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!

Τρίτη 5 Ιουνίου 2012

Το πρωί της Τετάρτης θα μπορούμε να παρακολουθήσουμε ένα από τα πιο σπάνια αστρονομικά φαινόμενα: τη διάβαση της Αφροδίτης μπροστά από τον Ηλιο

Το πρωί της Τετάρτης, 6 Ιουνίου, ο Ηλιος θα ανατείλει στην Ελλάδα με μια σκοτεινή κηλίδα να «σημαδεύει» το δυτικό του χείλος. Δεν θα είναι όμως μια από τις συνηθισμένες ηλιακές κηλίδες που εμφανίζονται στην επιφάνεια του Ηλίου κατά τις περιόδους ηλιακής δραστηριότητας. Θα είναι ο πλανήτης Αφροδίτη, που θα διασχίζει αργά τον ηλιακό δίσκο. Αξίζει να το δούμε, αν ξυπνήσουμε νωρίς, επειδή το 1639 αυτό το φαινόμενο υπήρξε η πρώτη χειροπιαστή απόδειξη της ηλιοκεντρικής θεωρίας του Αρίσταρχου και του Κοπέρνικου – αλλά τότε το είχαν παρακολουθήσει μόνο δύο άνθρωποι σε ολόκληρη τη Γη, ένας ιεροψάλτης και ένας υφασματέμπορος....
Με γυμνό μάτι
Ενα από τα πιο σπάνια αστρονομικά φαινόμενα που μπορεί να παρατηρήσει ένας άνθρωπος χωρίς τη βοήθεια τηλεσκοπίου είναι η διάβαση της Αφροδίτης, δηλαδή η διέλευση αυτού του πλανήτη μπροστά από τον ηλιακό δίσκο. Οι διαβάσεις της Αφροδίτης είναι ένα φαινόμενο που επαναλαμβάνεται με ιδιότυπη περιοδικότητα: δύο συνεχόμενες διαβάσεις διαφέρουν είτε κατά οκτώ χρόνια είτε κατά ένα διάστημα μεγαλύτερο από τη ζωή ενός ανθρώπου. Το μέγεθος της Αφροδίτης στον ουρανό είναι 1’ (ένα πρώτο λεπτό του τόξου), όσο ακριβώς είναι και η διακριτική ικανότητα του ματιού μας, δηλαδή η γωνία δύο αντικειμένων που το μάτι μας αντιλαμβάνεται ως διακριτά. Ετσι, είναι κατ’ αρχήν δυνατό να παρατηρήσει κανείς μια διάβαση με γυμνό μάτι. Σίγουρα όμως τα πράγματα γίνονται πολύ πιο εύκολα με τη βοήθεια ενός ζευγαριού κιαλιών ή ενός μικρού τηλεσκοπίου. Από την εποχή που εφευρέθηκε το τηλεσκόπιο, το 1609, έχουν συμβεί ως σήμερα 7 διαβάσεις Αφροδίτης – αυτή που περιμένουμε την Τετάρτη θα είναι η όγδοη. Από αυτές την πρώτη, το 1631, δεν την παρατήρησε κανείς, επειδή δεν ήταν ορατή από την Ευρώπη, ενώ τη δεύτερη, το 1639, την παρατήρησαν μόνο δύο άγγλοι ερασιτέχνες αστρονόμοι. Ο ένας ήταν ο ιεροψάλτης Ιερεμίας Χόροξ, που είχε υπολογίσει την ημέρα του φαινομένου, και ο δεύτερος ο υφασματέμπορος Γουίλιαμ Κράμπτρι, που είχε βοηθήσει τον Χόροξ, υπολογίζοντας τις θέσεις της Γης και της Αφροδίτης από τη θεωρία του Κέπλερ. Με βάση τις παρατηρήσεις του ο Χόροξ υπολόγισε την απόσταση Γης - Ηλίου σε 95 εκατομμύρια χιλιόμετρα, αντί για την πραγματική που είναι 150 εκατομμύρια χιλιόμετρα, επειδή η μέθοδος που χρησιμοποιεί χρονομετρήσεις από έναν τόπο είναι ευαίσθητη σε σφάλματα παρατήρησης.

Οι 4 επαφές
Η διάβαση ενός πλανήτη μπροστά από τον Ηλιο είναι εντελώς αντίστοιχη με μια έκλειψη Ηλίου, στην οποία παρατηρούμε τη διάβαση της Σελήνης μπροστά από τον Ηλιο. Μόνο που η Σελήνη φαίνεται πολύ μεγαλύτερη, παρ’ όλο που είναι σημαντικά μικρότερη από την Αφροδίτη, επειδή είναι πολύ πιο κοντά στη Γη. Οι «χαρακτηριστικές» χρονικές στιγμές, που ενδιέφεραν παλιά τους επαγγελματίες αστρονόμους και σήμερα τους ερασιτέχνες αστρονόμους, είναι οι στιγμές κατά τις οποίες η Αφροδίτη «αγγίζει» τον Ηλιο εξωτερικά και εσωτερικά. Δύο τέτοιες στιγμές εμφανίζονται κατά την είσοδο του δίσκου της Αφροδίτης στον δίσκο του Ηλίου και δύο κατά την έξοδο. Η φετινή διάβαση θα αρχίσει με την πρώτη επαφή των δύο δίσκων, που θα συμβεί στη 1.05 της Τετάρτης ώρα Ελλάδας, οπότε ο Ηλιος δεν θα φαίνεται από τη χώρα μας. Το ίδιο ισχύει και για τη δεύτερη επαφή, που θα συμβεί είκοσι λεπτά αργότερα. Οταν ο Ηλιος ανατείλει στην Ελλάδα, κατά τις 6 το πρωί, το φαινόμενο θα είναι σε προχωρημένη φάση, αφού η Αφροδίτη θα έχει διασχίσει περισσότερο από τον μισό ηλιακό δίσκο. Η τρίτη επαφή προβλέπεται για τις 7.40 και η τέταρτη, οπότε και τελειώνει το φαινόμενο, για τις 7.55.
 Ενώ η διάβαση του 2004 ήταν ορατή σε όλη της τη διάρκεια από την Ελλάδα, η εφετινή απευθύνεται μάλλον στους πολύ πρωινούς συμπολίτες μας ή στους φανατικούς ερασιτέχνες αστρονόμους. Για όσους αποφασίσουν να παρακολουθήσουν αυτό το σπάνιο φαινόμενο, θα πρέπει να τονίσουμε ότι η διάβαση ενός πλανήτη δεν μοιάζει μόνο σχηματικά με μια έκλειψη Ηλίου – απαιτεί και τις ίδιες προφυλάξεις για τους επίδοξους παρατηρητές. Για την απευθείας παρατήρηση χρειάζονται ειδικά σκοτεινά γυαλιά, για παράδειγμα τζαμάκια ηλεκτροκόλλησης Νο 14. Πιο ασφαλής μέθοδος είναι η προβολή της εικόνας του Ηλίου, με τη βοήθεια ενός μικρού τηλεσκοπίου, σε μια πρόχειρη οθόνη – π.χ. ένα άσπρο κομμάτι χαρτόνι. 

Το επόμενο ζευγάρι διαβάσεων της Αφροδίτης θα συμβεί τα έτη 2117 και το 2125.
Ο Χάρης Βάρβογλης είναι καθηγητής του Τμήματος Φυσικής του ΑΠΘ.

www.tovima.gr