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 7 Δεκεμβρίου 2011

Γιγάντιες σφαίρες προσομοιώνουν το «δυναμό» της Γης-video

Κόλετζ Παρκ, Μέριλαντ
Το σκηνικό μοιάζει να στήθηκε για ταινία επιστημονικής φαντασίας: δύο ομόκεντρες μεταλλικές σφαίρες, γεμάτες με 13 τόνους λιωμένου νατρίου, περιστρέφονται μέσα σε ένα ατσάλινο προστατευτικό κουβούκλιο, προσομοιώνοντας τον πυρήνα της Γης. Οι σφαίρες, ένα πείραμα κόστους δύο εκατομμυρίων δολαρίων, βρίσκονται στο Πανεπιστήμιο του Μέριλαντ, όπου η ομάδα του Ντάνιελ Λάθροπ θέλει να γίνει η πρώτη που αναδημιουργεί το γήινο μαγνητικό πεδίο. Σύμφωνα με την κρατούσα «θεωρία του δυναμό», το μαγνητικό πεδίο του πλανήτη δημιουργείται από ρεύματα λιωμένου σιδήρου στο εξώτερο στρώμα του πυρήνα. Αυτός ο υγρός, εξώτερος πυρήνας πιστεύεται ότι περιβάλλει έναν εσωτερικό πυρήνα που αποτελείται κι αυτός από σίδηρο, σε στέρεα όμως κατάσταση...
Επειδή ο σίδηρος είναι αγώγιμο και μαγνητικό υλικό, η κίνηση του εξώτερου πυρήνα σε σχέση με τον εσώτερο δημιουργεί ένα ηλεκτρομαγνητικό πεδίο, περίπου όπως συμβαίνει στο δυναμό μιας ηλεκτρογεννήτριας.
Αρκετοί έχουν προσπαθήσει, κανείς όμως δεν έχει καταφέρει ως σήμερα να αναπαράγει αυτό το φαινόμενο στο εργαστήριο.
Ο Δρ Λάθροπ ελπίζει να το πετύχει επενδύοντας στην κλίμακα του πειράματος -τις μεγαλύτερες σφαίρες που έχουν κατασκευαστεί γι΄αυτό το σκοπό. «Τα δυναμό είναι εύκολο να δημιουργηθούν στη φύση. Δεν συμβαίνει όμως το ίδιο και στο εργαστήριο» σχολιάζει ο ερευνητής στο δικτυακό τόπο του περιοδικού Nature.
Η εξωτερική μεταλλική σφαίρα, με διάμετρο τριών μέτρων, είναι σχεδιασμένη να περιστρέφεται έως και τέσσερις φορές το δευτερόλεπτο. Είναι επίσης απόλυτα στεγανή, αφού θα γεμίσει με 13 τόνους λιωμένου νατρίου στους 105 βαθμούς Κελσίου, το οποίο μιμείται το ρευστό σίδηρο στον πυρήνα της Γης.
Το ρόλο του εσώτερου πυρήνα παίζει μια μικρότερη μεταλλική σφαίρα, διαμέτρου ενός μέτρου, η οποία περιστρέφεται ανεξάρτητα έως και 12 φορές το δευτερόλεπτο.
Αναγκάζοντας τις σφαίρες να περιστρέφονται με διάφορους συνδυασμούς ταχυτήτων, οι ερευνητές ελπίζουν να δημιουργήσουν ένα αυτοσυντηρούμενο μαγνητικό δίπολο, όπως το μαγνητικό δίπολο της Γης.
Ο Λάθροπ περιμένει τώρα να παραλάβει το τελευταίο φορτίο νατρίου πριν ξεκινήσει την κύρια φάση του πειράματος.
Εφόσον επιτύχει το στόχο του, ο ερευνητής ελπίζει μεταξύ άλλων να διευκρινίσει αν η εξασθένιση του γήινου μαγνητικού που παρατηρείται τον τελευταίο αιώνα προμηνύει μια αντιστροφή των μαγνητικών πόλων της Γης, ένα φαινόμενο που πιστεύεται ότι συμβαίνει κάθε μερικές εκατοντάδες χιλιάδες χρόνια.
Newsroom ΔΟΛ, ΒΗΜΑ SCIENCE