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!

Κυριακή 24 Ιανουαρίου 2016

SPIDER: Επανάσταση στα διαστημικά τηλεσκόπια


Από την εποχή του Γαλιλαίου μέχρι σήμερα, η γενική φιλοσοφία/ σχέδιο πίσω από τα τηλεσκόπια ήταν σε γενικές γραμμές η ίδια, και στην ουσία ήταν η ίδια διαδικασία σχηματισμού εικόνας που χρησιμοποιείται και στα μάτια. Ακόμα και στα τηλεσκόπια που χρησιμοποιούνται δορυφόρους, δεν υπάρχουν σημαντικές διαφορές στη βάση. Ωστόσο, στα διαστημικά τηλεσκόπια, η ανάγκη για λήψη εικόνων υψηλότερης ανάλυσης από πολύ μακρινά αντικείμενα απαιτεί όλο και μεγαλύτερα τηλεσκόπια, στο σημείο που καθίσταται δύσκολη η αποστολή τους στο Διάστημα. Επιστήμονες της Lockheed Martin προσπαθούν να το αλλάξουν αυτό, αξιοποιώντας τις δυνατότητες της συμβολομετρίας (interferometry), στην οποία τα φωτόνια (αυτό που βλέπουμε δηλαδή) εκλαμβάνεται μέσω ενός συστήματος μικροσκοπικών φακών, που αντικαθιστούν τους μεγάλους καθρέφτες ή φακούς που χρησιμοποιούνται στα παραδοσιακά τηλεσκόπια. Μεγάλα συμβολομετρικά συστήματα, σε αστεροσκοπεία ανά τον κόσμο, χρησιμοποιούνται για συλλογή στοιχεία σε μεγάλες χρονικές περιόδους, με σκοπό τη σύνθεση εικόνων εξαιρετικά υψηλής ανάλυσης από αντικείμενα στο Διάστημα...
Αυτό που κάνει η τεχνολογία SPIDER είναι να παίρνει αυτή τη φιλοσοφία και να την τοποθετεί στο Διάστημα, αντικαθιστώντας ογκώδη τηλεσκόπια και πολύπλοκα οπτικά συστήματα με εκατοντάδες χιλιάδες μικροσκοπικούς φακούς οι οποίοι συνεργάζονται με PICs (photonic integrated circuits) για τη «σύνθεση» του φωτός. Το αποτέλεσμα είναι η δημιουργία μιας εικόνας υψηλής ανάλυσης και, όπως αναφέρει η εταιρεία, πρόκειται για μια ιδέα ανάλογη αυτής που οδήγησε στην αντικατάσταση των παλαιών, ογκωδών τηλεοράσεων με τις μοντέρνες, με τις λεπτές οθόνες.
Όπως εκτιμάται, η τεχνολογία SPIDER (Segmented Planar Imaging Detector form Electro-optical Reconnaissance) θα μπορούσε να μειώσει το μέγεθος, το βάρος και τις ενεργειακές ανάγκες των τηλεσκοπίων κατά 10 με 100 φορές, κάτι που θα έκανε μεγάλη διαφορά στον τομέα των δορυφόρων. «Αυτό που είναι καινούριο είναι η δυνατότητα δημιουργίας συμβολομετρικών συστημάτων που έχουν τον ίδιο αριθμό καναλιών με μια ψηφιακή κάμερα» αναφέρει ο Άλαν Ντάνκαν, στέλεχος της Lockheed Martin. «Μπορούν να πάρουν μια φωτογραφία, να την επεξεργαστούν και έτοιμη η εικόνα. Είναι βασικά το να αντιμετωπίζεις τα συμβολομετρικά συστήματα ως μια κάμερα point-and-shoot».Ακόμη, τα κυκλώματα του SPIDER δεν απαιτούν ακριβή ευθυγραμμισμό μεγάλων φακών και καθρεφτών, κάτι που διευκολύνει τα πράγματα στο Διάστημα. Επίσης, τα πολλά αυτά «μάτια» μπορούν να διαρρυθμιστούν κατά βούληση, κάτι που θα καθιστούσε πιο «ευέλικτα» τα διαστημικά τηλεσκόπια. Γενικότερα, θεωρείται ότι η τεχνολογία αυτή θα μπορούσε να φέρει επανάσταση στον χώρο, καθώς θα μπορούσε να σημάνει μια εποχή συστημάτων μικρού πάχους (στην ουσία δίσκων) αντί για κλασικών κυλινδρικών τηλεσκοπίων, διευκολύνοντας τη χρήση τους σε διαστημόπλοια.
www.naftemporiki.gr