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 29 Αυγούστου 2013

Η ταχύτερη «σβούρα» στον κόσμο: Βρετανοί επιστήμονες δημιούργησαν μια σφαίρα ανθρακικού ασβεστίου που αγγίζει τις 600 εκ. περιστροφές ανά δευτερόλεπτο

Λονδίνο 
Μια μικρή ημιδιαφανής σφαίρα που μένει μετέωρη, παγιδευμένη από ακτίνες λέιζερ, έγινε το «ταχύτερα περιστρεφόμενο τεχνητό αντικείμενο» φτάνοντας τις 600 εκατομμύρια περιστροφές ανά δευτερόλεπτο, πριν τελικά διαλυθεί από τις ακραίες δυνάμεις. Η ταχύτητα αυτή, επισημαίνουν οι ερευνητές στη Βρετανία, είναι μισό εκατομμύριο φορές μεγαλύτερη από την ταχύτητα περιστροφής ενός οικιακού πλυντηρίου και χίλιες και πλέον φορές μεγαλύτερη σε σχέση με έναν οδοντιατρικό τροχό...

Η ερευνητική ομάδα στο Πανεπιστήμιο του Σεντ Άντριους στη Βρετανία διεκδικεί το παγκόσμιο ρεκόρ περιστροφής με ένα πείραμα που παρουσιάζεται την Τετάρτη στην επιθεώρηση «Nature Communications».



Η μελέτη, εκτιμούν οι ερευνητές, ανοίγει το δρόμο για τη μελέτη του φαινομένου της τριβής σε σχετικά μικρές διαστάσεις, αρκετά μικρές ώστε να εμφανίζονται κβαντικά φαινόμενα. 

Η τριβή στο μικροσκόπιο



O δρ Κίσαν Ντολάκια και οι συνεργάτες του δημιούργησαν μια ημιδιαφανή σφαίρα από ανθρακικό ασβέστιο με διάμετρο 4 μικρόμετρα, ή εκατομμυριοστά του μέτρου. Η σφαίρα μπορούσε να περιστρέφεται ελεύθερα καθώς παρέμενε μετέωρη χάρη στην πίεση που της ασκούσαν δέσμες λέιζερ (περίπου όπως μια φουσκωτή μπάλα μπορεί να ανυψωθεί από έναν πίδακα νερού).



Προκειμένου να αρχίσει η σφαίρα να περιστρέφεται, η πόλωση των ακτίνων λέιζερ άλλαζε καθώς τo φως περνούσε μέσα από το αντικείμενο, ασκώντας του μια επιπλέον δύναμη. 



Δεδομένου ότι βρισκόταν στο κενό και δεν δεχόταν αντιστάσεις, η μπάλα έφτασε σε αστρονομικούς ρυθμούς περιστροφής, μέχρι που τελικά διαλύθηκε λόγω των ακραίων φυγόκεντρων δυνάμεων.



Οι ερευνητές πρόλαβαν ωστόσο να παρατηρήσουν ότι η σφαίρα εκτελούσε μικρές ταλαντώσεις και στις τρεις διαστάσεις, σταθεροποιώντας την κίνησή της σαν το μικρότερο γυροσκόπιο του κόσμου.



Το πείραμα «θα μπορούσε να ρίξει φως στην κβαντική τριβή» αναφέρει ο δρ Γιοσιχίκο Αρίτα, μέλος της ερευνητικής ομάδας. «Αυτό σημαίνει: φρενάρει άραγε η κβαντομηχανική την κίνηση ενός περιστρεφόμενου σώματος, ακόμα και αν βρίσκεται στο κενό και δεν υπάρχουν προφανείς πηγές τριβές;» εξηγεί.



Ο ίδιος ο επικεφαλής της μελέτης δρ Ντολόκια δήλωσε: «Το πείραμα αυτό θα μας επιτρέψει να μελετήσουμε τη φύση της τριβής σε πολύ μικρά συστήματα, κάτι που έχει σχέση με τη νέα γενικά μικροσκοπικών συσκευών».



«Και σίγουρα είναι ευχάριστο να καταρρίπτουμε το παγκόσμιο ρεκόρ -έστω κι αν αυτό κρατήσει λίγο!».
www.tovima.gr