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 Φεβρουαρίου 2014

Ο κόμπος του Matrix και άλλοι 177.146 τρόποι να δέσετε τη γραβάτα


Στοκχόλμη
Μέχρι σήμερα, πολλοί μαθηματικοί πίστευαν ότι υπάρχουν μόνο 85 πιθανοί τρόποι να δέσει κανείς μια γραβάτα. Κι όμως, ο κόμπος που προτιμούσε ένας στιλάτος «κακός» στην ταινία Matrix Reloaded βρέθηκε να αψηφά τον υποτιθέμενο κανόνα. Η πραγματική απάντηση υπολογίζεται τώρα στους 177.147 διαφορετικούς κόμπους -έστω κι αν πολλοί μοιάζουν με γόρδιους δεσμούς που κανείς δεν θα δεχόταν να φορέσει. Ο Μίκαελ Βεγντέμο-Γιόχανσον, μαθηματικός του Βασιλικού Ινστιτούτου KHT της Στοκχόλμης, αναφέρει στο περιοδικό New Scientist ότι άρχισε να μελετά τα μαθηματικά των κόμπων όταν είδε στο YouTube ένα βίντεο για τη γραβάτα του «Merovingian», χαρακτήρα της γνωστής ταινίας...

Αμέσως κατάλαβε ότι ο ασυνήθιστος κόμπος απουσίαζε από τη λίστα των δυνατών κόμπων στην οποία είχαν καταλήξει δύο μαθηματικοί του Πανεπιστημίου του Κέμπριτζ, οι Τόμας Φινκ και Γιονγκ Μάο.



Το 1999, οι δύο ερευνητές είχαν δημοσιεύσει στο περιοδικό Νature μια μαθηματική «γλώσσα» που περιγράφει τους κόμπους της γραβάτας. Αξιοποιώντας εργαλεία από τον κλάδο της λογικής, περιέγραψαν με σύμβολα τους βασικούς κανόνες του δεσίματος, και κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι υπάρχουν μόνο 85 δυνατοί κόμποι.

Προφανώς όμως λογάριαζαν λάθος. Όπως διαπίστωσε ο Βεγντέμο-Γιόχανσον, οι συνάδελφοί του είχαν βασιστεί σε δύο υποθέσεις που περιόριζαν τους δυνατούς κόμπους: Πρώτον, η τελική κίνηση σε οποιονδήποτε κόμπο είναι η δημιουργία μιας πτυχής με το ένα άκρο της  γραβάτας να περνάει μέσα από τον υπόλοιπο κόμπο. Δεύτερον, όλοι οι κόμποι καλύπτονται από ένα επίπεδο κομμάτι ύφασμα χωρίς πτυχές.


Προκειμένου να διευρύνει το μαθηματικό ορισμό, ο Βεγντέμο-Γιόχανσον απλοποίησε τη διαδικασία και περιέγραψε τις κινήσεις δεσίματος ως δεξιόστροφες ή αριστερόστροφες περιστροφές της γραβάτας γύρω από το άκρο που κρέμεται ελεύθερα.



Επιπλέον, άλλαξε έναν βασικό κανόνα που αφορά το πόσες κινήσεις μπορεί κανείς να κάνει μέχρι η γραβάτα να φαίνεται υπερβολικά κοντή. Οι Φινκ και Γιονγκ έθεταν το όριο στις 8 κινήσεις, ο Βεγντέμο-Γιόχανσον το ανέβασε στις 11.



Και η καταμέτρηση όλων των δυνατών κινήσεων πριν φτάσει κανείς σε αυτό το όριο έδωσε 177.147 δυνατούς κόμπους, τους οποίους μπορεί κανείς να δει με τυχαία σειρά σε ιστοσελίδα που δημιούργησε ο ερευνητής.



Ο ίδιος ο Βεγντέμο-Γιόχανσον έχει πλέον εγκαταλείψει τους παραδοσιακούς κόμπους για χάρη των πιο περίτεχνων.



Η μελέτη του, με τίτλο Περισσότεροι κόμποι από ό,τι πιστεύαμε, είναι διαθέσιμη στην υπηρεσία προδημοσίευσης arXiv.


Newsroom ΔΟΛ, www.in.gr