το «μηδέν», που είναι η μάζα κάποιων άλλων σωματιδίων. Αυτά τα λεγόμενα άμαζα σωματίδια είναι αναμφισβήτητα οι καλύτεροι υποψήφιοι και για τα «μικρότερα» σωματίδια.

Μία Ερώτηση, Πολλές Απαντήσεις

Αν μιλάμε για μποζόνια ή τα σωματίδια-φορείς δυνάμεων, ο σαφής νικητής του ανταγωνισμού για το «μικρότερο σωματίδιο του σύμπαντος» θα ήταν το άμαζο φωτόνιο. (Τα γλοιόνια – μποζόνια που συνδέουν τα κουάρκ μεταξύ τους- θεωρούνται επίσης άμαζα, αλλά είναι πολύ πιο δύσκολο να μελετηθούν επειδή συνήθως παγιδεύονται μέσα σε πρωτόνια και νετρόνια).
Αν μιλάμε για φερμιόνια, τα σωματίδια που είναι τα δομικά στοιχεία της ύλης – μια λογική εικασία για το μικρότερο σωματίδιο του σύμπαντος θα ήταν το νετρίνο. Αυτή είναι μια «εικασία» επειδή δεν γνωρίζουμε ακόμα την ακριβή μάζα του νετρίνο με βεβαιότητα, αν και είμαστε σίγουροι ότι δεν είναι μηδέν. Για να πάρουμε μια ιδέα για την μάζα του νετρίνο, πιθανότατα ζυγίζει περίπου 0,45 eV/c2 – λιγότερο από το ένα εκατομμυριοστό της μάζας ενός ηλεκτρονίου!

Αλλά και πάλι, αυτή είναι μόνο μια προσέγγιση που οι φυσικοί τείνουν να χρησιμοποιούν όταν εξετάζουν το μέγεθος ενός σωματιδίου. Όπως συμβαίνει σε πολλά είδη επιστημονικής έρευνας, η απάντηση που παίρνουμε εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από το πώς ακριβώς θέτουμε το ερώτημα.

διαβάστε περισσότερα: https://www.scientificamerican.com/article/whats-the-smallest-particle-in-the-universe/

Κατηγορίες:
Και κάτι άλλο...

Μπορεί να παρατηρηθεί η έκρηξη μιας μαύρης τρύπας;

| 0 ΣΧΟΛΙΑ

Σύμφωνα με τη θεωρία οι μαύρες τρύπες εξατμίζονται εκπέμποντας ακτινοβολία Hawking – φωτόνια και διάφορα υποατομικά σωματίδια – πέρα ​​από τους ορίζοντες γεγονότων τους. Η χαρακτηριστική θερμοκρασία αυτής της εκπομπής, και ο ρυθμός εξάτμισης, είναι αντιστρόφως ανάλογη με τη μάζα της μαύρης τρύπας. Όταν η μάζα μειώνεται στο μηδέν, ακολουθεί ένα εκρηκτικό φινάλε. Η διαδικασία είναι τόσο αργή που οι ελαφριές μαύρες τρύπες που δημιουργήθηκαν στο αρχέγονο σύμπαν θα μπορούσαν τώρα να εισέρχονται στις τελικές τους φάσεις.

Τα τωρινά τηλεσκόπια ακτίνων γάμμα θα πρέπει να είναι σε θέση να εντοπίσουν κάποια από αυτές τις εκρηκτικές αρχέγονες μαύρες τρύπες, εφόσον βρίσκονται σε απόσταση περίπου 0,3 ετών φωτός. Αλλά λόγω της υποτιθέμενης σπανιότητας των μαύρων τρυπών, τα ανιχνεύσιμα γεγονότα θα πρέπει να συμβαίνουν μόνο μία φορά κάθε εκατό χιλιάδες χρόνια περίπου. Ο Michael Baker και οι συνεργάτες του στο πανεπιστήμιο της Μασαχουσέτης Amherst έχουν προτείνει ότι ορισμένες θεωρίες πέραν του καθιερωμένου προτύπου, αν είναι σωστές, θα μπορούσαν να δημιουργήσουν έναν πολύ μεγαλύτερο πληθυσμό τέτοιων μαύρων τρυπών. Έτσι, υπάρχει πιθανότητα έως και 90% να παρατηρηθεί μια εκρηκτική μαύρη τρύπα τα επόμενα δέκα χρόνια.

Ο αριθμός των εκρήξεων που θα πρέπει να περιμένουμε να δούμε εξαρτάται από το μέγεθος του αρχέγονου πληθυσμού των μαύρων τρυπών, το οποίο δεν μπορεί να υπερβεί το επίπεδο που συνάγεται από το υπόβαθρο. Ο Baker και οι συνεργάτες του υπολόγισαν ότι η ύπαρξη των λεγόμενων σωματιδίων σκοτεινού τομέα, ανάλογα με τα συμβατικά φωτόνια και ηλεκτρόνια, θα μπορούσε να σημαίνει ότι περισσότερες μαύρες τρύπες μπορούν να ταιριάξουν μέασα στα όρια των παρατηρησιακών περιορισμών. Χρησιμοποιώντας ένα απλό μοντέλο σκοτεινής κβαντικής ηλεκτροδυναμικής, υπέθεσαν ότι οι μαύρες τρύπες αποκτούν ένα σκοτεινό ηλεκτρικό φορτίο αμέσως μετά τον σχηματισμό τους. Αυτό το φορτίο καταστέλλει την εκπομπή Hawking, ελαχιστοποιώντας τη συμβολή τους στο υπόβαθρο ακτίνων γάμμα. Επίσης, παρατείνει τη διάρκεια ζωής των μικρών μαύρων τρυπών που διαφορετικά θα είχαν εκραγεί μέχρι τώρα.

Επομένως, οι αρχέγονες μαύρες τρύπες θα μπορούσαν να σταθεροποιηθούν από μια σκοτεινή “ηλεκτρομαγνητική” αλληλεπίδραση και να καθυστερήσουν το βίαιο τέλος τους μέχρι την σημερινή εποχή, αυξάνοντας την πιθανότητα ανίχνευσης ενός τέτοιου γεγονότος. Η παρατήρηση μιας εκρηκτικής μαύρης τρύπας θα έδινε την πρώτη άμεση απόδειξη αρχέγονων μαύρων τρυπών, την πρώτη άμεση απόδειξη της ακτινοβολίας Hawking και αξιόπιστες πληροφορίες για τα σωματίδια που υπάρχουν στη φύση. 

Πηγές:
1. Dark Charge Could Make Exploding Black Holes More Common- 
https://physics.aps.org/articles/v18/s112
2. Could We Observe an Exploding Black Hole in the Near Future? https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/nwgd-g3zl

Κατηγορίες:
Και κάτι άλλο...
web design by