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!

Κυριακή 7 Αυγούστου 2011

Μοντέλο προβλέπει το ανώτατο ύψος των δέντρων

Ουάσινγκτον
Επιστήμονες του Τμήματος για τη Γη, την Ατμόσφαιρα και τις Πλανητικές Επιστήμες στο ΜΙΤ ανέπτυξαν ένα μαθηματικό μοντέλο το οποίο προβλέπει το ανώτατο ύψος στο οποίο μπορεί να φθάσει ένα δέντρο ανάλογα με τις εκάστοτε περιβαλλοντικές συνθήκες. Οι ερευνητές ελπίζουν, όπως αναφέρουν στο επιστημονικό έντυπο «PLos One», ότι το μοντέλο τους θα βοηθήσει τους οικολόγους να κατανοήσουν καλύτερα τη σχέση μεταξύ των δέντρων και των οικοσυστημάτων στα οποία «ζουν». Παράλληλα, όπως σημειώνουν, το νέο μοντέλο μπορεί να αποτελέσει «εργαλείο» για τις αρμόδιες αρχές κάθε κράτους προκειμένου να διερευνήσουν την επίδραση των κλιματικών αλλαγών στα δέντρα...


Βασισμένο στους θεμελιώδεις νόμους της φυσικής
Όπως εξήγησε στο βρετανικό ειδησεογραφικό δίκτυο BBC News ο δρ Κρις Κέμπες από το ΜΙΤ που ήταν εκ των κύριων συγγραφέων της μελέτης «στόχος του μοντέλου ήταν το να βασιστεί σε θεμελιώδεις μηχανισμούς της φυσικής που επιδρούν σε κάθε δέντρο, όπως η ροή των χυμών στο εσωτερικό του αλλά και η δομή του ‘περιβλήματός’ του».
Σύμφωνα με τον δρα Κέμπες τα κλαδιά κάθε δέντρου σχηματίζουν ένα φράκταλ, γεγονός που σημαίνει ότι εάν κοπεί ένα κλαδί του δέντρου και μεγεθυνθεί, μοιάζει με ολόκληρο το δέντρο. «Εάν εντοπίσει κάποιος σωστά αυτό το δίκτυο, μπορεί να το χρησιμοποιήσει για να προβλέψει πόσο θα αλλάξει το μέγεθος του δέντρου».
Σε αυτό το δομικό πλαίσιο οι ερευνητές ενσωμάτωσαν και άλλα στοιχεία, όπως μετεωρολογικά δεδομένα (βροχοπτώσεις, μέση ετήσια θερμοκρασία κάθε περιοχής) ώστε να προβλέψουν το ανώτατο ύψος των δέντρων σε μια περιοχή των ΗΠΑ. Όταν συνέκριναν τα στοιχεία που εξήγαγαν με τα επίσημα δεδομένα της αμερικανικής Δασικής Υπηρεσίας είδαν ότι οι προβλέψεις τους συνέπιπταν με τις επίσημες μετρήσεις.
«Καθολικό» μοντέλο
Είναι ενδιαφέρον να αναφερθεί ότι το μοντέλο των ειδικών από το ΜΙΤ βασιζόταν σε ένα «καθολικό» δέντρο – ήταν δηλαδή σχεδιασμένο ώστε να αντιπροσωπεύει όλα τα είδη δέντρων και δεν ήταν προσαρμοσμένο σε ένα είδος δέντρου κάθε φορά. «Το δοκιμαστικό δέντρο που χρησιμοποιήσαμε για τις προβλέψεις μας παρέμενε το ίδιο, αλλά το τοποθετούσαμε σε διαφορετικά περιβάλλοντα» σημείωσε ο δρ Κέμπες.
Προσέθεσε ότι η ερευνητική ομάδα διερεύνησε το τι θα συνέβαινε στο ανώτατο ύψος του δοκιμαστικού δέντρου εάν υπήρχε αλλαγή στη μέση ετήσια θερμοκρασία των ΗΠΑ. Όπως προέκυψε, μια αύξηση της θερμοκρασίας της τάξεως των 2 βαθμών Κελσίου θα οδηγούσε σε «συρρίκνωση» του μέσου ανώτατου ύψος των αμερικανικών δέντρων κατά 11%. Αντιθέτως μια αντίστοιχη μείωση της μέσης θερμοκρασίας στις ΗΠΑ θα προκαλούσε αύξηση κατά 13% στο ανώτατο ύψος των δέντρων.
Κατά τον δρα Κέμπες αυτού του τύπου η πρόβλεψη θα μπορούσε να ισχύει και για άλλες περιοχές του κόσμου, εκτός από τις ΗΠΑ.
Απώτερος στόχος της ερευνητικής ομάδας είναι το μοντέλο να προβλέπει το ύψος διαφορετικών ειδών δέντρων.
ΠΗΓΗ ΒΗΜΑ SCIENCE