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!

Κυριακή 9 Ιουνίου 2013

Αστικοί ρυθμοί: Η ζωή στην πόλη ξεκουρδίζει το ρολόι του κότσυφα

 Για τα κοτσύφια των πόλεων, ένα ημερόνυχτο φαίνεται να διαρκεί λιγότερο από 24 ώρες 
(Πηγή: Flickr.com>Leon van der Noll) 
Μόναχο
Η ζωή στην πόλη λέγεται ότι είναι πιο γρήγορη από ό,τι στην εξοχή. Και αυτό αποδεικνύεται αληθές ακόμα και για τα κοτσύφια, των οποίων το βιολογικό ρολόι δείχνει να αποσυντονίζεται από τα φώτα και το θόρυβο. Οι ερευνητές του Ινστιτούτου Ορνιθολογίας Max Planck στη Γερμανία ήθελαν να συνεχίσουν προηγούμενες μελέτες, οι οποίες είχαν δείξει ότι τα πτηνά στις πόλεις υιοθετούν ένα πιο νυκτόβιο τρόπο ζωής σε σχέση με τους συγγενείς τους στην εξοχή. Συγκεκριμένα, οι ερευνητές θέλησαν να εξετάσουν αν οι παρατηρούμενες μεταβολές στις δραστηριότητες των πτηνών είναι απλώς συμπεριφορικές προσαρμογές, ή αν οφείλονται σε αποσυντονισμό του βιολογικού ρολογιού...
Ο Δρ Νταβίντ Ντομινόνι και οι συνεργάτες του τοποθέτησαν μικρούς ραδιοπομπούς σε ευρωπαϊκά κοτσύφια (Turdus merula) που ζουν μέσα στο Μόναχο, καθώς και σε κοτσύφια που ζουν σε γειτονικό δάσος.

Έπειτα από τρεις εβδομάδες παρακολούθησης, η ανάλυση των δεδομένων αποκάλυψε ότι τα αστικά πτηνά ξυπνούσαν 29 λεπτά ταχύτερα και παρέμεναν δραστήρια για έξι λεπτά περισσότερο τα απογεύματα.

Ακολούθησε ένα δεύτερο πείραμα, στο οποίο επιβεβαιώθηκε ότι οι μεταβολές στον κύκλο δραστηριότητας των πουλιών οφείλεται πράγματι στο βιολογικό ρολόι. Κοτσύφια από το εσωτερικό του Μονάχου και από το γειτονικό δάσος και τα τοποθέτησε σε κλειστούς χώρους με αμυδρό, σταθερό φωτισμό, έτσι ώστε τα πτηνά να μην μπορούν να αντιληφθούν τι ώρα είναι.

Οι παρατηρήσεις επιβεβαίωσαν τις υποψίες ότι τα πουλά της πόλης παρουσίαζαν μεταβολές των κιρκαδικών ρυθμών, όπως ονομάζεται ο κύκλος ύπνου/εγρήγορσης που υπαγορεύει το βιολογικό ρολόι: στα κοτσύφια του Μονάχου, ο κύκλος αυτός διαρκούσε κατά μέσο όρο 50 λεπτά λιγότερο από ένα πλήρες 24ωρο.

Το ενδιαφέρον μάλιστα είναι ότι, σε αυτές τις συνθήκες σταθερού φωτισμού, το βιολογικό ρολόι των αστικών πτηνών αποσυντονίστηκε ταχύτερα, με τα μοτίβα δραστηριότητας να γίνονται πιο ακανόνιστα από ό,τι στα πτηνά του δάσους.

Όπως σχολιάζει ο Δρ Ντομινόνι, αυτή η παρατηρούμενη αστάθεια στο βιολογικό ρολόι των πτηνών στις πόλεις θα μπορούσε να είναι μια ωφέλιμη προσαρμογή, καθώς τα βοηθά να αντιμετωπίζουν το απρόβλεπτο περιβάλλον μιας πόλης που δεν κοιμάται ποτέ.

Από την άλλη, η αστάθεια αυτή θα μπορούσε να προκαλεί προβλήματα υγείας, αφού περιορίζει τη διάρκεια του νυχτερινού ύπνου και ίσως προκαλεί υπνηλία στη διάρκεια της ημέρας.

Σε κάθε περίπτωση, τα αποτελέσματα της μελέτης φέρνουν τους ερευνητές ένα βήμα πιο κοντά στην απάντηση του μεγάλου ερωτήματος: πώς επηρεάζεται το ανθρώπινο βιολογικό ρολόι από τη ζωή στις πόλεις; Και, είναι άραγε μόνιμες αυτές οι αλλαγές, ή μήπως εξαφανίζονται όταν κανείς μετακομίσει στην επαρχία;

Η μελέτη δημοσιεύεται στο Proceedings of the Royal Society Biological Sciences.
Newsroom ΔΟΛ, www.in.gr