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!

Τετάρτη 5 Οκτωβρίου 2011

Η νανοτεχνολογία με τεχνητό αντικατοπτρισμό κάνει τα αντικείμενα αόρατα

Ουάσινγκτον
Μια αόρατη «κουρτίνα» κατασκευασμένη από νανοσωλήνες άνθρακα μπορεί να εξαφανίζει αντικείμενα από το οπτικό πεδίο των παρατηρητών προκαλώντας τεχνητούς αντικατοπτρισμούς.
Στο βίντεο που θα παρακολουθήσετε, οι ερευνητές του Πανεπιστημίου του Ντάλας, παρουσιάζουν μια ταινία που γράφει τη φράση «αόρατοι μανδύες» η οποία εξαφανίζεται με σχεδόν μαγικό τρόπο πίσω από ένα διαφανές φύλλο νανοσωλήνων. «Είναι εντυπωσιακό να βλέπει κανείς αυτή τη συσκευή συγκάλυψης να λειτουργεί σε πραγματικές συνθήκες και σε πρακτικές διαστάσεις» σχολιάζει σε ανακοίνωσή του το Institute of Physics (IoP), ο μεγαλύτερος οργανισμός Φυσικής στη Βρετανία και την Ιρλανδία. Η μελέτη δημοσιεύεται στην επιθεώρηση Nanotechnology που εκδίδει το IoP...

Για να κατανοήσει κανείς πώς λειτουργεί αυτός ο αόρατος μανδύας, πρέπει να γνωρίζει το βασικό μηχανισμό του αντικατοπτρισμού, ενός φυσικού οπτικού φαινομένου που δημιουργεί εκτοπισμένες εικόνες μακρινών αντικειμένων, ή του ουρανού.
Σε ένα κλασικό παράδειγμα, όπως βλέπουμε στην αρχική φωτογραφία, ένας παρατηρητής που περπατά σε μια καυτή έρημο βλέπει σε μικρή απόσταση μια λίμνη που στην πραγματικότητα δεν υπάρχει. Ο αντικατοπτρισμός αυτός οφείλεται στη μεγάλη αύξηση της θερμοκρασία που προκαλεί η ζέστη της άμμου στον αέρα. Η θέρμανση του αέρα πάνω από το έδαφος προκαλεί με τη σειρά της μεταβολή στην πυκνότητα του αέρα. Και λόγω αυτής της αλλαγής στην πυκνότητα, οι ακτίνες του φωτός που κανονικά θα έπεφταν στο έδαφος αλλάζουν πορεία και καταλήγουν στα μάτια του παρατηρητή. Προσπαθώντας να κατανοήσει τι βλέπει, ο εγκέφαλος μεταφράζει αυτές τις ακτίνες στη γνώριμη εικόνα μιας λίμνης. Το νερό, όμως, δεν είναι παρά μια ανάκλαση του ουρανού.
Το ίδιο συμβαίνει και με την αόρατη κουρτίνα που δημιούργησαν ο Δρ Ρέι Μπόγκμαν και οι συνεργάτες του.


Οι ερευνητές αναζητούσαν ένα υλικό που λειτουργεί ως εξαιρετικός αγωγός της θερμότητας ώστε να μπορεί να ζεσταίνει απότομα τον περιβάλλοντα αέρα.
Το καλύτερο υλικό, διαπίστωσαν, είναι ένα διαφανές φύλλο από νανοσωλήνες, δηλαδή από τυλιγμένα φύλλα άνθρακα με πάχος ενός μόνο ατόμου. Οι νανοσωλήνες αυτοί έχουν την πυκνότητα του αέρα, είναι όμως καλοί αγωγοί του ηλεκτρισμού και της θερμότητας και επιπλέον έχουν μεγαλύτερη αντοχή από το ατσάλι.
Όταν διοχετευτεί ηλεκτρικό ρεύμα σε ένα φύλλο από άκρως ευθυγραμμισμένους νανοσωλήνες, η θερμοκρασία τους αυξάνεται απότομα, οπότε εμφανίζεται το φαινόμενο του αντικατοπτρισμού.
Το μόνο που προδίδει την ύπαρξη του κρυμμένου αντικειμένου είναι ένας παράξενος «κυματισμός» που κάνει τον παρατηρητή να νομίζει ότι τον γελούν τα μάτια του.
Newsroom ΔΟΛ, www.in.gr