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 3 Ιουλίου 2014

Χρησιμοποιώντας τον Δία ως ραντάρ

O Δίας φιλοξενεί 67 φυσικούς δορυφόρους, εκ των οποίων ο Γανυμήδης, η Ευρώπη και η Καλλιστώ συγκεντρώνουν αρκετές πιθανότητες για να έχουν υγρούς ωκεανούς κάτω από την παγωμένη τους επιφάνεια, κάτι που αποτελεί προαπαιτούμενο για την ύπαρξη ζωής.
Η ακτινοβολία του Δία, του μεγαλύτερου πλανήτη του Ηλιακού μας Συστήματος, μπορεί να χρησιμεύσει στην έρευνα για ζωή πέρα από τον πλανήτη μας σύμφωνα με μία έρευνα που δημοσιεύεται στο περιοδικό Icarus. Κι αυτό γιατί  τα ραδιοκύματα που εκπέμπει ο γιγάντιος πλανήτης, θα μπορούσαν αφού σαρώσουν την επιφάνεια των δορυφόρων του και ανακλαστούν προς τα πίσω, να ληφθούν από ειδικούς δέκτες, μεταφέροντας πληροφορίες για το εσωτερικό αυτών των κόσμων...
O Δίας φιλοξενεί 67 φυσικούς δορυφόρους, εκ των οποίων ο Γανυμήδης, η Ευρώπη και η Καλλιστώ συγκεντρώνουν αρκετές πιθανότητες για να έχουν υγρούς ωκεανούς κάτω από την παγωμένη τους επιφάνεια, κάτι που αποτελεί προαπαιτούμενο για την ύπαρξη ζωής. Από τους τρεις αυτούς δορυφόρους, ιδιαίτερα η Ευρώπη, με μέγεθος ανάλογο της Σελήνης, είναι ο φιλικότερος κόσμος ως προς το ενδεχόμενο ανάπτυξης ζωής, καθώς παλαιότερες μετρήσεις του διαστημικού σκάφους Galileo έχουν υποδείξει ένα πιθανό υπόγειο στρώμα νερού, πάχους 80 με 150 χιλιομέτρων.
Οι επιστήμονες έχουν από καιρό εκφράσει το ενδιαφέρον για μία ρομποτική διαστημική αποστολή στην Ευρώπη αλλά οι τεχνικές δυσκολίες του εγχειρήματος και η αβεβαιότητα γύρω από το περιβάλλον της δεν το έχουν επιτρέψει. Για το λόγο αυτό έχει μελετηθεί και η πιθανότητα αποστολής ενός τεχνητού δορυφόρου στην Ευρώπη, ο οποίος θα φέρει το κατάλληλο σύστημα ραντάρ ώστε να μελετήσει το υπέδαφός της.
Το μήκος κύματος της ακτινοβολίας που θα πρέπει να χρησιμοποιήσει το ραντάρ ωστόσο είναι αρκετά μεγάλο και συμπίπτει σε συχνότητα με τα ξεσπάσματα ακτινοβολίας ραδιοκυμάτων από τον ίδιο το Δία, τα οποία συμβαίνουν όταν νέφη από φορτισμένα σωματίδια παγιδεύονται στο ισχυρό μαγνητικό του πεδίο. Τα ραδιοκύματα αυτά έχουν από μόνα τους μεγάλη ισχύ και για να ξεπεραστούν οι παρεμβολές τους σε ένα τεχνητό σύστημα ραντάρ θα πρέπει η κεραία του να είναι τόσο ισχυρή που δύσκολα θα μπορούσε να τοποθετηθεί εντός ενός διαστημικού σκάφους.
Οι ερευνητές όμως βρήκαν έναν εφευρετικό τρόπο ώστε να μετατρέψουν αυτό το πρόβλημα σε πλεονέκτημα: αφού η συχνότητα της ακτινοβολίας του Δία είναι παρόμοια με εκείνη του κατάλληλου ραντάρ, τότε θα μπορούσε να χρησιμεύσει εκείνη για τη σάρωση των δορυφόρων του. Στην περίπτωση αυτή, το μόνο που θα χρειαζόταν θα ήταν μερικοί δέκτες στις κατάλληλες θέσεις, οι οποίοι θα λάμβαναν τα ανακλώμενα σήματα από τις επιφάνειες των δορυφόρων, μειώνοντας κατά πολύ το κόστος και τη δυσκολία μίας τέτοιας αποστολής εξερεύνησης.
Οι επιστήμονες πιστεύουν ο τρόπος αυτός είναι ο αποδοτικότερος για να μελετήσουν το εσωτερικό των μεγαλύτερων από τους δορυφόρους του Δία, υπολογίζοντας ταυτόχρονα το πάχος του παγωμένου κελύφους τους και τα βάθη των υπόγειων ωκεανών που εικάζεται πως έχουν. Εάν η ύπαρξή τους επιβεβαιωθεί τότε θα είναι σαφώς πιθανότερη και η περίπτωση ανάπτυξης μορφών ζωής στα περιβάλλοντά τους. 
www.naftemporiki.gr