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!

Σάββατο 31 Μαρτίου 2012

Διορθώθηκε το «ρολόι» χρονολόγησης των πετρωμάτων

Ορισμένα γεγονότα στην ιστορία της Γης τελικά συνέβησαν πιο πρόσφατα από ό,τι πίστευαν μέχρι τώρα οι επιστήμονες, καθώς δύο νέες επιστημονικές έρευνες, μια βρετανο-αμερικανική και μία αμερικανο-ισραηλινή, έρχονται να διορθώσουν το «ρολόι» χρονολόγησης των πετρωμάτων, το οποίο, όπως φαίνεται, έπεφτε έξω από αρκετές εκατοντάδες χιλιάδες χρόνια έως μερικά εκατομμύρια χρόνια. Οι ερευνητές της Βρετανικής Γεωλογικής Υπηρεσίας και του πανεπιστημίου ΜΙΤ των ΗΠΑ, με επικεφαλής τον Ντάνιελ Κόντον, που δημοσίευσαν τη σχετική μελέτη στο περιοδικό «Science», σύμφωνα με το «Nature» και το «New Scientist», ανακάλυψαν ένα λάθος το οποίο γινόταν στον υπολογισμό της ηλικίας των πετρωμάτων και των ορυκτών, που βασίζεται συνήθως στη μέθοδο μέτρησης της σύνθεσης των ισοτόπων ουρανίου που υπάρχουν μέσα στα πετρώματα και τα ορυκτά...
Οι γεωχημικοί χρονολογούν τα πετρώματα υπολογίζοντας την αναλογία των ραδιενεργών ισοτόπων (παραλλαγών του ίδιου χημικού στοιχείου με διαφορετικές ατομικές μάζες). Τα ορυκτά αποκτούν με φυσικό τρόπο ουράνιο ήδη από τον σχηματισμό τους. Αυτό το ουράνιο, ως ραδιενεργό στοιχείο, υφίσταται μια αργή αποσύνθεση (διάσπαση) με συνέπεια το ένα ισότοπο σταδιακά να μετατρέπεται σε ένα άλλο, με ένα σταθερό ρυθμό σαν «ρολόι». Διαφορετικά στοιχεία και διαφορετικά ισότοπα αποσυντίθενται με διαφορετικό ρυθμό.
Εδώ και πάνω από 35 χρόνια, οι επιστήμονες χρησιμοποιούσαν μία αναλογία των ισοτόπων 238/235 του ουρανίου που πίστευαν ότι είναι σταθερή για όλα τα πετρώματα και ίση με 137,88. Όμως οι νέες μετρήσεις σε 58 δείγματα ορυκτών από όλο τον κόσμο δείχνουν ότι στην πραγματικότητα αυτήν η αναλογία ποικίλει από 137,74 έως 138,49. Οι ερευνητές όρισαν πλέον ως «ρολόι» τον μέσο όρο 137,818 (συν/πλην 0,045). Η ακριβέστερη μέτρηση οδηγεί σε διορθώσεις της χρονολόγησης της τάξης 700.000 έως 800.000 ετών νωρίτερα σε σχέση με τις παλαιότερες και λιγότερο ακριβείς μετρήσεις.
Η νέα μελέτη δείχνει ότι, μετρώντας πλέον με μεγαλύτερη ακρίβεια την αναλογία των ισοτόπων 238 και 235 του ουρανίου, οι επιστήμονες μπορούν να μάθουν με μεγαλύτερη βεβαιότητα πόσος χρόνος έχει περάσει από τον σχηματισμό ενός πετρώματος ή ορυκτού μέχρι σήμερα. Ο υπολογισμός αυτός είναι σημαντικός, επειδή σε αυτόν βασίζονται και άλλες εκτιμήσεις, όπως η χρονολόγηση των απολιθωμάτων από τους παλαιοντολόγους ή των φυσικών φαινομένων και καταστροφών του μακρινού παρελθόντος (π.χ. η κλιματική αλλαγή στο παρελθόν, οι μαζικές εξαφανίσεις των ειδών κ.α.).
Ως συνέπεια της βελτίωσης των μετρήσεων, θα πρέπει να αναθεωρηθούν όλες οι προηγούμενες μετρήσεις που βασίστηκαν στο ουράνιο, ήδη από τον σχηματισμό της Γης πριν από περίπου 4,5 δισεκατομμύρια χρόνια. Η νέα αναλογία 238/235 των ισοτόπων ουρανίου θα επιτρέψει στους γεωλόγους να χρονολογήσουν καλύτερα όλα τα γεωλογικά και άλλα φαινόμενα, οδηγώντας σε καλύτερη κατανόηση της ίδιας της ιστορίας του πλανήτη μας.
Μία δεύτερη μελέτη, επίσης στο «Science», δείχνει ένα ανάλογο λάθος που υπάρχει με το ραδιενεργό ισότοπο του στοιχείου σαμάριου (σαμάριο-146), το οποίο επίσης χρησιμοποιείται, όπως το ουράνιο, για την χρονολόγηση των πετρωμάτων όχι μόνο στη Γη, αλλά σε όλο το ηλιακό σύστημα.
Οι ερευνητές, με επικεφαλής τον Μάικλ Πολ του Εβραϊκού Πανεπιστημίου της Ιερουσαλήμ, υπολόγισαν ότι η ημιζωή του σαμάριου-146 (δηλαδή ο χρόνος που απαιτείται για να διασπαστούν ραδιενεργά τα μισά άτομά του) είναι 68 εκατ. χρόνια και όχι περίπου 103 εκατ., όπως πίστευαν ως τώρα οι επιστήμονες. Με άλλα λόγια, υπάρχει μία σημαντική χρονολογική απόκλιση της τάξης του 30%. Αυτό σημαίνει ότι όλα τα πετρώματα που έως σήμερα χρονολογήθηκαν με βάση το σαμάριο (μεταξύ των οποίων είναι ορισμένα από τα παλαιότερα στη Γη και τη Σελήνη, καθώς και μετεωρίτες από τον 'Αρη), σχηματίστηκαν τελικά 20 έως 80 εκατ. χρόνια νωρίτερα. Πάντως, με βάση τα νέα κριτήρια γεωχρονολόγησης, η ίδια η ηλικία δεν αλλάζει- προς το παρόν τουλάχιστον.
www.kathimerini.grμε πληροφορίες από ΑΜΠΕ