Αναγνώστες

Παρασκευή 27 Νοεμβρίου 2009

Ξεκινάει εκ νέου το πείραμα του CERN
Αρχίζει και πάλι αύριο το πρωί η λειτουργία του μεγάλου επιταχυντή αδρονίων του CERN.


Έπειτα από δεκατέσσερις μήνες διακοπής εξαιτίας μιας σοβαρής βλάβης, ο μεγαλύτερος επιταχυντής σωματιδίων στον κόσμο θα τεθεί και πάλι αύριο σε λειτουργία, έγινε γνωστό από το Ευρωπαϊκό Κέντρο Πυρηνικής Έρευνας (CERN) στη Γενεύη.
Σωματίδια θα αρχίσουν και πάλι να κινούνται «νωρίς το πρωί του Σαββάτου» στον μεγάλο επιταχυντή αδρονίων που δεν λειτούργησε μέχρι στιγμής παρά για λίγες ώρες έπειτα από την έναρξη του μεγάλου πειράματος τον Σεπτέμβριο 2008.
«Αυτή τη στιγμή, δεν ανακοινώνουμε ακριβή ημερομηνία (για την επαναλειτουργία), αλλά ορίζουμε στόχους», δήλωσε ο Τζέιμς Γκίλις, εκπρόσωπος του CERN.
Ο μεγάλος επιταχυντής αδρονίων, που κατασκευάσθηκε στο πλαίσιο προγράμματος που κόστισε πολλά δισεκατομμύρια ευρώ, έχει ως στόχο να επιτρέψει την εξέλιξη της γνώσης ως προς τη σύσταση της ύλης και του σύμπαντος.
Ο επιταχυντής υπέστη δύο διαδοχικές βλάβες λίγες ώρες μετά την πανηγυρική έναρξη της λειτουργίας του στις 10 Σεπτεμβρίου 2008.
Η πρώτη βλάβη παρουσιάσθηκε λιγότερο από 48 ώρες μετά την έναρξη του μεγάλου πειράματος και η δεύτερη, που κρίθηκε σοβαρή, στις 19 Σεπτεμβρίου, προκάλεσε τη διακοπή της λειτουργίας του μεγάλου επιταχυντή.

Κυριακή 15 Νοεμβρίου 2009

ΑΓΝΩΣΤΕΣ ΔΥΝΑΜΕΙΣ ΣΤΟ ΗΛΙΑΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ

Αγνωστες δυνάμεις στο ηλιακό σύστημα
Μια σειρά «ανωμαλίες» στις τροχιές των διαστημοπλοίων δημιουργούν ερωτήματα και σοβαρές υποψίες για την ύπαρξη δυνάμεων που δεν προβλέπονται από τους νόμους της Φυσικής.


Οι τροχιές που ακολουθούν τα διαστημόπλοια Pioneer και Voyager καθώς εγκαταλείπουν το ηλιακό σύστημα. Η ταχύτητα των Voyager επηρεάζεται από το αυτόματο σύστημα σταθεροποίησης που διαθέτουν και για τον λόγο αυτόν δεν είναι δυνατόν να ελεγχθεί αν παρουσιάζουν «ανωμαλία» ανάλογη με εκείνη των Pioneer

Οταν, πριν από δέκα χρόνια, διαπιστώθηκε ότι τα δύο διαστημόπλοια Πρωτοπόρος (Pioneer) -10 και -11 απομακρύνονταν από το ηλιακό σύστημα με ταχύτητα μικρότερη από αυτήν που προβλέπουν η βαρύτητα και οι νόμοι της κίνησης του Νεύτωνα, οι περισσότεροι επιστήμονες πίστεψαν ότι η «ανωμαλία» αυτή θα μπορούσε να ερμηνευθεί σχετικά εύκολα, μέσα στο πλαίσιο της γνωστής Φυσικής. Υστερα από δέκα χρόνια προσπαθειών όχι μόνο η «ανωμαλία» στην κίνηση των δύο αυτών διαστημοπλοίων παραμένει ένα μυστήριο, αλλά προσφάτως εμφανίστηκε και μια δεύτερη «ανώμαλη» συμπεριφορά, αυτή τη φορά στην κίνηση άλλων πέντε διαστημοπλοίων. Οι επιστήμονες αντιμετωπίζουν πλέον σοβαρά την πιθανότητα οι «ανωμαλίες» αυτές να οφείλονται σε νόμους της Φυσικής, που δεν είναι ως σήμερα γνωστοί.

Τα τελευταία χρόνια πέντε διαστημόπλοια, με προορισμό μακρινούς πλανήτες του ηλιακού μας συστήματος, χρησιμοποίησαν τη βαρυτική υποβοήθηση της Γης για να φθάσουν στον προορισμό τους με τη μεγαλύτερη δυνατή οικονομία καυσίμων. Κατά τη διάρκεια αυτού του ελιγμού όμως τέσσερα από τα πέντε ακολούθησαν τροχιά που δεν συμφωνεί με αυτήν που είχαν υπολογίσει θεωρητικά οι μηχανικοί πτήσης. Συγκεκριμένα, άλλα από αυτά απομακρύνθηκαν από τη Γη με ταχύτητα μεγαλύτερη και άλλα με ταχύτητα μικρότερη της αναμενομένης. Η διαφορά της ταχύτητας ήταν βέβαια μόνο μισό χιλιόμετρο την ώρα, όμως με τη μέθοδο που έγιναν οι μετρήσεις μπορούσαν να καταγραφούν ταχύτητες δέκα φορές μικρότερες. Ετσι το φαινόμενο, αν και μικρό, δεν επιδέχεται καμία αμφισβήτηση. Γι' αυτό άλλωστε και το αποτέλεσμα αυτό δημοσιεύθηκε προσφάτως στο εγκυρότερο διεθνώς περιοδικό Φυσικής, το «Physical Review Letters».

Η ερμηνεία του φαινομένου

Αλλο πράγμα όμως είναι να καταγράφει κανείς μιαν αναπάντεχη παρατήρηση και άλλο να την ερμηνεύει. Σε περιπτώσεις που καμία από τις γνωστές θεωρίες δεν συμφωνεί με το πείραμα, οι επιστήμονες προσπαθούν να εντοπίσουν από ποιο φυσικό μέγεθος φαίνεται να εξαρτάται το άγνωστο νέο φαινόμενο. Επειτα από επίμονες δοκιμές όλων των φυσικών μεγεθών που υπεισέρχονται στη διαδικασία της βαρυτικής υποβοήθησης, προέκυψε ότι η «ανωμαλία» στην ταχύτητα απομάκρυνσης συσχετίζεται ακριβέστατα με τη γωνία που σχηματίζουν οι τροχιές προσέγγισης και απομάκρυνσης του διαστημοπλοίου με τον Ισημερινό της Γης.

Αυτό σημαίνει ότι το φαινόμενο συνδέεται είτε με τη διεύθυνση του άξονα περιστροφής της Γης, που είναι κάθετος στον Ισημερινό, είτε με την ίδια την ταχύτητα περιστροφής της Γης. Ενα παρόμοιο φαινόμενο προβλέπει η Γενική Θεωρία Σχετικότητας, σύμφωνα με την οποία ένα περιστρεφόμενο βαρύ σώμα «παρασύρει» μαζί του τον χώρο γύρω του, αλλά το μέγεθος του σχετικιστικού φαινομένου είναι πολλές τάξεις μεγέθους ασθενέστερο από αυτό που παρατηρήθηκε. Τι μπορεί να συμβαίνει άραγε; Υπάρχει κάποιο στοιχείο της γνωστής Φυσικής που έχουμε παραβλέψει, ή βρισκόμαστε άραγε μπροστά στην αρχή ενός νέου κεφαλαίου αυτής της επιστήμης;

Ιστορικά ανάλογα

Η επιστήμη της Αστρονομίας είχε βρεθεί σε παρόμοια θέση και άλλες φορές στο παρελθόν. Για παράδειγμα, όταν είχαν διαπιστωθεί «ανωμαλίες» στην τροχιά του πλανήτη Ουρανού, άλλοι αστρονόμοι υποστήριζαν ότι αυτές μπορούν να ερμηνευθούν με τους γνωστούς νόμους, ενώ άλλοι αμφισβητούσαν τον νόμο της βαρύτητας του Νεύτωνα. Τελικά ο γάλλος αστρονόμος Λεβεριέ απέδειξε ότι δεν υπήρχε ανάγκη τροποποίησης του νόμου της βαρύτητας, επειδή οι «ανωμαλίες» οφείλονται στην ύπαρξη ενός άγνωστου τότε νέου πλανήτη, πέρα από την τροχιά του Ουρανού, του Ποσειδώνα.

Λίγα χρόνια αργότερα διαπιστώθηκαν «ανωμαλίες» και στην τροχιά του Ερμή, και ο Λεβεριέ προσπάθησε να επαναλάβει την πρώτη του επιτυχία, προτείνοντας την ύπαρξη ενός άλλου πλανήτη, μεταξύ του Ερμή και του Ηλίου, τον οποίο μάλιστα έσπευσε να ονομάσει Ηφαιστο. Αυτή τη φορά όμως η αλήθεια ήταν διαφορετική: αυτό που έπρεπε να αλλάξει ήταν η θεωρία της βαρύτητας. Ετσι οι «ανωμαλίες» ερμηνεύθηκαν με τη διατύπωση της γενικής Θεωρίας της Σχετικότητας από τον Αϊνστάιν, η οποία διαφέρει αισθητά από τη θεωρία της βαρύτητας του Νεύτωνα μόνο σε μικρές αποστάσεις από βαριά σώματα, όπως είναι η περίπτωση του Ερμή που περιφέρεται σε μικρή απόσταση γύρω από τον Ηλιο.

Το μυστήριο των Πρωτοπόρων

Τα διαστημόπλοια Πρωτοπόρος-10 και -11 εκτοξεύθηκαν στις αρχές της δεκαετίας του 1970 με σκοπό την εξερεύνηση του Δία και του Κρόνου. Μετά τη διέλευσή τους από τη γειτονιά των δύο αυτών αέριων γιγάντων πλανητών ακολουθούν τροχιά προς τον μεσοαστρικό χώρο, έχοντας γίνει οι πρώτες ανθρώπινες συσκευές που εγκατέλειψαν το ηλιακό μας σύστημα. Οι γεννήτριες ηλεκτρικής ενέργειας αυτών των διαστημοπλοίων χρησιμοποιούσαν θερμότητα από τη διάσπαση του ραδιενεργού ισοτόπου πλουτώνιου-238 και αποδείχθηκαν ιδιαίτερα μακρόβιες. Οι ραδιοπομποί των Πρωτοπόρων συνέχισαν να λειτουργούν για περισσότερο από 30 χρόνια, στέλνοντας πληροφορίες για τις φυσικές συνθήκες των περιοχών που διέσχιζαν, αλλά και για την ίδια την ταχύτητά τους.

Ετσι οι αστρονόμοι διεπίστωσαν ότι τα διαστημόπλοια απομακρύνονται με ταχύτητα μικρότερη από εκείνη που προβλέπουν οι νόμοι της Φυσικής, σαν να τα τραβάει προς τον Ηλιο μια άγνωστη, ως σήμερα, δύναμη, πέρα από τη βαρύτητα του Ηλίου, των πλανητών, των αστεροειδών και του γαλαξία και πέρα από την αντίσταση του ηλιακού ανέμου. Η διαφορά της ταχύτητας που παρατηρούμε από αυτήν που προβλέπει η θεωρία είναι μικρή, αλλά μεγαλύτερη από την ακρίβεια των μεθόδων μέτρησής της και, άρα, πραγματική. Ως σήμερα έχουν προταθεί πολλές ερμηνείες γι' αυτό το φαινόμενο, άλλες από τις οποίες στηρίζονται σε γνωστούς νόμους της Φυσικής και άλλες σε επεκτάσεις ή τροποποιήσεις των γνωστών νόμων, καμία όμως από αυτές δεν φαίνεται ικανοποιητική.

Βαρυτική «ρακέτα»

Ο μηχανισμός της βαρυτικής υποβοήθησης θυμίζει την αναπήδηση μιας μπάλας του πινγκ πονγκ σε μια ρακέτα. Αν η ρακέτα είναι ακίνητη, τότε η ταχύτητα της μπάλας απλά αλλάζει διεύθυνση. Αν όμως η ρακέτα κινείται αντίθετα προς την μπάλα, τότε η μπάλα αναπηδά με πολύ μεγαλύτερη ταχύτητα. Με ανάλογο τρόπο ένα διαστημόπλοιο κερδίζει ταχύτητα αν πλησιάσει τη Γη κινούμενο αντίθετα με αυτήν, μόνο που στην περίπτωση αυτή η δύναμη που ενεργεί στο διαστημόπλοιο δεν προέρχεται από την επαφή του με κάποιο άλλο σώμα, αλλά από τη βαρυτική έλξη της Γης.

Χ. Βάρβογλης - Καθηγητής του Τμήματος Φυσικής στο ΑΠΘ.

Κυριακή 1 Νοεμβρίου 2009


Οι 13 σημαντικότερες εξελίξεις στο χώρο της επιστήμης για τη χρονιά που πλησιάζει στο τέλος της παρουσιάζονται σε αφιέρωμα του κορυφαίου επιστημονικού



Εγκαίνια και αναποδιές στον LHC: Ο Μεγάλος Επιταχυντής Αδρονίων στο CERN, κοντά στη Γενεύη, εγκαινιάστηκε το καλοκαίρι με την υπόσχεση να αναδημιουργήσει τις συνθήκες που επικρατούσαν λίγες στιγμές μετά τη Μεγάλη Έκρηξη που γέννησε το Σύμπαν. Όμως λίγες ημέρες αργότερα, μια διαρροή υγρού ήλιου έθεσε εκτός λειτουργίας τη μηχανή των 5 δισ. δολαρίων και η επαναλειτουργία του δεν αναμένεται πριν από το καλοκαίρι του 2009.

Προσωπικά γονιδιώματα:
Πλησιάζει η μέρα που όλοι θα μπορούν να μάθουν τα γενετικά μυστικά που κρύβουν μέσα τους. Τον Ιανουάριο, διεθνής κοινοπραξία ξεκίνησε το Πρόγραμμα των 1.000 γονιδιωμάτων για την αναγνώριση όλων των ποικιλομορφιών στην ανθρώπινη γονιδιακή δεξαμενή. Τον Οκτώβριο, το Πρόγραμμα Προσωπικού Γονιδιώματος ανακοίνωσε προκαταρκτικά αποτελέσματα για δέκα άτομα. Στο μεταξύ, νεοσύστατες εταιρείες βιοπληροφορικής, όπως η καλιφορνέζικη 23andMe, ξεκίνησαν να προσφέρουν γενετικά προφίλ με κόστος μερικών εκατοντάδων δολαρίων.

Ο Φοίνικας στον Αρη: Το σκάφος Phoenix της NASA προσεδαφίστηκε τον Μάιο στην Αρκτική του Αρη, όπου για πρώτη φορά εξέτασε δείγματα πάγου κρυμμένα κάτω από την επιφανειακή σκόνη. Απέτυχε πάντως να εντοπίσει οργανικές ενώσεις πριν τεθεί οριστικά εκτός λειτουργίας το Νοέμβριο.

Η υπόσχεση του νέου προέδρου:
Η εκλογή του Μπαράκ Ομπάμα ανοίγει το δρόμο για σημαντικές αλλαγές στην αμερικανική επιστημονική έρευνα: άρση των περιορισμών στα πειράματα με εμβρυικά βλαστοκύτταρα· όρια στις εκπομπές αερίων του θερμοκηπίου· μεγαλύτερη συμμετοχή των επιστημόνων στις πολιτικές αποφάσεις.

Κατάλογος της βιοποικιλότητας: Ένα φιλόδοξο πρόγραμμα για τη δημιουργία ενός ενιαίου καταλόγου με τα 1,8 εκατ. γνωστά είδη ζωντανών οργανισμών ξεκίνησε το φεβρουάριο. Η διαδικτυακή «Εγκυκλοπαίδεια της Ζωής» συγκεντρώνει κείμενα, φωτογραφίες, βίντεο, ήχους και επιστημονικά δεδομένα για όλες τα πλάσματα της Γης. Η προσπάθεια θα ολοκληρωθεί το 2017 το νωρίτερο.

Το πρώτο συνθετικό γονιδίωμα: Το ινστιτούτο του αμφιλεγόμενου Αμερικανού γενετιστή Γκρεγκ Βέντερ δημιούργησε το πρώτο συνθετικό γονιδίωμα, συνδέοντας περισσότερα από 500.000 ζεύγη βάσεων DNA. Το επίτευγμα φέρνει ένα βήμα πιο κοντά τους συνθετικούς οργανισμούς που θα παράγουν βιοκαύσιμα και θα απορρυπαίνουν το περιβάλλον.

Κλείνει η υπόθεση του άνθρακα: Έκλεισε και επίσημα η υπόθεση με τις επιθέσεις άνθρακα στις ΗΠΑ το 2001. Ο Μπρους Άιβινς, ερευνητής σε θέματα Βιοασφάλειας, αυτοκτόνησε τον Ιούλιο όταν έμαθε ότι το FBI ετοιμαζόταν να του απαγγείλει κατηγορίες. Ο ερευνητής είχε πρόσβαση σε σπόρια άνθρακα, ωστόσο ο δικηγόρος του επιμένει ότι ήταν αθώος.

Απειλούμενη η πολική αρκούδα: Η αμερικανική κυβέρνηση αποφάσισε τον Μάιο να εντάξει την πολική αρκούδα στην λίστα των απειλούμενων ειδών. Ήταν η πρώτη φορά που γίνεται κάτι τέτοιο με αιτιολογικό την απειλή της κλιματικής αλλαγής. Το υπουργείο Εσωτερικών δεν χάρηκε και ο Τζορτζ Μπους άλλαξε τους κανόνες έτσι ώστε να μην απαιτείται ανεξάρτητη γνωμοδότηση για τις προσθήκες στη λίστα.

Κούρσα από τη Γη στη Σελήνη:
Έπειτα από τα αντίστοιχα εγχειρήματα Κίνας και Ιαπωνίας, η Ινδία έστειλε την πρώτη της αποστολή στη Σελήνη. Ο σεληνιακός δορυφόρος Τσαντραϊάν-1 απελευθέρωσε μια διερευνητική συσκευή, με την ινδική σημαία βαμμένη πάνω της, η οποία προσέκρουσε ελεγχόμενα στην επιφάνεια του φεγγαριού. Σε μια άλλη εξέλιξη, Κινέζος αστροναύτης πραγματοποίησε το Σεπτέμβριο τον πρώτο διαστημικό περίπατο της χώρας του.

Η Αρκτική λιώνει:
Πλήθυναν οι έρευνες που προειδοποιούν ότι η Αρκτική θα μείνει χωρίς καθόλο θαλάσσιο πάγο το καλοκαίρι -γύρω από το Βόρειο Πόλο, η θερμοκρασία ανεβαίνει ταχύτερα από ό,τι στον υπόλοιπο πλανήτη. Πάντως στα μέσα Σεπτεμβρίου το κάλυμμα πάγου ήταν 9,4% μεγαλύτερο από το ιστορικό χαμηλό του 2007.

Θολό Πεκίνο: H καταπολέμηση του γκρίζου νέφους που πνίγει το Πεκίνο ήταν ένα από τα δυσκολότερα έργα για τους διοργανωτές των Ολυμπιακών. Η κινεζική πρωτεύουσα δεν καθάρισε πλήρως, όμως η προσπάθεια πράγματι απέδωσε: Στη διάρκεια των Αγώνων ο Δείκτης Ατμοσφαιρικής Ρύπανσης έπεσε από το 500 στο 100 και τα αιωρούμενα σωματίδια μειώθηκαν κατά 25-50%.

:Φτώχια εναντίον έρευνας Η παγκόσμια οικονομική κρίση έχει επιπτώσεις στην επιστημονική έρευνα. Κοινωφελή ιδρύματα που δραστηριοποιούνται στη βασική βιολογική έρευνα, όπως το βρετανικό Wellcome Trust και το αμερικανικό Cold Spring Harbor Laboratory είδαν για πρώτη φορά τις επιχορηγήσεις να μειώνονται. Το Πανεπιστήμιο Χάρβαρντ σταματά τις προσλήψεις σε μη κρίσιμες θέσεις και οι εταιρείες βιοτεχνολογίες αγωνιούν για το αύριο.

Πολυδύναμα βλαστικά κύτταρα: Νέα τεχνική για την παραγωγή βλαστοκυττάρων: Ερευνητές στις ΗΠΑ δημιούργησαν πολυδύναμα βλαστικά κύτταρα από το δέρμα εθελοντών στην όγδοη δεκαετία της ζωής τους. Αλλη ερευνητική ομάδα, επίσης στις ΗΠΑ, κατάφερε να δημιουργήσει αντίστοιχα κύτταρα χρησιμοποιώντας έναν γενετικά τροποποιημένο αδενοϊό. Η εξέλιξη υπόσχεται να καταστήσει περιττή τη χρήση εμβρύων.
BΡΑΒΕΙΑ NOBEL 2009
Tα βραβεία Nobel είναι ένας θεσμός με ιδιαίτερη "λάμψη" και ειδικό βάρος - γι' αυτό δεν χωρά αμφιβολία. Παραδοσιακά, ωστόσο, απονέμονται σε ανθρώπους των οποίων η συνεισφορά αφορούσε ανακαλύψεις στα "ανώτερα" επίπεδα των επιστημών, όπως τα νέα χημικά στοιχεία, τις εξελιγμένες θεωρίες μαθηματικών και φυσικής κλπ. Ευχάριστη έκπληξη για όλους μας, λοιπόν, το γεγονός ότι το βραβεία Nobel 2009 της Φυσικής μοιράστηκαν φέτος τρεις άνθρωποι των οποίων οι ανακαλύψεις οδήγησαν όχι απλώς σε απτές, πρακτικές εφαρμογές, αλλά σε προϊόντα που χρησιμοποιούμε καθημερινά. Γιατί... όλοι φωτογραφίζουμε και συνδεόμαστε με το Internet, σωστά;


Συγκεκριμένα: το φετινό βραβείο μοιράστηκαν οι William Boyle, George Smith και Charles Kao. Οι δύο πρώτοι είναι οι άνθρωποι που, το 1969 στα εργαστήρια της Bell Labs, κατασκεύασαν τον πρώτο ψηφιακό αισθητήρα. Πρόκειται για το τμήμα εκείνο των φωτογραφικών μας ή των κινητών μας που αναλαμβάνει να "συλλάβει" το φως μέσα από το φακό και να τον μετατρέψει σε ηλεκτρικά σήματα, τα οποία στη συνέχεια μετατρέπονται σε pixel που συνθέτουν την τελική εικόνα. Χωρίς τον ψηφιακό αισθητήρα - που στηρίχθηκε σε θεωρία του Αϊνστάιν - δεν θα είχε ποτέ κατασκευαστεί η πρώτη ψηφιακή φωτογραφική μηχανή το 1981 και δεν θα είχε ποτέ συμβεί η επανάσταση στην αγορά αυτή, που σήμερα εκλαμβάνουμε ως δεδομένη.

Ο τρίτος άνθρωπος, ο Charles Kao, είναι αυτός που το 1966 ανακάλυψε πώς να διοχετεύσει φως μέσα από ίνες γυαλιού σε αποστάσεις πολύ μεγαλύτερες από αυτές που έως τότε θεωρούνταν εφικτό. Ο Kao με αυτόν τον τρόπο "άνοιξε το δρόμο" για τις οπτικές ίνες, τη διασύνδεση του μέλλοντος που επιτυγχάνει πάρα πολύ υψηλές και αξιόπιστες ταχύτητες ψηφιακής σύνδεσης - το είδος της σύνδεσης στο οποίο θα στηριχθεί το Internet στο μεσοπρόθεσμο και μακρυπρόθεσμο μέλλον. Τις ευχαριστίες μας και στους τρεις Αμερικανούς και την επιδοκιμασία μας στην Βασιλική Σουδική Ακαδημία Επιστημών, που απονέμει τα Nobel: ακριβώς τέτοιες απονομές, σε ανθρώπους που με τις ανακαλύψεις τους επηρεάζουν την καθημερινή μας ζωή, θέλουμε περισσότερες!