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!

Τετάρτη 30 Ιουλίου 2014

Οπτική ίνα από… αέρα! Επανάσταση στην ασύρματη μεταφορά δεδομένων

Αεροδιάδρομοι υπόσχονται την μεταφορά δεδομένων ακόμη και στον... Αρη!
Μέριλαντ 
Μια νέα πρόταση στον τομέα της ασύρματης μεταφοράς δεδομένων κάνει ο Χάουαρντ Μίλτσμπεργκ, καθηγητής Φυσικής στο Πανεπιστήμιο του Μέριλαντ στις ΗΠΑ. Υποστηρίζει ότι είναι εφικτή η δημιουργία αεροδιαδρόμων που θα λειτουργούν με τρόπο ανάλογο με εκείνον των οπτικών ινών αλλά πολύ πιο αποδοτικά. Οι οπτικές ίνες καθοδηγούν δέσμες φωτός αλλά όσο μεγαλώνει η απόσταση που πρέπει να διανύσει η κάθε δέσμη μειώνεται η ενέργεια της. Ετσι για πολύ μεγάλες αποστάσεις οι οπτικές ίνες δεν είναι ακόμη τουλάχιστον ιδιαίτερα αποδοτικές...
Ο αεροδιάδρομος που προτείνει ο Μιλτσμπεργκ είναι όπως το χαρακτηρίζει ο ίδιος ένα «τείχος» χαμηλής πυκνότητας αέρα που περικλείει ένα πυρήνα αέρα υψηλότερης πυκνότητας. Σύμφωνα με τον Μιλτσμπεργκ οι παλμοί φωτός θα μπορούν να ταξιδεύουν προστατευμένοι μέσα σε αυτό το τείχος έτσι ώστε να ταξιδεύουν χωρίς προβλήματα και απώλειες ενέργειας σε τεράστιες αποστάσεις.
Εφαρμογές
Ο Μιλτσμπεργκ και μια ομάδα συνεργατών του διερεύνησαν τις πιθανές εφαρμογές που θα έχει η ύπαρξη ενός τέτοιου αεροδιαδρόμου. Υποστηρίζουν ότι θα βελτιώσει σε πολύ μεγάλο βαθμό τεχνολογίες που χρησιμοποιούν δέσμες λέιζερ όπως παραδείγματος χάριν: ο εντοπισμός μόλυνσης στην ατμόσφαιρα, η δημιουργία υψηλής ανάλυσης τοπογραφικών χαρτών, οπλικά συστήματα κ.α.
Εκεί όμως που οι αεροδιάδρομοι αυτοί θα φέρουν πραγματική επανάσταση είναι στη μετάδοση δεδομένων και ειδικότερα στην επικοινωνία ανάμεσα σε περιοχές που τους χωρίζει όχι απλά ένας ωκεανός ή ένα βουνό αλλά μια διαστημική άβυσσος! Ενας τέτοιος αεροδιάδρομος θα μπορούσε θεωρητικώς τουλάχιστον να συνδέει επικοινωνιακά τη Γη με βάσεις και αποικίες στη Σελήνη ή τον Αρη. Η πρόταση του αμερικανού επιστήμονα δημοσιεύεται στην επιθεώρηση «Optica».
www.tovima.gr