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!

Σάββατο 14 Σεπτεμβρίου 2013

Η ανθρώπινη αφή πολύ πιο ευαίσθητη από ό,τι πιστεύαμε

Οι ραβδώσεις που δοκίμασαν οι ερευνητές διακρίνονται μόνο με ισχυρό μικροσκόπιο -είναι όμως αντιληπτές από τα δάχτυλα (Πηγή: Mark W Rutland et al.) 

Ουάσινγκτον
Τα ανθρώπινα δάχτυλα μπορούν να αντιλαμβάνονται ραβδώσεις σε μια επίπεδη επιφάνεια ακόμα κι αν οι ραβδώσεις αυτές έχουν πλάτος 10 νανόμετρα, μικρότερο από τη διάμετρο του μικρότερου γνωστού ιού. Ερευνητές του Χάρβαρντ, του Ινστιτούτου Καρολίνσκα και άλλων ιδρυμάτων στις ΗΠΑ και τη Σουηδία θέλησαν να εξετάσουν «ποιες κλίμακες μεγέθους μπορεί να διακρίνει η αφή». Δημιούργησαν λοιπόν 16 διαφορετικές επιφάνειες με ραβδώσεις πλάτους από 7 μέχρι 4.500 νανόμετρα και αποστάσεις μεταξύ τους (μήκος κύματος) από 300 έως 90.000 νανόμετρα...
Είκοσι εθελοντές με κλειστά μάτια κλήθηκαν να αγγίξουν με τους δείκτες των χεριών συνολικά 201 ζεύγη αυτών των επιφανειών, και να βαθμολογήσουν την ομοιότητά τους ως προς την αίσθηση που δημιουργούσαν.


Η ανάλυση έδειξε ότι το μικρότερο μήκος κύματος (η μικρότερη απόσταση ανάμεσα σε δύο διαδοχικές ραβδώσεις) που μπορεί να γίνει αντιληπτό είναι 760 νανόμετρα. Αν οι ραβδώσεις βρίσκονταν πιο κοντά από αυτό το όριο, οι εθελοντές δεν μπορούσαν να ξεχωρίσουν τη ραβδωτή επιφάνεια από μια επιφάνεια ελέγχου χωρίς ραβδώσεις.



Πιο εντυπωσιακό ήταν το αποτέλεσμα όσον αφορά το πάχος των ραβδώσεων. «Το ελάχιστο πλάτος που μπορούσαν να ξεχωρίσουν οι εθελοντές ήταν περίπου 10 νανόμετρα, διαπίστωση που δείχνει ότι η ανθρώπινη ικανότητα διάκρισης εκτείνεται μέχρι τη νανοκλίμακα» γράφουνοι ερευνητές στην επιθεώρηση Scientific Reports.



Όπως επισημαίνουν, το αποτέλεσμα δείχνει να βρίσκεται σε συμφωνία με προηγούμενες, ελαφρώς διαφορετικές μελέτες, οι οποίες είχαν δείξει ότι οι υποδοχείς του δέρματος που ευθύνονται για τη λεπτή αίσθηση της αφής (τα λεγόμενα σωμάτια του Πατσίνι) αντιλαμβάνονται ταλαντώσεις με ελάχιστο πλάτος 10 νανόμετρα.



Κανείς όμως δεν φανταζόταν ότι η ικανότητα των δακτύλων να ξεχωρίζουν διαφορετικές επιφάνειες φτάνει μέχρι την κλίμακα των λίγων νανομέτρων.



Μέχρι σήμερα, το όριο υπολογιζόταν γύρω στο 1 μικρόμετρο, ή 1.000 νανόμετρα.



Συγκριτικά, ο μικρότερος γνωστός ιός, με την ονομασία PCV, έχει διάμετρο 17 νανόμετρα και διακρίνεται μόνο με ισχυρό ηλεκτρονικό μικροσκόπιο.



Βαγγέλης Πρατικάκης
Newsroom ΔΟΛ, www.in.gr