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 19 Ιουλίου 2014

Γιατί κουνάμε τα χέρια μας όταν τρέχουμε

Οι αθλητές πάντα αφήνουν τα χέρια να ταλαντώνονται. Άντίθετα, ο «Δρομέας» του Βαρώτσου θα σπαταλούσε ενέργεια με τα χέρια τεντωμένα προς τα πίσω
Κολοράντο 
Έχετε δοκιμάσει ποτέ να τρέξετε χωρίς να κουνάτε τα χέρια μπρος-πίσω; Είναι αρκετά δύσκολο. Ένας βασικός λόγος είναι ότι η ταλάντωση των άνω άκρων λειτουργεί ως αντίβαρο στην κίνηση των ποδιών: τα χέρια αντισταθμίζουν την ορμή των ποδιών και προσφέρουν έτσι σταθερότητα στο δρομέα. Λιγότερο σαφές είναι όμως αν αυτή η ταλάντωση εξοικονομεί και ενέργεια. Για να δώσουν μια οριστική απάντηση, ερευνητές του Πανεπιστημίου του Κολοράντο στο Μπόλντερ ζήτησαν από 13 έμπειρους δρομείς -οκτώ άνδρες και πέντε γυναίκες- να τρέξουν στον κυλιόμενο διάδρομο με τα χέρια ακινητοποιημένα σε διάφορες στάσεις. Η δαπάνη ενέργειας υπολογίστηκε με τη βοήθεια μιας μάσκας που επιτρέπει τη μέτρηση της κατανάλωσης οξυγόνου και της παραγωγής διοξειδίου του άνθρακα...


Εντυπωσιακά ευρήματα
Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι οι εθελοντές που κρατούσαν τα χέρια χαλαρά πίσω από την πλάτη ξόδευαν 3% περισσότερη ενέργεια σε σχέση με τους δρομείς που άφηναν τα χέρια να πηγαινοέρχονται. Όσοι έτρεξαν με τα χέρια σταυρωμένα στο στήθος ξόδεψαν 9% περισσότερη ενέργεια και όσοι τα κρατούσαν σταθερά πάνω από το κεφάλι 13% περισσότερο.



Παρουσιάζοντας τα ευρήματά τους στο «Journal of Experimental Biology», οι ερευνητές αναγνωρίζουν ότι ένα μέρος της επιπλέον ενέργειας ίσως αντιστοιχεί στην προσπάθεια που κατέβαλλαν οι εθελοντές για να κρατούν ακίνητα τα χέρια.



«Τα άνω άκρα αντιστοιχούν γύρω στο 10% της μάζας του σώματος, οπότε αν τα αφαιρούσαμε θα εξοικονομούσαμε υποθετικά το 10% του μεταβολικού κόστους στο τρέξιμο» αναφέρει ο δρ Κρίστοφερ Αρελάνο, πρώτος συγγραφέας της δημοσίευσης. «Σε αυτή την περίπτωση όμως δεν θα υπήρχε αρκετή μάζα για να αντισταθμίσει την ταλάντωση των ποδιών, οπότε το τρέξιμο θα ήταν πιο δύσκολο να σταθεροποιηθεί» εξηγεί.



Επισημαίνει ακόμα ότι οι εθελοντές της μελέτης αντιστάθμισαν την ακινησία των χεριών περιστρέφοντας περισσότερο τον κορμό: Ο δεξιός ώμος τιναζόταν προς τα πίσω όταν το δεξί πόδι κινούνταν προς τα εμπρός και το αντίστροφο.



Το γενικό συμπέρασμα είναι ότι η ταλάντωση των χεριών αφενός σταθεροποιεί την κίνηση, αφετέρου μειώνει το μεταβολικό κόστος.
www.tovima.gr