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 30 Οκτωβρίου 2011

Παίζει κύριο ρόλο για τη ζωή η σκοτεινή ύλη;


Το κυριότερο υποψήφιο σωματίδιο της σκοτεινής ύλης είναι ένα σωματίδιο με μάζα που όμως αλληλεπιδρά σπάνια με την κανονική ύλη. Επίσης, μπορεί να είναι το ίδιο και το αντισωματίδιο του, που σημαίνει ότι εξαϋλώνει το ένα το άλλο όταν θα συναντηθούν, απελευθερώνοντας έτσι ενέργεια με τη μορφή της ακτινοβολίας. Είναι τα λεγόμενα WIMPs, ή Ασθενώς Αλληλεπιδρώντας Σωματίδια με Μάζα. Αυτά τα αόρατα σωματίδια θα μπορούσαν να συλληφθούν από τη βαρύτητα του πλανήτη μας και έτσι να απελευθερώσουν ενέργεια, που θα μπορούσαν να ζεστάνουν αυτόν τον κόσμο, σύμφωνα με το φυσικό Dan Hooper και τον αστροφυσικό Jason Steffen στο Εργαστήριο Fermi. To τηλεσκόπιο Hubble της NASA που τράβηξε την παραπάνω εικόνα δείχνει...
την κατανομή της σκοτεινής ύλης στο κέντρο του γιγάντιου γαλαξιακού σμήνος Abell 1689, που περιέχει περίπου 1.000 γαλαξίες και τρισεκατομμύρια αστέρια. Μια νέα λοιπόν μελέτη δείχνει ότι η μυστηριώδης, αόρατη σκοτεινή ύλη θα μπορούσε να ζεστάνει εκατομμύρια πλανήτες χωρίς γονικά άστρα σε περιοχές, όπως το Abell 1689 και να γίνουν κατοικήσιμα.
Οι επιστήμονες πιστεύουν ότι η αόρατη και ακόμη άγνωστης ταυτότητας σκοτεινή ύλη, που εμείς γνωρίζουμε να υπάρχει λόγω της βαρυτικής επίπτωσης που έχει πάνω στους γαλαξίες, αποτελεί περίπου το 85 τοις εκατό όλης της ύλης στο σύμπαν.
Οι Hooper και Steffen προτείνουν ότι οι βραχώδεις υπερ-γαίες εξωπλανήτες, σε περιοχές με υψηλή πυκνότητα της βραδυκίνητης σκοτεινής ύλης θα μπορούσαν να ζεσταθούν τόσο, αρκετό για να κρατήσουν υγρό νερό στην επιφάνειά τους, ακόμη και εν απουσία της ενέργειας που έρχεται από ένα γειτονικό άστρο ή άλλες πηγές. Η δε πυκνότητα της σκοτεινής ύλης αναμένεται να είναι εκατοντάδες έως και χιλιάδες φορές μεγαλύτερη στις εσωτερικές περιοχές του Γαλαξία μας και στους πυρήνες των νάνων σφαιροειδών γαλαξιών, από ό,τι είναι στο ηλιακό μας σύστημα.
Οι επιστήμονες κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι σε πλανήτες μέσα σε περιοχές με πυκνή σκοτεινή ύλη, η σκοτεινή ύλη και όχι το φως είναι που δημιουργεί τα βασικά στοιχεία που χρειάζεστε για να αναπτυχθεί η ζωή χωρίς την παρουσία ενός άστρου κοντά τους.
Κι όπως πιστεύει η ομάδα η σκοτεινή ύλη θα μπορούσε να κρατήσει τις επιφάνειες των εν λόγω πλανητών ζεστές για τρισεκατομμύρια χρόνια, διάστημα μέσα στο οποίο όλα τα κανονικά αστέρια θα σβήσουν κι έτσι μπορεί τελικά να αποδειχθεί η "σκοτεινή ύλη" προπύργιο της ζωής στο σύμπαν μας.
"Φαντάζομαι 10 τρισεκατομμύρια χρόνια στο μέλλον, όταν το σύμπαν θα έχει επεκταθεί τόσο που θα υπάρχει μια απέραντη μοναξιά, ενώ όλα τα αστέρια στον Γαλαξία μας θα έχουν από καιρό σβήσει, οπότε μόνο οι πλανήτες με τη θερμότητα της σκοτεινής ύλης θα διατηρούνται ζωντανοί. Ίσως θα μπορούσα να φανταστώ ότι κάθε πολιτισμός που θα επέζησε πάνω σε αυτούς τους πλανήτες, θα αρχίσει να κινείται με καύσιμο την σκοτεινή ύλη, " είπε ο Hooper σε μια συνέντευξη του.
Πηγή: Astrophysical Journal, physics4u.gr