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 6 Ιουλίου 2012

Εντοπίστηκε «ιστός» σκοτεινής ύλης και είναι η πρώτη φορά που υπάρχουν σαφείς ενδείξεις της παρουσίας της

Λονδίνο 
Μια εντυπωσιακή και άκρως σημαντική κοσμολογική ανακάλυψη πραγματοποίησε διεθνής ομάδα επιστημόνων η οποία όμως ανακοινώθηκε λίγες ώρες μετά την ανακάλυψη του μποζονίου Χιγκς και βρέθηκε όπως είναι επόμενο σε δεύτερο πλάνο. Οι ερευνητές εντόπισαν ένα «νήμα» της μυστηριώδους σκοτεινής ύλης. Το νήμα αυτό αποτελεί μέρος ενός κοσμικού «ιστού», μιας αόρατης γέφυρας, που ενώνει δύο μεγάλα, πολύ μακρινά από εμάς, γαλαξιακά σμήνη. Η άποψη ότι σκοτεινή ύλη με τη μορφή νημάτων και ιστών ενώνει κοσμικά αντικείμενα (πλανήτες, γαλαξίες) έχει διατυπωθεί από τους επιστήμονες εδώ και πολύ καιρό. Είναι όμως η πρώτη φορά που εντοπίζονται τα ίχνη της...
Η «σκοτεινή» ιστορία
Οι αστρονόμοι διαπίστωσαν πριν από περίπου 70 χρόνια ότι η βαρύτητα της ορατής ύλης (αυτής που βλέπουμε στο Σύμπαν) δεν αρκεί για να συγκρατεί τους γαλαξίες από τη διάλυση καθώς αυτοί περιστρέφονται με μεγάλη ταχύτητα. Από τις έρευνες διαφάνηκε επίσης ότι η διαστολή του Σύμπαντος συγκρατείται από μια δύναμη μεγαλύτερη από τη βαρυτική έλξη της ορατής ύλης. Οι παρατηρήσεις αυτές οδήγησαν στο συμπέρασμα ότι στο Σύμπαν υπάρχει περισσότερη ύλη από όση βλέπουμε, μια «σκοτεινή» ύλη άγνωστης σύστασης η οποία δεν εκπέμπει κανενός είδους ακτινοβολία.

Σύμφωνα με κάποιες θεωρίες οι πρώτες μεγάλες δομές που σχηματίστηκαν στο Σύμπαν μετά τη Μεγάλη Έκρηξη ήταν μικρά νέφη αποτελούμενα από τη μυστηριώδη σκοτεινή ύλη. Ερευνες που έγιναν στη συνέχεια με διαστημικά τηλεσκόπια οδήγησαν τους επιστήμονες στο συμπέρασμα ότι όχι μόνο η σκοτεινή ύλη είναι απαραίτητη για τη διαμόρφωση ενός γαλαξία, αλλά μια ελάχιστη ποσότητά της πρέπει να είναι παρούσα ώστε ένας γαλαξίας να αρχίσει να διαμορφώνεται.

Επιπλέον η σκοτεινή ύλη σύμφωνα με τους ειδικούς λειτουργεί ως ένα είδος κοσμικής «κόλλας» συγκρατώντας τα άστρα μέσα στους γαλαξίες Σύμφωνα με την κρατούσα θεωρία περισσότερο από το 95% της ύλης στο Σύμπαν αποτελείται από τη σκοτεινή ύλη και μόλις το 5% από την ορατή ή βαρυονική ύλη.

Το σκοτεινό νήμα


Ερευνητές από τις ΗΠΑ και τη Γερμανία χρησιμοποιώντας το διαστημικό τηλεσκόπιο XMM-Newton εντόπισαν ένα νήμα σκοτεινής ύλης το οποίο συνδέει δύο μεγάλα γαλαξιακά σμήνη, το Abell 222 και το Abell 223, που βρίσκονται σε απόσταση 2.7 δισ. ετών φωτός από εμάς.

Το πολύ ισχυρό βαρυτικό πεδίο των νημάτων αυτού του είδους αλλάζει την κατεύθυνση του φωτός που προέρχεται από ακόμη πιο μακρινούς γαλαξίες και ταξιδεύει προς τη Γη. Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν αυτό το φως για να υπολογίσουν τη μάζα και το σχήμα του νήματος. Οι ακτίνες Χ από το καυτό αέριο της ορατής ύλης που είναι επίσης παρούσα στο νήμα έδειξαν ότι η ορατή ύλη αποτελεί μόλις το 10% της μάζας του νήματος.

Κατέληξαν έτσι στο συμπέρασμα ότι το υπόλοιπο 90% αποτελείται από τη σκοτεινή ύλη. «Από ό,τι φαίνεται το νήμα αυτό αποτελεί μέρος ενός ιστού σκοτεινής ύλης που ενώνει τα γαλαξιακά σμήνη μέσα στο Σύμπαν» αναφέρει ο Γεργκ Ντίτριχ, του Πανεπιστημιακού Αστεροσκοπείου του Μονάχου, επικεφαλής της ερευνητικής ομάδας. Η έρευνα δημοσιεύεται στην επιθεώρηση «Nature».
www.tovima.gr