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!

Πέμπτη 15 Νοεμβρίου 2012

Ένα ακόμη βήμα προς τον αόρατο μανδύα

Αμερικανοί ερευνητές πέτυχαν να δημιουργήσουν για πρώτη φορά ένα «μανδύα» που καλύπτει καλύτερα από κάθε άλλη φορά ένα αντικείμενο, κάνοντάς το αόρατο στα μάτια των παρατηρητών. Πρόκειται για ένα ακόμα σημαντικό βήμα στην τεχνολογία της «αορατότητας». Μέχρι τώρα τα προς εξαφάνιση αντικείμενα αντανακλούσαν έστω ένα μικρό μέρος του φωτός, ενώ αυτή τη φορά ένας κύλινδρος διαμέτρου 7,5 εκατοστών και ύψους ενός εκατοστού έγινε τελείως αόρατος στο φάσμα των μικροκυμάτων (και όχι του ορατού φωτός, κάτι δυσκολότερο, καθώς αυτό έχει πιο μικρό μήκος κύματος από τα μικροκύματα). Οι επιστήμονες του πανεπιστημίου Ντιουκ, με επικεφαλής τον καθηγητή Ντέιβιντ Σμιθ, που έκαναν τη σχετική δημοσίευση στο περιοδικό για τα νέα υλικά «Nature Materials», σύμφωνα με το BBC, πέτυχαν ώστε το φως (των μικροκυμάτων) να «γλιστράει» τελείως γύρω από το καλυμμένο αντικείμενο, χωρίς να αφήνει καμία αντανάκλαση, άρα και κανένα ίχνος του τελευταίου...
Ο «μανδύας» έχει σχήμα διαμαντιού και, όπως είπε ο Ντέηβιντ Σμιθ», «από όσο ξέρουμε, είναι ο πρώτος που πραγματικά πετυχαίνει την πλήρη αορατότητα», δημιουργώντας έτσι την τέλεια ψευδαίσθηση για τους παρατηρητές.
Όμως θα είναι δύσκολο να επιτευχθεί κάτι ανάλογο με το μήκος κύματος του ορατού φωτός, με το οποίο οι άνθρωποι βλέπουν γύρω τους. Παρόλα αυτά, η αορατότητα έστω και στο φάσμα των μικροκυμάτων μπορεί να έχει διάφορες σημαντικές πρακτικές εφαρμογές, κυρίως στις τηλεπικοινωνίες και στα ραντάρ, ιδίως αν η τεχνολογία βελτιωθεί περαιτέρω (προς το παρόν δουλεύει μόνο προς μια κατεύθυνση).
Η ιδέα ενός «μανδύα αορατότητα» πρωτο-εμφανίστηκε το 2006 με ένα άρθρο στο περιοδικό «Science» από τον φυσικό Τζον Πέντρι του Imperial College του Λονδίνου, σε συνεργασία με τους ηλεκτρολόγους μηχανικούς Ντέηβιντ Σμιθ και Ντέηβιντ Σούριγκ του πανεπιστημίου Ντιουκ των ΗΠΑ. Έκτοτε έχουν αναληφθεί πολλές προσπάθειες σε διάφορα μέρη του κόσμου, με διάφορα υλικά (τα λεγόμενα «μετα-υλικά») και σε διαφορετικά μήκη κύματος του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος.
Στόχος όλων αυτών των ερευνών, που ανήκουν στο νέο πεδίο της «οπτικής μετασχηματισμού», είναι -πέρα από την ίδια την αορατότητα- να φέρουν μια πραγματική επανάσταση στον τρόπο που μεταδίδονται το φως και τα λοιπά μήκη κύματος της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας. Τα «μετα-υλικά» είναι υλικά κατασκευασμένα από τον άνθρωπο, τα οποία έχουν ασυνήθιστες ιδιότητες (όπως η καθοδήγηση του φωτός γύρω από ένα αντικείμενο, ώστε αυτό να καταστεί «ανύπαρκτο»), που δεν υπάρχουν στα κοινά υλικά της φύσης.
Ο Σμιθ και οι συνεργάτες του ήδη δουλεύουν για να κάνουν τον «μανδύα» αποτελεσματικό στις τρεις διαστάσεις και όχι μόνο στις δύο.
Πηγή: ΑΜΠΕ, www.kathimerini.gr