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 20 Ιουλίου 2012

Λύθηκε το «μυστήριο των Pioneer»

Πρόκειται για το «φαινόμενο Pioneer», μία ανωμαλία στην πορεία των δύο διαστημικών σκαφών Pioneer 10 και 11 τα οποία βρίσκονται και τα δύο σε απόσταση δεκάδων δισεκατομμυρίων χιλιομέτρων από τη Γη, με κατεύθυνση γειτονικά αστρικά συστήματα. Τα Pioneer 10 και 11 εκτοξεύθηκαν το 1972 και 1973 αντίστοιχα, με πρωταρχικό σκοπό τη μελέτη του Δία και του Κρόνου. Ολοκληρώνοντας την αποστολή τους, απέκτησαν αρκετή ταχύτητα ώστε να ξεφύγουν από τη βαρύτητα του Ήλιου, και μαζί με τo Voyager 1, είναι τα μόνα σκάφη που έχουν ξεκινήσει την περιπλάνησή τους στο διαστρικό κενό. Το Pioneer 10, έχει πορεία προς το άστρο Aldebaran, και θα χρειαστεί περίπου δύο εκατομμύρια χρόνια για να διανύσει την απόσταση των 68 ετών φωτός που μας χωρίζουν από αυτό, ενώ το Pioneer 11 ταξιδεύει προς την αντίθετη κατεύθυνση, προς το κέντρο του γαλαξία και τον αστερισμό Scutum...
Αν και επικοινωνία μαζί με τα δύο σκάφη έχει χαθεί εδώ και πολλά χρόνια, ήδη από το 1980 φαίνονταν να έχουν μια ανεξήγητη, πολύ μικρή επιβράδυνση στην ταχύτητά τους, πέραν της επιβράδυνσης από τη βαρύτητα του Ήλιου. Η επιβράδυνση ήταν της τάξης των 0.9 νανόμετρων το δευτερόλεπτο και η προέλευσή της ήταν τελείως πρωτόγνωρη στους χειριστές των δύο σκαφών. Η τελευταία επικοινωνία με το Pioneer 10, το 2003, επιβεβαίωνε τη συγκεκριμένη ανωμαλία, και το φαινόμενο προβλημάτισε τους επιστήμονες για δεκαετίες, τόσο που είχαν προταθεί ακόμη κι εναλλακτικές θεωρίες για τη βαρύτητα.
Μία έρευνα που δημοσιεύτηκε πρόσφατα στο περιοδικό Physical Review Letters, φαίνεται πως λύνει το συγκεκριμένο γρίφο. Σύμφωνα με αυτή, η επιβράδυνση προκαλείται από την πίεση προς τα πίσω που προκαλεί στο όχημα η εκπομπή θερμότητας. Αν και είναι εξαιρετικά μικρή, είναι προβλέψιμη, και οι εκτιμήσεις των επιστημόνων συμφωνούν με τα στοιχεία από τα Pioneer. «Το φαινόμενο μοιάζει με το να οδηγείς ένα αμάξι, και οι εκπομπή φωτός από τους προβολείς του να σε σπρώχνει προς τα πίσω», εξηγεί ο Slava Turyshev, ο κύριος συγγραφέας της έρευνας για λογαριασμό της NASA.
Το 2004, ο Turyshev αποφάσισε να ασχοληθεί σοβαρά με το θέμα, συγκεντρώνοντας στοιχεία από την τηλεμετρία που είχαν εκπέμψει τα δύο Pioneer. Τα πρώτα στοιχεία μάλιστα είχαν αποθηκευτεί στις «πρωτόγονες» διάτρητες κάρτες που χρησιμοποιούνταν για την αποθήκευση πληροφοριών τη δεκαετία του 70, και τα υπόλοιπα σε δισκέτες και μαγνητικές ταινίες. Μαζεύοντας με αυτό τον τρόπο 43 Gigabytes δεδομένων και με τη βοήθεια του προγραμματιστή Viktor Toth, κατάφεραν να λύσουν το μυστήριο. Το ότι το φαινόμενο παρατηρείται μόνο στα Pioneer, οφείλεται στην ιδιαίτερη κατασκευή τους και τη θερμότητα που εκπέμπεται από τα ηλεκτρικά του συστήματα, αλλά και την πυρηνική ενέργεια από τις διασπάσεις πλουτωνίου στον αντιδραστήρα των δύο σκαφών. «Φαίνεται πως η φυσική επικράτησε», λέει ο Turyshev. «Ίσως θα ήταν πιο συναρπαστικό να ανακαλύψουμε κάποιο νέο είδος φυσικής, τουλάχιστον όμως λύσαμε ένα μυστήριο», καταλήγει. 
www.naftemporiki.gr