ΕΝΑ ΤΑΞΙΔΙ ΣΤΙΣ ΤΕΛΕΥΤΑΙΕΣ ΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΕΣ ΕΞΕΛΙΞΕΙΣ ΚΑΙ ΣΤΙΣ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΤΟΥΣ

¨...Η θέση και η ταχύτητα ενός μικροσκοπικού σωματιδίου δεν μπορεί να είναι ταυτόχρονα γνωστές με απόλυτη ακρίβεια....Όμως το πραγματικό περιεχόμενο της αρχής της αβεβαιότητας αναδεικνύεται αν την εφαρμόσουμε σε ένα σωματίδιο παγιδευμένο σε μια μικροσκοπική περιοχή, οπότε η θέση του είναι γνωστή με περιθώριο λάθους, δηλαδή απροσδιοριστία, όση και η διάσταση της φυλακής του. Εφόσον η απροσδιοριστία στη θέση του θα είναι πολύ μικρή, η απροσδιοριστία στην ταχύτητά του θα είναι πολύ μεγάλη, οπότε και η ταχύτητά του η ίδια θα είναι μεγάλη κατά μέσο όρο. Οδηγούμαστε έτσι στο εξής εντυπωσιακό- και πολύ βαθύ - συμπέρασμα: όσο πιο μικροσκοπική είναι η φυλακή στην οποία είναι κλεισμένο ένα σωματίδιο, τόσο μεγαλύτερη είναι η ταχύτητά του κατά μέσο όρο, άρα τόσο μεγαλύτερη και η κινητική ενέργεια που υποχρεούται να έχει... Η πιο μικροσκοπική φυλακή που υπάρχει στη φύση είναι ο ατομικός πυρήνας. Τι περιμένουμε λοιπόν να κάνουν οι έγκλειστοί του, δηλαδή τα πρωτόνια και τα νετρόνια που βρίσκονται στο εσωτερικό του; Σύμφωνα με τα παραπάνω, θα έχουν τεράστιες κινητικές ενέργειες ακριβώς επειδή είναι παγιδευμένα σε μια τόσο μικροσκοπική περιοχή. Ο πυρήνας είναι γίγαντας ενέργειας ακριβώς επειδή είναι νάνος μεγέθους...¨
¨ Το φάντασμα της όπερας¨, Στέφανος Τραχανάς, καθηγητής Φυσικού Τμήματος Παν. Κρήτης
Αφιέρωμα στην αρχή της απροσδιοριστίας ή αρχή της αβεβαιότητας του Heisenberg η οποία ανακαλύφθηκε το 1927 και ...κρύβεται πίσω από όλες τις βασικές φυσικές προυποθέσεις που επιτρέπουν στο σύμπαν να φτάσει έως την αυτογνωσία!

Πέμπτη 21 Ιουλίου 2011

Εκλύεται ακόμα θερμότητα από την περίοδο σχηματισμού της Γης

Περίπου η μισή θερμότητα από τα 44 τρισεκατομμύρια Watts που ρέει από το εσωτερικό της Γης, είναι ότι απέμεινε από την περίοδο σχηματισμού του πλανήτη μας. Αιχμαλωτίζοντας γεωνετρίνα – ή πιο σωστά γεω-αντινετρίνα – τα οποία εκλύονται κατά την αποσύνθεση ραδιενεργών ισοτόπων, επιστήμονες στο KamLAND στην Ιαπωνία, κατάφεραν να υπολογίσουν με ακρίβεια την...

ποσότητα της θερμότητας που παράγεται από την ραδιενεργή αποσύνθεση των στοιχείων μέσα στο εσωτερικό της Γης.

Βρήκαν λοιπόν πως η ραδιενεργή αποσύνθεση εκλύει μόλις τη μισή ποσότητα της θερμότητας της Γης, με την υπόλοιπη μισή να προέρχεται από την πρωτογενή θερμότητα, που απέμεινε από τον σχηματισμό του πλανήτη μας.
Το πιο δημοφιλές μέχρι σήμερα μοντέλο του εσωτερικού της Γης, γνωστό και ως BSE (Bulk Silicate Earth), δείχνει πως όλη η θερμότητα από τη ραδιενεργή αποσύνθεση των προέρχεται από τον εξωτερικό φλοιό της Γης και το μανδύα – περίπου οκτώ terawatts από το ουράνιο 238, άλλα οκτώ από το θόριο 232 και τέσσερα από το κάλιο 40.
Το KamLAND εντόπισε 841 συμβάντα γεω-αντινετρίνων μεταξύ του Μαρτίου 2002 και του Νοεμβρίου 2009, εκ των οποίων τα 730 ήταν συμβάντα αντίδρασης ή άλλα υποβάθρου. Τα υπόλοιπα προέρχονταν από ραδιενεργές αποσυνθέσεις ουρανίου και θορίου στη Γη.
Τα συγκεκριμένα αποτελέσματα συνδυάστηκαν με δεδομένα από το πείραμα Borexino, που διεξήχθη στο Γκραν Σάσσο της Ιταλίας, με σκοπό να υπολογιστεί η συμβολή του ουρανίου και του θορίου στην παραγωγή θερμότητας στη Γη.
Η απάντηση ήταν περίπου 20 terawatts. Βάσει των μοντέλων, άλλα 3 terawatts περίπου προέρχονται από την αποσύνθεση άλλων ισοτόπων. Αυτό σημαίνει περισσότερη θερμική ενέργεια από αυτή που δείχνει το μοντέλο BSE, αλλά σαφώς πολύ λιγότερη από τη συνολική θερμική ενέργεια της Γης.
«Ένα πράγμα που μπορούμε να πούμε με βεβαιότητα είναι πως δεν ευθύνεται μόνο η ραδιενεργή αποσύνθεση για τη θερμική ενέργεια της Γης,» υποστηρίζει ο Stuart Freedman από το Berkeley Lab που συνεργάζεται με το KamLAND. «Παραμένει αναπάντητο ερώτημα εάν το υπόλοιπο είναι πρωτογενής θερμότητα ή προέρχεται από κάποια άλλη πηγή»
Μία μάλλον ριψοκίνδυνη ιδέα είναι πως ενδεχομένως να υπάρχουν κάποιου είδους φυσικοί πυρηνικοί αντιδραστήρες βαθιά μέσα στη Γη, όπου συσσώρευσαν σχάσιμα στοιχεία και ξεκίνησαν μία παρατεταμένη αντίδραση σχάσεως.
ΠΗΓΗ www.physics4u.gr