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 12 Φεβρουαρίου 2015

Η ιστορία μιας νιφάδας


Γιατί οι νιφάδες του χιονιού είναι συνήθως συμμετρικές; Πώς «γνωρίζει» η κάθε ακτίνα της νιφάδας το σχήμα της άλλης ακτίνας; «H δημιουργία των νιφάδων του χιονιού είναι ευαίσθητη στις άμεσες περιβαλλοντικές συνθήκες, ειδικά στη θερμοκρασία και την υγρασία», λέει ο Κένεθ Λίμπρεχτ, πρόεδρος του τμήματος Φυσικής του Τεχνολογικού Ινστιτούτου της Καλιφόρνια, ο οποίος επιμελείται μία ιστοσελίδα σχετική με τους κρυστάλλους του χιονιού. «Ενας κρύσταλλος μπορεί να θέλει μισή ώρα για να πάρει το τελικό του σχήμα, και σε αυτό τον χρόνο μπορεί να ταξιδέψει πάνω από ενάμισι χιλιόμετρο, ενώ έρχεται αντιμέτωπος με διαρκώς εναλλασσόμενες περιβαλλοντικές συνθήκες...
Αν παρατηρήσεις την καθεμιά ακτίνα της νιφάδας, το σχήμα της αντανακλά την ακριβή ιστορία των ταξιδιών της», λέει ο δρ Λίμπρεχτ. «Επειδή, όμως, οι έξι ακτίνες ταξιδεύουν όλες μαζί, “βιώνουν” ακριβώς την ίδια ιστορία. Οπότε φαίνεται σαν να αναπτύσσονται σε συγχρονία, παρότι η κάθε ακτίνα δεν “γνωρίζει” τον τρόπο με τον οποίο αναπτύσσονται οι υπόλοιπες».
Ο δρ Λίμπρεχτ συνέκρινε τη διαδικασία με το να βγεις βόλτα μια κρύα ημέρα, φορώντας ένα βαρύ παλτό και να δεις κάποιον άλλον να φοράει ένα εξίσου βαρύ πανωφόρι, χωρίς να το έχεις προβλέψει ή να τον έχεις συμβουλευτεί. «H άλλη πλευρά του νομίσματος είναι ότι η κάθε νιφάδα είναι μοναδική και δεν μοιάζει με καμία άλλη, αφού η καθεμιά ακολουθεί το δικό της μονοπάτι μέσα στις ατμοσφαιρικές αναταράξεις», λέει.
«Τέλος, στην πραγματικότηκα, οι νιφάδες είναι σπανίως τέλεια συμμετρικές, παρότι οι φωτογράφοι νιφάδων χιονιού επιλέγουν αυτές που είναι», λέει ο δρ Λίμπρεχτ. «Οι μεγάλοι και όμορφοι συμμετρικοί κρύσταλλοι είναι όντως σπάνιοι, αλλά, όπως συμβαίνει και με τους ανθρώπους, οι πιο ελκυστικοί είναι αυτοί που συνήθως τραβούν πάνω τους την προσοχή».

www.kathimerini.gr