Διονύσης Σιμόπουλος (2 άρθρα)

Διονύσης Σιμόπουλος: Οι μαύρες τρύπες και τα είδη τους

| 0 ΣΧΟΛΙΑ

ΔΙΟΝΥΣΗΣ Π. ΣΙΜΟΠΟΥΛΟΣ*

Εχουν περάσει ακριβώς πέντε χρόνια από τον πρώτο εντοπισμό βαρυτικών κυμάτων από τα αμερικανικά ερευνητικά εργαστήρια LIGO, που απέδειξαν έμπρακτα, για ακόμη μία φορά, ότι η γενική θεωρία της σχετικότητας του Αλβέρτου Αϊνστάιν ήταν πέρα για πέρα σωστή. Η αυριανή αυτή επέτειος συμπληρώθηκε μάλιστα στις αρχές του μήνα με την ανακοίνωση του εντοπισμού βαρυτικών κυμάτων από τη συγχώνευση ενός ασυνήθιστου ζεύγους μαύρων τρυπών (Μ.Τ.) που είχαν μάζα 66 και 85 φορές τη μάζα του Ηλιου. Το γεγονός αυτό, που συνέβη σε απόσταση 7 δισεκατομμυρίων ετών φωτός, παρατηρήθηκε στις 21 Μαΐου 2019 και είχε ως αποτέλεσμα τη δημιουργία μιας Μ.Τ. με μάζα 142 φορές τη μάζα του Ηλιου, ενώ περίπου 8 ηλιακές μάζες μετατράπηκαν σε τεράστιες ποσότητες ενέργειας ίσης με την ενέργεια που εκπέμπουν όλοι οι γαλαξίες του σύμπαντος.

Το γεγονός μάλιστα αυτό θεωρείται εξίσου σημαντικό με την ανακάλυψη της πρώτης συγχώνευσης δύο Μ.Τ. στις 15 Σεπτεμβρίου του 2015 αλλά και της συγχώνευσης δύο άστρων νετρονίων στις 17 Αυγούστου του 2017. Κι αυτό, γιατί η μία τουλάχιστον από τις δύο Μ.Τ. είναι η μεγαλύτερη «αστρικού τύπου» που έχει εντοπιστεί μέχρι τώρα, αν και οι τρέχουσες θεωρίες μάς λένε ότι δεν είναι δυνατόν να δημιουργηθούν αστρικές Μ.Τ. με μάζα μεταξύ 65 και 120 φορές τη μάζα του Ηλιου.

H πρώτη εκείνη ανίχνευση των βαρυτικών κυμάτων του LIGO το 2015 απέδειξε, μεταξύ άλλων, ότι οι μαύρες τρύπες δεν είναι απλώς και μόνο μαθηματικά δημιουργήματα της θεωρίας του Αϊνστάιν αλλά υπάρχουν πράγματι στο σύμπαν, ακόμη και σε διπλά συστήματα τέτοιων αντικειμένων.

Μέχρι τότε δεν είχαμε ποτέ μια τόσο άμεση πληροφόρηση που να προέρχεται από τις ίδιες τις μαύρες τρύπες, αν και είχαμε φυσικά ενδείξεις για την ύπαρξή τους και από άλλες πηγές.

Με βάση λοιπόν τις μέχρι τώρα γνώσεις μας, έχουμε ταξινομήσει τις Μ.Τ. σε τρία είδη. Οι λεγόμενες «κανονικές» μαύρες τρύπες προέρχονται από τις αστρικές εκρήξεις σουπερνόβα και έχουν μάζα μέχρι περίπου 60 φορές τη μάζα του Ηλιου. Αντίθετα, οι «μικρομεσαίες» Μ.Τ. περιλαμβάνουν μάζες από 100 μέχρι και 100.000 φορές τη μάζα του Ηλιου. Τον Μάιο του 2007, για παράδειγμα, ανακοινώθηκε η ανακάλυψη μιας «μεσαίου μεγέθους» Μ.Τ. με μάζα 20.000 φορές τη μάζα του Ηλιου, που εντοπίστηκε σε απόσταση 2,3 εκατομμυρίων ετών φωτός από τη Γη στη γειτονιά του γαλαξία της Ανδρομέδας, στο εσωτερικό του σφαιρωτού σμήνους G1, το οποίο μάλιστα πιο πρόσφατες μελέτες εκτιμούν ότι δεν είναι απλώς ένα σφαιρωτό σμήνος αλλά μια συλλογή συγχωνευμένων πυρήνων από νάνους γαλαξίες.

Στο άλλο πάλι άκρο των μεγεθών, τα τελευταία χρόνια έχουμε εντοπίσει στο κέντρο των γαλαξιών «σούπερ» μαύρες τρύπες που περιέχουν τη μάζα εκατομμυρίων ή και δισεκατομμυρίων ήλιων, σε έναν χώρο που δεν υπερβαίνει τη διάμετρο του ηλιακού μας συστήματος. Μια τέτοια τερατώδης Μ.Τ. έχει τη φωλιά της στο κέντρο του γαλαξία μας προς την κατεύθυνση του αστερισμού του Τοξότη και σε απόσταση 27.000 ετών φωτός στο κέντρο του γαλαξία μας. Η γιγάντια αυτή Μ.Τ. περιβάλλεται από έναν φωτεινό δίσκο αστροϋλικών που καταβροχθίζει κυριολεκτικά ένα προς ένα τα άστρα του γαλαξιακού μας πυρήνα καθώς αυτά εξελίσσονται και πέφτουν προς το κέντρο.

Και βέβαια, εκτός από άστρα, το αδηφάγο αυτό τέρας εξαφανίζει και οτιδήποτε άλλο τολμήσει να το πλησιάσει, με αποτέλεσμα τη συνεχή του επέκταση. Υπολογίζεται δηλαδή ότι υλικά μιας ηλιακής μάζας παρασύρονται κάθε 1.000 χρόνια από τις βαρυτικές δυνάμεις που επικρατούν στο γαλαξιακό κέντρο, που σημαίνει ότι η δραστηριότητα αυτή συνεχίζεται εδώ και αρκετά δισεκατομμύρια χρόνια, με αποτέλεσμα την ύπαρξη μιας τεράστιας Μ.Τ. με διάμετρο δεκάδων εκατομμυρίων χιλιομέτρων και μάζα τεσσάρων εκατομμυρίων ήλιων.

Παρόμοιες με τη δική μας, γιγάντιες Μ.Τ. υπάρχουν και στα κέντρα των περισσοτέρων γαλαξιών, ενώ μόλις πριν από περίπου ένα χρόνο φωτογραφήθηκε και η σκιά μιας Μ.Τ. στην καρδιά του γιγάντιου ελλειπτικού γαλαξία Μ-87. Η γιγάντια αυτή μαύρη τρύπα του M-87 έχει 6,5 δισεκατομμύρια φορές τη μάζα του Ηλιου και διάμετρο που φτάνει τα 100 δισεκατομμύρια χιλιόμετρα, 22 δηλαδή φορές την απόσταση του πλανήτη Ποσειδώνα από τον Ηλιο. Η καταπληκτική φωτογράφηση έγινε πραγματικότητα από τη συνδυασμένη λειτουργία ραδιοτηλεσκοπίων σε οκτώ διαφορετικές περιοχές της Γης, τα οποία βρίσκονται στην Ανταρκτική, στη Χιλή, στο Μεξικό, στη Χαβάη, στην Αριζόνα και στην Ισπανία, και τα οποία είχαν συνδεθεί συμβολομετρικά μεταξύ τους δημιουργώντας έτσι ένα τηλεσκόπιο με το μέγεθος του πλανήτη μας. Στην επίπονη αυτή διαδικασία φωτογράφησης έλαβαν μέρος 347 ερευνητές από 60 πανεπιστήμια και ερευνητικά εργαστήρια σε 20 διαφορετικές χώρες, μεταξύ των οποίων κομβικό ρόλο έπαιξε κι ένας Ελληνας αστροφυσικός, ο καθηγητής του Πανεπιστημίου της Αριζόνας Δημήτρης Ψάλτης.

* Ο κ. Διονύσης Π. Σιμόπουλος είναι επίτιμος διευθυντής του Ευγενιδείου Πλανηταρίου.

Πηγή

Κατηγορίες:
Φυσική & Φιλοσοφία

Δ. Σιμόπουλος: Η επιστήμη του σήμερα είναι η λύση του αύριο

| 0 ΣΧΟΛΙΑ

Όσα σήµερα µελετώνται και παρουσιάζονται ως εξελίξεις, στο µέλλον θα αποτελούν κοινό τόπο και απαντήσεις σε µεγάλα ερωτήµατα.

του Διονύση Π. Σιµόπουλου*

Tο όνοµα του ακαδηµαϊκού Σταµάτη Κριµιζή είναι άρρηκτα συνδεδεµένο µε τα πιο σηµαντικά διαστηµικά προγράµµατα της NASA αφού επί πέντε σχεδόν δεκαετίες, ως διευθυντής του Εργαστηρίου Εφαρµοσµένης Φυσικής στο Πανεπιστήµιο Johns Hopkins, διηύθυνε τις δραστηριότητες 600 επιστηµόνων, µηχανικών και υποστηρικτικού προσωπικού για τον σχεδιασµό, την κατασκευή, τις δοκιµές, την εκτόξευση και την παρακολούθηση 63 διαστηµικών αποστολών και 175 επιστηµονικών οργάνων που έκαναν µετρήσεις διαπλανητικών αποστολών της NASA.

Πρόκειται για τον µοναδικό επιστήµονα στον κόσµο που επισκέφθηκε όλους τους πλανήτες του ηλιακού µας συστήµατος. Γι’ αυτό δεν είναι καθόλου παράξενο που επελέγη ως ο πρώτος πρόεδρος του νεοσύστατου Ελληνικού Διαστηµικού Οργανισµού (σ.σ. ωστόσο ο κ. Κριμιζής έχει υποβάλλει παραίτηση από τη θέση), µε απόφαση να καταστήσει την υπηρεσία αυτή πρότυπο οργανισµού, που θα βασίζεται στις αρχές της «αξιοκρατίας, της διαφάνειας, της αξιολόγησης, της αποτελεσµατικότητας και του ήθους».

Εκτός, όµως, των επιστηµονικών του δραστηριοτήτων, σηµαντική είναι επίσης και η προσπάθεια του κ. Κριµιζή να διαδώσει στο ευρύτερο κοινό της χώρας µας την ανάγκη κατανόησης των τρόπων µε τους οποίους η σύγχρονη επιστήµη εξερευνά τη φύση. Κι αυτό γιατί στην εποχή µας, που οι πολίτες αντιµετωπίζουν κρίσιµες επιλογές σε θέµατα που έχουν επιστηµονική και τεχνολογική βάση, είναι απαραίτητο η επιστηµονική µεθοδολογία να γίνει κατανοητή ευρύτερα. Η εξάρτηση, άλλωστε, της ανθρωπότητας από την υπεύθυνη χρήση της επιστήµης και της τεχνολογίας αυξάνεται καθηµερινά, ενώ η ανάγκη για µια πλατύτερη διάχυση της γνώσης θα αυξηθεί ακόµη περισσότερο στο άµεσο µέλλον. Ως άτοµα και ως συνειδητοποιηµένοι πολίτες είναι απαραίτητο να εξοικειωθούµε µε την επιστήµη και την τεχνολογία και τις συνέπειές τους στην καθηµερινή µας ζωή.

Άλλωστε, από την εποχή που ανακαλύφθηκε η φωτιά και η χρήση εργαλείων, ο άνθρωπος έγινε µάρτυρας µιας συνεχώς αυξανόµενης τεχνολογικής ανάπτυξης. Η µεταµόρφωση της επιστηµονικής γνώσης σε πρακτικά εργαλεία και µεθόδους υπολογίζεται ότι θα τριπλασιαστεί µέσα στα επόµενα δέκα χρόνια και µαζί µ’ αυτά θα επηρεαστεί αναµφίβολα και ο ίδιος ο άνθρωπος.

Πάρτε για παράδειγµα τους περίπου 3.000 δορυφόρους που βρίσκονται σήµερα σε τροχιά γύρω από τη Γη. Όλες ανεξαιρέτως οι ανθρώπινες δραστηριότητες στις τηλεπικοινωνίες, στη γεωργία, στην αρχαιολογία, στη µετεωρολογία, στην κλιµατολογία, ακόµα και στην αρχιτεκτονική και στην ιατρική, έχουν ωφεληθεί τα µέγιστα από τη διαστηµική έρευνα και την τεχνολογία, ενώ και όλα όσα δηµιουργήθηκαν για το διαστηµικό πρόγραµµα έχουν πρόσθετες εφαρµογές στην καθηµερινή µας ζωή. Ήδη καθένας από εµάς χρησιµοποιεί καθηµερινά 50-60 διαφορετικά αντικείµενα που δηµιουργήθηκαν χάρη στις διαστηµικές µας δραστηριότητες.

Κι όµως, οι περισσότεροι άνθρωποι γύρω µας δεν διαθέτουν την απαιτούµενη βάση για µια ευρύτερη κατανόηση των αλλαγών αυτών, αφού ο τρόπος της εκπαίδευσής τους είναι συνήθως πολύ αόριστος για να τους επιτρέψει να τις παρακολουθήσουν, µε αποτέλεσµα πολλοί απ’ αυτούς να παραιτούνται από οποιαδήποτε περαιτέρω προσπάθεια κατανόησης, αφού θεωρούν ότι πολλά πράγµατα στον κόσµο είναι πλέον πάνω και πέρα από τις ικανότητές τους.

Είναι φανερό ότι µια τέτοια κατάσταση δεν βοηθά στη δηµιουργία ενός πολίτη µε αυτοπεποίθηση και αυτοσεβασµό, ούτε και στη δηµιουργική και υπεύθυνη συµπεριφορά του στο πλαίσιο µιας δηµοκρατικής κοινωνίας. Και να σκεφτεί κανείς ότι στο άµεσο µέλλον θα αντιµετωπίσουµε εκρηκτική αύξηση του αριθµού των νέων γνώσεων, γεγονός που συνεπάγεται και ανάλογη αύξηση της επίδρασής τους στην καθηµερινή µας ζωή. Σ’ ένα τέτοιο πλαίσιο, λοιπόν, θεωρώ ότι κάθε επιστήµονας έχει την υποχρέωση να µεταδώσει αυτά που ξέρει στο ευρύ κοινό, µε απλό και κατανοητό τρόπο και σε καθηµερινή βάση, αφού, έτσι κι αλλιώς, τα περισσότερα άτοµα κάθε ηλικίας γοητεύονται από τη φύση και θα ήθελαν πράγµατι να την κατανοήσουν καλύτερα.

Η Γη περιβάλλεται από µια γιγαντιαία µαγνητική φούσκα, που ονοµάζεται µαγνητόσφαιρα. Πέντε διαστηµικά σκάφη από την αποστολή Themis χρειάστηκαν περισσότερα από έξι χρόνια για να χαρτογραφήσουν αυτήν την περιοχή και να βελτιωθεί η ικανότητά µας να προβλέπουµε δυναµικά διαστηµικά καιρικά φαινόµενα, τα οποία στη χειρότερη περίπτωση µπορούν να επηρεάσουν τους δορυφόρους στο διάστηµα. (NASA)

Είναι, άλλωστε, στη φύση του ανθρώπου να θέλει να µάθει ή, όπως έγραφε ο Αριστοτέλης, «Φύσει του ειδέναι ορέγεται ο άνθρωπος». Απ’ όλα τα όντα πάνω στη Γη, µόνο εµείς διερωτόµαστε τι κάνει τον Ήλιο να λάµπει, γιατί το ουράνιο τόξο ακολουθεί την καταιγίδα, µε ποιον τρόπο τα πουλιά πετάνε. Μόνο εµείς διερωτόµαστε τι κρύβεται πίσω από τον επόµενο λόφο ή πέρα από την απέραντη θάλασσα. Κι έχουµε πάντα αναρριχηθεί στον λόφο, κι έχουµε πάντα διασχίσει τον ωκεανό. Ίσως κάτι βαθιά χαραγµένο στη γενετική µας δοµή να είναι αυτό που µας ωθεί να µάθουµε τι είµαστε και από πού προήλθαµε. Που µας ωθεί στην περιπέτεια της εξερεύνησης.

Είναι αυτό που µας ωθεί να θέτουµε τις ερωτήσεις, που µας κάνει κυνηγούς της γνώσης, πειραµατιστές και εξερευνητές. Γιατί είµαστε προικισµένοι µε την ικανότητα να σκεφτόµαστε, να αισθανόµαστε και να διερωτόµαστε. Είναι η µοίρα µας, και ίσως ο σκοπός µας, να αναπτυσσόµαστε και να προοδεύουµε καθώς επιδιώκουµε να µάθουµε και να δώσουµε έννοια και σηµασία στο Σύµπαν στο οποίο ανήκουµε, σε µια ατέρµονη ίσως προσπάθεια ερευνών. Αυτό το συναίσθηµα της περιέργειας και της τάσης για εξερεύνηση είναι στην πραγµατικότητα και η βάση της επιστήµης.

Κι όµως, πολλοί από εµάς, απασχοληµένοι από τις δραστηριότητες της καθηµερινότητάς µας, δεν είµαστε σε θέση να προβλέψουµε το µέλλον των σύγχρονων ανακαλύψεων. Αυτό, άλλωστε, συνέβαινε ανέκαθεν.

Γι’ αυτό θεωρώ ότι σ’ ένα µεγάλο ποσοστό η δουλειά των επιστηµόνων θα ‘πρεπε να περιλαµβάνει και την εξοικείωση του κοινού µε την πραγµατική φύση της επιστήµης και τη συνειδητοποίηση ότι αυτά που κάνουν οι «επαγγελµατίες» επιστήµονες δεν είναι παρά µια πιο σύνθετη πλευρά αυτού που κάθε άνθρωπος έχει τη φυσική τάση να κάνει: να διερευνά το άγνωστο. Γι’ αυτό δεν πρέπει να ξεχνάµε ποτέ όσα µας δίδαξε η ιστορία της επιστήµης.

Γιατί δεν είµαστε σε θέση να προβλέψουµε τις συνέπειες µιας επιστηµονικής ανακάλυψης, αφού κάθε πρόσθετο κοµµάτι γνώσης, οσοδήποτε περίεργο, άσχετο ή αφηρηµένο κι αν φαίνεται στην αρχή, καταλήγει άµεσα ή έµµεσα, αργά ή γρήγορα, σε κάποια πρακτική εφαρµογή. Αν δεν συνεχίσουµε την ανάπτυξη της επιστήµης και τον εµπλουτισµό των γνώσεών µας, άσχετα µε την άµεση χρησιµότητά τους, γρήγορα θα ταφούµε κάτω από το βάρος των προβληµάτων µας, γιατί η επιστήµη του σήµερα είναι η λύση του αύριο.

*Ο Διονύσης Π. Σιµόπουλος είναι Αστροφυσικός, Επίτιµος Διευθυντής Ευγενιδείου Πλανηταρίου. Θεωρείται ο «θεµελιωτής της εκλαΐκευσης του επιστηµονικού λόγου στην Ελλάδα».

πηγή: http://www.euro2day.gr/turningpoints/article-tp/1609935/h-episthmh-toy-shmera-einai-h-lysh-toy-ayrio.html

Από το Physicsgg.me

Κατηγορίες:
Φυσική & Φιλοσοφία
web design by