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!

Δευτέρα 11 Ιουνίου 2012

Ο Αϊνστάιν είχε δίκιο: οι ίδιοι οι ερευνητές παραδέχονται οριστικά ότι έκαναν λάθος και το νετρίνο δεν ταξιδεύει πιο γρήγορα από το φως.

Ο Αϊνστάιν ξαναβολεύτηκε καλύτερα στο βάθρο του, αφού η θεωρία του ότι τίποτε δεν ταξιδεύει πιο γρήγορα από το φως, δεν απειλείται πλέον. Οι ίδιοι οι Ευρωπαίοι επιστήμονες που είχαν κάνει πέρυσι τον Σεπτέμβριο τον «αιρετικό» ισχυρισμό ότι το υποατομικό σωματίδιο νετρίνο είναι οριακά ταχύτερο από το φως, τώρα παραδέχονται τους λανθασμένους υπολογισμούς τους. Είχε ενδιάμεσα προηγηθεί η κατάρριψη του ισχυρισμού από άλλα επιστημονικά εργαστήρια και έτσι, οριστικά πλέον, δίνεται επίσημο τέλος σε ένα ζήτημα που αναστάτωσε τη διεθνή επιστημονική κοινότητα και…τον μακαρίτη Αϊνστάιν. Ο διευθυντής ερευνών του CERN Σέρτζιο Μπερτολούτσι, εκ μέρους της επιστημονικής κοινοπραξίας OPERA, που είχε κάνει την αρχική μέτρηση, ανακοίνωσε, σε συνέδριο για την φυσική των νετρίνων και την αστροφυσική στην Ιαπωνία, ότι, σύμφωνα με τις τελευταίες μετρήσεις, τα εν λόγω σωματίδια ταξιδεύουν σχεδόν ακριβώς με την ταχύτητα του φωτός - αλλά όχι πιο γρήγορα. «Αν και το αποτέλεσμα δεν είναι τόσο συναρπαστικό, όσο ορισμένοι θα ήθελαν, τελικά είναι αυτό που όλοι κατά βάθος περιμέναμε», δήλωσε ο Ιταλός φυσικός...
Οι Ευρωπαίοι φυσικοί του OPERA είχαν φέρει τα πάνω-κάτω το 2011, όταν υπολόγισαν ότι μία δέσμη νετρίνων που εκπορεύθηκε από το CERN, διέσχισε την απόσταση των περίπου 730 χιλιομέτρων έως το υπόγειο εργαστήριο του Γκραν Σάσο στην Ιταλία με ταχύτητα λίγο μεγαλύτερη από εκείνη του φωτός (60 νανοδευτερόλεπτα, δηλαδή 60 δισεκατομμυριοστά του δευτερολέπτου). Κάτι τέτοιο, αν ήταν σωστό, παραβίαζε την θεωρία της ειδικής σχετικότητας από το 1905 και άνοιγε το δρόμο για μια «εξωτική» φυσική (μεταξύ άλλων, θα καθίστατο εφικτό να ταξιδέψει κανείς στο παρελθόν). Όμως, τους επόμενους μήνες, οι προσπάθειες επιβεβαίωσης έδειξαν δύο σφάλματα: ένα προβληματικό καλώδιο οπτικής ίνας και ένα προβληματικό ρολόι χρονομέτρησης της ταχύτητας.
Οι νέες μετρήσεις πού έγιναν από το OPERA και από τους άλλους τρεις ανιχνευτές σωματιδίων στα εργαστήρια του Γκραν Σάσο (Borexino, Icarus, LVD), όπως έγινε γνωστό, δείχνουν ότι το νετρίνο έχει ταχύτητα μόλις 0,5 νανοδευτερόλεπτα μικρότερη του φωτός, σύμφωνα με το Γαλλικό Πρακτορείο, το «Science» και το «New Scientist». Είναι η πρώτη φορά που η ταχύτητα του νετρίνο μετρήθηκε με τόση ακρίβεια και αυτό, τουλάχιστον, αποτελεί ένα κέρδος από την όλη ιστορία, όπως δήλωσε ο φυσικός Ντάριο Οτιέρο του OPERA.
Οι 170 ερευνητές του OPERΑ επιστρέφουν πλέον στις κανονικές μελέτες τους και, αυτή την εβδομάδα, ανακοίνωσαν ότι εντόπισαν ένα νετρίνο μιόνιο να μετατρέπεται σε νετρίνο ταυ. Είναι μόλις η δεύτερη φορά στον κόσμο που ανιχνεύεται κάτι τέτοιο και ενισχύει την πεποίθηση ότι το νετρίνο έχει μάζα.
'Αλλωστε, ο πραγματικός στόχος των πειραμάτων του OPERA είναι να μελετήσουν τις μετατροπές του νετρίνο σε πραγματικό χρόνο. Το νετρίνο έχει τρεις εκδοχές (ηλεκτρόνιο, μιόνιο και ταυ) και μπορεί αυθόρμητα να μετατραπεί από τη μία στην άλλη. Η πρώτη τέτοια μετατροπή έγινε αντιληπτή, το 2010, πάλι από το πείραμα OPERA, σε μία δέσμη νετρίνων που στάλθηκαν από το CERN στο Γκραν Σάσο.
Αυτές οι «μεταμορφώσεις» δείχνουν ότι το νετρίνο, αντίθετα με ό,τι πιστευόταν, έχει μάζα τελικά, έστω και απειροελάχιστη. Αυτή η διαπίστωση βοηθά στην κατανόηση του γιατί υπάρχει περισσότερη ύλη στο σύμπαν σε σχέση με την αντι-ύλη.
Θα χρειασθούν πάντως να εντοπισθούν τουλάχιστον έξι τέτοιες μεταμορφώσεις των νετρίνων για να ανακοινώσουν επίσημα οι φυσικοί ότι έχουν «δει» το φαινόμενο. Εξάλλου, αυτή την εβδομάδα, σε ένα παρεμφερές πείραμα στον ανιχνευτή Τ2Κ στην Ιαπωνία, οι επιστήμονες ανακοίνωσαν ότι παρατήρησαν δέκα μιόνια νετρίνα να μεταβάλλονται σε ηλεκτρόνια νετρίνα.
Πηγή: ΑΜΠΕ, www.kathimerini.gr