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 3 Σεπτεμβρίου 2012

Όταν η μέρα κρατάει 24 ώρες και 39 λεπτά

Εκατοντάδες μηχανικοί και επιστήμονες της NASA, από τη στιγμή που προσεδαφίστηκε το όχημα Curiosity στην επιφάνεια του κόκκινου πλανήτη, έχουν αλλάξει τα ημερήσιά τους προγράμματα, προσπαθώντας να προσαρμοστούν στη διάρκεια μιας ημέρας στον Aρη (οι ημέρες στον Άρη ονομάζονται sol στα αγγλικά), όπου μια περιστροφή του γειτονικού μας πλανήτη διαρκεί 39 λεπτά και 35 δευτερόλεπτα παραπάνω από ότι μια περιστροφή της Γης. Αν και 40 περίπου λεπτά δε φαντάζει πολύς χρόνος, αυτή η διαφορά προστιθέμενη κάθε μέρα, ισοδυναμεί με την εναλλαγή μεσημεριού και μεσονυκτίου, κάθε 18 περίπου μέρες...
Η ιδέα προέκυψε από την εμπειρία με το όχημα Sojourner, το οποίο το 1997 είχε φτάσει στον Aρη για μια αποστολή αρχικής διάρκειας μίας εβδομάδας, προγραμματισμένο να στέλνει δεδομένα στη Γη κάθε μία αρειανή ημέρα. Καθώς τα επόμενα του βήματα θα σχεδιάζονταν με βάση τα δεδομένα αυτά, οι επιστήμονες ήθελαν να τα επεξεργαστούν το ταχύτερο δυνατό, και να στείλουν πίσω τις οδηγίες κι έτσι αναγκάστηκαν να προσαρμοστούν στο ωράριο μιας ημέρας του Aρη.
Καθώς όμως οι εβδομάδες περνούσαν και το Sojourner συνέχιζε να λειτουργεί ακάθεκτο ξεπερνώντας τις αρχικές προσδοκίες, άρχισαν να δημιουργούνται και προβλήματα στην ομάδα, που δημιουργήθηκαν από την αστάθεια ύπνου και τη συνεχή εναλλαγή μέρας και νύχτας στο βιολογικό ρολόι των επιστημόνων, με αποτέλεσμα την αύξηση των λαθών, την επιβράδυνση του μεταβολισμού, την αύξηση βάρους κ.ά.
Το εργαστήριο JPL της NASA δεν είχε τότε σχεδιάσει κάποια πολιτική για να προστατέψει τους επιστήμονες από αυτή τη συνεχιζόμενη ταλαιπωρία, και κάποιοι έφταναν στο σημείο να εναλλάσσουν συχνά ωράριο μεταξύ γήινης και αρειανής ώρας προσπαθώντας να προσαρμοστούν στους ρυθμούς της καθημερινής ζωής και της δουλειάς, ή να εργάζονται για 18 συνεχόμενες ώρες φτάνοντας στα όρια της αντοχής τους. Καθώς το Sojourner λειτούργησε τελικά για 3 μήνες, η NASA κάλεσε μια ομάδα ειδικών σε θέματα ύπνου, ώστε να σχεδιάσει καλύτερα μια τέτοια αποστολή στο μέλλον, όπου η επιστήμονες θα ήταν λειτουργικοί την ημέρα και θα ξεκουράζονταν αρκετά το βράδυ.
Η ομάδα πρότεινε πως η καλύτερη λύση θα ήταν οι επιστήμονες να μείνουν μόνιμα σε αρειανή ώρα, ώστε να μην μπερδεύουν τον οργανισμό τους. Πρότειναν επίσης να χρησιμοποιήσουν ένα σύστημα με βάρδιες, να μειώσουν τη δοσολογία καφέ, και να γεμίσουν το κέντρο ελέγχου με δυνατά φώτα ώστε να εκκρίνεται μελατονίνη, μια ορμόνη που σχετίζεται με τον ύπνο. Αν και δεν εισακούστηκαν όλες οι προτάσεις της επιτροπής στην περίπτωση του Curiosity (όπως η εγκατάσταση solarium ή η μεταφορά των εργαζομένων με λεωφορεία, ώστε να μην οδηγούν νυσταγμένοι), εγκαταστάθηκαν μεταλλικές κουρτίνες που κρύβουν το φως της γήινης ημέρας όταν στον ’ρη είναι νύχτα, και κρεβάτια για εκείνους τους επιστήμονες και μηχανικούς που βρίσκουν δύσκολη την προσαρμογή σε ωράριο Aρη. Είναι χαρακτηριστικό, ότι πολλές από τις οικογένειες των επιστημόνων, τους ακολουθούν στο αλλόκοτο αυτό πρόγραμμα, παίρνοντας οικογενειακό δείπνο τα ξημερώματα, και κλείνοντας τα τηλέφωνα όταν στον Aρη... όλοι κοιμούνται.
 www.naftemporiki.gr