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!

Παρασκευή 16 Μαρτίου 2012

Μετέφεραν με νετρίνα ένα σήμα μέσα από 240 μ. συμπαγούς βράχου

Ουάσινγκτον 
Είναι δυνατό να μεταδοθεί ένα σήμα σε ευθεία γραμμή μέχρι την αθέατη πλευρά της Σελήνης; Κι όμως, είναι: Αμερικανοί ερευνητές κατάφεραν για πρώτη φορά να χρησιμοποιήσουν τα φευγαλέα νετρίνα για να μεταδώσουν ένα μήνυμα μέσα από 240 μέτρα συμπαγούς βράχου. «Χρησιμοποιώντας τα νετρίνα θα ήταν δυνατό να επικοινωνήσει κανείς ανάμεσα σε δύο οποιαδήποτε σημεία της Γης χωρίς να απαιτούνται δορυφόροι ή καλώδια» αναφέρει ο Νταν Στάνσιλ, καθηγητής του Πολιτειακού Πανεπιστημίου της Βορείου Καρολίνας και επικεφαλής του εντυπωσιακού πειράματος. «Τα συστήματα επικοινωνιών που βασίζονται σε νετρίνα θα ήταν πολύ πιο περίπλοκα από ό,τι τα σημερινά συστήματα, πιθανότατα όμως θα είχαν σημαντικές στρατηγικές εφαρμογές» προβλέπει...
Διαπερνούν ανεπηρέαστα ολόκληρους πλανήτες
Τα νετρίνα είναι φευγαλέα θεμελιώδη σωματίδια που διαπερνούν ολόκληρους πλανήτες χωρίς να αλληλεπιδρούν σχεδόν καθόλου με την ύλη. Αυτό οφείλεται κυρίως στο γεγονός ότι έχουν αμελητέα μάζα, οπότε δεν επηρεάζονται από τη βαρύτητα, αλλά και ουδέτερο ηλεκτρικό φορτίο, οπότε μένουν ανεπηρέαστα από τα μαγνητικά πεδία.

Στην πράξη, τα νετρίνα αλληλεπιδρούν τόσο σπάνια με την ύλη ώστε η ανίχνευσή τους είναι διαβόητα δύσκολη. Στο τελευταίο πείραμα, οι ερευνητές χρειάστηκαν έναν γιγάντιο επιταχυντή για να παραγάγουν μια δέσμη νετρίνων και έναν επίσης γιγάντιο ανιχνευτή για να καταγράψουν την άφιξή τους στο σημείο λήψης.

Η επίδειξη πραγματοποιήθηκε στο διάσημο εργαστήριο Fermilab έξω από το Σικάγο, και οι ερευνητές έχουν υποβάλει τα αποτελέσματά τους για δημοσίευση στην  επιθεώρηση «Modern Physical Letters A».

Στο Fermilab βρίσκεται ένας από τους ισχυρότερους επιταχυντές του κόσμου, μέσα στον οποίο πρωτόνια συγκρούονται με έναν στόχο από άνθρακα και παράγουν δέσμες νετρονίων υψηλής έντασης.

Μήνυμα σε ψηφιακή μορφή

Ένα απλό μήνυμα σε ψηφιακή μορφή εκτοξεύτηκε υπό τη μορφή νετρίνων, τα οποία καταγράφηκαν στον ανιχνευτή MINERvA, ένα γιγάντιο μηχάνημα που βρίσκεται 240 μέτρα μακριά και χωρίζεται από τον επιταχυντή από μια συμπαγή μάζα βράχου.

Τα νετρίνα είναι τόσο φευγαλέα ώστε ο ανιχνευτής μπορεί να καταγράψει μόνο ένα στα δέκα δισεκατομμύρια.

Παρόλα αυτά, τα σήματα που καταγράφηκαν στο MINERvA επέτρεψαν στους επιστήμονες να διαβάσουν το κωδικοποιημένο μήνυμα, αποτελούμενο από μία και μόνο λέξη: «Neutrino».

Το εντυπωσιακό πείραμα αποτελεί την πρώτη φορά που τα νετρίνα χρησιμοποιούνται σε επικοινωνίες οποιουδήποτε είδους. Οι ερευνητές θεωρούν τη νέα προσέγγιση πολλά υποσχόμενη, αν και παραδέχονται ότι η πειραματική διάταξη που χρησιμοποίησαν δεν είναι καθόλου πρακτική.

«Με τη σημερινή τεχνολογία απαιτείται ογκώδης εξοπλισμός υψηλής τεχνολογίας, οπότε δεν είναι πρακτικό αυτή τη στιγμή» σχολιάζει ο Κέβιν ΜακΦάρλαντ του Πανεπιστημίου του Ρότσεστερ στη Νέα Υόρκη, μέλος της ερευνητικής ομάδας. «Όμως το πρώτο βήμα για τη χρήση των νετρίνων σε επικοινωνίες είναι αυτή η επίδειξη που βασίστηκε σε σημερινές τεχνολογίες».

Με άλλα λόγια, στο μέλλον ίσως θα μπορέσουμε να καταργήσουμε τις σημερινές ραδιοεπικοινωνίες, οι οποίες σκοντάφτουν σε κάθε εμπόδιο, και να επικοινωνούμε απευθείας με την αθέατη πλευρά της Σελήνης.
ΒΗΜΑ SCIENCE