Νέα (546 άρθρα)

Ξεκινώντας από μια κορυφή ενός πλατωνικού στερεού, μπορείτε να περπατήσετε σε ευθεία διαδρομή την επιφάνειά του, και χωρίς να περάσετε από κάποια άλλη κορυφή, να επιστρέψετε στην αρχική σας θέση; Για βρείτε την απάντηση χρειάζεστε ένα ντόνατ με 81 τρύπες!

Υποθέστε πως στέκεστε σε μια από τις κορυφές ενός πλατωνικού στερεού. Υπάρχει κάποια ευθεία διαδρομή που θα μπορούσατε να ακολουθήσετε ώστε, χωρίς να περάσετε από κάποια άλλη κορυφή, να επιστρέψετε τελικά στην αρχική σας θέση;
Για τα τέσσερα πλατωνικά στερεά που δημιουργούνται από τετράγωνα ή ισόπλευρα τρίγωνα – ο κύβος, το τετράεδρο, το οκτάεδρο και το εικοσάεδρο – οι μαθηματικοί κατέληξαν πρόσφατα ότι η απάντηση είναι αρνητική. Ξεκινώντας από μια κορυφή, οποιαδήποτε ευθεία διαδρομή ή θα συναντήσει μια άλλη κορυφή ή θα «τυλίγεται» αιωνίως χωρίς ποτέ να επιστρέψει στην αρχική θέση.
Αλλά για το δωδεκάεδρο, το οποίο σχηματίζεται από 12 πεντάγωνα, οι μαθηματικοί δεν γνώριζαν την απάντηση.

Μέχρι που οι Jayadev Athreya, David Aulicino και Patrick Hooper απέδειξαν πριν από τρεις μήνες ότι στο δωδεκάεδρο υπάρχει ένας άπειρος αριθμός τέτοιων διαδρομών. Στην εργασία τους, που δημοσιεύθηκε τον Μάιο [Platonic Solids and High Genus Covers of Lattice Surfaces], αποδεικνύουν ότι υπάρχουν 31 κατηγορίες τέτοιων διαδρομών.

Η λύση απαιτούσε νέες τεχνικές και αλγόριθμους υπολογιστών. Πριν από είκοσι χρόνια αυτή η ερώτηση ήταν εντελώς απρόσιτη. Πριν από 10 χρόνια θα απαιτούσε μια τεράστια προσπάθεια για την δημιουργία όλου του απαραίτητου λογισμικού, και μόνο τώρα ωρίμασαν όλες οι συνθήκες ώστε να βρεθεί η απάντηση.

Στο βίντεο που ακολουθεί ο Jayadev Athreya μας εξηγεί πως αυτός και οι συνεργάτες του επέλυσαν το πρόβλημα:

διαβάστε περισσότερες λεπτομέρειες: Mathematicians Report New Discovery About the Dodecahedron

Πηγή

Ολοκληρώθηκαν οι παραδόσεις και οι ασκήσεις του Ηλεκτρομαγνητισμού της Γ' Λυκείου στο zimzamphysics.gr!

Μπορείτε να βρείτε τις παραδόσεις θεωρίας και τα βίντεο των ασκήσεων Ηλεκτρομαγνητισμού στο αντίστοιχο τμήμα του zimzamphysics.gr ή στο κανάλι του Zimzam Physics στο Youtube.

Θεωρία (μέρος 1):

Ασκήσεις (μέρος 1):

Το GW190521 σύμφωνα με την σημερινή δημοσίευση στο περιοδικό Physical Review Letters [GW190521: A Binary Black Hole Merger with a Total Mass of 150  M_⊙], είναι ένα βαρυτικό κύμα που κατέγραψαν οι ανιχνευτές LIGO and Virgo στις 21/5/2019. Προέκυψε από την συγχώνευση δυο μαύρων τρυπών με μάζες 66 M_⊙ και 85 M_⊙ (1M_⊙=η μάζα του ήλιου μας), προς τον σχηματισμό μιας νέας μαύρης τρύπας με μάζα περίπου 142M_⊙. Η συγχώνευση απελευθέρωσε τεράστια ποσότητα ενέργειας, ισοδύναμη με την ενέργεια 8 ηλιακών μαζών. Η πηγή του βαρυτικού κύματος GW190521 απέχει από τη Γη περίπου 5 Gpc (=5∙10⁹ παρσέκ) .

Πρόκειται για την μεγαλύτερη μαύρη τρύπα που ανακαλύφθηκε διαμέσου των βαρυτικών κυμάτων. Αλλά και οι αρχικές μαύρες τρύπες (66 M_⊙ 85 M_⊙) έχουν τέτοιες μάζες που δεν εξηγούνται με τους γνωστούς μηχανισμούς σχηματισμού μαύρων τρυπών.

Το βαρυτικό κύμα GW190521 αποκαλύπτει μια τεράστια μαύρη τρύπα

Τελικά, είτε οι αστέρες μπορούν να σχηματίσουν μαύρες τρύπες μεγάλης μάζας, είτε κάποιες από τις μαύρες τρύπες των LIGO-Virgo σχηματίζονται μέσω άλλων διεργασιών — ίσως ως αποτέλεσμα μιας προηγούμενης συγχώνευσης μεταξύ ελαφρότερων μαύρων τρυπών, η οποία ανοίγει ένα δρόμο για τον σχηματισμό μιας ακόμα μεγαλύτερης μαύρης τρύπας μέσω ακόμα μίας συγχώνευσης. Αυτό το σενάριο πολλαπλών συγχωνεύσεων απαιτεί τον σχηματισμό των μαύρων τρυπών κάτω από συγκεκριμένες συνθήκες, σε περιβάλλον όπου υπάρχουν αρκετές μαύρες τρύπες σε κοντινή απόσταση ώστε να προκύψουν πολλαπλές συγχωνεύσεις.
Εκτός κι αν το εν λόγω βαρυτικό κύμα δημιουργήθηκε από κάτι εντελώς καινούργιο!

Οι ερευνητές των ανιχνευτών LIGO και Virgo εξετάζουν στην δημοσίευσή τους και άλλες πηγές στο σύμπαν που θα μπορούσαν να έχουν παράγει το βαρυτικό κύμα GW190521. Όπως για παράδειγμα την πιθανότητα να δημιουργήθηκε από ένα άστρο που κατέρρευσε στον γαλαξία μας ή από μια κοσμική χορδή που προέκυψε αμέσως μετά την πληθωριστική διαστολή του αρχέγονου σύμπαντος – αν και καμία από αυτές τις εξωτικές δυνατότητες δεν ταιριάζει με τα δεδομένα, όπως συμβαίνει με την υπόθεση της συγχώνευσης δυο μαύρων τρυπών με τις παραπάνω μάζες.

διαβάστε περισσότερες λεπτομέρειες στον ιστότοπο του LIGO: «WHAT DID WE OBSERVE? «
«GW190521: Η ΜΑΖΙΚΟΤΕΡΗ ΣΥΓΚΡΟΥΣΗ ΜΑΥΡΩΝ ΤΡΥΠΩΝ ΠΟΥ ΠΑΡΑΤΗΡΗΘΗΚΕ ΕΩΣ ΤΩΡΑ» :

και
«Properties and astrophysical implications of the 150 M binary black hole merger GW190521»
LIGO Scientific Collaboration and Virgo Collaboration

(νεώτερη ενημέρωση – Καθημερινή 3/9/2020)

Οι επιστήμονες ανακάλυψαν νέα «οικογένεια» από μαύρες τρύπες

Λιγότερο από το ένα δέκατο του δευτερολέπτου, όσο δηλαδή ένα βλεφάρισμα των ματιών, διήρκεσε το σήμα που «έπιασαν» οι ανιχνευτές των βαρυτικών κυμάτων «Ligo» και «Virgo», σε ΗΠΑ και Ευρώπη αντίστοιχα, τον Μάιο του 2019. Το σήμα πέρασε μέσα από τα φίλτρα της επιστημονικής ανάλυσης και χθες οι επιστήμονες των δύο ανιχνευτών ανακοίνωσαν τη νέα τους ανακάλυψη: τη σύγκρουση και συγχώνευση δύο μαύρων τρυπών, των πιο μακρινών και με τη μεγαλύτερη μάζα που έχουν ανακαλυφθεί μέχρι σήμερα μέσω των βαρυτικών κυμάτων.

Οι επιστήμονες δημοσίευσαν τα αποτελέσματα της έρευνας του βαρυτικού σήματος (GW190521) στα επιστημονικά περιοδικά Physical Review Letters και Astrophysical Journal Letters. Η μαύρη τρύπα που προέκυψε έχει μάζα όσο 142 ήλιοι, ενώ το σύμπαν «πλημμύρισε» με βαρυτικά κύματα, με ενέργεια ισοδύναμη με οκτώ ήλιους.

«Μέχρι σήμερα», λέει στην «Κ» ο καθηγητής Σχετικότητας στο Τμήμα Φυσικής του ΑΠΘ, Νίκος Στεργιούλας, «είχαν εντοπιστεί δύο κατηγορίες μελανών οπών, αυτές που δημιουργούνται μετά την κατάρρευση ενός άστρου και έχουν μάζα μέχρι 60 φορές περίπου τη μάζα του Ηλιου και αυτές που υπάρχουν στα κέντρα των γαλαξιών και έχουν μάζα εκατομμύρια ή δισεκατομμύρια φορές μεγαλύτερη από τη μάζα του Ηλιου».

Ο καθηγητής, ο οποίος είναι μέλος της πρώτης ερευνητικής ομάδας στην Ελλάδα που συμμετέχει στις ανιχνεύσεις του «Virgo» από τον Ιούλιο του 2020, μας λέει ότι οι θεωρητικές προβλέψεις για την ύπαρξη μελανών οπών με μάζα στην «ενδιάμεση περιοχή» επιβεβαιώθηκαν με το δείγμα που εντοπίστηκε μέσω της ανίχνευσης βαρυτικών κυμάτων. «Αυτό μας δίνει ελπίδες ότι μπορεί να υπάρχει ένας ολόκληρος πληθυσμός μελανών οπών με ενδιάμεση μάζα και αν πράγματι ανιχνευθούν και άλλες μελλοντικά, θα μας επιτρέψει να κατανοήσουμε τους τρόπους σχηματισμού τους, που μπορεί να είναι περισσότεροι από ένας», σημειώνει.

Ο βίαιος χορός των δύο μελανών οπών έλαβε χώρα όταν το σύμπαν ήταν νεότερο κατά επτά δισ. χρόνια και σε μια απόσταση περίπου 16 εκατ. έτη φωτός μακριά, σύμφωνα με τον κ. Στεργιούλα. Τι μπορεί να μεσολάβησε στο ενδιάμεσο; «Δεν μπορούμε να γνωρίζουμε επακριβώς πώς εξελίχθηκε αυτή η μελανή οπή έπειτα από αρκετά δισ. χρόνια. Θα μπορούσε, ενδεχομένως, να συναντήσει μια άλλη μελανή οπή και να συγχωνευθούν, δημιουργώντας μια ακόμη μεγαλύτερη. Σίγουρα, όμως, εξακολουθεί να υπάρχει, ακόμη και αν ακτινοβολεί με κβαντομηχανικό τρόπο, όπως προέβλεψε ο Χόκινγκ. Δεν γνωρίζουμε, δηλαδή, κάποιο τρόπο για να καταστραφεί μια μελανή οπή με τόση μάζα σε τόσο χρονικό διάστημα».

Οι ανιχνευτές «Ligo» και «Virgo» έδωσαν τα διαπιστευτήριά τους το 2015-16 με την ιστορική πρώτη ανίχνευση βαρυτικών κυμάτων από συγκρούσεις αστέρων νετρονίων, επιβεβαιώνοντας τις προβλέψεις που έκανε ο Αϊνστάιν για τους «κυματισμούς στον χωροχρόνο» έναν αιώνα πριν. Από τότε, οι νέες ανακαλύψεις είναι ολοένα και πιο συχνές.

Στον τελευταίο γύρο λειτουργίας των δύο ανιχνευτών εντοπίστηκαν 56 βαρυτικά κύματα από τα οποία επιβεβαιώθηκαν μέχρι στιγμής τα τέσσερα (ανάμεσα στα οποία και το χθεσινό). «Οσο θα αυξάνει ο αριθμός των επιβεβαιωμένων ανιχνεύσεων, θα μπορούμε να ελέγχουμε με μεγαλύτερη ακρίβεια την ισχύ της γενικής θεωρίας της σχετικότητας, τις θεωρίες για την αστρική εξέλιξη, αλλά και να μετράμε με έναν ανεξάρτητο τρόπο τον ρυθμό διαστολής του σύμπαντος», επισημαίνει ο κ. Στεργιούλας.

Οι μαύρες τρύπες είναι ένα από τα πιο μυστηριώδη και συνάμα γοητευτικά φαινόμενα του σύμπαντος και εξάπτουν τη φαντασία. Το πόσο μακριά είμαστε από την αποκρυπτογράφησή τους είναι κάτι… σχετικό, αλλά στο δυναμικό των «Ligo» και «Virgo» προστίθενται και άλλοι ανιχνευτές. «Ηδη λειτουργεί και τέταρτος ανιχνευτής στην Ιαπωνία (KAGRA) και σε λίγα χρόνια θα λειτουργήσει και στην Ινδία (LIGO-India). Αυτό το παγκόσμιο δίκτυο ανιχνευτών θα μας επιτρέψει να κατανοήσουμε καλύτερα τη φύση της βαρύτητας, αλλά και να καταγράψουμε την ιστορία του σύμπαντος, με την ελπίδα να επιλυθεί κάποτε το μυστήριο της σκοτεινής ενέργειας. Σε αυτό, μελλοντικά, θα συνδράμει και ο διαστημικός ανιχνευτής βαρυτικών κυμάτων LISA, που είναι μια αποστολή της ESA και της NASA, στην οποία συμμετέχει η ερευνητική μου ομάδα στο ΑΠΘ», τονίζει ο καθηγητής.

Εδώ και πολλά χρόνια, οι ανακαλύψεις στον μικρόκοσμο και στον μακρόκοσμο είναι ομαδική δουλειά, στην οποία συμμετέχουν και Ελληνες ερευνητές σε ξένα πανεπιστήμια και ερευνητικά κέντρα. Για τη χθεσινή ανακάλυψη εργάστηκαν, μεταξύ άλλων, οι Βίκυ Καλογερά (Northwestern), Κατερίνα Χατζηιωάννου (Caltech), Ερωτόκριτος Κατσαβουνίδης (MIT), Μιχάλης Αγαθός (Cambridge) Μιχάλης Αγαθός (Cambridge), Μαίρη Σακελλαριάδου (King’s College), Χάρης Μαρκάκης (Queen Mary) και, βέβαια, ο Σταύρος Κατσανέβας, ο πρόεδρος του European Gravitational Observatory, που λειτουργεί τον ανιχνευτή «Advanced Virgo». Στη νέα ομάδα του «Virgo» συμμετέχουν, εκτός από τον κ. Στεργιούλα, οι καθηγητές Γ. Παππάς και Α. Τέφας από το ΑΠΘ και ο Θ. Αποστολάτος από το ΕΚΠΑ.

Πηγή: kathimerini.gr

Εντυπωσιακές είναι οι πρώτες φωτογραφίες από το Solar Orbiter των EΟΔ και NASA: H φιλόδοξη αποστολή παρατήρησης του ήλιου – στην οποία υπάρχει ελληνική συμμετοχή, με τον Έλληνα ηλιοφυσικό Γιάννη Ζουγανέλη να έχει αναλάβει καθήκοντα Αναπληρωτή Επιστήμονα Έργου -αποκάλυψε πανταχού παρούσες μικροσκοπικές ηλιακές εκλάμψεις,οι οποίες ονομάστηκαν «φωτιές κατασκήνωσης» στη επιφάνεια του άστρου μας.

Σύμφωνα με τους επιστήμονες της αποστολής, η παρατήρηση φαινομένων που δεν ήταν δυνατό να παρατηρηθούν με τέτοια λεπτομέρεια στο παρελθόν, αποτελεί ένδειξη για το τεράστιο δυναμικό του Solar Orbiter, που μόλις ολοκλήρωσε την πρώιμη φάση της τεχνολογικής επαλήθευσης γνωστή και ως ‘θέση σε λειτουργία’ (commissioning).

«Αυτές είναι απλά οι πρώτες φωτογραφίες και μπορούμε ήδη να δούμε ενδιαφέροντα νέα φαινόμενα», δηλώνει ο Ντάνιελ Μίλερ, Επιστήμονας Έργου του Solar Orbiter. «Δεν περιμέναμε τόσο εξαιρετικά αποτελέσματα από την αρχή. Μπορούμε επίσης να διαπιστώσουμε πώς τα δέκα επιστημονικά όργανα αλληλοσυμπληρώνονται, παρέχοντας μια ολιστική εικόνα του Ήλιου και του γύρω περιβάλλοντος».

Το Solar Orbiter εκτοξεύτηκε στις 10 Φεβρουαρίου 2020 και μεταφέρει έξι όργανα τηλεπισκόπησης ή τηλεσκόπια που φωτογραφίζουν τον Ήλιο και το εγγύς περιβάλλον και τέσσερα in situ όργανα που παρακολουθούν το περιβάλλον γύρω από το διαστημόπλοιο. Συγκρίνοντας τα δεδομένα και από τα δύο σετ οργάνων, οι επιστήμονες θα προσπαθήσουν να κατανοήσουν τη δημιουργία του ηλιακού ανέμου, ενός ρεύματος φορτισμένων σωματιδίων από τον ήλιο που επηρεάζει ολόκληρο το ηλιακό σύστημα. Κανένα άλλο διαστημόπλοιο δεν έχει κατορθώσει να τραβήξει φωτογραφίες από την επιφάνεια του ήλιου από πιο κοντινή απόσταση.

Οι «φωτιές κατασκήνωσης» που εμφανίζονται στο πρώτο σετ φωτογραφιών ελήφθησαν από το Extreme Ultraviolet Imager (EUI) κατά τη διάρκεια του πρώτου περιήλιου του Solar Orbiter, το κοντινότερο σημείο στον ήλιο από την ελλειπτική τροχιά του διαστημοπλοίου. Εκείνη τη στιγμή, το διαστημόπλοιο βρισκόταν μόλις 77 εκατομμύρια χιλιόμετρα μακριά από τον Ήλιο, σχεδόν στη μισή απόσταση μεταξύ της Γης και του άστρου.

«Οι ‘φωτιές κατασκήνωσης’ αποτελούν μικρούς συγγενείς των ηλιακών εκλάμψεων που μπορούμε να παρατηρήσουμε από τη Γη, εκατομμύρια ή δισεκατομμύρια φορές μικρότερες», δηλώνει ο Ντέιβιντ Μπέργκμανς του Βασιλικού Παρατηρητηρίου του Βελγίου (ROB), Κύριος Ερευνητής του οργάνου EUI, που λαμβάνει φωτογραφίες υψηλής ευκρίνειας από τα κατώτερα στρώματα της ηλιακής ατμόσφαιρας, γνωστής και ως ηλιακό στέμμα. «Ο ήλιος ίσως να μοιάζει ήρεμος με πρώτη ματιά, αλλά όταν παρατηρήσει κανείς λεπτομερώς, μπορεί να δει αυτές τις μικροσκοπικές εκλάμψεις οπουδήποτε κι αν κοιτάξει».

Οι επιστήμονες δεν γνωρίζουν ακόμη εάν οι ‘φωτιές κατασκήνωσης’ είναι απλά μικρές εκδοχές των μεγάλων εκλάμψεων ή εάν υποκινούνται από διαφορετικούς μηχανισμούς. Ωστόσο, υπάρχουν ήδη θεωρίες ότι αυτές οι μικροσκοπικές εκλάμψεις ίσως να συμβάλλουν σε ένα από τα μεγαλύτερα μυστηριώδη φαινόμενα του Ήλιου, τη θέρμανση του στέμματος.

«Αυτές οι ‘φωτιές κατασκήνωσης’ είναι απολύτως ασήμαντες η καθεμία από μόνη της, όμως συναθροίζοντας την επίδραση όλων στον Ήλιο ίσως αποτελούν την κύρια πηγή θέρμανσης του ηλιακού στέμματος», δηλώνει ο Φρεντερίκ Οσέρ του Institut d’Astrophysique Spatiale (IAS), Γαλλία, Αναπληρωτής Κύριος Ερευνητής του EUI.

Το ηλιακό στέμμα είναι το πιο εξωτερικό στρώμα της ατμόσφαιρας του Ήλιου που εκτείνεται εκατομμύρια χιλιόμετρα μέσα στο διάστημα. Η θερμοκρασία του ανέρχεται σε περισσότερους από ένα εκατομμύριο βαθμούς Κελσίου, δηλαδή τάξεις μεγέθους θερμότερο από την επιφάνεια του Ήλιου, με τη ‘δροσιά’ των 5.500 °C. Μετά από πολλές δεκαετίες μελετών, οι φυσικοί μηχανισμοί που θερμαίνουν το στέμμα εξακολουθούν να μην είναι πλήρως κατανοητοί και η εξερεύνησή τους αποτελεί το ‘ιερό δισκοπότηρο’ της ηλιακής φυσικής.

«Προφανώς είναι ακόμη πολύ νωρίς, ωστόσο ελπίζουμε ότι συνδυάζοντας αυτές τις παρατηρήσεις με μετρήσεις από τα υπόλοιπα όργανα που ‘αγγίζουν’ τον ηλιακό άνεμο καθώς περνά από το διαστημόπλοιο, θα μπορέσουμε εν καιρώ να δώσουμε απαντήσεις σε ορισμένα από αυτά τα μυστήρια», δηλώνει ο Γιάννης Ζουγανέλης, Αναπληρωτής Επιστήμονας Έργου του Solar Orbiter στον ΕΟΔ.

Πηγή: naftemporiki.gr

Το CERN ενέκρινε την κατασκευή του γιγάντιου επιταχυντή FCC (FUTURE CIRCULAR COLLIDER), μήκους 100 χιλιομέτρων και κόστους 21 δισεκατομμύρια ευρώ.
Το Ευρωπαϊκό Κέντρο Πυρηνικών Ερευνών (CERN) έκανε ένα σημαντικό βήμα για την κατασκευή ενός νέου κυκλικού υπερ-επιταχυντή σωματιδίων μήκους 100 χιλιομέτρων, μετά την κατ’ αρχήν ομόφωνη έγκριση που έδωσε το διεθνές Συμβούλιο του οργανισμού.
Το κόστος του έργου, που θα διαδεχθεί τον σημερινό Μεγάλο Επιταχυντή Αδρονίων (LHC) και για το οποίο ακόμη δεν έχει δοθεί το οριστικό «πράσινο φως», προϋπολογίζεται σε τουλάχιστον 21 δισεκατομμύρια ευρώ, ένα ποσό που δεν έχει ακόμη βρεθεί.

Μετά την αρχική υιοθέτηση του σχεδίου, στο πλαίσιο της έγκρισης ενός ευρύτερου προγράμματος («Επικαιροποίηση της Ευρωπαϊκής Στρατηγικής για τη Σωματιδιακή Φυσική»), το CERN θα μελετήσει περαιτέρω το σχεδιασμό και τη δυνατότητα υλοποίησης του φιλόδοξου έργου, το οποίο -με βάση τον προκαταρκτικό σχεδιασμό- θα αρχίσει να κατασκευάζεται το 2038. Έως τότε το CERN θα λειτουργεί τον σημερινό επιταχυντή σε αναβαθμισμένη έκδοση (High Luminosity LHC), ο οποίος θα έχει ολοκληρωθεί μέσα στην επόμενη δεκαετία.

Το νέο γιγάντιο μηχάνημα – το μεγαλύτερο επιστημονικό πείραμα στον κόσμο- εφόσον όντως υλοποιηθεί, από τα μέσα περίπου του αιώνα μας θα κάνει συγκρούσεις ηλεκτρονίων με σωματίδια της αντιύλης (ποζιτρόνια), αποτελώντας ένα «εργοστάσιο του μποζονίου Χιγκς», καθώς ως πρώτη προτεραιότητα τίθεται η περαιτέρω μελέτη του συγκεκριμένου ζωτικού σωματιδίου. Σε ένα επόμενο στάδιο, ο νέος επιταχυντής, που θα κατασκευαστεί σε ένα υπόγειο τούνελ κοντά στη Γενεύη, όπως και ο τωρινός, θα προκαλεί συγκρούσεις πρωτονίων μεταξύ τους.

Με βάση τα έως τώρα σχέδια, το CERN θα κατασκευάσει αρχικά έναν επιταχυντή ηλεκτρονίων-ποζιτρονίων και μετά από χρόνια αυτό το μηχάνημα θα αντικατασταθεί από ένα επιταχυντή πρωτονίων-πρωτονίων, που θα φθάσει σε ενέργειες συγκρούσεων της τάξης των 100 τεραηλεκτρονιοβόλτ (TeV), έναντι μόνο 16 TeV που φθάνει ο τωρινός επιταχυντής LHC, ο οποίος κάνει συγκρούσεις πρωτονίων και είναι ο ισχυρότερος στον κόσμο.

Ο νέος υπερ-επιταχυντής θα αναζητήσει νέα υποατομικά σωματίδια ή δυνάμεις στη φύση, φιλοδοξώντας να πάει πέρα από το σημερινό κυρίαρχο πρότυπο (μοντέλο) της σωματιδιακής φυσικής, μεταξύ άλλων με ανακαλύψεις για τη σκοτεινή ύλη. Η τεχνολογία που θα χρειαστεί το νέο μηχάνημα, θα πρέπει να αναπτυχθεί και θα αποτελέσει αντικείμενο μελέτης τις επόμενες δεκαετίες.

Για «μια ιστορική μέρα για το CERN και τη σωματιδιακή φυσική στην Ευρώπη και πέρα από αυτή», έκανε λόγο η γενική διευθύντρια του, Ιταλίδα φυσικός Φαμπιόλα Τζιανότι. Προσέθεσε πως πρόκειται για «μια φιλόδοξη στρατηγική που προδιαγράφει ένα λαμπρό μέλλον για την Ευρώπη και για το CERN μέσα από μια συνετή προσέγγιση βήμα-βήμα».

Πάντως η ανάγκη τόσο μεγάλων κεφαλαίων για τη χρηματοδότηση του έργου είναι πιθανό ότι θα απαιτήσει μη ευρωπαϊκές χώρες (ΗΠΑ, Κίνα, Ιαπωνία κ.ά.) να συμμετάσχουν στο CERN δημιουργώντας ένα νέο διεθνή οργανισμό. Από την άλλη, το Συμβούλιο του CERN, παράλληλα με την υιοθέτηση του νέου κυκλικού υπερ-επιταχυντή, άφησε ανοικτή την πόρτα για τη συμμετοχή της Ευρώπης στον ξεχωριστό Διεθνή Γραμμικό Επιταχυντή που έχει προτείνει η Ιαπωνία.

Οι δυνατότητες του LHC να ανακαλύπτει νέα φυσική πέρα ​​από το Higgs μάλλον εξαντλήθηκαν. Με τον FCC θα πολλαπλασιαστεί η ενέργεια των συγκρούσεων των σωματιδίων. Κι αυτός είναι ο βασιλικότερος δρόμος που οδηγεί στην ανακάλυψη νέων θεμελιωδών φυσικών νόμων, που με την σειρά τους θα οδηγήσουν σε τεχνολογικές εξελίξεις που σήμερα δεν μπορούμε καν να φανταστούμε. Τεχνολογικά επιτεύγματα στα οποία βασίζονται όλες οι επιστήμες, από την ιατρική μέχρι … την κλιματική επιστήμη

Πηγή: ΑΠΕ-ΜΠΕ

Το μαγνητικό πεδίο της γης, ζωτικό για τη διατήρηση της ζωής στον πλανήτη, εξασθενεί μυστηριωδώς.  Τους τελευταίους δύο αιώνες το μαγνητικό πεδίο έχει χάσει συνολικά το 10% της δύναμής του αλλά υπάρχει μία ιδιαίτερη περιοχή εξασθένησης που εκτείνεται από την Αφρική έως τη Νότια Αμερική και είναι γνωστή σαν Η Νότια Ατλαντική Ανωμαλία, όπου η συρρίκνωση της μαγνητικής ισχύος είναι ραγδαία τα τελευταία 50 χρόνια.

Το μαγνητικό πεδίο είναι ζωτικής σημασίας για τη ζωή στον πλανήτη μας, καθώς μας προστατεύει από την κοσμική ακτινοβολία και τα φορτισμένα σωματίδια που εκπέμπονται από τον ήλιο.

Τα τελευταία χρόνια έχει παρατηρηθεί ένα επίκεντρο του φαινομένου «ελάχιστης έντασης» στα νοτιοδυτικά της Αφρικής για το οποίο οι ερευνητές πιστεύουν ότι αποδεικνύει ότι η ανωμαλία θα σπάσει στα δύο.

Προς το παρόν, η παρατηρηθείσα ανωμαλία προκαλεί τεχνικές δυσκολίες σε δορυφόρους της Γης .

Ο Δρ. Jurgen Matzka, του Γερμανικού Ερευνητικού Κέντρου Γεωεπιστημών αναφέρει ότι το φαινόμενο στη Νότια Ατλαντική έχει εμφανιστεί την τελευταία δεκαετία και αναπτύσσεται έντονα.

Μία εικασία των ερευνητών είναι ότι η αποδυνάμωση αυτή είναι σημάδι ότι η Γη κατευθύνεται προς μια αντιστροφή πόλων, η οποία συμβαίνει όταν οι βόρειοι και νότιοι πόλοι αλλάζουν θέσεις.

Το μαγνητικό πεδίο προστατεύει τη ζωή στη Γη από την ακτινοβολία

Η μεταστροφή αυτή δεν συμβαίνει βεβαίως άμεσα αλλά μπορεί να λάβει χώρα μέσα σε αιώνες κατά τη διάρκεια των οποίων θα υπάρχουν πολλαπλοί Βόρειοι και Νότιοι Πόλοι σε διάφορα σημεία του πλανήτη.

«Τέτοια γεγονότα έχουν συμβεί πολλές φορές μέσε στην ιστορία του πλανήτη», ανέφερε η Ευρωπαϊκή Υπηρεσία Διαστήματος (ΕSA) σημειώνοντας ότι «έχουμε ήδη ξεπεράσει το χρονικό διάστημα που αυτά τα γεγονότα σημειώνονται (περίπου κάθε 250.00 χρόνια)

Οι ανιχνευτές Swarm της ESA χρησιμοποιούνται για την ανάλυση της ανωμαλίας

Για τους ανθρώπους στην επιφάνεια της Γης η ανωμαλία είναι απίθανο να προκαλέσει κάποια αλλαγή, όμως δορυφόροι και άλλα διαστημικά σκάφη αντιμετωπίζουν τεχνικές δυσλειτουργίες.

Πηγή: physics4u.gr

Οι μηχανικοί που τα κατασκευάζουν τα μικροσκοπικά αεροσκάφη υποστηρίζουν ότι μπορούν να στείλουν μερικά από αυτά με την επερχόμενη αποστολή της NASA στον Άρη.  Αν δεν υπάρξει κάποιο πρόβλημα της τελευταία στιγμής τον Ιούλιο του 2020 θα ξεκινήσει μια ακόμη αποστολή εξερεύνησης του Άρη, με έναν ακόμη ρομποτικό εξερευνητή που λέγεται «Perseverance» (Επιμονή)

Οι στόλοι των φυλλαδίων νανοκαρβονιών θα μπορούσαν να εκτοξευτούν από επίγειους πηδάλους και να οδηγηθούν με λέιζερ για τη συλλογή δειγμάτων από το διάστημα

Το Perseverance είναι ένα προηγμένο ρόβερ που θα αναζητήσει ίχνη μικροβιακής ζωής που ίσως υπήρχε στο μακρινό παρελθόν στον Άρη. Το ρομπότ θα μελετήσει επίσης το κλίμα και τη γεωλογία του πλανήτη ενώ θα συλλέξει δείγματα πετρωμάτων και σκόνης. Πολύτιμος βοηθός του θα είναι ένα  drone, το πρώτο που στέλνει ο άνθρωπος σε μια διαστημική αποστολή.

Όπως αναφέρουν σε δημοσίευμα τους οι Times ομάδα μηχανικών της Σχολής Μηχανικών και Εφαρμοσμένης Επιστήμης του Πανεπιστημίου του Πενσιλβάνια προτείνει στη NASA να στείλει στον Άρη αντί για το drone το σκάφος που εκείνοι ανέπτυξαν.

Πώς λειτουργεί

Οι ερευνητές, που είχαν λάβει χρηματοδότηση από την NASA για να υλοποιήσουν την ιδέα τους, ολοκλήρωσαν μετά από τρία χρόνια εργασίας την κατασκευή ενός οχήματος βγαλμένου πραγματικά από ταινία επιστημονικής φαντασίας.

Πρόκειται για ένα μικροσκοπικό σκάφος που αποτελείται από πλακίδια οξειδίου του αλουμινίου. Το συνολικό πάχος του σκάφους είναι λίγα νανόμετρα και το βάρος του μικρότερο από ένα χιλιοστό του γραμμαρίου. Τα πλακίδια ενώνονται για να δημιουργήσουν το σκάφος με τρόπο παρόμοιο με αυτόν που ενώνουμε λωρίδες χαρτιού για να φτιάξουμε ένα αεροπλανάκι ή μια σαΐτα.

Μαζί με το νέο ρόβερ στον Άρη θα ταξιδέψει και το πρώτο drone που θα πετάξει σε εξωγήινο περιβάλλον

Το σκάφος αυτό μπορεί να απογειώνεται όταν πέφτει πάνω του μια δέσμη φωτός και να πετά σε μεγάλες αποστάσεις. Στην προκειμένη περίπτωση, αν η NASA αποφάσιζε να στείλει το σκάφος στον Άρη, το ρόβερ θα το ενεργοποιούσε και θα το καθοδηγούσε με μια δέσμη λέιζερ. Μάλιστα, σύμφωνα με τους δημιουργούς του, η δομή του μικροσκοπικού σκάφους είναι τέτοια ώστε στην αραιή αρειανή ατμόσφαιρα θα μπορεί να κινείται με άνεση και αυξημένες ταχύτητες.

«Το ελικόπτερο της αποστολής είναι ένα εκπληκτικό αλλά εξαιρετικά περίπλοκο μηχάνημα και πάνω από όλα θα είναι το μοναδικό εκεί. Αν κάτι πάει στραβά, αν υπάρξει κάποιο πρόβλημα δεν θα μπορεί να γίνει κάποια επιδιόρθωση και αυτό το μέρος της αποστολής θα τερματιστεί άδοξα. Προτείνουμε μια λύση που δεν βάζει όλα τα αυγά μέσα σε ένα καλάθι» δηλώνει ο Ιγκόρ Μπαργκάτιν, επικεφαλής της ερευνητικής ομάδας. Υποστηρίζει μάλιστα ότι το εξαιρετικά μικρό κόστος κατασκευής αυτών των αεροσκαφών σε συνδυασμό με το μέγεθος τους επιτρέπει στην NASA να στείλει δεκάδες ή και εκατοντάδες χιλιάδες από αυτά στον Άρη.

Το ρόβερ «Perseverance» θα εξερευνήσει τον Άρη παρέα με ένα drone

Οι δοκιμές που έχουν γίνει μέχρι σήμερα δείχνουν ότι τα σκάφη αυτά μπορούν να μεταφέρουν αντικείμενα που έχουν βάρος δέκα φορές μεγαλύτερο από το δικό τους. Οι ερευνητές προσπαθούν αυτή την στιγμή να τοποθετήσουν αισθητήρες πάνω στα αεροσκάφη που θα μπορούν να εντοπίσουν την παρουσία στοιχείων όπως νερό ή μεθάνιο στις περιοχές που εξερευνούν.

Πηγή: physics4u.gr

Οι επιστήμονες έχουν ξαφνιαστεί από την ασυνήθιστα γρήγορη μετακίνηση του βορείου μαγνητικού πόλου, ο οποίος απομακρύνεται συνεχώς από τον Καναδά, κινούμενος ολοένα ανατολικότερα προς τη Σιβηρία. Ενώ το 1900 βρισκόταν κάπου στην ξηρά του ανατολικού Καναδά, σήμερα πια βρίσκεται κάπου στον Αρκτικό Ωκεανό, αρκετά χιλιόμετρα βόρεια μακριά του γεωγραφικού βορείου πόλου (οι δύο πόλοι δεν ταυτίζονται).

Η κίνηση του βορείου μαγνητικού πόλου, η οποία οφείλεται στις μετακινήσεις του λιωμένου σιδήρου στον καυτό πυρήνα της Γης, είναι τόσο γρήγορη, που οι ειδικοί στον γεωμαγνητισμό από όλο τον κόσμο αναγκάστηκαν να προχωρήσουν εσπευσμένα σε κάτι ασυνήθιστο: στην αναθεώρηση του Παγκόσμιου Μαγνητικού Μοντέλου στις 15 Ιανουαρίου 2020.

Το εν λόγω Μοντέλο περιγράφει το μαγνητικό πεδίο του πλανήτη μας και αποτελεί το θεμέλιο της σύγχρονης πλοήγησης, από τα συστήματα των πλοίων ως το Google Maps στα κινητά τηλέφωνα. Η τελευταία αναθεώρηση του μοντέλου είχε γίνει το 2015 και η επόμενη προγραμματιζόταν για το 2020, όμως επισπεύφθηκε εξαιτίας της απρόσμενα γρήγορης κίνησης του μαγνητικού πόλου του Βορρά, κάτι που έχει ως συνέπεια το μοντέλο να εμφανίζει πλέον ολοένα μεγαλύτερο σφάλμα.

Οι επιστήμονες της Εθνικής Υπηρεσίας Ωκεανών και Ατμόσφαιρας (ΝΟΑΑ) των ΗΠΑ και της Βρετανικής Γεωλογικής Υπηρεσίας, που παρακολουθούν συνεχώς το φαινόμενο, σύμφωνα με το «Nature», συνειδητοποίησαν ότι έχει επιταχυνθεί πολύ, με αποτέλεσμα το Παγκόσμιο Μαγνητικό Μοντέλο να είναι πια τόσο ανακριβές, ώστε ξεπερνά το αποδεκτό όριο για τα σφάλματα πλοήγησης.

Η θέση του βόρειου μαγνητικού πόλου -που υπολογίστηκε για πρώτη φορά το 1831 από τον Τζέιμς Κλαρκ Ρος- «περιπλανιέται» με απρόβλεπτο τρόπο, κάτι που έχει ανέκαθεν γοητεύσει εξερευνητές και επιστήμονες. Στα μέσα της δεκαετίας του 1990 η κίνηση του πόλου έγινε πιο γρήγορη, από περίπου 15 χιλιόμετρα ετησίως έως τότε, σε 55 χιλιόμετρα το χρόνο. Το 2001 για πρώτη φορά ο πόλος εισήλθε στον Αρκτικό Ωκεανό, ενώ το 2018 διέσχισε τη νοητή Διεθνή Γραμμή Ημερομηνίας (International Date Line), περνώντας έτσι από το δυτικό στο ανατολικό ημισφαίριο και βάζοντας «πλώρη» ολοταχώς για τη Σιβηρία.

Προς το παρόν, κανείς δεν μπορεί να πει με βεβαιότητα γιατί έχει επιταχυνθεί τόσο δραματικά η κίνηση του βορείου μαγνητικού πόλου.

Πηγή: www.amna.gr