Τετάρτη, 21 Δεκεμβρίου 2011

Η NASA ανακαλύπτει τους πρώτους εξωπλανήτες στο μέγεθος της Γης

Η αποστολή Kepler είναι ένα πρόγραμμα της NASA που διερευνά την ύπαρξη πλανητών, με δυνατότητα υποστήριξης της ζωής, που περιφέρονται γύρω από άλλα αστέρια. Όλοι οι πλανήτες που ανιχνεύτηκαν, μέχρι τώρα, έξω από το ηλιακό μας σύστημα, με διάφορες άλλες μεθόδους, είναι πλανήτες γίγαντες περίπου στο μέγεθος του Δία ή και μεγαλύτεροι. Η αποστολή Kepler στοχεύει στην ανακάλυψη πλανητών με μάζες 30 έως 600 φορές μικρότερης από αυτή του Δία.

Το τηλεσκόπιο-διαστημοσυσκευή της αποστολής Kepler, λοιπόν, ανακάλυψε έξω από το δικό μας ηλιακό σύστημα, τους πρώτους πλανήτες στο μέγεθος της Γης, οι οποίοι περιφέρονται γύρω από ένα άστρο όπως ο Ήλιος μας. Οι πλανήτες, που ονομάζονται Kepler-20e και Kepler-20f, είναι τόσο κοντά στο άστρο τους ώστε να βρίσκονται στην αποκαλούμενη "κατοικήσιμη ζώνη", όπου θα μπορούσε να υπάρξει νερό σε υγρή μορφή στην επιφάνειά τους. Ωστόσο είναι οι μικρότεροι εξωπλανήτες που έχουν, μέχρι τώρα, επιβεβαιωθεί να περιφέρονται γύρω από ένα άστρο όπως ο Ήλιος.

Η ανακάλυψη είναι ένα ακόμη σημαντικό ορόσημο στην τελευταία έρευνα για πλανήτες όπως η Γη. Οι νέοι πλανήτες θεωρείται ότι είναι βραχώδεις. Ο Kepler-20e είναι λίγο μικρότερος από την Αφροδίτη, με ακτίνα περίπου 0,87 φορές της Γης, ενώ ο Kepler-20f είναι ελάχιστα μεγαλύτερος από τη Γη, με ακτίνα περίπου 1,03 φορές την ακτίνα της. Και οι δύο πλανήτες είναι μέρος ενός πλανητικού συστήματος πέντε πλανητών, που ονομάζεται Kepler-20 και βρίσκεται σε απόσταση 1000 ετών φωτός μακρυά από εμάς, στον αστερισμό της Lyra.

Ο Kepler-20e κάνει μια περιφορά γύρω από το μητρικό του άστρο σε 6,1 ημέρες και ο Kepler-20f σε 19,6 ημέρες. Αυτές οι σύντομες τροχιακές περίοδοι φανερώνουν πολύ ζεστούς, ακατοίκητο θες κόσμους. Ο Kepler-20f, με 427 περίπου βαθμούς Κελσίου, είναι παρόμοια με μια μέση ημέρα στον πλανήτη Ερμή. Η επιφανειακή θερμοκρασία του Kepler-20e, είναι πάνω από 760 βαθμοί Κελσίου.
video
http://www.nasa.gov/multimedia/videogallery/index.html?media_id=125475311

Τρίτη, 13 Δεκεμβρίου 2011

Τα νέα από την έρευνα στο CERN για το σωμάτιο του ... Θεού

Του Κωνσταντίνου Α. Ζώκου⃰
Στο Σεμινάριο που έγινε στο κεντρικό αμφιθέατρο του CERN, Τρίτη 13 Δεκεμβρίου 2011, οι συντελεστές των πειραμάτων ATLAS2 και CMS3 παρουσίασαν τα αποτελέσματα των ερευνών τους για το μποζόνιο Higgs, του Standard Model (Καθιερωμένο Πρότυπο).

Τα αποτελέσματά τους βασίζονται στην ανάλυση σημαντικά μεγαλύτερου αριθμού δεδομένων, από τα δεδομένα στα οποία στηρίχθηκε η παρουσίαση-ενημέρωση του περασμένου καλοκαιριού, πολλά για να αποκαλύψουν την σημαντική πρόοδο που έγινε στην έρευνα για το μποζόνιο Higgs, αλλά όχι αρκετά για αν οδηγήσουν σε οποιοδήποτε συμπέρασμα για την ύπαρξη ή μη ύπαρξη του αναζητούμενου μποζόνιου.

Το κύριο συμπέρασμα είναι ότι το μποζόνιο Higgs, αν υπάρχει είναι πολύ πιθανό να έχει μάζα που περιορίζεται στην περιοχή 116-130 GeV, για το πείραμα ATLAS και στην περιοχή 115-127 GeV για το CMS. Προκλητικά μικρές περιοχές μάζας και για τα δύο πειράματα, αλλά όχι ακόμη αρκετά ισχυρά για να δηλώσουν μια ανακάλυψη.

Το μποζόνιο Higgs, αν υπάρχει, έχει εκπληκτικά μικρό χρόνο ζωής και μπορεί να διασπαστεί με πολλούς διαφορετικούς τρόπους. Η ανακάλυψή του στηρίζεται στην παρατήρηση των σωματιδίων που διασπώνται παρά στη δίασπαση του ίδιου του Higgs. Και το ATLAS και το CMS, έχουν αναλύσει διάφορα κανάλια διασπάσεων και τα πειράματα δείχνουν μικρές υπερβάσεις στην περιοχή χαμηλής μάζας που δεν έχει ακόμη αποκλειστεί.

 Μεμονωμένα καμιά από αυτές τις υπερβάσεις δεν είναι περισσότερο στατιστικά σημαντική από ότι ένα ζάρι που ρίχνεται και φέρνει δύο εξάρια στη σειρά. Αυτό που δείχνει ενδιαφέρον είναι ότι πολλαπλές ανεξάρτητες μετρήσεις δείχνουν την περιοχή από 124 έως 126 GeV. Απέχουμε πολύ από το να πούμε αν το ATLAS ή το CMS έχει ανακαλύψει το μποζόνιο Higgs, αλλά αυτά τα αναβαθμισμένα αποτελέσματα παράγουν μεγάλο ενδιαφέρον στην κοινότητα της Σωματιδιακής Φυσικής.

Μέσα στους ερχόμενους μήνες και στα δύο πειράματα θα κάνουν ακόμη πιο βελτιωμένες αναλύσεις, για τις ανακοινώσεις στα συνέδρια της Σωματιδιακής Φυσικής το Μάρτιο. Ωστόσο μια ξεκάθαρη δήλωση για την ύπαρξη ή μη ύπαρξη του μποζόνιου Higgs θα απαιτήσει πολλά ακόμη δεδομένα και δεν θεωρείται πιθανή παρά αργότερα στο 2012.

Σημείωση: Για το Καθιερωμένο Πρότυπο ή Standard Model, αλλά και τα αποτελέσματα που παρουσιάστηκαν με τα στοιχεία του καλοκαιριού που μας πέρασε, μπορείτε να διαβάσετε το άρθρο "Τι γίνεται με το μποζόνιο Higgs και την Υπερσυμμετρία;" στο φύλλο της εφημερίδας ΛΑΟΣ του Σ/Κ 3-4/12/2012 και στο egnonews.blogspot.com

 ⃰ Ο Κωνσταντίνος Α. Ζώκος είναι Δάσκαλος Φυσικής, Υπεύθυνος του ΕΚΦΕ Ημαθίας.

Δευτέρα, 5 Δεκεμβρίου 2011

NASA's Kepler Mission Confirms Its First Planet in Habitable Zone of Sun-like Star

NASA's Kepler mission has confirmed its first planet in the "habitable zone," the region where liquid water could exist on a planet’s surface. Kepler also has discovered more than 1,000 new planet candidates, nearly doubling its previously known count. Ten of these candidates are near-Earth-size and orbit in the habitable zone of their host star.
Candidates require follow-up observations to verify they are actual planets. The newly confirmed planet, Kepler-22b, is the smallest yet found to orbit in the middle of the habitable zone of a star similar to our sun. The planet is about 2.4 times the radius of Earth. Scientists don't yet know if Kepler-22b has a predominantly rocky, gaseous or liquid composition, but its discovery is a step closer to finding Earth-like planets.
Previous research hinted at the existence of near-Earth-size planets in habitable zones, but clear confirmation proved elusive. Two other small planets orbiting stars smaller and cooler than our sun recently were confirmed on the very edges of the habitable zone, with orbits more closely resembling those of Venus and Mars.
Περισσότερα στη διεύθυνση: http://www.nasa.gov/mission_pages/kepler/news/kepscicon-briefing.html

Πέμπτη, 1 Δεκεμβρίου 2011

Τί γίνεται με το μποζόνιο Higgs και την Υπερσυμμετρία;



Του Κωνσταντίνου Α. Ζώκου⃰

Το CERN το γνωρίζουμε όλοι ή ας πούμε οι περισσότεροι, αφού έγινε τόσος ντόρος πριν από λίγα χρόνια με το πείραμα που εξελίσσεται εκεί, κοντά στη λίμνη της Γενεύης στην Ελβετία. Περίπου 100 μέτρα, κάτω από την επιφάνεια του εδάφους, σε μια σήραγγα περίπου κυκλική με περιφέρεια 27 χιλιόμετρα, στον ονομαζόμενο LHC, δύο δέσμες πρωτονίων οδηγούνται από αντίθετες κατευθύνσεις σε σύγκρουση. Τα προϊόντα των συγκρούσεων ανιχνεύονται από μεγάλους ανιχνευτές, ψηφιοποιούνται ως δεδομένα και αναλύονται από χιλιάδες επιστήμονες σε όλη τη Γη.
Δύο από τους στόχους του σχεδιασμού του Πειράματος είναι: Η ανακάλυψη του μποζονίου του Higgs και κατά συνέπεια η συμπλήρωση του επιστημονικού μοντέλου που ονομάστηκε Standard Model και η αναζήτηση στοιχείων που θα μπορούσαν να επιβεβαιώσουν ότι είναι σωστή η υποψήφια θεωρία, που ονομάζεται Υπερσυμμετρία και η οποία εξηγεί την ύπαρξη σκοτεινής ύλης και την ενοποίηση των τριών θεμελιωδών δυνάμεων.
Το ερώτημα που τίθεται είναι: Πού βρισκόμαστε σήμερα;
Πριν προχωρήσουμε επιβάλλεται μια μικρή συνεισφορά στην γνώση: Ποιο είναι το Καθιερωμένο Πρότυπο (αναφέρεται και ως Καθιερωμένο Μοντέλο) ή Standard Model; Αλλά και ποια είναι η υποψήφια θεωρία της Υπερσυμμετρίας;

Το Καθιερωμένο Πρότυπο
Ας ξεκινήσουμε από το πρώτο ερώτημα: Τι είναι το Καθιερωμένο Πρότυπο;
Όπως μαρτυράει το δεύτερο μέρος, πρόκειται για ένα μοντέλο το οποίο επινοήθηκε από τους επιστήμονες για να περιγράψει αυτό που γίνεται αντιληπτό ως  πραγματικότητα. Το Καθιερωμένο Πρότυπο της σωματιδιακής Φυσικής περιγράφει τα στοιχειώδη σωμάτια, δηλαδή τα μικρότερα δομικά υλικά του κόσμου μας και τις δυνάμεις που δρουν μεταξύ τους, την ηλεκτρομαγνητική, την ισχυρή πυρηνική και την ασθενή πυρηνική.
Η πρώτη είναι αυτή που συμβάλλει στη συγκρότηση των ατόμων και των μορίων, είναι υπεύθυνες για το σύνολο των δομών της Χημείας και της Βιολογίας και βοηθάνε στο ... βάδισμά μας.
Η δεύτερη συγκρατεί ενωμένα τα συστατικά των πυρήνων των ατόμων, συνέχει τα ίδια τα πρωτόνια και τα νετρόνια και αποτελεί την ενεργειακή πηγή του Ήλιου και των πυρηνικών σταθμών ηλεκτροπαραγωγής.
Η τρίτη είναι υπεύθυνη για ορισμένες μορφές ραδιενεργών διασπάσεων και παίζει ζωτικό ρόλο στο σχηματισμό των χημικών στοιχείων στα άστρα και στο πρώιμο σύμπαν.

Στους δομικούς λίθους της γνωστής μας ύλης συμπεριλαμβάνονται τα quarks, τα οποία συγκροτούν το πρωτόνιο και το νετρόνιο, τα λεπτόνια, στα οποία περιλαμβάνεται το ηλεκτρόνιο και τα νετρίνα, που τελευταία αναστάτωσαν τον χώρο της Επιστήμης και όχι μόνο. Τα quarks και τα λεπτόνια, αποτελούν παραδείγματα των σωματιδίων ύλης και ονομάζονται φερμιόνια.
Μεταξύ των φερμιονίων αναπτύσσονται αλληλεπιδράσεις, οι οποίες μεταδίδονται με σωματίδια-φορείς αλληλεπιδράσεων που ονομάζονται μποζόνια. Το φωτόνιο αποτελεί ένα παράδειγμα μποζόνιου που είναι φορέας της ηλεκτρομαγνητικής αλληλεπίδρασης. Για τις άλλες δύο αλληλεπιδράσεις την ισχυρή πυρηνική και την ασθενή πυρηνική φορείς είναι αντίστοιχα το γλυόνιο για την πρώτη και τα σωματίδια W± και Z0 για τη δεύτερη.

Το Καθιερωμένο Πρότυπο, το οποίο αποτελεί ένα πολύ καλό πλαίσιο ερμηνείας για τις περιοχές της Χημείας και της Πυρηνικής Φυσικής, συνολικά περιλαμβάνει δώδεκα φερμιόνια (6 quarks και 6 λεπτόνια), τέσσερα μποζόνια και ένα μποζόνιο λίγο διαφορετικό από τα άλλα, το μποζόνιο Higgs, που (μπορεί να) αποτελεί φορέα μιας επιπλέον δύναμης και (μπορεί να) εμπλέκεται σε ένα μηχανισμό που ίσως να δικαιολογεί την ύπαρξη μάζας στα θεμελιώδη σωμάτια.
Τα περισσότερα από τα φερμιόνια και μποζόνια του Καθιερωμένου Προτύπου πρώτα αποτέλεσαν πρόβλεψη του Προτύπου και μετά ανακαλύφθηκαν στο Εργαστήριο, στοιχείο που αποκαλύπτει την αποτελεσματικότητά του και δικαιολογεί το γεγονός ότι πολλοί το αναφέρουν και ως Θεωρία. Πρόβλεψη της θεώρησης αυτής αποτελεί και το μποζόνιο που αναφέρθηκε τελευταία, το λίγο διαφορετικό μποζόνιο Higgs, το οποίο δεν έχει ακόμη ανακαλυφθεί.

Αυτό είναι που αναζητά η επιστημονική κοινότητα σε μεγάλα και καλά σχεδιασμένα πειράματα, στο SLAC και στο CERN. Που βρίσκεται, σήμερα, η έρευνα για την ανακάλυψη του μποζονίου Higgs; Για την απάντηση θα περιμένουμε λίγο ακόμη.
Πριν από αυτήν, ας προχωρήσουμε στην απάντηση του δεύτερου από τα ερωτήματα που διατυπώθηκαν στην αρχή: Ποια είναι η υποψήφια θεωρία της Υπερσυμμετρίας;

Υπερσυμμετρία
Παρά την επιτυχία του Standard Model, το οποίο περιγράφει τα θεμελιώδη συστατικά και τις τρεις από τις τέσσερις θεμέλιες αλληλεπιδράσεις, την ηλεκτρομαγνητική, τη ασθενή πυρηνική και την ισχυρή πυρηνική (όχι όμως και τη βαρύτητα), δεν μπορεί να θεωρηθεί ως τελική Θεωρία. Ένα από τα προβλήματα, που εμφανίστηκε τελευταία, είναι ότι δεν μπορεί να εξηγήσει τη Σκοτεινή Ύλη, το συστατικό του μεγαλύτερου μέρους του Σύμπαντος.

Για να λύσουν αυτό το πρόβλημα, οι θεωρητικοί Φυσικοί, επεξεργάστηκαν και πρότειναν μια σειρά από επεκτάσεις του Standard Model. Αυτή που εμφανίζεται ως η πιο σημαντική είναι αυτή που αποκαλείται ως minimal supersymmetric standard model (MSSM). Τι προτείνει το MSSM;
Με απλά λόγια, για κάθε θεμελιώδες σωμάτιο του Standard Model απαιτείται να υπάρχει ένα υπερσυμμετρικό σωμάτιο-σύντροφος, με ορισμένα χαρακτηριστικά, όπως το spin και η πολύ μεγάλη (σε σχέση με το πρωτόνιο) μάζα του. Για παράδειγμα, αν το MSSM είναι σωστό, για το ηλεκτρόνιο (είναι λεπτόνιο) υπάρχει ένας υπερσυμμετρικός σύντροφος. Το ελαφρύτερο από τα υπερσυμμετρικά σωμάτια-σύντροφοι, που πρέπει να είναι ο σύντροφος του φωτονίου (είναι ο φορέας της ηλεκτρομαγνητικής δύναμης), συνιστά το πλέον πιθανό συστατικό της σκοτεινής ύλης.
Ένα ακόμη χαρακτηριστικό του MSSM είναι ότι οι τρείς δυνάμεις της φύσης που περιγράφει το Standard Model, στη διευρυμένη υπόθεση ενοποιούνται μόνο σε μία.
Πως όμως μπορεί να ελεχθεί αυτή η θεώρηση του κόσμου μας;

Σύμφωνα με το MSSM, η σύγκρουση δύο πρωτονίων σε ικανοποιητικά υψηλές ενέργειες πρέπει να παράγει είτε δύο gluinos, που είναι ο υπερσυμμετρικός σύντροφος του γλυόνιου (είναι ο φορέας της ισχυρής πυρηνικής δύναμης στο Standard Model), είτε scalar quarks (squarks), που είναι οι υπερσυμμετρικοί σύντροφοι των quarks. Τα gluinos ή τα squarks (που θεωρείται ότι έχουν 1000 φορές τη μάζα του πρωτονίου) διασπώνται σε ελαφρύτερα  υπερσυμμετρικά σωμάτια και quarks (όπως ως παράδειγμα φαίνεται στην εικόνα που παρατίθεται).  Στο τέλος παράγεται το σωμάτιο που θεωρείται ο υπερσυμμετρικός σύντροφος του φωτονίου, το LSP (από το lightest supersymmetric particle), το οποίο είναι αθέατο καθώς δεν αλληλεπιδρά με την ύλη.

Ένα από τα στοιχεία, που θα μπορούσαν να θεωρηθούν ως υπογραφή των υπερσυμμετρικών υποψήφιων θεωριών, είναι η παραγωγή πολλών quarks και ταυτόχρονα μαζί η παραγωγή αθέατων ή ελλείπουσας ενέργειας η οποία μεταφέρεται με τα LSP. Στα πειράματα ATLAS και CMS, του CERN, ερευνάται ανάμεσα στα άλλα και η ύπαρξη στοιχείων αυτών. Τί έχει αποκαλύψει μέχρι σήμερα η έρευνα για την επιβεβαίωση της Υπερσυμμετρίας;

Οι (μέχρι σήμερα) αποκαλύψεις των ερευνών
Ας ξεκινήσουμε από τα προϊόντα των ερευνών για το μποζόνιο Higgs.
Την τελευταία ημέρα του Συμποσίου της Hadron Collider Physics (HCP2011) μέλη των πειραμάτων ATLAS και CMS, του LHC στο CERN, παρουσίασαν την πρώτη τους συνδυασμένη ανάλυση της έρευνας για το μποζόνιο Higgs. Μια έρευνα που βρίσκεται μεταξύ των υψηλών προτεραιοτήτων του ερευνητικού προγράμματος στον LHC. Η μελέτη των ATLAS και CMS περιλαμβάνει δεδομένα που έχουν συλλεχθεί μέχρι το τέλος του Ιουλίου και αποκλείει την ύπαρξη του μποζονίου Higgs με μάζα μεταξύ 141 και 476 GeV σε επίπεδο σημαντικότητας 95%. Αν το μποζόνιο Higgs υπάρχει, θα πρέπει να έχει μάζα μεταξύ 114 και 141 GeV. Τα πειράματα στο LHC θα είναι ικανά να αποδείξουν την ύπαρξή του, ή να δείξουν ότι δεν υπάρχει, κατά τη διάρκεια του 2012.

Κλείνοντας αυτό το άρθρο, ας δούμε τί νέα έχουμε από τα προϊόντα της έρευνας για την Υπερσυμμετρία.
Η δημοσίευση έγινε στο περιοδικό Physical Review Letters και παρουσιάζει τα τελευταία και πιο εκτενή ευρήματα από την έρευνα με την οποία αναζητούνται στοιχεία τα οποία θα στηρίζουν την ορθότητα της υποψήφιας θεωρίας της  Υπερσυμμετρίας.
Όπως αναφέρεται από τα μέλη του πειράματος CMS, στο LHC του CERN, δεν έχει βρεθεί κανένα από τα σωματίδια που προβλέπει η υποψήφια θεωρία, γεγονός που οδηγεί στο συμπέρασμα πως η θεωρία αυτή είναι περισσότερο περίπλοκη από ότι θεωρούν πολλοί.
Δύο μεταφράσεις αυτού του (μη) ευρήματος είναι: Η πρώτη είναι ότι η MSSM περιγράφει πραγματικά τη Φύση, αλλά τα υπερσυμμετρικά σωμάτια-σύντροφοι, τα  gluinos και τα squarks, είναι σχετικά μεγάλης μάζας-πολύ μεγάλης για να παράγονται σε μεγάλους αριθμούς στο LHC, μέχρι στιγμής. Η δεύτερη είναι πιο απλή: Ενώ η Υπερσυμμετρία υφίσταται στη Φύση, δεν πρέπει να έχει τη μορφή που περιγράφεται από τη MSSM (και ειδικά μια περιορισμένη μορφή της), αλλά πιθανώς από ένα άλλο από τα πολλά μοντέλα που περιγράφουν την ενοποίηση των δυνάμεων της Φύσης. Καθώς, σύμφωνα με αυτή τη μετάφραση, αυξάνεται η πολυπλοκότητα των αναμενόμενων προϊόντων απαιτείται νέος σχεδιασμός πειραμάτων για την ανακάλυψη της Υπερσυμμετρίας. Άλλωστε η έρευνα για τα υπερσυμμετρικά σωμάτια στο LHC μόλις άρχισε!

Η Ανθρωπότητα, με στόχο την επιβίωση, προσπαθεί να γνωρίσει την πραγματικότητα, να κατανοήσει και να περιγράψει την δυναμική της. Με εργαλείο την Επιστημονική Μέθοδο προχωράει βήμα το βήμα, παρατηρεί, κατασκευάζει μοντέλα και με τη χρήση τους κάνει προβλέψεις. Κάνει υποθέσεις, οργανώνει πειράματα, τα πραγματοποιεί, μετράει, συλλέγει δεδομένα, τα οργανώνει, τα μετασχηματίζει και τα μεταφράζει. Με τα εργαλεία αυτά προσπαθεί να προσεγγίσει όλο και περισσότερο την Αλήθεια, που δεν είναι άλλη από την ταύτιση αυτού που αντιλαμβάνεται κάποιος ότι υπάρχει με αυτό που υπάρχει και προσεγγίζεται μόνο ασυμπτωτικά. Με μια τέτοια Μέθοδο επιχειρούμε στο ΕΚΦΕ Ημαθίας να μπολιάσουμε τους εκπαιδευτικούς που διδάσκουν Φυσικές Επιστήμες στα σχολεία της περιοχής μας, ώστε και αυτοί με τη σειρά τους να τη μπολιάσουν στους μαθητές του. Είναι σημαντικό αυτή η Μέθοδος να προωθηθεί στις εργασίες των σπουδαστών μας στις σχολικές μονάδες, όπου φοιτούν, ώστε να μπορέσουν καθώς αναπτύσσονται να διαχειρίζονται αυτά που θα συναντήσουν μπροστά τους και όχι ψεύτικες εικόνες, όπως αυτές που η ελληνική εκπαίδευση προωθεί βιάζοντας τους νέους μας και ευνουχίζοντας το Αύριο της χώρας μας.

⃰ Ο Κωνσταντίνος Α. Ζώκος, είναι Δάσκαλος Φυσικής, υπεύθυνος του ΕΚΦΕ Ημαθίας.

Αναφορές – Πηγές
1
Για το μποζόνιο Higgs μπορεί κάποιος να διαβάσει το άρθρο: «ATLAS and CMS combine summer '11 search limits on the Standard Model Higgs», στη διεύθυνση: http://cms.web.cern.ch/news/atlas-and-cms-combine-summer-11-search-limits-standard-model-higgs (ημερομηνία άντλησης 28 Νοεμβρίου 2011)
2
Για την Υπερσυμμετρία μπορεί κάποιος να διαβάσει το άρθρο: «Search for Supersymmetry at the LHC in Events with Jets and Missing Transverse Energy», στη διεύθυνση: http://prl.aps.org/pdf/PRL/v107/i22/e221804 (ημερομηνία άντλησης 28 Νοεμβρίου 2011)
3
Η εικόνα για το Standard Model προέρχεται από τη διεύθυνση: http://cms.web.cern.ch/news/lepton-fizz-search-excited-leptons
4
Η εικόνα για το μποζόνιο Higgs προέρχεται από τη διεύθυνση: http://cms.web.cern.ch/news/atlas-and-cms-combine-summer-11-search-limits-standard-model-higgs
5
Η εικόνα για την Υπερσυμμετρία με τη διάσπαση του gluino προέρχεται από τη διεύθυνση: http://physics.aps.org/articles/large_image/f1/10.1103/Physics.4.98

Πέμπτη, 10 Νοεμβρίου 2011

Με αφορμή την επέτειο γέννησης μιας Γυναίκας, μιας Επιστήμονος, ενός Προτύπου


Του Κωνσταντίνου Α. Ζώκου⃰

Το ερέθισμα
Το όνομά της προκαλούσε δέος σε όλους όσοι, από μαθητές, είχαμε τη διάθεση να ασχοληθούμε με τις Φυσικές Επιστήμες. Ήταν Γυναίκα, ήταν Επιστήμονας, είχε κοινωνική προσφορά και μάλιστα στη δυσκολότερη περίοδο που θα μπορούσε να υπάρξει για την ανθρωπότητα. Ακόμη και μόνο από τον τρόπο εργασίας της θα μπορούσε να αποτελεί πρότυπο για όλους τους Σπουδαστές, τους Δασκάλους, τους Επιστήμονες.
Αργότερα, πολλοί από εμάς που αποφασίσαμε να θεραπεύουμε την πιο ευαίσθητη περιοχή της κοινωνικής μας συγκρότησης, την Εκπαίδευση, την ξανασυναντήσαμε ως Δασκάλα, μέσα από τις σημειώσεις του 1907, της Isabelle Chavannes. Μέσα από αυτές γνωρίσαμε μια καταπληκτική Δασκάλα Φυσικών Επιστημών και μάλιστα σε μια περίοδο που ο ρόλος αυτός ήταν ακόμη άγνωστος.
Ως πραγματική Δασκάλα Φυσικών Επιστημών, χρησιμοποίησε το Εργαστήριο των Φυσικών Επιστημών και το Πείραμα για να συμβάλλει στην γνωστική ολοκλήρωση των παιδιών των φίλων της, κάτι που ακόμη και σήμερα, το 2011, αποτελεί  ζητούμενο για την ελληνική εκπαίδευση. Για όλους εμάς που παλεύουμε για να συμβάλουμε στους μετασχηματισμούς των νέων, και γιατί όχι και των μεγαλύτερων σε ηλικία, μελών της κοινωνία μας, μπορεί να αποτελεί και για αυτό το λόγο πρότυπο. Ας τη θυμηθούμε λοιπόν!

Η Γυναίκα Επιστήμονας
Ήταν 7 Νοεμβρίου, όπως σήμερα που γράφονται αυτές οι γραμμές, του 1867 όταν στη Βαρσοβία γεννήθηκε η κόρη ενός Δασκάλου δευτεροβάθμιας εκπαίδευσης: Η Maria Sklodowska.
Έλαβε γενική μόρφωση σε τοπικά σχολεία και ορισμένα στοιχεία επιστημονικής εκπαίδευσης από τον ίδιο τον πατέρα της. Ενεπλάκη σε μια επαναστατική οργάνωση σπουδαστών και θεωρήθηκε φρόνιμο να εγκαταλείψει την Βαρσοβία, η οποία τότε ήταν υπό την κυριαρχία της Ρωσίας και να καταφύγει στην Κρακοβία, που εκείνη την περίοδο ανήκε στην Αυστρία.
Το 1891, πήγε στο Παρίσι για να συνεχίσει τις σπουδές της στη Σορβόννη, από όπου έλαβε την άδεια διδασκαλίας στις Φυσικές και Μαθηματικές Επιστήμες. Το 1894 συνάντησε τον Pierre Curie, έναν ήσυχο και μοναχικό χημικό, καθηγητή στη τμήμα Φυσικής και την επόμενη χρονιά η Maria Sklodowska γίνεται πλέον Marie Curie!
Παρά το γεγονός ότι αποκτά αμέσως το πρώτο της παιδί, η Curie ήταν αποφασισμένη να συνεχίσει την έρευνά της και επέλεξε να ασχοληθεί με ένα νέο-τότε-και συναρπαστικό αντικείμενο: τη ραδιενέργεια. Οι ακτίνες Χ, είχαν μόλις ανακαλυφθεί και το γεγονός αυτό προκάλεσε ενθουσιασμό στους επιστημονικούς κύκλους. Ήταν η πρώτη φορά που μπορούσε ο άνθρωπος να δει τα οστά μέσα στο ανθρώπινο σώμα. Την επόμενη χρονιά ο Becquerel ανακάλυψε τυχαία ότι οι φωτογραφικές πλάκες επηρεάζονται από τα ισότοπα του ουρανίου, τα οποία εξέπεμπαν ένα παράξενο φως. Η Curie είναι αυτή που ανέλαβε να λύσει το μυστήριο!
Με σκληρή και επίπονη εργασία, με υπομονή παρά τις πρόσκαιρες απογοητεύσεις, ερεύνησε το φαινόμενο αφού επινόησε τεχνικές με τη χρήση ηλεκτρισμού, στην αρχή μόνη της και λίγο αργότερα με την στήριξη του συζύγου της. Μέσα σε λίγους μήνες είχαν ανακαλύψει το πρώτο τους στοιχείο, το Πολώνιο, με τίμημα την ίδια τους την υγεία, αφού εξαιτίας της έκθεσής τους σε ραδιενεργά υλικά αρρώστησαν και οι δυο χωρίς να το καταλάβουν.
Στη συνέχεια η Curie οδηγήθηκε να αντιληφθεί το λόγο για τον οποίο κάποια υλικά ήταν ραδιενεργά. Σε μια εποχή που ήταν ασύλληπτο να συζητήσει κανείς για ενέργεια που δεν είχε σχέση με τη παραδοσιακή χημεία, το φως και τη θερμότητα, η Curie θα γράψει: «Τα πειράματά μου απέδειξαν ότι η ακτινοβολία των ισοτόπων του ουρανίου … αποτελεί ατομική ιδιότητα του στοιχείου του ουράνιου», θα αποκαλύψει στην ανθρωπότητα την αέναη φυσική ενεργειακή μηχανή που βρίσκεται στο άτομο και φυσικά, άνοιξε το δρόμο για την αμφισβήτηση και ανατροπή της παραδοσιακής-τότε-Φυσικής.
Όταν συμβαίνουν όλα αυτά η Curie δεν έχει επίσημη εργασία, ούτε διδακτορικό, ούτε χρήματα. Αλλά εργάζεται με αφοσίωση και το 1899 απομονώνει, με τον Pierre, το ράδιο. Μαζί με το νέο στοιχείο αποκτά και κανονικό εργαστήριο και κανονικό μισθό και φήμη.
Το 1903 της απονέμεται, μαζί με το σύζυγό της Pierre Curie και τον Henri Becquerel, το Nobel Φυσικής και το 1911 το Nobel Χημείας, σε αναγνώριση του έργου της επάνω στη ραδιενέργεια.
Υπήρξε συγγραφέας πολλών δημοσιεύσεων σε επιστημονικά περιοδικά και συγγραφέας των «Recherches sur les Substances Radioactives» (1904), «L'Isotopie et les Éléments Isotopes» και του κλασικού «Traité' de Radioactivité» (1910).
Το 1906, τρία χρόνια μετά το βραβείο Nobel, ο Pierre Curie σκοτώθηκε σε αυτοκινητιστικό δυστύχημα και αυτό οδηγεί τη Mme Curie, όπως ήταν φυσικό, να καταρρεύσει, καθώς ήταν αχώριστοι. Έγινε η πρώτη γυναίκα καθηγήτρια, όταν ανέλαβε τη θέση του συζύγου της ως καθηγήτρια Γενικής Φυσικής στη σχολή  των Επιστημών.
Στον Πρώτο Παγκόσμιο Πόλεμο, ο οποίος θα αναστατώσει την έρευνά της, εστίασε την προσοχή της και τις προσπάθειές της στην οργάνωση παροχής ακτινολογικών υπηρεσιών, με την αποστολή ειδικών ασθενοφόρων στο μέτωπο για να φροντίζουν άμεσα τους τραυματίες. Η ακτινολογικής της μονάδα πραγματοποίησε πάνω από ένα εκατομμύριο εξετάσεις κατά τη διάρκεια του πολέμου.
Η Mme Curie πέθανε στην περιοχή Savoy, στη Γαλλία, μετά από σύντομη περίοδο στο κρεβάτι. Ήταν 4 Ιουλίου του 1934. Οι τελευταίες της λέξεις, που ψέλλισε στο παραλήρημά της, δεν ήταν άλλες από το ράδιο και το πολώνιο.

Η Ευχή
Αφιερώνεται σε όλους τους μαθητές, σπουδαστές, Δασκάλους, αλλά και σε κάθε ευαισθητοποιημένο συντοπίτη που δεν θέλει να αφεθεί να χαθεί στον ορυμαγδό της δήθεν πληροφορίας που τα λεγόμενα μέσα ενημέρωσης διαχέουν.
Μια Γυναίκα που κατάφερε ένα άθλο, σε μια περίοδο που ο ρόλος της γυναίκας δεν ήταν τίποτε περισσότερο από το να είναι στήριγμα του άνδρα συζύγου ή αδελφού.
Μια Γυναίκα που έσπασε όλα τα ταμπού του πανεπιστημιακού κατεστημένου, που παραλίγο να χάσει το δεύτερο Nobel, αυτό της Χημείας, επειδή η φιλία που είχε αναπτύξει με κάποιον άλλο επιστήμονα αντιμετωπίστηκε ως τεράστιο σκάνδαλο.
Μια Γυναίκα που χωρίς καμιά κατοχύρωση θέσης και χωρίς χρήματα, εργαζόταν σκληρά, με αφοσίωση στο έργο και πίστη για το τελικό αποτέλεσμα, αξίζει για ένα μόνο:
Να αποτελεί πρότυπο, όχι μόνο για τους Επιστήμονες, όχι μόνο για τους Δασκάλους, αλλά και το κάθε μέλος της κοινότητάς μας.
 Ίσως τέτοια πρότυπα μας οδηγήσουν, ως κοινωνία, σε δρόμους μακριά από αυτούς που μας σέρνουν στην κρίση, στην αποδυνάμωση των σχέσεων, στην κοινωνική διάλυση.
Είθε!

⃰ Ο Κωνσταντίνος Α. Ζώκος, είναι Δάσκαλος Φυσικής, Υπεύθυνος του Εργαστηριακού Κέντρου Φυσικών Επιστημών (ΕΚΦΕ) του νομού Ημαθίας.

Πέμπτη, 6 Οκτωβρίου 2011

Οι θάλασσες της Γης «έπλεαν» στο διάστημα! (Νέα ένδειξη πως έχουν εξωγήινη προέλευση)


Νερό που έχει σχεδόν την ίδια σύσταση με το νερό των ωκεανών της Γης ανακάλυψε το υπέρυθρο διαστημικό τηλεσκόπιο «Χέρσελ» της Ευρωπαϊκής Διαστημικής Υπηρεσίας στον κομήτη Χάρτλεϊ 2. Είναι η πρώτη φορά που ανακαλύπτεται κομήτης να έχει τόσο πολύ «γήινο» νερό και η ανακάλυψη ενισχύει την θεωρία ότι οι θάλασσες του πλανήτη μας έχουν εξωγήινη προέλευση και κάποτε ήσαν γιγάντια παγόβουνα που «έπλεαν» στο διάστημα, ώσπου κάποια στιγμή έπεσαν στη Γη.

Οι ερευνητές μέτρησαν την ποσότητα του δευτέριου (μιας σπάνιας μορφής υδρογόνου, που λέγεται και «βαρύ ύδωρ») που υπήρχε στο νερό του κομήτη και βρήκαν ότι ταιριάζει πολύ με την μοριακή σύνθεση του νερού στον πλανήτη μας, δηλαδή με τα γήινη αναλογία του δευτέριου προς το υδρογόνο ή του βαρέως σε σχέση με το κανονικό νερό.

Όλο το δευτέριο και το υδρογόνο του σύμπαντος δημιουργήθηκαν λίγο μετά την αρχική «έκρηξη» της δημιουργίας («Μπιγκ Μπανγκ») πριν από περίπου 13,7 δισεκατομμύρια χρόνια. Από τότε υπάρχει μια σταθερή αναλογία ανάμεσα στα άτομα αυτά. Όμως στο νερό η αναλογία δευτέριου-υδρογόνου μπορεί να διαφέρει κατά τόπους. Οι χημικές αντιδράσεις που δημιουργούν τον πάγο στο διάστημα, μεταβάλλουν την αναλογία δευτέριου-υδρογόνου.

Λίγα εκατομμύρια χρόνια μετά τον σχηματισμό της, η Γη ήταν βραχώδης και ξερή, καθώς το όποιο νερό υπήρχε στην αρχή, θα εξατμίστηκε λόγω της ανάπτυξης τρομακτικών θερμοκρασιών. Οι επιστήμονες διαφωνούν ως προς το τι ήταν αυτό που έφερε ξανά το νερό στην επιφάνειά της και μάλιστα σε μεγαλύτερες ποσότητες, ώστε σήμερα πια να καλύπτει περίπουτα δύο τρίτα της.

Έξι κομήτες έχουν αναλυθεί ως τώρα και όλοι έχουν βρεθεί να περιέχουν διαφορετική (περίπου διπλάσια) ποσότητα δευτέριου σε σχέση με αυτή των ωκεανών της Γης. Έτσι, οι επιστήμονες ως τώρα προτιμούσαν την θεωρία ότι οι αστεροειδείς και οι μετεωρίτες (και όχι οι κομήτες), επειδή έχουν παρόμοια αναλογία δευτέριου με το γήινο νερό, ήταν μάλλον αυτοί που το μετέφεραν κάποτε στον πλανήτη μας πριν από περίπου 4 δισεκατομμύρια χρόνια κατά τον λεγόμενο «ύστερο βαρύ βομβαρδισμό» της Γης.

Όμως μέχρι τώρα όλοι οι κομήτες που είχαν αναλυθεί (μεταξύ αυτών οι γνωστοί «Χάλεϊ» και «Χέιλ-Μποπ»), προέρχονταν από το μακρινό «Νέφος του Όορτ»στις παγωμένες εσχατιές του ηλιακού μας συστήματος, ενώ ο κομήτης «Χάρτλεϊ 2», που πέρασε κοντά από τη ΓΗ πέρυσι το Νοέμβριο, προέρχεται από την πιο κοντινή «Ζώνη του Κούιπερ», που βρίσκεται μετά την τροχιά του Ποσειδώνα.

Για πρώτη φορά, η ανάλυση του Χάρτλεϊ 2 αποκάλυψε ότι ένας κομήτης έχει αναλογία δευτέριου-υδρογόνου όμοια με αυτή των γήινων ωκεανών. Αυτό δημιουργεί νέα δεδομένα και δείχνει ότι οι κομήτες μπορεί να συνέβαλαν σημαντικά στη «μεταφορά» νερού στην αρχέγονη Γη.

Τετάρτη, 5 Οκτωβρίου 2011

Τα βραβεία Nobel δείχνουν το δρόμο για την προσέγγιση της Φυσικής και της Χημείας στο ελληνικό σχολείο

Του Κωνσταντίνου Α. Ζώκου [1]


Είναι σίγουρο ότι οι περισσότεροι, αν όχι όλοι, όσοι παρακολουθούν αυτά που διαδραματίζονται στη παγκόσμια σκηνή, θα έχουν διαβάσει είτε σε έντυπα μέσα ενημέρωσης, είτε (μάλλον το πιθανότερο) σε διαδικτυακά μέσα ενημέρωσης την πληροφορία ότι 4 Οκτωβρίου το βραβείο Nobel Φυσικής για το 2011 απονεμήθηκε σε τρεις επιστήμονες: Το μισό στον Αμερικανό Saul Perlmutter, ενώ το άλλο μισό το μοιράστηκαν ο επίσης Αμερικανός Adam G. Riess και ο γεννημένος στις ΗΠΑ και εργαζόμενος στην Αυστραλία Brian P. Schmidt . Όλοι αυτοί βραβεύθηκαν για την ανακάλυψη της επιταχυνόμενης διαστολής του Σύμπαντος μέσω των παρατηρήσεων σε μακρινούς supernovae. Οι εργασίες τους άνοιξαν το δρόμο να εμφανιστεί στο επιστημονικό (και όχι μόνο) προσκήνιο η έννοια «σκοτεινή ενέργεια», για την οποία έγινε πολύς λόγος τα προηγούμενα χρόνια. Θυμίζω πως είχαμε οργανώσει και στη Βέροια ομιλίες, στο Δημαρχείο, σχετικές με το θέμα αυτό.

Την επόμενη ημέρα, Τετάρτη 5 Οκτωβρίου απονεμήθηκε και το βραβείο Nobel Χημείας για το 2011 στον Ισραηλινό Χημικό  Daniel Shechtman για την ανακάλυψη των οιονεί κρυστάλλων [2] (Quasicrystals), δομών που παρουσιάζουν συμμετρία αλλά όχι περιοδική, ενώ, αντίθετα, οι πραγματικοί κρύσταλλοι παρουσιάζουν συμμετρικές δομές που έχουν περιοδικότητα. Ο Shechtman έπρεπε να δώσει σκληρή μάχη με την κυρίαρχη επιστημονική άποψη για την ανακάλυψή του, καθώς τα ευρήματά του θεωρήθηκαν αδύνατα. Η ανακάλυψή του όμως (για αυτό και κέρδισε το Nobel Χημείας 2011) άλλαξε ουσιωδώς τον τρόπο που οι Χημικοί αντιλαμβάνονται τη στερεά ύλη.

Λίγες ημέρες πριν ένα άλλο γεγονός συγκλόνισε με τα ευρήματά του την επιστημονική κοινότητα και φυσικά όχι μόνο αυτή, αφού έκανε το γύρο του κόσμου. Σε καλά οργανωμένο πείραμα στην Ευρώπη (CERN και LNGS-Gran Sasso National Laboratory) μετρήθηκε ταχύτητα σε νετρίνα μεγαλύτερη από την ταχύτητα του φωτός, που αποτελεί όριο των ταχυτήτων στη φύση, σύμφωνα με τη θεωρία της Σχετικότητας. Είναι ακόμη νωρίς για να πούμε ότι πράγματι έτσι συμβαίνει και ήδη άρχισαν να οργανώνονται πειράματα ελέγχου, όπως πρέπει να γίνεται κάθε φορά που κάτι νέο εμφανίζεται στο επιστημονικό προσκήνιο.

Αν προσέξουμε θα δούμε και στις τρεις παραπάνω περιπτώσεις που ανέφερα, οι ερευνητές πριν από όλα προσπάθησαν να απαντήσουν σε Επιστημονικά Ερωτήματα και για να το κάνουν αυτό οργάνωσαν παρατηρήσεις και πειράματα. Σε όλες τις περιπτώσεις δεν περίμεναν να βρουν αυτό που ανακάλυψαν και έτσι χρειάστηκε να εργαστούν επαναλαμβάνοντας ξανά και ξανά τις μετρήσεις τους. Και στις τρεις περιπτώσεις ήρθαν σε αντιπαράθεση με τις καταστημένες απόψεις και χρειάστηκε να πολεμήσουν σκληρά για να προωθήσουν τις νέες απόψεις.

Η ιστορία επαναλαμβάνεται κάθε φορά όταν το καινούριο, προϊόν της Επιστημονικής Μεθόδου, αντιπαρατίθεται με το ισχύον, το παλιό. Μπορούμε να θυμηθούμε την περίπτωση του Γαλιλαίου που άνοιξε την εποχή της σύγχρονης Επιστήμης.
Αυτό όμως που πρέπει να σημειώσουμε με έμφαση είναι ότι υπάρχει μια σταθερά, που αποτελεί το σημαντικότερο εργαλείο που επινόησε μέχρι τώρα η Ανθρωπότητα για να προσεγγίσει την αντικειμενική Πραγματικότητα: Η Επιστημονική Μέθοδος!

Για αυτό καλό θα είναι να μιλήσουμε μια άλλη φορά. Αυτό, όμως, που θα πρέπει τώρα να υπογραμμίσουμε είναι πως έχουμε μια σταθερά αξία που πρέπει να αποτελεί οδηγό μας στην προσέγγιση των γνωστικών αντικειμένων Φυσικής και Χημείας στο ελληνικό σχολείο. Η προσέγγισή τους θα πρέπει να γίνεται με τη χρήση της Επιστημονικής Μεθόδου, βασικό συστατικό της οποίας είναι το Πείραμα. Επομένως οι Σπουδαστές σε όλες τις βαθμίδες της Εκπαίδευσης θα πρέπει να εργάζονται στο πλαίσιο Ομάδων Εργασίας σε Πειράματα, με τα οποία θα προσεγγίζουν ότι έχει τεθεί ως στόχος της εργασίας τους.

Συμβαίνει σήμερα αυτό; Η απάντηση είναι ΟΧΙ, το κυρίαρχο στοιχείο του ελληνικού σχολείου σήμερα, όπως και χθες και προχθές, είναι ακριβώς το αντίθετο. Η πυραμίδα είναι με την κορυφή στο έδαφος, για αυτό και δεν μπορεί να διατηρηθεί σε σταθερή θέση.  Με την ανατροπή της, διαμορφώνονται οι συνθήκες να ανατραπεί και ολόκληρη η κοινωνία ή η όποια κοινωνική δομή έχει διαμορφωθεί. Στην Ελλάδα οι περισσότεροι στο ελληνικό σχολείο εργάζονται για να ολοκληρώσουν την «ύλη» χρησιμοποιώντας τον Μαθητή, αντί να εργάζονται για να ολοκληρώσουν το Μαθητή χρησιμοποιώντας την «ύλη».

Έγραψα τις παραπάνω σκέψεις έχοντας στο μυαλό μου τόσο τους μαθητές και τους γονείς τους, όσο και τους καθηγητές και δασκάλους που βοηθάνε το Μαθητή να προσεγγίσει τη γνώση που η Φυσική και η Χημεία, αλλά και οι άλλες Φυσικές Επιστήμες παρέχουν. Πόσοι θα το διαβάσουν δεν γνωρίζω, όμως αν εργαστούμε ώστε να οδηγήσουμε τα πράγματα προς την κατεύθυνση που προανέφερα θα έχουμε κερδίσει ένα κομμάτι από το δρόμο που οδηγεί σε ένα καλύτερο Αύριο.

[1] Ο Κ. Α. Ζώκος είναι Δάσκαλος Φυσικής, Υπεύθυνος του ΕΚΦΕ Ημαθίας.
[2] Αναφέρονται και ως ημικρύσταλλοι, όμως προτιμώ την έκφραση οιονεί κρύσταλλοι.

Σάββατο, 5 Φεβρουαρίου 2011

Απολαύστε ταξίδια σε φεγγάρια του Κρόνου αλλά και μέχρι την άκρη του Σύμπαντος

Αγαπητοί μου φίλοι αξίζει τον κόπο να δείτε τα δυο videos που έχω αναρτήσει στον ιστότοπο ekfeimathias.blogspot.com

Είναι ο ιστότοπος που έχω κατασκευάσει για τους καθηγητές που διδάσκουν, αλλά και τους μαθητές που τους αρέσουν οι Φυσικές Επιστήμες.

Η ανάληψη της ευθύνης του Εργαστηριακού Κέντρου Φυσικών Επιστημών (ΕΚΦΕ) Ημαθίας σίγουρα καθυστερεί την εργασία μου στο egno.gr, όμως και από εδώ μπορώ να σας προτείνω σημαντικά ταξίδια στη γνώση.

Προς το παρόν, χαρείτε:

Ένα ταξίδι σε δορυφόρους του πλανήτη Κρόνου στο: http://ekfeimathias.blogspot.com/2011/02/tvxsgr.html

και Ένα ταξίδι μέχρι την άκρη του Σύμπαντος στο:

Δευτέρα, 31 Ιανουαρίου 2011

Επάνοδος

Μετά από αρκετές ημέρες απουσίας επανερχόμαστε στην δραστηριότητά μας. Αυτή δεν είναι άλλη από την μετάφραση ειδήσεων που προέρχονται από ερευνητικά κέντρα σε όλο τον κόσμο και αξίζει τον κόπο να διαβαστούν από όλους.

Η απουσία από το blog και από το www.egno.gr οφείλονταν από την ενασχόληση με τη συγγραφή εργασία που παρουσιάστηκε σε συνέδριο της Ένωσης Ελλήνων Φυσικών στην Ερέτρια και η θεματολογία του αφορούσε στην εκπαίδευση και στη διδασκαλία της Φυσικής.

Οφείλονταν, επίσης και στην προσπάθεια που κάνω με τις συνεργάτηδές μου σε αυτό να οργανωθεί η επιμόρφωση των καθηγητών που διδάσκουν Φυσικές Επιστήμες στα Σχολεία της Ημαθίας.

Για τα θέματα αυτά θα ανεβάσω στις αμέσως προσεχείς ημέρες σχετικές πληροφορίες στο blog, αλλά και στο egno.gr.

Υπήρξαν μερικά ενδιαφέροντα ζητήματα και θάθελα να τα μοιραστώ με τη μικρή κοινότητά μας.

Θα τα πούμε σύντομα.

Κυριακή, 16 Ιανουαρίου 2011

Σύντομη διακοπή τροφοδότησης του www.egno.gr

Για μια ημέρα θα διακοπή η τροφοδότηση του www.egno.gr με καινούρια θέματα, επειδή πρέπει να αφιερωθώ στην οργάνωση ενός τριήμερου σεμιναρίου εκπαιδευτικών για τη προσέγγιση της Φυσικής με Ερευνητικές Μεθόδους. Περισσότερα σε λίγο.
Προς το παρόν μπορείτε να επισκεπτεσθε το www.egno.gr για τα θέματα που υπάρχουν ήδη. Να θυμάστε πως προσπαθώ να βελτιώνω συνεχώς τη φορφή και το περιεχόμενο του www.egno.gr

Νέα άρθρα στο www.egno.gr

Δημοσιεύθηκαν ήδη από χθες ένα άρθρο σχετικό με Μαύρες Τρύπες, βρίσκεται στην πρώτη σελίδα και δυο σύντομες βιογραφίες δυο μεγάλων επιστημόνων και κατασκευαστών γνωστών σε όλους μας συσκευών. Διαβάστε σχετικά στο www.egno.gr

Παρασκευή, 14 Ιανουαρίου 2011

Τηλεσκόπια της NASA βοηθούν στον εντοπισμό του πιο απομακρυσμένου σμήνους γαλαξιών

Οι αστρονόμοι ανακάλυψαν μια ανθούσα γαλαξιακή μητρόπολη, την πιο μακρινή που γνωρίζουμε στο πρώιμο σύμπαν. Αυτή η αρχαία συγκέντρωση γαλαξιών πιθανώς αναπτύχθηκε σε ένα σύγχρονο σμήνος γαλαξιών, παρόμοιο με τα μαζικά σμήνη που φαίνονται σήμερα.
Το αναπτυσσόμενο σμήνος, που ονομάζεται COSMOS-AzTEC3, ανακαλύφθηκε και χαρακτηρίστηκε από τηλεσκόπια πολλαπλών μηκών κύματος, συμπεριλαμβανομένων των των τηλεσκοπίων της NASA, Spitzer, Chandra και το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble, καθώς και τα επίγεια W.M. Keck Observatory και το τηλεσκόπιο της Ιαπωνίας, Subaru.

Διαβάστε περισσότερα στο http://www.egno.gr/

Πρόσωπα της Επιστήμης: Wilhelm Wien.

Γεννήθηκε 13 Ιανουαρίου 1864. Ο Wilhelm Wien ήταν Γερμανός φυσικός που κέρδισε το βραβείο Νόμπελ Φυσικής το 1911 για τον νόμο μετατόπισης, που φέρει και το όνομά του, και με αναφέρεται στην ακτινοβολία που εκπέμπεται από το τέλεια αποτελεσματικό μέλαν σώμα (μια επιφάνεια που απορροφά όλη ενέργεια ακτινοβολίας που φτάνει σε αυτή). Ενώ μελετούσε ρεύματα ιονισμένου αερίου ο Wien, το 1898, εντόπισε ένα θετικό σωμάτιο ίσης μάζας με το άτομο του υδρογόνου. Ο Wien, με το έργο αυτό, έθεσε τα θεμέλια της φασματοσκοπίας μάζας. Ο J.J. Thomson χρησιμοποίησε μια εκλεπτυσμένη συσκευή Wien και πραγματοποίησε περισσότερα και σε βάθος πειράματα το 1913, οπόταν, μετά τη δουλειά από την E. Rutherford το 1919, το σωματίδιο του Wien έγινε αποδεκτό με το όνομα πρωτόνιο. Ο Wien είχε επίσης σημαντική συμβολή στη μελέτη των καθοδικών ακτίνων και των ακτίνων Χ. Πέθανε 30 Αυγούστου του 1928.

Τετάρτη, 12 Ιανουαρίου 2011

Πρόσωπα της Επιστήμης: William Wilson Morgan

Ο William Wilson Morgan γεννήθηκε 3 Ιανουαρίου του 1906. Ήταν ο Αμερικανός αστρονόμος ο οποίος το 1951 μας έδωσε τα πρώτα αποδεικτικά στοιχεία ότι ο Γαλαξίας μας, ο Milky Way, έχει βραχίονες spiral. Πέρασε ολόκληρη την καριέρα του στο Παρατηρητήριο Yerkes, τρία χρόνια ως διευθυντής του. Αποφεύγοντας τη θεωρία, η έρευνά του αφιερώθηκε στη μορφολογία, την ταξινόμηση των αντικειμένων από τη μορφή τους και τη δομή τους.

(Περισσότερα στην ιστοσελίδα: http://www.egno.gr/)

Έκπληξη: Νάνος γαλαξίας περιέχει υπερμεγέθη μαύρη τρύπα

Η εκπληκτική ανακάλυψη του μιας υπερμεγέθους μαύρης τρύπας σε ένα μικρό κοντινό γαλαξία έχει οδηγήσει τους αστρονόμους σε μια βασανιστική θεώρηση στο πώς οι μαύρες τρύπες και οι γαλαξίες μπορεί να έχουν αναπτυχθεί κατά την πρώιμη ιστορία του Σύμπαντος. Βρίσκοντας, λένε οι αστρονόμοι, μια μαύρη τρύπα με ένα εκατομμύριο φορές μεγαλύτερη μάζα από τον Ήλιο, σε ένα νάνο γαλαξία, όπου διαμορφώνονται νέα άστρα, αποτελεί ισχυρή ένδειξη ότι οι υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες δημιουργήθηκαν πριν την συσσώρευση των γαλαξιών.
Ο γαλαξίας, ονομάζεται Henize 2-10, που απέχει 30 εκατομμύρια έτη φωτός από τη Γη, έχει μελετηθεί για χρόνια και αποκαλύπτει πως σε αυτόν τα αστέρια σχηματίζονται πολύ γρήγορα. Με ακανόνιστο σχήμα και περίπου 3.000 έτη φωτός από το ένα άκρο του στο άλλο (σε σύγκριση με τα 100.000 του δικού μας Γαλαξία), μοιάζει με αυτό που, οι επιστήμονες πιστεύουν πως, ήταν ορισμένοι από τους πρώτους γαλαξίες που μορφοποιήθηκαν στις απαρχές του Σύμπαντος.


Διαβάστε ολόκληρο το άρθρο στο http://www.egno.gr/

Τρίτη, 11 Ιανουαρίου 2011

Λύθηκε το μυστήριο της θερμής εξωτερικής ατμόσφαιρας του Ήλιου

Ένα από τα πιο ανθεκτικά στο χρόνο μυστήρια της ηλιακής φυσικής είναι το γεγονός ότι η εξωτερική ατμόσφαιρα του Ήλιου, η κορώνα, έχει εκατομμύρια φορές μεγαλύτερη θερμοκρασία από ότι η επιφάνειά του. Τώρα οι επιστήμονες πιστεύουν πως έχουν ανακαλύψει μια κύρια πηγή θερμού αερίου που τροφοδοτεί την κορώνα. Πίδακες πλάσματος εκτοξεύονται ακριβώς επάνω από την επιφάνεια του Ήλιου. Το εύρημα αντιμετωπίζει ένα θεμελιώδες ερώτημα στην αστροφυσική: Πως η ενέργεια μεταφέρεται από το εσωτερικό του Ήλιου για να δημιουργήσει την θερμή εξωτερική ατμόσφαιρα.
«Ανέκαθεν είναι ένα αίνιγμα προς λύση, να καταλάβουμε γιατί η ατμόσφαιρά του Ήλιου είναι θερμότερη από ότι η επιφάνειά του», λέει ο Scott McIntosh, φυσικός που ασχολείται με τον Ήλιο στο High Altitude Observatory του National Center for Atmospheric Research (NCAR) στο Boulder, ο οποίος εμπλέκεται στη μελέτη. «Με τον εντοπισμό της διαδικασίας με την οποία αυτοί οι πίδακες εισάγουν θερμό πλάσμα στην εξωτερική ατμόσφαιρα του Ήλιου, έχουμε πολύ καλύτερα κατανοήσει αυτή την περιοχή και ενδεχομένως βελτιώσαμε τις γνώσεις μας για την ανεπαίσθητη επίδραση του Ήλιου στην ανώτερη ατμόσφαιρα της Γης».
Η έρευνα, τα αποτελέσματα της οποίας δημοσιεύθηκαν στο άρθρο με τίτλο «The Origins of Hot Plasma in the Solar Corona» στο περιοδικό Science, διεξήχθη από επιστήμονες του Lockheed Martin's Solar and Astrophysics Laboratory (LMSAL), του NCAR, και του Πανεπιστημίου του Oslo. Υποστηρίχθηκε δε από τη NASA και το National Science Foundation (NSF), σπόνσορα του NCAR.

Διαβάστε όλο το κείμενο στο
www.egno.gr

Δευτέρα, 3 Ιανουαρίου 2011

AstroPoint: Εκρήξεις ακτίνων Γάμμα: Το μυστήριο λύθηκε.

Οι αστρονόμοι, όπως αναφέρεται σε δημοσίευμα της ιστοσελίδας του European Southern Observatory (ESO), χρησιμοποιώντας ένα σχετικά χαμηλού κόστους και σχετικά απλό όργανο το GROND (Gamma-Ray burst Optical and Near-infrared Detector) και συνδυάζοντας τα δεδομένα του με αυτά από τον δορυφόρο Swift, κατόρθωσαν να επιλύσουν τελειωτικά το μυστήριο που περιέβαλε τις σκοτεινές εκρήξεις ακτίνων γάμμα.

Διαβάστε περισσότερα στην ιστοσελίδα: www.egno.gr)

Πρόσωπα της Επιστήμης: Rudolf (Julius Emanuel) Clausius.

Γεννήθηκε 2 Ιανουαρίου του 1822, στον ελλαδικό χώρο ήδη είχε ξεσπάσει η Επανάσταση που θα οδηγούσε στη διαμόρφωση της νεότερης Ελλάδας. Ο Rudolf (Julius Emanuel) Clausius ήταν Γερμανός φυσικός και μαθηματικός που υπήρξε ένας από τους θεμελιωτές της θερμοδυναμικής. Επαναδιατύπωσε την αρχή του Carnot για την απόδοση των θερμικών μηχανών, γνωστή ως κύκλο του Carnot, θέτοντάς τη σε πιο αληθινή και ορθολογιστική βάση. Το 1850, στο έργο του «On the mechanical theory of heat», διατύπωσε τον Δεύτερο Νόμο της θερμοδυναμικής. Ως θεωρητικός φυσικός επίσης ερεύνησε την μοριακή Φυσική και τον Ηλεκτρισμό. Στο δημοσιευμένο έργο του στη θερμοδυναμική, το 1865, έδωσε τον πρώτο και τον δεύτερο νόμους της θερμοδυναμικής με τις ακόλουθες διατυπώσεις, εισάγοντας την έννοιας «Εντροπία»: Η ενέργεια του Σύμπαντος είναι σταθερή και η Εντροπία του Σύμπαντος τείνει σε ένα μέγιστο. Αυτό το έργο του τον έκανε διάσημο μεταξύ των επιστημόνων. Η εξίσωση Clausius-Clapeyron που διαμορφώθηκε γύρω στα 1834 εκφράζει τη σχέση μεταξύ της πίεσης και της θερμοκρασίας όταν δυο φάσεις μιας ουσίας είναι σε ισορροπία. Ο Clausius άφησε την τελευταία του πνοή 24 Αυγούστου του 1888.

Κυριακή, 2 Ιανουαρίου 2011

Πρόσωπα της Επιστήμης: Satyendra Nath Bose.

Ινδός Μαθηματικός και Φυσικός που συνεργάστηκε με τον Albert Einstein για την ανάπτυξη μιας θεωρίας της στατιστικής κβαντομηχανικής, η οποία τώρα καλείται στατιστική Bose-Eintein. Έγινε φανερό πως αναφερόμαστε στον Satyendra Nath Bose ο οποίος γεννήθηκε 1 Ιανουαρίου 1894. Στην πρώιμη εργασία του για την κβαντική θεωρία, Plank's Law and the Light Quantum Hypothesis, έγραψε για το νόμο της ακτινοβολίας μέλανος σώματος Planck, χρησιμοποιώντας κβαντική στατιστική των φωτονίων. Ο Bose, έστειλε την ιδέα του στον Einstein ο οποίος επέκτεινε την τεχνική στα σωμάτια με ακέραιο spin. Ο Dirac επινόησε τον όρο μποζόνιο (boson) για τα σωμάτια που ακολουθούν αυτή τη στατιστική. Τα φωτόνια είναι τα γνωστότερα μποζόνια. Μεταξύ άλλων η στατιστική Bose-Einstein εξηγεί πως το ηλεκτρικό ρεύμα μπορεί να ρέει στους υπεραγωγούς για πάντα χωρίς να χάνεται. Ο Bose πέθανε στις 4 Φεβρουαρίου του 1974.

Σάββατο, 1 Ιανουαρίου 2011

Πρόσωπα της Επιστήμης: Peter Alekseyevich Kropotkin.

Από τα πρόσωπα της Επιστήμης επιλέγω σήμερα να παρουσιάσω τον μεγάλο Ρώσο γεωγράφο και επαναστάτη ο οποίος συνδύασε βιολογικά και ιστορικά στοιχεία για να διαμορφώσει τη θεωρία της Αλληλοβοήθειας, το 1902. Ήταν ο Peter Alekseyevich Kropotkin και γεννήθηκε 21 Δεκεμβρίου της χρονιάς του 1842.
Ο «αναρχικός πρίγκιπας» υπερασπίστηκε με πάθος με σειρά από επιστημονικά δοκίμια και φλογερά προπαγανδιστικά φυλλάδια τη λαϊκή εξέγερση, τον αναρχοσοσιαλισμό και τα μαζικά κινήματα. Ταγμένος εξ ολοκλήρου στην υπεράσπιση της δαρβίνειας εξελικτικής πρότασης-θεωρίας πλέον-θα σταθεί ενάντια στον αποκαλούμενο κοινωνικό δαρβινισμό και στο δόγμα του για τα οφέλη του ανταγωνισμού. Θα θεωρήσει πως αυτό είναι μια πλαστογραφία της θεωρίας του Δαρβίνου και θα επιχειρήσει με περισσή επιμέλεια τη διόρθωσή της.
Με το έργο του Αλληλοβοήθεια, ένας παράγοντας της εξέλιξης θα δείξει πως δεν είναι ο ανταγωνισμός, αλλά η αμοιβαιότητα το αντίδοτο σε οποιαδήποτε εξουσιαστική επιβουλή και θα αναδείξει το ειδικό βάρος που έχει στην εξελικτική πορεία η συμβιωτική-συνεργατική πρόταση απέναντι στην καταχρηστική προβολή του συγκρουσιακού στοιχείου. Ο Kropotkin πέθανε 8 Φεβρουαρίου του 1921.