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 16 Οκτωβρίου 2014

Η πολικότητα του μαγνητικού πεδίου έχει αντιστραφεί πολλές φορές στην ιστορία της Γης

Μπέρκλεϊ, Καλιφόρνια 
Το ερώτημα δεν είναι εάν αλλά πότε: Μια ωραία πρωία, η ανθρωπότητα θα ξυπνήσει για να διαπιστώσει ότι όλες οι πυξίδες δείχνουν προς το νότο αντί προς το βορρά.  Και αυτή η αντιστροφή των μαγνητικών πόλων μπορεί να συμβεί γρήγορα, σε διάστημα μικρότερο από 100 χρόνια -σχεδόν ακαριαία στην κλίμακα του γεωλογικού χρόνου. Αυτό ακριβώς συνέβη την τελευταία φορά που το μαγνητικό πεδίο της Γης αναποδογύρισε πριν από 786.000 χρόνια, αναφέρουν ερευνητές του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνια στο Μπέρκλεϊ...

«Είναι απίστευτο το πόσο γρήγορα συνέβη» σχολιάζει η Κούρτνεϊ Σπρέιν, μέλος της ερευνητικής ομάδας που δημοσιεύει τη μελέτη στο Geophysical Journal International. Τα συμπεράσματα της έρευνας έρχονται να προστεθούν σε προηγούμενες μελέτες που έδειχναν ότι το μαγνητικό πεδίο της Γης εξασθενεί σήμερα με μεγάλη ταχύτητα και θα μπορούσε να μηδενιστεί σε περίπου 1.000 χρόνια. 



Τα στάδια



Η εξασθένηση του πεδίου είναι το πρώτο στάδιο μέχρι την πλήρη αναστροφή, για την οποία όμως κανείς δεν μπορεί να προβλέψει με ακρίβεια πότε θα συμβεί. Άγνωστος παραμένει εξάλλου και ο μηχανισμός του φαινομένου, αν και πιθανότατα σχετίζεται με τα ρεύματα λιωμένου σιδήρου που παράγουν το πεδίο μέσα στον εσώτερο, ρευστό πυρήνα του πλανήτη. Το σίγουρο είναι ότι πολικότητα του μαγνητικού πεδίου έχει αντιστραφεί πολλές φορές στην ιστορία της Γης, χωρίς όμως να υπάρχουν ενδείξεις ότι το φαινόμενο επηρέασε την εξέλιξη της ζωής.



Δεδομένου όμως ότι το μαγνητικό πεδίο λειτουργεί ως ασπίδα που προστατεύει τη Γη από επικίνδυνα σωματίδια του Ήλιου και της κοσμικής ακτινοβολίας, η απώλειά του θα μπορούσε θεωρητικά να αυξήσει τη συχνότητα των καρκίνων στον άνθρωπο και πολλά άλλα είδη.
Επιπλέον, η απώλεια του μαγνητικού πεδίου θα άφηνε τη Γη εκτεθειμένη σε γεωμαγνητικές καταιγίδες, οι οποίες μπορούν να κάψουν τα κυκλώματα των δορυφόρων και να καταστρέψουν δίκτυα ηλεκτροδότησης λόγω της εμφάνισης επαγωγικών ηλεκτρικών ρευμάτων.


Τα ιζήματα



Για να προσδιορίσουν πόσο χρόνος χρειάστηκε για την αναστροφή του πεδίου πριν από 786.000 χρόνια, οι ερευνητές του Μπέρκεϊ εξέτασαν ιζήματα από μια λίμνη κοντά στα Απέννινα Όρη της Ιταλίας, ανατολικά της Ρώμης.



Τα ιζήματα περιέχουν μικρές ποσότητες μαγνητικών υλικών όπως ο σίδηρος, τα οποία αποθηκεύουν στο εσωτερικό τους πληροφορίες για τον προσανατολισμό των γραμμών του μαγνητικού πεδίου την εποχή που σχηματίστηκαν.



Πράγματι, κάτω από το βυθό της λίμνης η ερευνητική ομάδα εντόπισε ένα στρώμα που αποτύπωνε την τελευταία αναστροφή των μαγνητικών πόλων. Η χρονολόγηση των ιζημάτων με τη μέθοδο του ραδιενεργού αργού έδειξε ότι η αντιστροφή αφενός επιβεβαίωσε ότι η αναστροφή συνέβη πριν από περίπου 786.000 χρόνια. Αφετέρου όμως αποκάλυψε ότι η όλη διαδικασία ολοκληρώθηκε πολύ γρήγορα, πιθανώς σε λιγότερο από 100 χρόνια.



«Δεν γνωρίζουμε το εάν η επόμενη αντιστροφή θα συνέβη εξίσου απότομα με την προηγούμενη» διευκρινίζει ο Πολ Ρένε, μέλος της ερευνητικής ομάδας και διευθυντής του Κέντρου Γεωχρονολόγησης του Μπέρκλεϊ.



Οι προειδοποιήσεις



Σε κάθε περίπτωση, πάντως, το αναποδογύρισμα των πόλων δεν θα έρθει απροειδοποίητα. Πριν ο βόρειος μαγνητικός πόλος μετακινηθεί οριστικά στο νότιο γεωγραφικό πόλο στην Ανταρκτική, το μαγνητικό πεδίο θα μπορούσε να γίνει ευμετάβλητο και χαοτικό, με τους πόλους να κινούνται πέρα-δώθε στον πλανήτη.



Σε αυτό το μεσοδιάστημα δεν αποκλείεται μάλιστα το μαγνητικό πεδίο να πάψει να είναι δίπολο και να αποκτήσει περισσότερους πόλους. Οι νέοι αυτοί πόλοι θα έκαναν τις πυξίδες να δείχνουν προς διαφορετική κατεύθυνση ανάλογα με την περιοχή του πλανήτη όπου βρίσκονται. Επιπλέον, οι νέοι πόλοι θα λειτουργούσαν ως παγίδες ηλιακών σωματιδίων και, ανάλογα με τη θέση τους, θα μπορούσαν να εστιάσουν την επικίνδυνη ακτινοβολία σε κατοικημένες περιοχές.
www.tovima.gr