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 28 Φεβρουαρίου 2016

Νέο «εξωτικό» σωματίδιο ανακάλυψαν επιστήμονες στις ΗΠΑ

Οι πρώτες ενδείξεις για το νέο τετρακουάρκ χρονολογούνται από τον περασμένο Ιούλιο, με τους ερευνητές να δίνουν το όνομα X(5568) στο εύρημά τους
Ένα νέο μέλος της «οικογένειας» εξωτικών σωματιδίων με όνομα τετρακουάρκ, ανακάλυψαν επιστήμονες από την κοινοπραξία DZero στο Εθνικό Εργαστήριο Επιταχυντών Fermi (Fermilab) στις ΗΠΑ. Όπως και τα υπόλοιπα μέλη της ίδιας «οικογένειας», έτσι και το νέο σωματίδιο αποτελείται από τέσσερα κουάρκ. Τα κουάρκ είναι θεμελιώδεις δομικοί λίθοι της ύλης που συναντώνται κυρίως στο εσωτερικό πρωτονίων και νετρονίων, και διακρίνονται σε έξι τύπους, ανάλογα με τη «γεύση» ή το «άρωμά» τους...
Η ιδιαιτερότητα του συγκεκριμένου σωματιδίου, όπως και της υπόλοιπης «οικογένειας» στην οποία ανήκει, είναι ο αριθμός των κουάρκ από τα οποία αποτελείται. Κι αυτό γιατί, κατά κανόνα, τα κουάρκ ενώνονται ανά δύο ή τρία, για να σχηματίσουν βαρύτερα σωματίδια.
Το πρώτο τετρακουάρκ εντοπίστηκε το 2003, στο πείραμα Belle. Αν και από τότε έχουν βρεθεί αρκετά ακόμη σωματίδια της ίδιας κατηγορίας, το σωμάτιο που βρέθηκε από την κοινοπραξία DZero είναι το πρώτο που έχει σχηματισθεί από τέσσερα κουάρκ με διαφορετικά «αρώματα» ή «γεύσεις».
Ο εντοπισμός του έγινε μέσω της ανάλυσης δεδομένων από τον επιταχυντή Tevatron του Fermilab. Παρόλο που η λειτουργία του επιταχυντή έχει σταματήσει από το 2011, οι επιστήμονες συνεχίζουν να επεξεργάζονται τις δισεκατομμύρια μετρήσεις που προέκυψαν από τις συγκρούσεις στο εσωτερικό του.
Οι πρώτες ενδείξεις για το νέο τετρακουάρκ χρονολογούνται από τον περασμένο Ιούλιο, με τους ερευνητές να δίνουν το όνομα X(5568) στο εύρημά τους.
Όπως πάντως έχει συμβεί και με άλλες ανακαλύψεις, αρχικά οι επιστήμονες δεν θεώρησαν πως το X(5568) πρόκειται όντως για ένα νέο σωματίδιο.
«Στην αρχή, δεν πιστεύαμε πως είχαμε βρει ένα καινούριο σωμάτιο», λέει στο σάιτ symmetrymagazine.org ο Ντμίτρι Ντενίσοφ, εκπρόσωπος Τύπου του DZero.
«Μόνον όταν επαληθεύσαμε πολλές φορές το αποτέλεσμα, αρχίσαμε να συνειδητοποιούμε ότι το σήμα δεν μπορούσε να εξηγηθεί από κάποια γνωστή διαδικασία, και πως ήταν η απόδειξη ενός νέου σωματιδίου».
Έτσι κι αλλιώς, το X(5568) ξεχωρίζει από τα υπόλοιπα τετρακουάρκ. Κι αυτό γιατί ενώ όλα τα υπόλοιπα σωματίδια της συγκεκριμένης κατηγορίας περιλαμβάνουν τουλάχιστον δύο κουάρκ με ίδια «γεύση», το X(5568) αποτελείται από κουάρκ διαφορετικών γεύσεων: πάνω, κάτω, παράξενο και χαμηλό.
«Το επόμενο βήμα είναι να καταλάβουμε με ποιον ακριβώς τρόπο συνδυάζονται αυτά τα τέσσερα κουάρκ», προσθέτει ο Πολ Γκράνις, ερευνητής από την κοινοπραξία.
Αν και δεν υπάρχει κάποιος φυσικός νόμος που να απαγορεύει την ένωση τεσσάρων δομικών λίθων, τα τετρακουάρκ είναι σπάνια.
Οι επιστήμονες ελπίζουν πως θα μπορέσουν να εξηγήσουν τον λόγο μελετώντας την ιδιότητες του X(5568), όπως για παράδειγμα τις διασπάσεις του.
Με αυτό τον τρόπο, αναμένεται να προσφέρουν επίσης στους θεωρητικούς φυσικούς καινούρια στοιχεία για την ανάπτυξη μοντέλων που θα εξηγούν ακόμη καλύτερα τη δομή της ύλης.
www.naftemporiki.gr