AstroVox :: Επισκόπηση Θ.Ενότητας - Κοσμολογία
Κεντρική σελίδα του AstroVox AstroVox
Η ερασιτεχνική αστρονομία στην Ελλάδα
 
 Κεντρική ΣελίδαΚεντρική Σελίδα   FAQFAQ   ΑναζήτησηΑναζήτηση   Κατάλογος ΜελώνΚατάλογος Μελών    ΑστροφωτογραφίεςΑστροφωτογραφίες   ΕγγραφήΕγγραφή 
  ForumForum  ΑστροημερολόγιοΑστροημερολόγιο  ΠροφίλΠροφίλ   ΑλληλογραφίαΑλληλογραφία   ΣύνδεσηΣύνδεση 

Αστροημερολόγιο 
Κοσμολογία
Μετάβαση στη σελίδα Προηγούμενη  1, 2, 3 ... , 15, 16, 17  Επόμενη
 
Δημοσίευση νέας  Θ.Ενότητας   Απάντηση στη Θ.Ενότητα    AstroVox Forum Αρχική σελίδα -> Αστρο-ειδήσεις
Επισκόπηση προηγούμενης Θ.Ενότητας :: Επισκόπηση επόμενης Θ.Ενότητας  
Συγγραφέας Μήνυμα
Δροσος ΓεωργιοςOffline
Εξωγήινος
Άβαταρ

Ένταξη: 22 Οκτ 2007
Σύνολο δημοσιεύσεων: 8731
Τόπος: Αθήνα-Ηλιούπολη
Φύλο: Ανδρας
ΔημοσίευσηΔημοσιεύθηκε: 27/04/2020, ημέρα Δευτέρα και ώρα 11:03    Θέμα δημοσίευσης: Απάντηση με παράθεση αυτού του μηνύματος

Βαρυτικό κύμα από συγχώνευση μαύρων τρυπών με πολύ διαφορετικές μάζες. Cheesy Grin
Το σήμα με κωδικό όνομα GW190412 είναι η πρώτη ανίχνευση βαρυτικού κύματος προερχόμενου από την συγχώνευση δυο μαύρων τρυπών με πολύ διαφορετικές μάζες: 8M☉ και 30M☉ (όπου M☉ η μάζα του ήλιου μας).
Για πρώτη φορά στο βαρυτικό κύμα GW190412 «ακούσαμε» μια υψηλότερη αρμονική, παρόμοια με αυτές των μουσικών οργάνων, εξηγεί ο Frank Ohme της ερευνητικής ομάδας Max Planck. Τα συστήματα με άνισες μάζες, όπως το GW190412 δημιουργούν πιο δυνατά σήματα σε σχέση με τις προηγούμενες παρατηρήσεις – τις οποίες δεν μπορούσαμε να ακούσουμε. Η εν λόγω ανίχνευση επιβεβαιώνει άλλη μια φορά την θεωρία της σχετικότητας του Αϊνστάιν, η οποία προβλέπει την ύπαρξη των ανώτερων αρμονικών, δηλαδή βαρυτικά κύματα σε δυο ή τρείς φορές υψηλότερες συχνότητες από την θεμελιώδη συχνότητα που παρατηρούνταν μέχρι σήμερα.
Κι αυτό γιατί οι μαύρες τρύπες που προκάλεσαν το κύμα GW190412 διαφέρουν αρκετά στις μάζες τους – έχουν αντίστοιχα 8 και 30 φορές την μάζα του ήλιου. Όλα τα προηγούμενα βαρυτικά κύματα που είχαν ανιχνευθεί είχαν προέλθει από την συγχώνευση μαύρων τρυπών με περίπου ίδιες μάζες.
Αυτή η μεγάλη διαφορά μάζας σημαίνει ότι οι φυσικοί μπορούν να μετρήσουν με μεγαλύτερη ακρίβεια πολλές ιδιότητες του δυαδικού συστήματος: την απόστασή του από την Γη, την γωνία που παρατηρούμε το επίπεδο της τροχιάς του και το πόσο γρήγορα περιστρέφεται η βαρύτερη μαύρη τρύπα γύρω από τον άξονά της.
Το σήμα GW190412 παρατηρήθηκε από τους ανιχνευτές LIGO και Virgo στις 12 Απριλίου 2019. Η συγχώνευση των μαύρων τρυπών συνέβη σε απόσταση 1,9 με 2,9 δισεκατομμύρια έτη φωτός από τη Γη.
Η παρατήρηση του GW190412 δείχνει ότι παρόμοια συστήματα μαύρων τρυπών με άνισες μάζες ίσως να μην είναι τόσο σπάνια όσο προβλέπουν κάποια μοντέλα.
https://www.youtube.com/watch?v=5AkT4bPk-00&feature=emb_logo
https://physicsgg.me/2020/04/20/%ce%b2%ce%b1%cf%81%cf%85%cf%84%ce%b9%ce%ba%cf%8c-%ce%ba%cf%8d%ce%bc%ce%b1-%ce%b1%cf%80%cf%8c-%cf%83%cf%85%ce%b3%cf%87%cf%8e%ce%bd%ce%b5%cf%85%cf%83%ce%b7-%ce%bc%ce%b1%cf%8d%cf%81%cf%89%ce%bd-%cf%84/



gw190412-nrsimv3.png
 Περιγραφή:
 Μέγεθος αρχείου:  234.88 KB
 Διαβάστηκε:  18 φορές

gw190412-nrsimv3.png



_________________
Ο πλανήτης μας ειναι το λίκνο της ανθρωπότητας.Αλλα κανείς δεν περνάει ολη του τη ζωή στο λίκνο.
Κονσταντίν Εντουάρντοβιτς Τσιολκόφσκι.
Επιστροφή στην κορυφή
View user's profile 
Δροσος ΓεωργιοςOffline
Εξωγήινος
Άβαταρ

Ένταξη: 22 Οκτ 2007
Σύνολο δημοσιεύσεων: 8731
Τόπος: Αθήνα-Ηλιούπολη
Φύλο: Ανδρας
ΔημοσίευσηΔημοσιεύθηκε: 27/04/2020, ημέρα Δευτέρα και ώρα 11:09    Θέμα δημοσίευσης: Απάντηση με παράθεση αυτού του μηνύματος

Αναθεωρώντας την κοσμολογία: Η επέκταση του Σύμπαντος μπορεί να μην είναι ομοιόμορφη. Cheesy Grin
Ο Κωνσταντίνος Μίγκας, ερευνητής στην αστρονομία και αστροφυσική στο Πανεπιστήμιο της Βόννης, στη Γερμανία και ο επιβλέπων Thomas Reiprich σχεδιάζουν να επαληθεύσουν μια νέα μέθοδο που θα επέτρεπε τους αστρονόμους να ελέγξουν την αποκαλούμενη ισοτροπική υπόθεση. Σύμφωνα με αυτή την υπόθεση, το Σύμπαν έχει, παρά τις κάποιες τοπικές διαφορές, τις ίδιες ιδιότητες σε κάθε κατεύθυνση σε μεγάλη κλίμακα.
Ευρέως αποδεκτή ως συνέπεια της καθιερωμένης βασικής φυσικής, η υπόθεση υποστηρίζεται από παρατηρήσεις του κοσμικού μικροκυματικού υποβάθρου. Ένα άμεσο υπόλειμμα της Μεγάλης Έκρηξης, η κοσμική μικροκυματική ακτινοβολία υποβάθρου (CMB ) αντανακλά την κατάσταση του Σύμπαντος όπως ήταν στη βρεφική του ηλικία, μόλις 380.000 ετών. Η ομοιόμορφη κατανομή της CMB στον ουρανό υποστηρίζει ότι σε αυτές τις αρχικές ημέρες το Σύμπαν πρέπει να έχει επεκταθεί ταχύτατα και με τον ίδιο ρυθμό προς όλες τις κατευθύνσεις.
Στο σημερινό Σύμπαν, ωστόσο, αυτό μπορεί να μην είναι αληθές.
«Μαζί με συναδέλφους από τα Πανεπιστήμια της Βόννης και του Harvard, ερευνήσαμε τη συμπεριφορά πάνω από 800 σμήνη γαλαξιών του παρόντος σύμπαντος»
, αναφέρει ο Κωνσταντίνος, όπως αναφέρεται στην ιστοσελίδα της ESA. «Αν η ισοτροπική υπόθεση ήταν σωστή, οι ιδιότητες των σμηνών θα είναι ομοιόμορφες σε όλο τον ουρανό. Όμως στην πραγματικότητα είδαμε σημαντικές διαφορές».
Οι αστρονόμοι χρησιμοποίησαν μετρήσεις θερμοκρασίας ακτίνων-Χ του εξαιρετικά θερμού αερίου που διαποτίζει τα σμήνη και συνέκρινε τα δεδομένα με το πόσο φωτεινά εμφανίζονται τα σμήνη στον ουρανό. Σμήνη της ίδιας θερμοκρασίας και εντοπισμένα σε ίσες αποστάσεις θα πρέπει να εμφανίζονται το ίδιο φωτεινά. Όμως αυτό δεν είναι εκείνο που οι αστρονόμοι παρατήρησαν.
«Παρατηρήσαμε ότι τα σμήνη με τις ίδιες ιδιότητες, με όμοιες θερμοκρασίες, φαινόταν να είναι λιγότερο φωτεινά από ότι θα αναμέναμε σε μια κατεύθυνση στον ουρανό, και φωτεινότερα από ότι αναμενόταν σε άλλη κατεύθυνση», λέει ο Thomas. «Η διαφορά ήταν αρκετά σημαντική, γύρω στο 30%. Οι διαφορές αυτές δεν είναι τυχαίες αλλά έχουν ένα καθαρό μοτίβο που εξαρτάται από την κατεύθυνση στην οποία παρατηρούσαμε στον ουρανό».
Πριν αμφισβητήσουν το ευρέως αποδεκτό κοσμολογικό μοντέλο, το οποίο παρέχει τη βάση για την εκτίμηση των αποστάσεων του σμήνους, ο Κωνσταντίνος και οι συνάδελφοί του πρώτα αναζήτησαν άλλες πιθανές εξηγήσεις. Ίσως, θα μπορούσε να υπάρχει μη ανιχνεύσιμο αέριο ή νέφη σκόνης που αποκρύβουν την θέα και κάνουν τα σμήνη σε μια ορισμένη περιοχή να εμφανίζονται πιο αδύναμα. Τα δεδομένα, ωστόσο, δεν υποστηρίζουν αυτό το σενάριο.
Σε ορισμένες περιοχές του διαστήματος η κατανομή των σμηνών θα μπορούσε να επηρεάζεται από εκτεταμένες ροές, μεγάλης κλίμακας κινήσεις ύλης που προκαλούνται από βαρυτική έλξη εξαιρετικά μεγάλων δομών όπως μεγάλες ομάδες σμηνών. Αυτή η υπόθεση, ωστόσο, επίσης φαίνεται απίθανη. Ο Κωνσταντίνος προσθέτει ότι τα ευρήματα προκάλεσαν έκπληξη στην ομάδα.
«Αν το Σύμπαν είναι πραγματικά ανισότροπο, ακόμη και αν ήταν μόνο τα τελευταία λίγα δισεκατομμύρια χρόνια, αυτό θα σημάνει μια τεράστια αλλαγή παραδείγματος επειδή η κατεύθυνση κάθε αντικειμένου θα πρέπει να λαμβάνεται υπόψη όταν αναλύουμε τις ιδιότητές του», αναφέρει. «Για παράδειγμα, σήμερα, εκτιμάμε την απόσταση των πολύ απομακρυσμένων αντικειμένων στο Σύμπαν εφαρμόζοντας ένα σύνολο κοσμολογικών παραμέτρων και εξισώσεων. Πιστεύουμε ότι οι παράμετροι αυτοί είναι ίδιοι παντού. Όμως αν τα συμπεράσματά μας είναι σωστά δεν θα συμβαίνει και θα πρέπει να αναθεωρήσουμε όλα τα προηγούμενα συμπεράσματά μας».
Από στελέχη της ESA, το εύρημα θεωρείται ένα εξαιρετικά συναρπαστικό. Προηγούμενες μελέτες, αναφέρουν, υποστήριξαν ότι το παρόν Σύμπαν μπορεί να μη επεκτείνεται ομοιόμορφα προς όλες τις κατευθύνσεις, αλλά το αποτέλεσμα αυτό – πρώτη φορά ένας τέτοιος έλεγχος έγινε με σμήνη γαλαξιών σε ακτίνες-Χ – έχει μια πολύ μεγαλύτερη σημαντικότητα και επίσης αποκαλύπτει μια μεγάλη δυναμική για μελλοντικές έρευνες.
Οι επιστήμονες εικάζουν ότι αυτή η ενδεχομένως ανώμαλη επίδραση στην κοσμική επέκταση μπορεί να προκληθεί από τη σκοτεινή ενέργεια, το μυστηριώδες συστατικό του κόσμου το οποίο αναλογεί στην πλειονότητα – περίπου 69% – της όλης ενέργειας. Πολύ λίγα είναι γνωστά σήμερα σχετικά με την σκοτεινή ενέργεια, εκτός του ότι εμφανίζεται να επιταχύνει την επέκταση του Σύμπαντος τα λίγα τελευταία δισεκατομμύρια χρόνια.
Το επερχόμενο τηλεσκόπιο Ευκλείδης της ESA, που σχεδιάστηκε για να απεικονίσει δισεκατομμύρια γαλαξιών και να μελετήσει εξονυχιστικά την επέκταση του σύμπαντος, την επιτάχυνσή του και τη φύση της σκοτεινής ενέργειας, μπορεί να βοηθήσει στην επίλυση αυτού του μυστηρίου στο μέλλον.
Περισσότερα στη δημοσίευση: Probing cosmic isotropy with a new X-ray galaxy cluster sample through the LX−Tscaling relation. Astronomy & Astrophysics.

https://www.scoop.it/topic/physicists-and-physics/p/4117991612/2020/04/26/-



4492_3.jpg
 Περιγραφή:
 Μέγεθος αρχείου:  127.44 KB
 Διαβάστηκε:  17 φορές

4492_3.jpg



_________________
Ο πλανήτης μας ειναι το λίκνο της ανθρωπότητας.Αλλα κανείς δεν περνάει ολη του τη ζωή στο λίκνο.
Κονσταντίν Εντουάρντοβιτς Τσιολκόφσκι.
Επιστροφή στην κορυφή
View user's profile 
Δροσος ΓεωργιοςOffline
Εξωγήινος
Άβαταρ

Ένταξη: 22 Οκτ 2007
Σύνολο δημοσιεύσεων: 8731
Τόπος: Αθήνα-Ηλιούπολη
Φύλο: Ανδρας
ΔημοσίευσηΔημοσιεύθηκε: 14/05/2020, ημέρα Πέμπτη και ώρα 9:30    Θέμα δημοσίευσης: Απάντηση με παράθεση αυτού του μηνύματος

Η μεταβαλλόμενη ενέργεια του κενού ως μηχανισμός για την κατανόηση της κοσμικής ιστορίας του σύμπαντος. Cheesy Grin
H επιστήμη της Κοσμολογίας έχει ως στόχο τη μελέτη της εξέλιξης και της δομής του Σύμπαντος συνολικά, αλλά και των επιμέρους δομών που αυτό περιέχει. Η ενδελεχής ανάλυση τόσο των διαστημικών όσο και των επίγειων παρατηρήσεων (της κοσμικής ακτινοβολίας μικροκυμάτων, πηγών ακτίνων-Χ, υπερκαινοφανών αστέρων, δομών μεγάλης κλίμακας, κτλ.) συγκλίνουν σε ένα Κοσμολογικό πρότυπο. Σύμφωνα με αυτό, το Σύμπαν δημιουργήθηκε με τη μεγάλη έκρηξη, είναι χωρικά επίπεδο, είναι ομογενές και ισότροπο και έχει ηλικία ~13.8 δισεκατομμυρίων περίπου ετών. Σε αυτό το σημείο είναι σημαντικό να διευκρινιστεί ότι, για τη σύγχρονη Κοσμολογία, “Μεγάλη Έκρηξη” θεωρείται η εκτόνωση μιας αρχικά υπέρπυκνης και υπέρθερμης κατάστασης, η οποία θα μπορούσε να προέλθει από διάφορες εκφάνσεις των θεωριών κβαντικής βαρύτητας. Τα δε κύρια στοιχεία που υποστηρίζουν την ορθότητα αυτού του γενικού πλαισίου της θεωρίας και που δεν ερμηνεύονται στο σύνολο τους από καμία άλλη θεωρία, είναι: (1) η διαστολή του Σύμπαντος, (2) το υπόβαθρο ακτινοβολίας μικροκυμάτων και (3) η γένεση και τα ποσοστά των ελαφρών χημικών στοιχείων.
Στην πρώιμη περίοδό του, το Σύμπαν πέρασε από μια φάση επιταχυνόμενης διαστολής (σύντομης χρονικής διάρκειας) που ονομάζεται πληθωρισμός. Στη συνέχεια, μετά από μία παρατεταμένη περίοδο στην οποία κυριαρχούσαν κατά σειρά η ακτινοβολία και η ύλη, τα τελευταία 7 δισεκατομμύρια χρόνια εισήλθε και πάλι σε φάση επιταχυνόμενης διαστολής. Μάλιστα, γι’ αυτή τους την ανακάλυψη, οι Perlmutτer, Riess και Schmidt τιμήθηκαν με το Νόμπελ Φυσικής για το έτος 2011.
Γνωρίζουμε επίσης ότι, από το συνολικό ποσό υλοενέργειας που περιέχει το Σύμπαν, μόνο το ~30% αποτελείται από ύλη. Παρά την τεράστια πρόοδο που έχει επιτευχθεί σε θεωρητικό αλλά και σε παρατηρησιακό επίπεδο, δε γνωρίζουμε σχεδόν τίποτα για τη φύση του υπόλοιπου ~70%, το οποίο και ευθύνεται για τη σημερινή επιταχυνόμενη διαστολή του Σύμπαντος. Για τον λόγο αυτόν τής έχει δοθεί η αινιγματική ονομασία “σκοτεινή ενέργεια”! Πράγματι, κατά την τελευταία δεκαετία υπάρχει έντονο ερευνητικό ενδιαφέρον στην κοινότητα των κοσμολόγων και των θεωρητικών φυσικών σχετικά με τη φύση αυτής της εξωτικής “σκοτεινής ενέργειας”. Η απουσία μιας θεμελιώδους θεωρίας, όσον αφορά στον φυσικό μηχανισμό επαγωγής της κοσμικής επιτάχυνσης, έχει ανοίξει ένα παράθυρο σε μια πληθώρα εναλλακτικών κοσμολογικών σεναρίων. Τα περισσότερα από αυτά βασίζονται είτε στην ύπαρξη νέων πεδίων στη φύση (και άρα νέας φυσικής), είτε σε κάποια τροποποίηση της γενικής σχετικότητας του Einstein σε κοσμολογικές κλίμακες.
Η κυρίαρχη σύγχρονη θεωρία για την αρχή και την εξέλιξη του Σύμπαντος (θεωρία της μεγάλης έκρηξης) υποστηρίζει ότι αυτό ξεκίνησε από μια κατάσταση πολύ υψηλής θερμοκρασίας και πυκνότητας, και έκτοτε διαστέλλεται συνεχώς. Με τη μεγάλη έκρηξη παράγεται ο ίδιος ο χωρόχρονος, ο οποίος εξασφαλίζει το απαραίτητο υπόβαθρο μέσα στο οποίο το Σύμπαν εξελίσσεται. Η διαστολή του Σύμπαντος παρατηρήθηκε για πρώτη φορά από τον Αμερικανό αστρονόμο Hubble τη δεκαετία του 1920, είχε όμως προβλεφθεί από τη γενικευμένη θεωρία της βαρύτητας του Einstein (Γενική Θεωρία της Σχετικότητας). Σημαντική ένδειξη για την ορθότητα της θεωρίας της μεγάλης έκρηξης αποτέλεσε η ανακάλυψη, από τους Αμερικανούς αστρονόμους Penzias και Wilson (βραβείο Νόμπελ Φυσικής 1978), της λεγόμενης Κοσμικής Ακτινοβολίας Μικροκυμάτων του υπόβαθρου (ΚΑΜ). Η ΚΑΜ είναι η αρχική θερμική ακτινοβολία που γέμισε το Σύμπαν μετά την αρχική έκρηξη, με άλλα λόγια πρόκειται για το ενεργειακό απολίθωμα των αρχέγονων φωτονίων (η θερμοκρασία της σήμερα είναι 2.7ο Κ περίπου). Είναι φανερό ότι η μελέτη της μάς οδηγεί σε χρήσιμα συμπεράσματα για τη φυσική κατάσταση του πρώιμου Σύμπαντος. Με την ανάπτυξη της τεχνολογίας, κατέστη δυνατή, κυρίως κατά την τελευταία δεκαετία, η δημιουργία χαρτών της χωρικής κατανομής της ΚΑΜ. Παρ’ όλα τα θετικά στοιχεία της θεωρίας της μεγάλης έκρηξης, η τελευταία σχετίζεται με το πρόβλημα της αρχικής ανωμαλίας, δηλαδή του απειρισμού της θερμοκρασίας και της πυκνότητας του Σύμπαντος κατά τη στιγμή της “έκρηξης”.
Εξαιτίας της υποατομικής κλίμακας του Σύμπαντος, αυτό αρχικά συμπεριφέρεται ως ένα κβαντικό σύστημα. Παρά το γεγονός ότι μέχρι σήμερα δεν έχουμε μια πλήρη θεωρία κβαντικής βαρύτητας, ο χρόνος στον οποίον τα κβαντικά φαινόμενα της βαρύτητας κυριαρχούν ονομάζεται χρόνος Planck και λαμβάνει χώρα τα πρώτα 10-43 δευτερόλεπτα μετά τη μεγάλη έκρηξη. Στη συνέχεια, και μόλις 10-35 δευτερόλεπτα μετά τη μεγάλη έκρηξη, θεωρούμε ότι το Σύμπαν περνά σε μια φάση επιταχυνόμενης διαστολής (πληθωρισμός), η οποία τού δίνει μακροσκοπικές διαστάσεις, αυξάνοντας δραστικά το μέγεθός του (κατά ένα παράγοντα 1025). Μέχρι στιγμής δε γνωρίζουμε το πεδίο, αποκαλούμενο “inflaton”, που προκαλεί τον πληθωρισμό, αλλά γίνονται προσπάθειες να καθοριστούν οι ιδιότητές του από παρατηρήσεις. Σύμφωνα με την αρχή της αβεβαιότητας του Heisenberg, βασική αρχή της κβαντομηχανικής, οποιοδήποτε κβαντικό σύστημα (άρα και το νεαρό Σύμπαν), ακόμα και όταν βρίσκεται σε χαμηλή ενεργειακή κατάσταση, έχει ενέργεια που σχετίζεται με το “κενό”, η πυκνότητα του οποίου -στο πλαίσιο της καθιερωμένης κβαντικής θεωρίας πεδίου- παραμένει σταθερή και ανεξάρτητη από τον χρόνο. Η έρευνα έχει δείξει ότι αυτή η ενέργεια πρακτικά θα μπορούσε να ευθύνεται για την πρώιμη πληθωριστική περίοδο.
Το βασικό αποτέλεσμα αυτής της πληθωριστικής εποχής είναι ότι εξομαλύνει σε μεγάλο βαθμό τις αρχικές ανομοιογένειες κι επιβάλλει την επίπεδη (Ευκλείδεια) γεωμετρία στο χωρικό μέρος του χωρόχρονου. Στη συνέχεια, δεν είμαστε σίγουροι για το πότε ή το γιατί, η περίοδος αυτή της επιταχυνόμενης διαστολής τελειώνει. Εν συνεχεία, η ενέργεια που την οδηγούσε μετατρέπεται σε συνηθισμένη ύλη και ακτινοβολία, και με αυτόν τον τρόπο αρχίζει η συμβατική κοσμική ιστορία, όπως προβλέπεται από τη θεωρία της μεγάλης έκρηξης. Μετά τον αρχικό πληθωρισμό, το Σύμπαν εισέρχεται στην εποχή της ακτινοβολίας. Αρχικά έχουμε την ισοδυναμία μεταξύ της ηλεκτρομαγνητικής και της ασθενούς πυρηνικής δύναμης, καθώς και τη δημιουργία των βαρυονίων (πρωτονίων, νετρονίων, κτλ.) όπου το βαθμωτό πεδίο του Higgs (Νόμπελ 2013) παίζει βασικό ρόλο. Στη συνέχεια έχουμε τη δημιουργία των πυρήνων των ελαφρύτερων στοιχείων του περιοδικού πίνακα (κυρίως υδρογόνου, ηλίου και πολύ λίγου λιθίου) και λίγο μετά, εξαιτίας της διαστολής και της συνεπακόλουθης ψύξης που υφίσταται το Σύμπαν, τα ηλεκτρόνια σταδιακά χάνουν την κινητική τους ενέργεια και τελικά συζεύγνυνται με τους ατομικούς πυρήνες για να δημιουργήσουν άτομα. Η εποχή της ακτινοβολίας διαρκεί περίπου ~400,000 χρόνια, ενώ η θερμοκρασία στο τέλος αυτής της περιόδου είναι ~3,000ο Κ.
Κατόπιν, το Σύμπαν εισέρχεται στην εποχή όπου η σημαντικότερη συνιστώσα του κοσμικού ρευστού που καθορίζει τη δυναμική συμπεριφορά του Σύμπαντος είναι η ύλη (σκοτεινή και βαρυονική), που κυριαρχεί για τα επόμενα 7 δισεκατομμύρια χρόνια της ιστορίας του Σύμπαντος. Αυτή η περίοδος χαρακτηρίζεται από τη δημιουργία, μέσω βαρυτικών αλληλεπιδράσεων, των κοσμικών δομών (αρχικά δομές τυπικού μεγέθους αστρικών σμηνών –και λίγο μικρότερες– και σταδιακά μεγέθους γαλαξιών και σμηνών γαλαξιών). Με την πάροδο του χρόνου, όμως, η δυναμική του Σύμπαντος και η ικανότητά του να γεννά κοσμικές δομές αλλάζει. Ο ρυθμός παραγωγής γαλαξιών συνεχώς φθίνει, και η περαιτέρω δημιουργία σμηνών γαλαξιών μειώνεται δραστικά στη σημερινή εποχή, μιας και η διαστολή αραιώνει συνεχώς τη συγκέντρωση της ύλης και εξασθενεί το ρόλο της βαρύτητας. Ταυτόχρονα, όμως, μία “σκοτεινή” (αόρατη) μορφή ενέργειας, η οποία έχει παρόμοια χαρακτηριστικά με αυτήν που οδηγεί τον αρχικό πληθωρισμό, αρχίζει σιγά-σιγά να κυριαρχεί. Η διατάραξη της σχέσης ύλης −”σκοτεινής” ενέργειας υπέρ της τελευταίας επέδρασε δραματικά στη μετέπειτα εξέλιξη του Σύμπαντος, αλλάζοντας τον ρυθμό διαστολής του από επιβραδυνόμενο σε επιταχυνόμενο.
Συνεπώς, η “σκοτεινή” ενέργεια θα λέγαμε ότι σχετίζεται με ένα νέο πεδίο. Το ρόλο της “σκοτεινής” ενέργειας θα μπορούσε να παίξει η Κοσμολογική σταθερά, η οποία εισήχθη αρχικά από τον Einstein πριν από περίπου 100 χρόνια. Πράγματι, έχει βρεθεί ότι το μοντέλο με την Κοσμολογική σταθερά ερμηνεύει πολύ καλά το παρατηρούμενο Σύμπαν. Όμως η παρατηρούμενη τιμή της είναι απείρως μικρή σε σχέση με την τιμή που πρέπει να έχει στο πρώιμο Σύμπαν, ώστε να οδηγήσει στον αρχικό πληθωρισμό.
Συνοψίζοντας, τα βασικά ανοικτά θέματα στη σύγχρονη Κοσμολογία είναι:
Πώς μπορεί να ξεπεραστεί το πρόβλημα της αρχικής ανωμαλίας;
Με ποιό φυσικό μηχανισμό ξεκινά ο πρώιμος πληθωρισμός, πότε και γιατί τελειώνει, αλλά και πώς το Σύμπαν εισέρχεται στην περίοδο της ακτινοβολίας;
Ποιός είναι ο λόγος για τον οποίον η πληθωριστική φάση “ανάβει” για λίγο στο νεαρό Σύμπαν, στη συνέχεια “σβήνει” για τα επόμενα 7 δισεκατομμύρια χρόνια και κυριαρχεί ξανά στην κοσμική εξέλιξη τα τελευταία 7 περίπου δισεκατομμύρια χρόνια.

Ποιά είναι η φύση της σκοτεινής ενέργειας, η οποία σχετίζεται με την παρατηρούμενη επιταχυνόμενη διαστολή του Σύμπαντος; Θεωρίες για τη φύση της “σκοτεινής” ενέργειας έχουν προταθεί πολλές (π.χ. παραλλαγές της θεωρίας της βαρύτητας, νέα σωματίδια, νέα πεδία) κι αυτές μελετώνται και ελέγχονται από τους ερευνητές ως προς το εάν και κατά πόσον επαληθεύονται από τις σύγχρονες παρατηρήσεις.
Ερευνητική ομάδα, στην οποία συμμετέχει ο διευθυντής του Ι.Α.Α.Δ.Ε.Τ. του Εθνικού Αστεροσκοπείου Αθηνών και Διευθυντής Ερευνών Κ.Ε.Α.Ε.Μ. της Ακαδημίας Αθηνών Δρ Σ. Βασιλάκος, προτείνει την εφαρμογή στην Κοσμολογία της θεώρησης ότι η ενέργεια του κενού εξελίσσεται με τον χρόνο. Στόχος της παραπάνω πρότασης είναι η επίλυση των προαναφερθέντων ζητημάτων. Με άλλα λόγια, η Κοσμολογική σταθερά του Einstein δεν είναι πλέον μια σταθερά της φύσης, αλλά εξαρτάται από τον χρόνο (Κοσμολογική παράμετρος). Η θεώρηση αυτή βρίσκεται σε πλήρη αντιστοιχία με την ομογένεια και ισοτροπία του Σύμπαντος και δεν αντιτίθεται σε καμία από τις βασικές αρχές τις Κοσμολογίας. Η επιστημονική ομάδα προτείνει κάτι καινούριο: εάν υπάρχει η Κοσμολογική παράμετρος, τότε δεν χρειάζεται η εισαγωγή νέων πεδίων στη φυσική, ούτε η τροποποίηση της θεωρίας βαρύτητας. Η λύση των κλασσικών εξισώσεων πεδίου του Einstein μας δίνει ένα μοντέλο του Σύμπαντος που είναι απαλλαγμένο από τα παραπάνω προβλήματα. Συγκεκριμένα, το Σύμπαν ξεκινά χωρίς αρχική ανωμαλία (χωρίς “μεγάλη έκρηξη”), ευρισκόμενο σε φάση πρώιμου πληθωρισμού (χώρος de-Sitter), ως αποτέλεσμα των κβαντικών ανωμαλιών που προέρχονται από την κβαντική βαρύτητα (θεωρία χορδών). Σε πρόσφατο άρθρο της ομάδας με τίτλο: “Do we come from a quantum anomaly?” προτείνεται ότι οι βαρυτικές κβαντικές ανωμαλίες, ως αποτέλεσμα της κβαντικής βαρύτητας στο πρώιμο Σύμπαν, ευθύνονται για τη δημιουργία του Κόσμου μας. Αυτές οι ανωμαλίες δρουν πριν τον κοσμικό πληθωρισμό και δημιουργούν ενέργεια του κενού, η οποία εξαρτάται από τον χρόνο. Σε αυτήν την ενέργεια το Σύμπαν οφείλει τη μακροσκοπική του διάσταση και σε αυτό το πλαίσιο γίνεται εφικτή η κατανόηση της κοσμικής ιστορίας του Σύμπαντος. Πράγματι, η γρήγορη μεταστοιχείωση του αρχέγονου κενού σε ακτινοβολία παράγει τα αρχέγονα φωτόνια της ΚΑΜ, αλλά και σταματά με φυσικό τρόπο τον πρώιμο πληθωρισμό. Με αυτόν τον τρόπο, το Σύμπαν εισέρχεται ομαλά στην εποχή της ακτινοβολίας, ικανοποιώντας όλες τις αρχές του καθιερωμένου προτύπου. Τέλος, ο μηχανισμός μας σε ένα πολύ μεταγενέστερο στάδιο της ιστορίας του Σύμπαντος πρακτικά οδηγεί την Κοσμολογική παράμετρο στο να τείνει στη σημερινή παρατηρούμενη τιμή της, συνδέοντας με φυσικό και ομαλό τρόπο τον πρώιμο πληθωρισμό με τη σημερινή επιταχυνόμενη διαστολή του Σύμπαντος. Ταυτόχρονα, ο προβλεπόμενος ρυθμός παραγωγής των κοσμικών δομών βρίσκεται σε απόλυτη αντιστοιχία με τις παρατηρήσεις.
Ο μηχανισμός αυτός έχει δημοσιευθεί σε διεθνή ευρωπαϊκά και αμερικανικά επιστημονικά περιοδικά με κριτές υψηλού κύρους (Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, Journal of Cosmology & Astroparticle Physics, Physical Review D.). Επίσης, γι’ αυτήν την ιδέα η επιστημονική ομάδα έχει λάβει σειρά τιμητικών διακρίσεων στον διεθνή διαγωνισμό βαρύτητας που γίνεται κάθε χρόνο στις ΗΠΑ: Essay Competition of Gravity Research. Η τελευταία διάκριση ήρθε το 2019 με την εργασία “Do we come from a Quantum Anomaly?”. Η εν λόγω επιστημονική εργασία έγινε σε συνεργασία με τους καθηγητές N. Mavromatos (London) και J. Sola (Barcelona) και δημοσιεύθηκε σε ειδική έκδοση του επιστημονικού περιοδικού Intern. Journal. of Mod. Physics D.
https://physicsgg.me/2020/05/13/%ce%b7-%ce%bc%ce%b5%cf%84%ce%b1%ce%b2%ce%b1%ce%bb%ce%bb%cf%8c%ce%bc%ce%b5%ce%bd%ce%b7-%ce%b5%ce%bd%ce%ad%cf%81%ce%b3%ce%b5%ce%b9%ce%b1-%cf%84%ce%bf%cf%85-%ce%ba%ce%b5%ce%bd%ce%bf%cf%8d-%cf%89%cf%82/



bigbang21.jpg
 Περιγραφή:
 Μέγεθος αρχείου:  51.31 KB
 Διαβάστηκε:  18 φορές

bigbang21.jpg



big_bang.jpg
 Περιγραφή:
 Μέγεθος αρχείου:  44.36 KB
 Διαβάστηκε:  18 φορές

big_bang.jpg



_________________
Ο πλανήτης μας ειναι το λίκνο της ανθρωπότητας.Αλλα κανείς δεν περνάει ολη του τη ζωή στο λίκνο.
Κονσταντίν Εντουάρντοβιτς Τσιολκόφσκι.
Επιστροφή στην κορυφή
View user's profile 
Δροσος ΓεωργιοςOffline
Εξωγήινος
Άβαταρ

Ένταξη: 22 Οκτ 2007
Σύνολο δημοσιεύσεων: 8731
Τόπος: Αθήνα-Ηλιούπολη
Φύλο: Ανδρας
ΔημοσίευσηΔημοσιεύθηκε: 26/05/2020, ημέρα Τρίτη και ώρα 9:58    Θέμα δημοσίευσης: Απάντηση με παράθεση αυτού του μηνύματος

Alan Guth: το σύμπαν είναι στην πραγματικότητα αιώνιο. Cheesy Grin
Το σύμπαν ξεκίνησε με μια έκρηξη – μια μεγάλη έκρηξη. Η έκρηξη «τέντωσε» τον ίδιο τον χωροχρόνο, εκτοξεύοντας υπέρθερμη ύλη προς όλες τις κατευθύνσεις. Με την διαστολή του σύμπαντος, η ύλη ψύχθηκε και άρχισε να συγκεντρώνεται σχηματίζοντας τους πρώτους πυρήνες, τα πρώτα άτομα, στη συνέχεια τα άστρα, μετά τους γαλαξίες, και τελικά, όλα όσα σήμερα βλέπουμε και γνωρίζουμε.
Για τον φυσικό και κοσμολόγο Alan Guth, καθηγητή Φυσικής στο MIT, υπάρχει ένα μεγάλο αναπάντητο ερώτημα για την μεγάλη έκρηξη: «τι ήταν αυτό που την προκάλεσε;»
Η απάντηση σύμφωνα με τον Guth βρίσκεται στην θεωρία του κοσμικού πληθωρισμού, οποίος καθορίζει τις προϋποθέσεις της μεγάλης έκρηξης. Για την θεωρία αυτή ο Guth, ο Andrei Linde από το Πανεπιστήμιο του Στάνφορντ και ο Alexei Starobinsky του Ινστιτούτου Θεωρητικής Φυσικής Landau της Ρωσικής Ακαδημίας Επιστημών, τιμήθηκαν με το βραβείο Kavli 2014 στην αστροφυσική.
Σύμφωνα με τη θεωρία, για λιγότερο από ένα εκατομμυριοστό του τρισεκατομυριοστού του τρισεκατομμυριοστού του δευτερολέπτου μετά την γέννηση του σύμπαντος, μια εξωτική μορφή ύλης άσκησε μια (πέραν της διαισθήσεώς μας) δύναμη, μια βαρυτική απωστική δύναμη. Παρότι θεωρούμε την βαρυτική δύναμη ελκτική (η εικόνα του Νεύτωνα και το μήλο που πέφτει), η θεωρία της σχετικότητας του Αϊνστάιν επιτρέπει μια τέτοια δύναμη.
Σύμφωνα με τον Guth, στις συνθήκες που επικρατούσαν στο αρχέγονο σύμπαν, όταν οι θερμοκρασίες ήταν εξαιρετικά υψηλές η ύπαρξη ενός τέτοιου υλικού ήταν λογικά πιθανή. Δεν ήταν παρά μια μικροσκοπική κηλίδα, αλλά όταν άρχισε να μεγαλώνει η διαστολή ήταν εκθετική. Εξετάζοντας αυτά τα μοιραία γεγονότα – και το τι συνέβη στη συνέχεια – εγείρονται μερικά από τα πιο συναρπαστικά ερωτήματα στην επιστήμη:
Πως άρχισε το σύμπαν μας, πως θα εξελιχθεί και τι προκάλεσε την δημιουργία του;
Δεν περιμένουμε να απαντήσουμε άμεσα σ’ αυτές τις ερωτήσεις, αλλά οτιδήποτε μας οδηγεί σε μικρά βήματα κατανόησης αυτών των ερωτημάτων είναι εντυπωσιακό.
Ας δούμε λοιπόν πως απαντά ο Guth στα ερωτήματα, από πού προήλθε το σύμπαν μας, τι άλλο υπάρχει εκεί έξω, πως ο πληθωρισμός μπορεί να δημιουργήσει αρχέγονες μαύρες τρύπες, μια υποθετική οντότητα που θα μπορούσε να είναι συστατικό της σκοτεινής ύλης του σύμπαντος.
Τι υπήρχε πριν αρχίσει ο πληθωρισμός;
Αυτό είναι κάτι που έχω σκεφτεί στο πλαίσιο μιας δημοσίευσης που γράφω με τον Sean Carroll [από το Caltech]. Η ιδέα είναι ότι το σύμπαν είναι στην πραγματικότητα αιώνιο. Υπήρχε πάντοτε, οπότε δεν υπάρχει κάποια αρχή που να απαιτεί εξήγηση. Οι ίδιοι οι νόμοι της Φυσικής δεν φαίνεται να κάνουν σημαντική διάκριση μεταξύ παρελθόντος και μέλλοντος. Καθώς το σύμπαν εξελίσσεται, η εντροπία του, το μέγεθος που μετράει την αταξία, αυξάνεται. Αυτό που αποκαλούμε μέλλον είναι απλά μια κατεύθυνση προς μεγαλύτερη εντροπία. Μια κατάσταση χαμηλότερης εντροπίας είναι αυτό που αποκαλούμε παρελθόν.
Όμως ένα περίεργο πράγμα συμβαίνει όταν πάρουμε αυτήν την αρχική κατάσταση χαμηλής εντροπίας και την παρακολουθήσουμε πίσω στον χρόνο, προς αυτό που αποκαλούμε παρελθόν: η εντροπία θα αρχίσει να αυξάνεται επίσης και προς αυτήν την κατεύθυνση. Νομίζω ότι οι άνθρωποι που θα ζούσαν [κατά μήκος αυτού του βέλους του χρόνου] δεν θα ένιωθαν κάτι διαφορετικό από αυτό που αισθανόμαστε τώρα. Όλοι θα σκέφτονται ότι ζουν από το παρελθόν προς το μέλλον, μόνο που αυτό που αποκαλούν μέλλον θα είναι αυτό που εμείς αποκαλούμε παρελθόν.
Τι μπορεί να μας πει ο πληθωρισμός σχετικά με τις δυνάμεις που συγκροτούν το σύμπαν μας;
Αν η μόνη ύλη στους γαλαξίες ήταν η ύλη που βλέπουμε, τότε δεν θα ήταν αρκετή για να τους συγκρατήσει ώστε να μην διαλυθούν εξαιτίας της γρήγορης περιστροφής τους – ή δεν θα είχαν σχηματιστεί ποτέ. Γιαυτό υπάρχει η υπόθεση της σκοτεινής ύλης, απαραίτητη ώστε να συγκρατείται η ύλη των γαλαξιών. Σε συνεργασία με άλλους φυσικούς και φοιτητές υπολογίζω την παραγωγή των αρχέγονων μαύρων τρυπών σε μια εκδοχή της πληθωριστικής θεωρίας που ονομάζεται υβριδικός πληθωρισμός. Οι αρχέγονες μαύρες τρύπες θα μπορούσαν να είναι συστατικό της σκοτεινής ύλης. Θα μπορούσαν επίσης να είναι οι σπόροι οι οποίοι οδήγησαν στον σχηματισμό των τεράστιων μαύρων τρυπών που εντοπίζονται στα κέντρα των γαλαξιών – μαύρες τρύπες που έχουν εκατομμύρια έως και δισεκατομμύρια ηλιακές μάζες. Αν ποτέ εντοπίσουμε τις αρχέγονες μαύρες τρύπες, θα πρόκειται για συγκλονιστική ανακάλυψη.
Είναι το σύμπαν μας όλο αυτό που βλέπουμε;
Η θεωρία του αιώνιου πληθωρισμού μας λέει ότι άπαξ και ξεκινήσει ο πληθωρισμός, δεν θα σταματήσει ποτέ. Μάλλον εκεί που τελειώνει δημιουργούνται σύμπαντα. Τα αποκαλούμε σύμπαντα τσέπης γιατί κανένα από αυτά δεν είναι αυτό που εκφράζει μόνη της έννοια συν-πᾶν. Ζούμε σε ένα από αυτά. Και παρόλο που τα σύμπαντα τσέπης συνεχίζουν να σχηματίζονται, υπάρχει πάντα ένας όγκος εξωτικού υλικού απωστικής βαρύτητας που μπορεί να αυξάνεται για πάντα, παράγοντας έναν άπειρο αριθμό αυτών των κόσμων τσέπης σε μια ατελείωτη διαδικασία.
Κάθε ξεχωριστό σύμπαν-τσέπης τελικά πιθανώς να πεθάνει, με την έννοια ότι θα εξαντληθεί η ενέργειά του και θα κρυώσει. Όμως, στη μεγάλη εικόνα όλων των συμπάντων τσέπης, η ζωή θα εμφανιζόταν συνεχώς σε όλο και περισσότερα από αυτά.
Υπάρχει κάτι αρνητικό στο να ζεις σε ένα πολυσύμπαν;
Το πρόβλημα με ένα άπειρο πολυσύμπαν είναι ότι αν θέσουμε μια απλή ερώτηση όπως, «εάν ρίξετε ένα νόμισμα ποια είναι η πιθανότητα να εμφανιστεί κορώνα», συνήθως θα λέγατε 50%. Αλλά στο πλαίσιο του πολυσύμπαντος, η απάντηση είναι ότι υπάρχει ένας άπειρος αριθμός κορωνών και άπειρος αριθμός γραμμάτων. Δεδομένου ότι δεν μπορούμε να συγκρίνουμε άπειρες ποσότητες, δεν υπάρχει σαφής τρόπος να λέμε ότι κάποιοι τύποι γεγονότων είναι πιο πιθανοί και κάποιοι άλλοι τύποι σπάνιοι. Αυτό οδηγεί σε θεμελιώδη ερωτήματα σχετικά με την σημασία της πιθανότητας. Και οι πιθανότητες είναι ζωτικής σημασίας για τους φυσικούς, επειδή η βασική μας θεωρία είναι η κβαντική θεωρία, η οποία θεμελιώνεται με τις πιθανότητες, επομένως θα πρέπει να αποκτήσουμε μια βαθύτερη γνώση γι αυτές.
https://physicsgg.me/2020/05/23/alan-guth-%cf%84%ce%bf-%cf%83%cf%8d%ce%bc%cf%80%ce%b1%ce%bd-%ce%b5%ce%af%ce%bd%ce%b1%ce%b9-%cf%83%cf%84%ce%b7%ce%bd-%cf%80%cf%81%ce%b1%ce%b3%ce%bc%ce%b1%cf%84%ce%b9%ce%ba%cf%8c%cf%84%ce%b7%cf%84/



kavli_guth_5_13_20.png
 Περιγραφή:
 Μέγεθος αρχείου:  341.62 KB
 Διαβάστηκε:  17 φορές

kavli_guth_5_13_20.png



_________________
Ο πλανήτης μας ειναι το λίκνο της ανθρωπότητας.Αλλα κανείς δεν περνάει ολη του τη ζωή στο λίκνο.
Κονσταντίν Εντουάρντοβιτς Τσιολκόφσκι.
Επιστροφή στην κορυφή
View user's profile 
Δροσος ΓεωργιοςOffline
Εξωγήινος
Άβαταρ

Ένταξη: 22 Οκτ 2007
Σύνολο δημοσιεύσεων: 8731
Τόπος: Αθήνα-Ηλιούπολη
Φύλο: Ανδρας
ΔημοσίευσηΔημοσιεύθηκε: 15/06/2020, ημέρα Δευτέρα και ώρα 10:17    Θέμα δημοσίευσης: Απάντηση με παράθεση αυτού του μηνύματος

Ένα πείραμα ελεύθερης πτώσης τεραστίων διαστάσεων. Cheesy Grin
Η θεωρία της βαρύτητας του Αϊνστάιν – η γενική θεωρία της σχετικότητας – βασίζεται στην παγκοσμιότητα της ελεύθερης πτώσης, σύμφωνα με την οποία όλα τα σώματα αποκτούν την ίδια επιτάχυνση σε ένα εξωτερικό βαρυτικό πεδίο. Σε αντίθεση με όλες σχεδόν τις εναλλακτικές θεωρίες της βαρύτητας, η ισχυρή αρχή της ισοδυναμίας της γενικής σχετικότητας απαιτεί την ισοδυναμία των επιταχύνσεων των σωμάτων, ακόμα κι αυτών που διαθέτουν τεράστια μάζα (πλανήτες, άστρα), ανεξάρτητα από την ιδιο-βαρυτική συνοχή τους.
Οι αστρονόμοι Voisin et al επιβεβαίωσαν με μεγαλύτερη ακρίβεια το φαινόμενο αυτό, μελετώντας πάλι το τριπλό αστρικό σύστημα PSR J0337+1715 που συνίσταται από δυο λευκούς νάνους και ένα άστρο νετρονίων.
Στην εργασία τους «An improved test of the strong equivalence principle with the pulsar in a triple star system» , δείχνουν ότι δυο άστρα (ένα άστρο νετρονίων και ένας λευκός νάνος) «πέφτουν» με την ίδια επιτάχυνση στο πεδίο βαρύτητας ενός (δεύτερου) λευκού νάνου.
Πρόκειται για την πραγματοποίηση μιας αστρικής έκδοσης του διάσημου πειράματος του Γαλιλαίου από τον πύργο της Πίζας: δυο σώματα διαφορετικής σύστασης πέφτουν με την ίδια επιτάχυνση στο βαρυτικό πεδίο της Γης. Αν μετρούσαν μια μικρή διαφορά στις επιταχύνσεις, ανάλογα με το πόσο ισχυρά συνείχε τα σώματα η ίδια τους η βαρύτητα, τότε θα παρατηρούσαν το λεγόμενο φαινόμενο Nordtvedt
Περισσότερα για την ισχυρή αρχή της ισοδυναμίας, για το φαινόμενο Nordtvedt (και για σχετικές παλαιότερες μετρήσεις) μπορείτε να διαβάσετε στην ανάρτηση «Η ελεύθερη πτώση ενός άστρου νετρονίων κι ενός λευκού νάνου»
https://physicsgg.me/2018/07/06/%CE%B7-%CE%B5%CE%BB%CE%B5%CF%8D%CE%B8%CE%B5%CF%81%CE%B7-%CF%80%CF%84%CF%8E%CF%83%CE%B7-%CE%B5%CE%BD%CF%8C%CF%82-%CE%AC%CF%83%CF%84%CF%81%CE%BF%CF%85-%CE%BD%CE%B5%CF%84%CF%81%CE%BF%CE%BD%CE%AF%CF%89/
, ενώ για τις πρόσφατες ακριβέστατες μετρήσεις των νέων μετρήσεων μπορείτε να βρείτε ΕΔΩ: «Astrophysicists confirm cornerstone of Einstein’s Theory of Relativity»
https://phys.org/news/2020-06-astrophysicists-cornerstone-einstein-theory-relativity.html
(ή αν θέλετε τεχνικές λεπτομέρειες ΕΔΩ)
https://arxiv.org/pdf/2005.01388.pdf
Στην φωτογραφία Οι τροχιές των άστρων του συστήματος PSR J0337+1715 (δυο λευκοί νάνοι και ένα πάλσαρ) σε διαδοχικές μεγεθύνσεις.
https://physicsgg.me/2020/06/13/%ce%ad%ce%bd%ce%b1-%cf%80%ce%b5%ce%af%cf%81%ce%b1%ce%bc%ce%b1-%ce%b5%ce%bb%ce%b5%cf%8d%ce%b8%ce%b5%cf%81%ce%b7%cf%82-%cf%80%cf%84%cf%8e%cf%83%ce%b7%cf%82-%cf%84%ce%b5%cf%81%ce%b1%cf%83%cf%84%ce%af/



astrorelativity.jpg
 Περιγραφή:
 Μέγεθος αρχείου:  11.19 KB
 Διαβάστηκε:  397 φορές

astrorelativity.jpg



psr (1).png
 Περιγραφή:
 Μέγεθος αρχείου:  74.75 KB
 Διαβάστηκε:  15 φορές

psr (1).png



_________________
Ο πλανήτης μας ειναι το λίκνο της ανθρωπότητας.Αλλα κανείς δεν περνάει ολη του τη ζωή στο λίκνο.
Κονσταντίν Εντουάρντοβιτς Τσιολκόφσκι.
Επιστροφή στην κορυφή
View user's profile 
Δροσος ΓεωργιοςOffline
Εξωγήινος
Άβαταρ

Ένταξη: 22 Οκτ 2007
Σύνολο δημοσιεύσεων: 8731
Τόπος: Αθήνα-Ηλιούπολη
Φύλο: Ανδρας
ΔημοσίευσηΔημοσιεύθηκε: 15/07/2020, ημέρα Τετάρτη και ώρα 9:15    Θέμα δημοσίευσης: Απάντηση με παράθεση αυτού του μηνύματος

Eντοπίστηκε μία από τις πρώτες εκρήξεις του Σύμπαντος. Cheesy Grin
Το Σύμπαν για το ανθρώπινο μυαλό είναι κάτι άπειρο, κάτι που δεν ισχύει, τουλάχιστον για το δικό μας Σύμπαν (γιατί μάλλον υπάρχουν άπειρα σύμπαντα), το οποίο είναι πεπερασμένο με αρχή, μέση και τέλος.
Όλα ξεκίνησαν με μια «Μεγάλη Έκρηξη» και αμέσως μετά από αυτό το γεγονός τα πρώτα δισεκατομμύρια χρόνια συνέβησαν αμέτρητα βίαια φαινόμενα.
Οι αστρονόμοι του τηλεσκοπίου Gemini-North της Χαβάης, έκαναν την σπάνια παρατήρηση μιας έκλαμψης από σύντομη έκρηξη ακτίνων γάμμα, η οποία σημειώθηκε σε απόσταση 10 δισεκατομμυρίων ετών φωτός από τη Γη.
Το συγκεκριμένο περιστατικό είναι σπάνιο, διότι είναι από τα πιο απομακρυσμένα παρόμοια περιστατικά που έχουν παρατηρηθεί από τους επιστήμονες.
Όσο πιο μακριά βρίσκεται ένα αντικείμενο από τη Γη, τόσο πιο αμυδρό θα είναι και το φως που εκπέμπει και που θα είναι ορατό στον πλανήτη μας και φυσικά τόσο πιο πίσω στο παρελθόν θα βρίσκεται, αφού το φως του είναι αυτό που μας ενημερώνει για την «πραγματικότητά» του σε μια δεδομένη χρονική στιγμή.
Για αυτό το λόγο οι ερευνητές του πανεπιστημίου Northwestern, βρέθηκαν προ εκπλήξεως, όταν διαπίστωσαν την απόσταση που σημειώθηκε η έκλαμψη, η οποία είναι μια από τις πιο ισχυρές που έχει παρατηρηθεί.
Δηλαδή είδαν ένα γεγονός που έλαβε χώρα 10 δισεκατομμύρια χρόνια πριν.
Το συγκεκριμένο φως ήταν η έκλαμψη μιας σύντομης έκρηξης ακτίνων γάμμα (SGRB) και είναι η δεύτερη πιο μακρινή που έχει εντοπιστεί. Την ίδια ώρα, υπολογίζεται πως η εν λόγω έκρηξη, σημειώθηκε 3,8 δισεκατομμύρια χρόνια μετά από το Big Bang, τη Μεγάλη Έκρηξη που σύμφωνα με τους επιστήμονες δημιούργησε το σύμπαν. Επίσης, το συγκεκριμένο φαινόμενο αποτελεί και την πιο απομακρυσμένη σύντομη έκρηξη ακτίνων γάμμα που παρατηρήθηκε και υπολογίστηκε.
Η μελέτη, η οποία δημοσιεύθηκε στο επιστημονικό περιοδικό Astrophysical Journal Letters την Τρίτη, συντάχθηκε από την βοηθό καθηγητή του πανεπιστημίου Northwestern, Γουέν-φάι Φονγκ, η οποία δήλωσε πως, η ομάδα «σίγουρα δεν περίμενε να ανακαλύψει ένα μακρινό SGRB, καθώς είναι εξαιρετικά σπάνια και πολύ αμυδρά».
Τα SGRB, οι σύντομες εκρήξεις ακτίνων γάμμα, προκαλούνται συνήθως από τη συγχώνευση δύο άστρων νετρονίων, τα οποία απελευθερώνουν μια απίστευτη έκρηξη φωτεινής ενέργειας. Μέχρι να φτάσει στη Γη, όμως, αυτή η απελευθέρωση ενέργειας είναι τόσο αχνή όσο και φευγαλέα. Τέτοιες εκρήξεις διαρκούν μόλις λίγες ώρες πριν ξεθωριάσουν.
Η άμεση αντίδραση των επιστημόνων έδωσε ακριβή στοιχεία
Αυτή την έκρηξη, που ονομάστηκε SGRB181123B, οι ερευνητές μπόρεσαν να την εντοπίσουν μέσω ενός συνδυασμού ακριβούς επιστήμης και απόλυτης τύχης.

Ανιχνεύθηκε αρχικά το βράδυ των Ευχαριστιών το 2018 από τη NASA, η ομάδα του πανεπιστημίου Northwestern γρήγορα τοποθέτησε το τηλεσκόπιο Gemini-North προς την απαραίτητη κατεύθυνση, για να μετρήσουν το μέγεθος της λάμψης. Ορισμένες παρατηρήσεις από τη Χιλή και την Αριζόνα βοήθησαν, στο να δημιουργηθεί μια εικόνα σχετικά με το τι αφορούσε η έκλαμψη.
Λόγω της άμεσης αντίδρασης της ομάδας, «μπορέσαμε να λάβουμε ακριβείς παρατηρήσεις της έκρηξης, λίγες ώρες μετά την ανακάλυψή της», δήλωσε η Κέρι Πάτερσον, μία από τους συγγραφείς της μελέτης.
Τα μυστικά του «έφηβου» σύμπαντος
Η ανακάλυψη είναι σημαντική, επειδή η έκλαμψη συνέβη όταν το σύμπαν ήταν μόλις στα εφηβικά του στάδια. Περίπου στο 30% της τρέχουσας ηλικίας του και έτσι προσφέρει μια σπάνια ματιά στις συγχωνεύσεις νετρονίων, σε μια περίοδο γνωστή ως «κοσμικό υψηλό μεσημέρι».
«Η εύρεση ενός SGRB σε αυτό το σημείο στην ιστορία του σύμπαντος, υποδηλώνει πως, σε μια εποχή που το σύμπαν σχημάτιζε πολλά άστρα, το ζεύγος των άστρων νετρονίων μπορεί συγχωνεύθηκε αρκετά γρήγορα», δήλωσε η Φονγκ.
Λογικό άλλωστε, από την στιγμή που το τότε Σύμπαν, ήταν ιδιαίτερα πυκνό και στις αρχές της «ζωής» του. Τα πράγματα ήταν πολύ διαφορετικά.
Σύμφωνα με την Θεωρία των Υπερχορδών, το δικό μας Σύμπαν μπορεί να είναι μια απλή «παλλόμενη» σφαίρα χωροχρόνου που εκρήγνυται και «μαζεύεται» ξανά και ξανά, όπως κάνουν άπειρες άλλες τέτοιες σφαίρες.
Βέβαια αυτό, για την δική μας μικρή πεπερασμένη ζωή φαίνεται να μην έχει ιδιαίτερη σημασία, αλλά από την άλλη πρόκειται για έννοιες που βοηθούν περισσότερο στην κατανόηση της απειρίας του Θεού σε μεταφυσικό-επιστημονικό επίπεδο.
https://www.pronews.gr/epistimes/diastima/896549_epistimones-entopisan-spania-ekrixi-poy-egine-sto-proimo-sympan-foto



17793259.jpg
 Περιγραφή:
 Μέγεθος αρχείου:  94.17 KB
 Διαβάστηκε:  9 φορές

17793259.jpg



_________________
Ο πλανήτης μας ειναι το λίκνο της ανθρωπότητας.Αλλα κανείς δεν περνάει ολη του τη ζωή στο λίκνο.
Κονσταντίν Εντουάρντοβιτς Τσιολκόφσκι.


Έχει επεξεργασθεί από τον/την Δροσος Γεωργιος στις 19/08/2020, ημέρα Τετάρτη και ώρα 9:39, 1 φορά
Επιστροφή στην κορυφή
View user's profile 
Δροσος ΓεωργιοςOffline
Εξωγήινος
Άβαταρ

Ένταξη: 22 Οκτ 2007
Σύνολο δημοσιεύσεων: 8731
Τόπος: Αθήνα-Ηλιούπολη
Φύλο: Ανδρας
ΔημοσίευσηΔημοσιεύθηκε: 19/08/2020, ημέρα Τετάρτη και ώρα 9:39    Θέμα δημοσίευσης: Απάντηση με παράθεση αυτού του μηνύματος

Το σύμπαν μας δεν είναι το μόνο. Cheesy Grin
Το σύμπαν δεν είναι ένα, όπως δεν υπήρξε ένα και μοναδικό Big Bang. Οι μακρινοί γαλαξίες απομακρύνονται από κοντά μας, ενώ ο υπερ-γαλαξίας που θα δημιουργηθεί από τη συνένωση των γειτονικών μας γαλαξιών θα μείνει μόνος σε ένα άδειο σύμπαν και τελικά θα αποσυντεθεί. Ομως πολύ πριν συμβούν όλα αυτά, η ανθρωπότητα ενδέχεται να ζήσει μεγάλες καταστροφές, και το είδος μας να κινδυνεύσει με εξαφάνιση.
Φως στη μακρινή αρχή της ζωής και στα μυστικά της σκοτεινής ύλης που αποτελεί το 85% όλης της ύλης του σύμπαντος αλλά ακόμη δεν γνωρίζουμε τη φύση της ρίχνει ο Γιώργος Ευσταθίου, διακεκριμένος καθηγητής Αστροφυσικής, διευθυντής του Ινστιτούτου Κοσμολογίας του Πανεπιστημίου Κέμπριτζ και εταίρος της Βασιλικής Ακαδημίας της Βρετανίας, ο οποίος σε όλη του τη ζωή αναζητεί απαντήσεις στα θεμελιώδη ανθρώπινα ερωτήματα για την αρχή του κόσμου μας. Εχει λάβει πολλές διακρίσεις και βραβεία για επαναστατικές ανακαλύψεις αναφορικά με τον σχηματισμό και την εξέλιξη των γαλαξιών. Ανέπτυξε προσομοιώσεις στον ηλεκτρονικό υπολογιστή που έδειξαν ότι η σκοτεινή ύλη ορίζει την πορεία τους. Είχε για 21 χρόνια ηγετικό ρόλο στο έργο της αποστολής του δορυφόρου Planck του Ευρωπαϊκού Οργανισμού Διαστήματος, η οποία άνοιξε παράθυρο στην εικόνα του σύμπαντος λίγο μετά τη Μεγάλη Εκρηξη και στο παλιότερο φως του κόσμου.
Εχει ανακηρυχθεί ένας από τους επτά σοφούς του κόσμου.
Η Κοσμολογία μας διδάσκει ότι το σύμπαν έχει ηλικία 13,8 δισεκατομμυρίων ετών. Ο Hλιος μας μετρά 4,6 δισεκατομμύρια χρόνια, και έχει σχεδόν διανύσει τη μισή ζωή του. Στο τέλος, ο Hλιος θα γίνει ερυθρός γίγαντας και θα καταστρέψει τη Γη. Oμως ας πιάσουμε τα πράγματα από την αρχή.
– Πώς ακριβώς γεννήθηκε ο κόσμος μας; Γνωρίζουμε τα όρια του σύμπαντος;

– Σύμφωνα με τη θεωρία της Γενικής Σχετικότητας του Αϊνστάιν, αν πάμε πίσω στον χρόνο η θερμοκρασία και η πυκνότητα του σύμπαντος γίνεται άπειρες. Οι κοσμολόγοι αποκαλούν αυτήν την κατάσταση «μοναδικότητα». Καμιά φορά ταυτίζουμε τη «μοναδικότητα» με τη Μεγάλη Εκρηξη. Ομως η φυσική αυτή θεωρία είναι ατελής, καθώς καταρρέει σε πολύ υψηλές ενέργειες. Χρειαζόμαστε λοιπόν μια θεωρία της βαρύτητας που να ισχύει σε αυτές τις συνθήκες, με άλλα λόγια μια κβαντική θεωρία της βαρύτητας. Η Θεωρία Χορδών είναι μια προσπάθεια οικοδόμησης μιας τέτοιας θεωρίας, μολονότι δεν γνωρίζουμε πραγματικά πώς επαληθεύεται, ή εάν είναι σωστή. Προς το παρόν, φαίνεται ότι η Θεωρία των Χορδών οδηγεί σε ένα «πολυσύμπαν», όπου το σύμπαν μας είναι ένα από τα πολλά σύμπαντα, τα οποία συνδέονται μεταξύ τους. Εάν αυτό είναι σωστό, δεν υπήρξε ένα και μοναδικό Big Bang. Φυσικά, όλα αυτά είναι θεωρητικά.
– Από πού προήλθε η ζωή;
– Θα έλεγα από «μια στατιστική διακύμανση»! Από αυξομειώσεις στην κβαντική ροή. Θα μου προκαλούσε μεγάλη έκπληξη αν η ζωή ήταν αναπόφευκτη συνέπεια των νόμων της Φυσικής. Σε ένα πολυσύμπαν όπως το περιέγραψα παραπάνω, τα περισσότερα σύμπαντα είναι στείρα, δεν υπάρχουν σε αυτά οι συνθήκες που θα επέτρεπαν την ύπαρξη ζωής. Αλλά σε ορισμένες ειδικές γωνίες του πολυσύμπαντος, μία από τις οποίες είναι και η δική μας, οι συνθήκες, κατά τύχη, επέτρεψαν στα αστέρια να δημιουργήσουν εκείνα τα χημικά στοιχεία που έκαναν δυνατή την ανάπτυξη της ζωής. Ετσι, αν με ρωτήσετε «σε τι οφείλουμε την ύπαρξή μας», θα σας απαντούσα, «πιθανότατα, σε ένα τυχαίο γεγονός».
– Ποιο είναι το μέλλον του κόσμου;

– Πειράματα έχουν δείξει ότι το σύμπαν επιταχύνεται αντί να επιβραδύνεται, κάτι που θα συνέβαινε αν το σύμπαν αποτελούνταν από συμβατική ύλη. Αυτή η επιτάχυνση προκαλείται από ένα στοιχείο του σύμπαντος που είναι γνωστό ως «σκοτεινή ενέργεια». Βέβαια, μολονότι την έχουμε ονοματίσει, κανείς δεν γνωρίζει τι είναι πραγματικά η σκοτεινή ενέργεια. Η επιτάχυνση του σύμπαντος έχει ως αποτέλεσμα, οι μακρινοί γαλαξίες να απομακρύνονται από εμάς γρηγορότερα από την ταχύτητα του φωτός. Στο απώτερο μέλλον, τα δισεκατομμύρια των μακρινών γαλαξιών που μπορούμε να δούμε σήμερα με το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble, θα έχουν εξαφανιστεί, δεν θα βρίσκονται σε αιτιώδη επαφή. Ο γαλαξίας μας θα συγχωνευθεί με τους κοντινούς γαλαξίες σχηματίζοντας έναν μεγάλο υπερ-γαλαξία. Στο μακρινό μέλλον, αυτός ο υπερ-γαλαξίας θα μείνει μόνος του σε ένα κατά τα άλλα άδειο σύμπαν. Τα αστέρια θα πεθάνουν και τελικά τα πρωτόνια θα αποσυντεθούν. Ολη η μνήμη της ανθρώπινης ύπαρξης θα διαγραφεί. Υπάρχουν και άλλες πιθανότητες, ενδέχεται το σύμπαν μας να διαλυθεί σε μια νέα κατάσταση, αλλά το μέλλον της ανθρωπότητας είναι εξίσου ζοφερό και σε αυτό το σενάριο. Το θετικό είναι ότι έχουμε μπροστά μας μερικά δισεκατομμύρια χρόνια πριν συμβεί κάτι τέτοιο.
– Ποιο είναι το μέλλον του ανθρώπινου είδους;
– Ειλικρινά, ανησυχώ για την ικανότητά μας ως είδος να επιβιώσουμε τα επόμενα 100 χρόνια! Ο Μάρτιν Ρις, συνάδελφός μου στο Κέμπριτζ, έγραψε ένα βιβλίο με τίτλο «Ο Τελικός μας Αιώνας», εξετάζοντας διάφορες πιθανές καταστροφές (συμπεριλαμβανομένης μιας πανδημίας) που θα μπορούσαν να εξαφανίσουν το μεγαλύτερο μέρος της ανθρωπότητας. Με βάση αυτήν την εκτίμηση, υπάρχει μια 50/50 πιθανότητα η ανθρωπότητα να επιβιώσει τον επόμενο αιώνα. Συμμερίζομαι αυτήν την απαισιόδοξη εκτίμηση. Σε 100 χρόνια υποψιάζομαι ότι θα υπάρχουν πολύ λιγότεροι άνθρωποι που θα ζουν υπό βιώσιμες συνθήκες.
– Τι μας διδάσκουν τα αστέρια και οι γαλαξίες;
– Ο κύριος στόχος της Αστρονομίας / Κοσμολογίας είναι να προσπαθήσει να δώσει απαντήσεις στα μεγάλα παιδικά ερωτήματα που θέτουμε όλοι: Πώς φτάσαμε έως εδώ; Ποια είναι η αρχή του σύμπαντος; Πόσο μεγάλο είναι; Από τι αποτελούμαστε; Σε πιο τεχνικό επίπεδο, παρατηρώντας το σύμπαν –αστέρια, μαύρες τρύπες, γαλαξίες, κοσμική ακτινοβολία– μπορούμε να κάνουμε δοκιμές υπό πολύ πιο ακραίες συνθήκες από εκείνες που βιώνουμε στη Γη. Για παράδειγμα, με τον δορυφόρο Planck, οι συνάδελφοί μου και εγώ καταφέραμε να κάνουμε δοκιμές σε ενέργειες ένα δισεκατομμύριο φορές μεγαλύτερες από την υψηλότερη ενέργεια που παρήχθη στον Μεγάλο Επιταχυντή Ανδρονίων στο Cern.
– Αλλαξε ο τρόπος που βλέπετε την Αστροφυσική;
– Ποτέ δεν μεγάλωσα! Συνέχισα να θέτω παιδικά ερωτήματα και ευτυχώς κατάφερα να έχω μια θέση ερευνητή σε πανεπιστήμιο. Νομίζω ότι όλοι θέτουν αυτά τα μεγάλα ερωτήματα – εγώ είμαι αρκετά τυχερός που πληρώνομαι για να τα μελετήσω.
Οι θεωρίες συνωμοσίας, οι επιστήμονες και το τέλος της πανδημίας
Ο Γιώργος Ευσταθίου γεννήθηκε το 1955 στο Λονδίνο, όπου μεγάλωσε ακούγοντας ελληνικά από τους γονείς του, Πέτρο και Χριστίνα Ευσταθίου, οι οποίοι μετανάστευσαν σε νεαρότατη ηλικία από την Κύπρο στο Ηνωμένο Βασίλειο, στις αρχές του 1950. Η πιο ζωντανή μνήμη της παιδικής του ηλικίας είναι η εικόνα του νεογέννητου αδελφού του (είναι το μεγαλύτερο από τρία αδέλφια), «ήμουν τριών χρόνων και θυμάμαι τη σκηνή με μεγάλη λεπτομέρεια». Εκείνος που τον έκανε να αγαπήσει την επιστήμη ήταν ο πατέρας του, ενώ από πολύ μικρή ηλικία άρχισε να διαβάζει και να ασχολείται με ερωτήματα, όπως γιατί ο ουρανός είναι σκοτεινός τη νύχτα –μια καθόλου εύκολη απάντηση–, πώς σχηματίζονται οι πλανήτες, τι γνωρίζουμε για το σύμπαν. Σε ηλικία μόλις 11 ετών απέκτησε το πρώτο του τηλεσκόπιο, με το οποίο πραγματοποιούσε δοκιμές χρόνου στους δορυφόρους του Δία, παρακολουθώντας τις τροχιές τους γύρω από τον πλανήτη, ενώ κατέγραφε τις φάσεις του φεγγαριού και αποτύπωνε σε σχέδια την εικόνα της επιφάνειάς του. Σπούδασε Φυσική στο Πανεπιστήμιο της Οξφόρδης και έλαβε το διδακτορικό του στην αστρονομία από το Πανεπιστήμιο του Ντάραμ. Η συνέχεια είχε καθοριστικούς σταθμούς. Πανεπιστήμιο Μπέρκλεϊ, Ινστιτούτο Αστρονομίας στο Πανεπιστήμιο του Κέμπριτζ, καθηγητής Αστρονομίας και επικεφαλής Αστροφυσικής στην Οξφόρδη, επιστροφή στο Κέμπριτζ ως διευθυντής του Ινστιτούτου Αστρονομίας και στη συνέχεια ως πρώτος διευθυντής του Ινστιτούτου Κοσμολογίας.
Αυτό που τον συναρπάζει στην επιστήμη είναι τα εκτεταμένα συμπεράσματα που μπορείς να βγάλεις από απλές παρατηρήσεις, το βάθος που υπάρχει πίσω από απλές ερωτήσεις, η δυνατότητα να θέτεις ερωτήματα που απαιτούν βαθιά γνώση του τρόπου που το σύμπαν λειτουργεί και να δίνεις λύσεις. Δεν μπορεί να φανταστεί πώς θα ήταν η ζωή σε έναν κόσμο χωρίς επιστήμη, η οποία μπορεί και πρέπει να καθοδηγεί τις πολιτικές αποφάσεις.
– Θεωρίες συνωμοσίας, ένα κύμα σκοταδισμού συνοδεύει συχνά τα άλματα στην ανάπτυξη της επιστήμης και της τεχνολογίας. Πού βαδίζουμε;
– Η επιστήμη βασίζεται σε στοιχεία. Υπάρχουν ορισμένα επιστημονικά ερωτήματα οι απαντήσεις στα οποία δεν αμφισβητούνται, για παράδειγμα, ο ηλεκτρομαγνητισμός περιγράφεται από τις εξισώσεις του Μάξγουελ. Υπάρχουν όμως και άλλα επιστημονικά ερωτήματα που δεν έχουν τόσο σαφείς απαντήσεις, για παράδειγμα, θα είναι ένα υποψήφιο εμβόλιο αποτελεσματικό κατά του κορωνοϊού; Eνα σημαντικό μέρος της επιστήμης εμπεριέχει την αβεβαιότητα, αφορά την ανάλυση αποδεικτικών στοιχείων και την αξιολόγηση αυτού που πραγματικά γνωρίζουμε. Αυτό απαιτεί αντικειμενικότητα και ακεραιότητα. Η αντικειμενικότητα χάνεται όταν οι άνθρωποι δουλεύουν με βάση το ένστικτο, την πίστη ή τη μόδα. Oπως διαπιστώνει διαρκώς ο Ντόναλντ Τραμπ, δεν μπορείς να τα βάζεις με τον ιό – θα κάνει τα δικά του και δεν θα απαντήσει στο tweet.
– Λαμβάνουν οι κυβερνήσεις υπόψη τους τη γνώμη των επιστημόνων;
– Οι κυβερνήσεις δίνουν πολύ περισσότερη προσοχή στους επιστήμονες μετά την πανδημία. Στο Ηνωμένο Βασίλειο πιστεύω ότι έχουν ακούσει τους επιστήμονες σε σειρά σοβαρών θεμάτων, όπως ο αφθώδης πυρετός, η νόσος των τρελών αγελάδων, η κλιματική αλλαγή, τα γενετικώς τροποποιημένα τρόφιμα κ.ά. Ανησυχώ εδώ και πολλά χρόνια που τόσο λίγοι πολιτικοί έχουν επιστημονική κατάρτιση. Στο Ηνωμένο Βασίλειο υπάρχουν πολλοί πρώην δικηγόροι, τραπεζίτες κ.ο.κ., αλλά πολύ λίγοι με επιστημονική εκπαίδευση. Μερικές φορές, η μικρή κατανόηση της επιστήμης οδηγεί σε κακές αποφάσεις. Για παράδειγμα, στη Βρετανία η κυβέρνηση επιδότησε γενναία τα αυτοκίνητα ντίζελ (ακολουθώντας κάποιες επιστημονικές συμβουλές), αλλά δεν έθεσε αρκετά ερωτήματα. Μέχρι που διαπίστωσε την απάτη των κατασκευαστών με τις εκπομπές ρύπων.
– Πώς θα επηρεάσει η κρίση του κορωνοϊού τον τρόπο ζωής μας;
– Βαθέως. Νομίζω ότι μπορεί να χρειαστούν και 30 χρόνια για να επιστρέψουμε στην προ κορωνοϊού κατάσταση. Το τέλος της πανδημίας θα έλθει με την ανοσία αγέλης, είτε με φυσικό τρόπο είτε μέσω μαζικών εμβολιασμών. Ωστόσο, είμαι αρκετά απαισιόδοξος και φοβάμαι πως θα χαθούν πολλές ζωές ακόμη. Μακροπρόθεσμα, η πανδημία μπορεί να ενθαρρύνει τους ανθρώπους να ακολουθούν έναν πολύ πιο υγιεινό τρόπο ζωής, κάτι που θα ήταν μια θετική εξέλιξη.
– Η Ελλάδα και η Κύπρος αντιμετώπισαν πολύ καλά την κρίση του κορωνοϊού. Αυτό δεν συνέβη παντού.
– Δεν είμαι ειδικός, αλλά πιστεύω ότι η Ελλάδα και η Κύπρος προχώρησαν πολύ νωρίς σε lockdown, κάτι που έσωσε πολλές ζωές. Αντίθετα, με εξέπληξε το κακό μοντέλο που χρησιμοποίησε η βρετανική κυβέρνηση. Ηταν σαφές τόσο σε μένα όσο και σε πολλούς άλλους «επιδημιολόγους του καναπέ» ότι το βρετανικό μοντέλο δεν συμβάδιζε με τα δεδομένα και ότι ο χρόνος διπλασιασμού των κρουσμάτων ήταν περίπου τρεις ημέρες. Το Ηνωμένο Βασίλειο θα έπρεπε να έχει επιβάλει lockdown πολύ νωρίτερα. Δεν υπάρχει δικαιολογία γι’ αυτό που έγινε, τα στοιχεία ήταν πολύ σαφή.
– Πώς αντιλαμβάνεστε την τρέχουσα κατάσταση στην Ελλάδα; Ποιο θα μπορούσε να είναι το μέλλον της χώρας;
– Kαι πάλι, δεν είμαι ειδικός. Φοβάμαι (και πραγματικά ελπίζω να κάνω λάθος) ότι η τουριστική βιομηχανία θα πληγεί σκληρά για πολλά χρόνια. Η υποστήριξη της υψηλής τεχνολογίας στην οικονομία πρέπει να αποτελεί βασική προτεραιότητα. Οσον αφορά τον τουρισμό, το πιο αποτελεσματικό θα ήταν ίσως ο κλάδος να επικεντρωθεί σε έναν μόνο στόχο: μικρότερο όγκο τουριστών, υψηλότερη ποιότητα.
Σύμφωνα με τον κ. Ευσταθίου, η Ελλάδα πρέπει να επενδύσει σοβαρά στην επιστήμη, εάν θέλει να κρατήσει τα «μυαλά» στη χώρα και να δώσει αναπτυξιακή ώθηση στην οικονομία της. «Οι κυβερνήσεις δεν πρέπει να αποφεύγουν να χρηματοδοτούν προγράμματα δημιουργίας θέσεων εργασίας για νέους. Η Ελλάδα πρέπει να δημιουργήσει ευκαιρίες», καταλήγει.
Οι μαύρες τρύπες

«Το σύμπαν είναι πολύ πιο έξυπνο από εμάς. Παρατηρούμε απίστευτα φαινόμενα, π.χ., όλοι οι μεγάλοι γαλαξίες έχουν υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες στο κέντρο τους. Μερικοί έχουν δισεκατομμύρια φορές τη μάζα του Ηλίου. Ενα ποσοστό της μάζας τους μετατρέπεται σε μαύρη τρύπα, για λόγους που δεν κατανοούμε πλήρως. Υπάρχουν πολλά άλλα περίεργα φαινόμενα, την ύπαρξη των οποίων ελάχιστοι άνθρωποι θα μπορούσαν να υποπτευθούν. Το σύμπαν είναι γεμάτο εκπλήξεις και αυτό μας γεμίζει ταπεινότητα. Με την επιστήμη μπορούμε να κατανοήσουμε τον κόσμο γύρω μας. Απομένει αρκετός χώρος για τη θρησκεία και τη φιλοσοφία, που προσπαθούν να απαντήσουν στα “γιατί”. Είμαι ικανοποιημένος που παραμένω στον χώρο της επιστήμης προσπαθώντας να απαντήσω στα “πώς”».
https://physicsgg.me/2020/08/09/%cf%84%ce%bf-%cf%83%cf%8d%ce%bc%cf%80%ce%b1%ce%bd-%ce%bc%ce%b1%cf%82-%ce%b4%ce%b5%ce%bd-%ce%b5%ce%af%ce%bd%ce%b1%ce%b9-%cf%84%ce%bf-%ce%bc%cf%8c%ce%bd%ce%bf/



messier.jpg
 Περιγραφή:
 Μέγεθος αρχείου:  40.15 KB
 Διαβάστηκε:  5 φορές

messier.jpg



_________________
Ο πλανήτης μας ειναι το λίκνο της ανθρωπότητας.Αλλα κανείς δεν περνάει ολη του τη ζωή στο λίκνο.
Κονσταντίν Εντουάρντοβιτς Τσιολκόφσκι.
Επιστροφή στην κορυφή
View user's profile 
Δροσος ΓεωργιοςOffline
Εξωγήινος
Άβαταρ

Ένταξη: 22 Οκτ 2007
Σύνολο δημοσιεύσεων: 8731
Τόπος: Αθήνα-Ηλιούπολη
Φύλο: Ανδρας
ΔημοσίευσηΔημοσιεύθηκε: 14/09/2020, ημέρα Δευτέρα και ώρα 9:35    Θέμα δημοσίευσης: Απάντηση με παράθεση αυτού του μηνύματος

Η NASA ανοίγει τον κρυμμένο θησαυρό εικόνων του σύμπαντος. Cheesy Grin
Στο βίντεο που ακολουθεί βλέπουμε μια νέα συλλογή εικόνων που απεικονίζουν την προσέγγιση «πολλών μηκών κύματος» στην αστρονομία, που μας βοηθά να κατανοήσουμε πληρέστερα το σύμπαν μας.
Κάθε φωτογραφία αυτής της συλλογής συνίσταται από πολλά μήκη κύματος, από τις ακτίνες Χ που βλέπει το διαστημικό τηλεσκόπιο της NASA Chandra, και άλλα μήκη κύματος από τις ακτίνες γ μέχρι τα ραδιοκύματα που ανιχνεύουν διάφορα τηλεσκόπια:
https://www.youtube.com/watch?v=SRaeVBgE3dQ&feature=emb_logo
https://physicsgg.me/2020/09/10/%ce%b7-nasa-%ce%b1%ce%bd%ce%bf%ce%af%ce%b3%ce%b5%ce%b9-%cf%84%ce%bf%ce%bd-%ce%ba%cf%81%cf%85%ce%bc%ce%bc%ce%ad%ce%bd%ce%bf-%ce%b8%ce%b7%cf%83%ce%b1%cf%85%cf%81%cf%8c-%ce%b5%ce%b9%ce%ba%cf%8c%ce%bd/



chandra1.jpg
 Περιγραφή:
 Μέγεθος αρχείου:  461.89 KB
 Διαβάστηκε:  3 φορές

chandra1.jpg



_________________
Ο πλανήτης μας ειναι το λίκνο της ανθρωπότητας.Αλλα κανείς δεν περνάει ολη του τη ζωή στο λίκνο.
Κονσταντίν Εντουάρντοβιτς Τσιολκόφσκι.
Επιστροφή στην κορυφή
View user's profile 
Δροσος ΓεωργιοςOffline
Εξωγήινος
Άβαταρ

Ένταξη: 22 Οκτ 2007
Σύνολο δημοσιεύσεων: 8731
Τόπος: Αθήνα-Ηλιούπολη
Φύλο: Ανδρας
ΔημοσίευσηΔημοσιεύθηκε: 15/09/2020, ημέρα Τρίτη και ώρα 8:51    Θέμα δημοσίευσης: Απάντηση με παράθεση αυτού του μηνύματος

Το ισχυρότερο μαγνητικό πεδίο που έχει εντοπιστεί ποτέ στο σύμπαν. Cheesy Grin
Το ισχυρότερο μαγνητικό πεδίο που έχει παρατηρηθεί ποτέ στο σύμπαν εντόπισαν αστρονόμοι, με βάση παρατηρήσεις της κινεζικής αποστολής Insight-HXMT.
Όπως ανακοινώθηκε από την Κινεζική Ακαδημία Επιστημών, οι αστρονόμοι πραγματοποίησαν εκτενείς παρατηρήσεις του πάλσαρ GRO J1008-57 και ανακάλυψαν ένα μαγνητικό πεδίο περίπου ενός δισεκατομμυρίων Tesla στην επιφάνεια ενός αστέρα νετρονίων. Πρόκειται για το ισχυρότερο – μακράν- μαγνητικό πεδίο που έχει επιβεβαιωμένα εντοπιστεί στο σύμπαν.
Η σχετική έρευνα πραγματοποιήθηκε από επιστήμονες του Ινστιτούτου Φυσικής Υψηλής Ενέργειας (ΙΗΕΡ) της Κινεζικής Ακαδημίας Επιστημών και του Eberhard Karls Universität Tübingen στη Γερμανία, και δημοσιεύτηκε στο The Astrophysical Journal Letters.
Οι επιστήμονες μελέτησαν το πάλσαρ ακτίνων Χ GRO J1008-57 που είχε εντοπιστεί από το Insight-HXMT κατά την έκλαμψή του τον Αύγουστο του 2017. Ως αποτέλεσμα, ανακάλυψαν ένα CRSF (cyclotron resonant scattering feature) με μαγνητικό πεδίο που, βάσει θεωρητικών υπολογισμών, φτάνει το ένα δισεκατομμύρια Tesla- δηλαδή δεκάδες εκατομμύρια φορές μεγαλύτερο από ό,τι μπορεί να παραχθεί στα γήινα εργαστήρια.
Οι αστέρες νετρονίων έχουν τα ισχυρότερα μαγνητικά πεδία στο σύμπαν. Οι δυαδικοί αστέρες νετρονίων ακτίνων Χ είναι συστήματα που αποτελούνται από ένα αστέρα νετρονίων και ένα κανονικό άστρο- «σύντροφο». Ο αστέρας νετρονίων συσσωρεύει ύλη και σχηματίζει έναν περιτριγυρίζοντα δίσκο συσσώρευσης. Αν το μαγνητικό πεδίο είναι ισχυρό, η συσσωρευθείσα ύλη διοχετεύεται μέσω μαγνητικών γραμμών στην επιφάνεια του αστέρα νετρονίων, με αποτέλεσμα ακτινοβολία Χ. Ως αποτέλεσμα, αυτές οι πηγές αποκαλούνται πάλσαρ. Προηγούμενες μελέτες έχουν δείξει πως ένα ιδιαίτερο χαρακτηριστικό (CSRF) συναντάται κάποιες φορές στα φάσματα των πάλσαρ ακτίνων Χ. Το χαρακτηριστικό αυτό λειτουργεί ως ένδειξη/ τρόπο μέτρησης για το μαγνητικό πεδίο κοντά στην επιφάνεια του αστέρα νετρονίων.
https://www.scoop.it/topic/physicists-and-physics/p/4120777348/2020/09/14/-



epistimones-ereuna.jpg
 Περιγραφή:
 Μέγεθος αρχείου:  49.28 KB
 Διαβάστηκε:  3 φορές

epistimones-ereuna.jpg



ngc.png
 Περιγραφή:
 Μέγεθος αρχείου:  2.16 MB
 Διαβάστηκε:  2 φορές

ngc.png




Έχει επεξεργασθεί από τον/την Δροσος Γεωργιος στις 19/10/2020, ημέρα Δευτέρα και ώρα 9:10, 1 φορά
Επιστροφή στην κορυφή
View user's profile 
Δροσος ΓεωργιοςOffline
Εξωγήινος
Άβαταρ

Ένταξη: 22 Οκτ 2007
Σύνολο δημοσιεύσεων: 8731
Τόπος: Αθήνα-Ηλιούπολη
Φύλο: Ανδρας
ΔημοσίευσηΔημοσιεύθηκε: 19/10/2020, ημέρα Δευτέρα και ώρα 9:01    Θέμα δημοσίευσης: Απάντηση με παράθεση αυτού του μηνύματος

Υπάρχουν κοσμικές χορδές; Cheesy Grin
Tα δεδομένα του Παρατηρητηρίου ΝανοΧερτς Βαρυτικών Κυμάτων της Βόρειας Αμερικής (NANOGrav) μπορεί να περιέχουν ενδείξεις ύπαρξης κοσμικών χορδών.
Στην δημοσίευση με τίτλο «Has NANOGrav found first evidence for cosmic strings?»,
https://arxiv.org/abs/2009.06607
εξετάζεται η πιθανότητα τα δεδομένα του πειράματος NANOGrav να περιέχουν βαρυτικό σήμα σε συχνότητες nano-Hertz που προκαλείται από κοσμικές χορδές που δημιουργήθηκαν στις πρώτες στιγμές της δημιουργίας του σύμπαντος.
Οι ερευνητές Simone Blasi, Vedran Brdar, και Kai Schmitz υποστηρίζουν ότι μια στοχαστική διαδικασία που παρατηρήθηκε στα δεδομένα 12,5 ετών του NANOGrav θα μπορούσε να οφείλεται σε βαρυτικά κύματα που παρήγαγε ένα δίκτυο κοσμικών χορδών. Οι κοσμικές χορδές είναι σαν τις χορδές που συνθέτουν τα στοιχειώδη σωματίδια αλλά τεντωμένες σε «κοσμικά μήκη» – και περιγράφονται με τα ίδια μαθηματικά των στοιχειωδών χορδών. Οι κινήσεις αυτών των τεραστίων διαστάσεων χορδών θα μπορούσαν να δημιουργήσουν βαρυτικά κύματα ανιχνεύσιμα στη Γη. Οι Blasi et al ισχυρίζονται πως είναι δυνατή η εκτίμηση των βασικών χαρακτηριστικών των κοσμικών χορδών μέσα από τα δεδομένα του πειράματος του NANOGrav, εφόσον αυτά περιέχουν βαρυτικά σήματα που οφείλονται στις κοσμικές χορδές.
Πριν από 20 χρόνια είχε ο προταθεί η μοναδική πιθανή παρατήρηση κοσμικής χορδής που έφερε το όνομα CSL-1, αλλά αργότερα αποδείχθηκε πως επρόκειτο λάθος ερμηνεία. Τώρα βλέπουμε για άλλη μια φορά ότι πειραματικά δεδομένα θα μπορούσαν να υποστηρίξουν την θεωρία των χορδών, κάτι βέβαια που θα κάνει έξαλλους τους αρνητές της – οι οποίοι υποστηρίζουν ότι δεν πρόκειται απλά για μια λάθος θεωρία, αλλά … not even wrong.
https://physicsgg.me/2020/09/24/%cf%85%cf%80%ce%ac%cf%81%cf%87%ce%bf%cf%85%ce%bd-%ce%ba%ce%bf%cf%83%ce%bc%ce%b9%ce%ba%ce%ad%cf%82-%cf%87%ce%bf%cf%81%ce%b4%ce%ad%cf%82/



cosmic-strings2_0.jpg
 Περιγραφή:
 Μέγεθος αρχείου:  341.26 KB
 Διαβάστηκε:  3 φορές

cosmic-strings2_0.jpg



_________________
Ο πλανήτης μας ειναι το λίκνο της ανθρωπότητας.Αλλα κανείς δεν περνάει ολη του τη ζωή στο λίκνο.
Κονσταντίν Εντουάρντοβιτς Τσιολκόφσκι.
Επιστροφή στην κορυφή
View user's profile 
Δροσος ΓεωργιοςOffline
Εξωγήινος
Άβαταρ

Ένταξη: 22 Οκτ 2007
Σύνολο δημοσιεύσεων: 8731
Τόπος: Αθήνα-Ηλιούπολη
Φύλο: Ανδρας
ΔημοσίευσηΔημοσιεύθηκε: 19/10/2020, ημέρα Δευτέρα και ώρα 9:03    Θέμα δημοσίευσης: Απάντηση με παράθεση αυτού του μηνύματος

Επιστήμονες υπολόγισαν τη συνολική ποσότητα ύλης στο σύμπαν. Cheesy Grin
Η ακριβής μέτρηση της συνολικής ποσότητας ύλης στο σύμπαν αποτελούσε ανέκαθεν έναν από τους κορυφαίους στόχους της κοσμολογίας- και επιστήμονες στο University of California, Riverside, κατάφεραν να κάνουν ακριβώς αυτό.
Σε σχετική έρευνα που δημοσιεύτηκε στο Astrophysical Journal οι επιστήμονες διαπιστώνουν πως η ύλη αποτελεί το 31% του συνόλου της ύλης και ενέργειας στο σύμπαν μας, με το υπόλοιπο να αποτελείται από σκοτεινή ενέργεια. Όπως είπε ο Μοχάμεντ Αμπντουλάχ, τελειόφοιτος του UCR Department of Physics and Astronomy και πρώτος συντάκτης της έρευνας, εάν όλη η ύλη του σύμπαντος ήταν κατανεμημένη ισόποσα στο διάστημα, θα αντιστοιχούσε σε μια μέση πυκνότητα μάζας αντίστοιχη σε έξι άτομα υδρογόνου ανά κυβικό μέτρο. «Ωστόσο, εφόσον γνωρίζουμε ότι το 80% της ύλης είναι στην πραγματικότητα σκοτεινή ύλη, το μεγαλύτερο μέρος αυτής της ύλης αποτελείται όχι από άτομα υδρογόνου, αλλά από ένα είδος ύλης που οι κοσμολόγοι δεν κατανοούν ακόμα».
Όπως εξήγησε, μια δοκιμασμένη τεχνική για να διαπιστωθεί η συνολική ποσότητα ύλης στο σύμπαν είναι η σύγκριση του παρατηρηθέντος αριθμού και μάζας συμπλεγμάτων γαλαξιών ανά μονάδα με προβλέψεις από αριθμητικές προσομοιώσεις. Επειδή τα σημερινά συμπλέγματα γαλαξιών έχουν σχηματιστεί από ύλη που κατέρρευσε μέσα σε δισεκατομμύρια χρόνια, κάτω από την ίδια της τη βαρύτητα, ο αριθμός των συμπλεγμάτων που παρατηρούνται σήμερα είναι πολύ «ευαίσθητος» σε κοσμολογικές συνθήκες- και ειδικότερα η συνολική ποσότητα ύλης.
«Υψηλότερο ποσοστό ύλης θα είχε ως αποτέλεσμα περισσότερα συμπλέγματα» είπε ο Αμπντουλάχ. «Η πρόκληση για την ομάδα μας ήταν να μετρήσει τον αριθμό των συμπλεγμάτων και μετά να βρει ποια απάντηση ήταν η σωστή. Αλλά είναι δύσκολο να μετρήσουμε τη μάζα οποιουδήποτε συμπλέγματος με ακρίβεια, επειδή η περισσότερη ύλη είναι σκοτεινή, οπότε δεν μπορούμε να τη δούμε με τηλεσκόπια».
Για τον σκοπό αυτό οι ερευνητές ανέπτυξαν ένα ειδικό εργαλείο, το «GalWeight», και το χρησιμοποίησαν σε παρατηρήσεις από το Sloan Digital Sky Survey (SDSS) για τη δημιουργία του GalWCat19- ενός δημόσια διαθέσιμου καταλόγου συμπλεγμάτων γαλαξιών. Εν τέλει σύγκριναν τον αριθμό των συμπλεγμάτων στον κατάλογο με προσομοιώσεις για να συμπεράνουν τη συνολική ποσότητα ύλης στο σύμπαν.
Συγκρίνοντας τις μετρήσεις με αυτές άλλων ομάδων, που χρησιμοποιούσαν διαφορετικές τεχνικές, η ομάδα του UCR ήταν σε θέση να υπολογίσει την καλύτερη συνδυαστική τιμή, καταλήγοντας στο συμπέρασμα πως η ύλη αποτελεί το 31.5±1.3% της συνολικής ποσότητας ύλης και ενέργειας στο σύμπαν.
https://physicsgg.me/2020/09/30/%ce%b5%cf%80%ce%b9%cf%83%cf%84%ce%ae%ce%bc%ce%bf%ce%bd%ce%b5%cf%82-%cf%85%cf%80%ce%bf%ce%bb%cf%8c%ce%b3%ce%b9%cf%83%ce%b1%ce%bd-%cf%84%ce%b7-%cf%83%cf%85%ce%bd%ce%bf%ce%bb%ce%b9%ce%ba%ce%ae-%cf%80/



universe-matter.png
 Περιγραφή:
 Μέγεθος αρχείου:  247.63 KB
 Διαβάστηκε:  2 φορές

universe-matter.png



_________________
Ο πλανήτης μας ειναι το λίκνο της ανθρωπότητας.Αλλα κανείς δεν περνάει ολη του τη ζωή στο λίκνο.
Κονσταντίν Εντουάρντοβιτς Τσιολκόφσκι.
Επιστροφή στην κορυφή
View user's profile 
Δροσος ΓεωργιοςOffline
Εξωγήινος
Άβαταρ

Ένταξη: 22 Οκτ 2007
Σύνολο δημοσιεύσεων: 8731
Τόπος: Αθήνα-Ηλιούπολη
Φύλο: Ανδρας
ΔημοσίευσηΔημοσιεύθηκε: 19/10/2020, ημέρα Δευτέρα και ώρα 9:06    Θέμα δημοσίευσης: Απάντηση με παράθεση αυτού του μηνύματος

Οι «κυνηγοί» των βαρυτικών κυμάτων. Cheesy Grin
Η πρώτη ελληνική πανεπιστημιακή ομάδα που συμμετέχει στο πείραμα Virgo και στην αποστολή LISA.
Για πολλούς η απονομή του Νομπέλ Φυσικής του 2020 συμβολίζει το κλείσιμο ενός κύκλου, όσο παράδοξο και αν ακούγεται αυτό όταν μιλάμε για τις μαύρες τρύπες που περισσότερο «ανοίγουν» παρά «κλείνουν». Κι όμως, φέτος, όπως είπε και ο επικεφαλής της επιτροπής του βραβείου, «γιορτάζει ένα από τα πιο εξωτικά σώματα του σύμπαντος».
Με το διάσημο βραβείο τιμήθηκαν εξ ημισείας ο σερ Ρότζερ Πενρόουζ, που απέδειξε μαθηματικά την ύπαρξή τους, και οι ερευνητές Ράινχαρτ Γκέντσελ και Αντρια Γκεζ, που προσκόμισαν τις πρώτες αποδείξεις για την ύπαρξη των μελανών οπών. Η επιτροπή της ακαδημίας τίμησε το πείραμα και μετά τη θεωρία. Το 2017 μοιράστηκαν το Νομπέλ Φυσικής οι Ράινερ Βάις, Μπάρι Μπάρις και Κιπ Θορν για την προσφορά τους στην παρατήρηση των βαρυτικών κυμάτων, ενώ φέτος τιμήθηκε ο θεωρητικός τους, κλείνοντας τον κύκλο.
Θα λέγαμε ότι διανύουμε μια περίοδο που οι μαύρες τρύπες και η εξερεύνησή τους είναι στο προσκήνιο, σε πολλά επίπεδα: Οι ανιχνευτές Virgo και Ligo εντοπίζουν νέα βαρυτικά κύματα, πέρυσι δημοσιεύτηκε η πρώτη φωτογραφία μιας μαύρης τρύπας ενός μακρινού γαλαξία από το πείραμα Event Horizon Telescope και ίσως του χρόνου φωτογραφηθεί και η μελανή οπή του δικού μας γαλαξία, ενώ το μυστήριο που ακόμη καλύπτει τον τρόπο λειτουργίας τους κάνει τη φαντασία συγγραφέων και σεναριογράφων να οργιάζει.
Ποιος μπορεί να ξεχάσει την πιο ποπ στιγμή τους, όταν πρωταγωνιστούσαν στην ταινία «Interstellar» του Κρίστοφερ Νόλαν.
Η φετινή βράβευση των εξωτικών σωμάτων έφερε χαμόγελα σε επαγγελματίες και ερασιτέχνες που μελετούν τα μυστηριώδη αντικείμενα, αλλά και σε μια ολιγομελή επιστημονική ομάδα του Αριστοτελείου Πανεπιστημίου Θεσσαλονίκης. «Ο Πενρόουζ μάς έδειξε πώς φθάνεις από ένα άστρο σε μια μαύρη τρύπα και έδωσε το πρώτο κίνητρο για να προχωρήσει η κατασκευή των ανιχνευτών βαρυτικών κυμάτων. Τα πράγματα είναι αλληλένδετα», μας λέει ο καθηγητής Σχετικότητας του Τμήματος Φυσικής του ΑΠΘ Νίκος Στεργιούλας.
Τα μέλη
Ο Νίκος Στεργιούλας και η ομάδα του έχουν έναν παραπάνω λόγο να επιχαίρουν, καθώς από το φετινό καλοκαίρι παρακολουθούν από πολύ κοντά τον χορό των μελανών οπών πάνω στη συμπαντική σκηνή. Με επτά μέλη από το πανεπιστήμιο της Θεσσαλονίκης –τους καθηγητές Ν. Στεργιούλα, Γιώργο Παππά, Αναστάσιο Τέφα, τους υποψήφιους διδάκτορες Π. Ιωσήφ, Π. Νούση, Ν. Φλωρόπουλο και τον μεταδιδακτορικό ερευνητή Ν. Πασσαλή– και τον καθηγητή Φυσικής του ΕΚΠΑ Θεοχάρη Αποστολάτο, η ομάδα αποτελεί τη νεότερη προσθήκη και την πρώτη ελληνική πανεπιστημιακή συμμετοχή που έγινε δεκτή στη μεγάλη ευρωπαϊκή οικογένεια του ανιχνευτή βαρυτικών κυμάτων Virgo.
Συναντάμε τον κ. Στεργιούλα στο γραφείο του, στο Αστεροσκοπείο του Αριστοτελείου Πανεπιστημίου Θεσσαλονίκης, ένα κτίριο του 1957 από τον αρχιτέκτονα Πάτροκλο Καραντινό που ξεχωρίζει στην πανεπιστημιούπολη για τη διπλή σειρά κάθετων πτερυγίων ηλιοπροστασίας που έχει στη δυτική του όψη και τον θόλο του με διάμετρο έξι μέτρων. Από αυτό το μικρό κτίριο και –λόγω κορωνοϊού– από αρκετά ακόμη απομακρυσμένα σημεία, η ομάδα του ΑΠΘ θα ξεκινήσει να αναλύει δεδομένα με την ελπίδα να εντοπίσει το επόμενο μεγάλο κύμα.
«Εχουμε εξειδίκευση στην πρόβλεψη και ανάλυση παρατηρήσεων των αστέρων νετρονίου. Οταν συγχωνεύονται δύο αστέρες νετρονίου, μπορούμε να αναλύσουμε τις παρατηρήσεις αυτές με σκοπό να καταλάβουμε τι είναι αυτό που βρίσκεται στο κέντρο αυτών των αστέρων. Ενα από τα άλυτα μυστήρια του σύμπαντος είναι πώς συμπεριφέρεται η ύλη στο κέντρο αυτών των αστέρων και μέχρι να το καταλάβουμε δεν θα υπάρξει πρόοδος στη θεωρητική φυσική υψηλών ενεργειών», μας λέει ο κ. Στεργιούλας, ενώ με την άκρη του ματιού του παρακολουθεί την οθόνη του υπολογιστή του με τους φοιτητές που δίνουν τις εξετάσεις του εξαμήνου από απόσταση.
Στις αρχές Σεπτεμβρίου οι επιστήμονες στους δύο ανιχνευτές, Ligo και Virgo, που λειτουργούν σε Αμερική και Ευρώπη, ανακοίνωσαν τη σύγκρουση και συγχώνευση δύο μαύρων τρυπών, των πιο μακρινών και με τη μεγαλύτερη μάζα που έχουν ανακαλυφθεί μέχρι σήμερα μέσω των βαρυτικών κυμάτων. «Οι παρατηρήσεις που ανακοινώθηκαν είχαν γίνει πριν μπούμε εμείς στο πείραμα. Δεν συμμετείχαμε εμείς, αλλά όντας μέσα στο Virgo παρακολουθούσαμε την προετοιμασία για την ανακοίνωση και για πρώτη φορά συμμετείχαμε στη χαρά μιας τόσο μεγάλης ανακάλυψης», μας λέει ο καθηγητής.
Στο κοντινό μέλλον, εξηγεί, όταν οι ανιχνευτές εξελιχθούν κι άλλο και βελτιωθεί ακόμη περισσότερο η ευαισθησία τους, θα ανιχνεύονται δεκάδες συγκρούσεις αστέρων νετρονίων και ίσως κάποιες από αυτές θα μπορέσουμε να τις δούμε «ζωντανά», δισεκατομμύρια έτη φωτός μακριά. «Σε 3 ή 4 χρόνια θα παρατηρούμε τις συγκρούσεις και κάποιες από αυτές θα τις αξιοποιήσουμε για να δούμε τη στιγμή που θα γίνεται η συγχώνευση. Δηλαδή, πρώτα θα ανιχνεύουμε τα βαρυτικά κύματα στο Virgo / Ligo και ύστερα θα ειδοποιούμε τους αστρονόμους ότι επίκειται συγχώνευση για να τη δουν με την ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία».
Η μηχανική μάθηση
Η ανίχνευση των βαρυτικών κυμάτων, όμως, δεν είναι μόνο υπόθεση των φυσικών. «Μόλις οι ανιχνευτές ξεκινήσουν να λειτουργούν, κατακλύζονται από τεράστιες ποσότητες δεδομένων. Σε αυτόν τον “θόρυβο” που μπορεί να προκαλείται από το Διάστημα, τον φλοιό της Γης ή και τα ίδια τα μηχανήματα, ψάχνουμε να βρούμε ίχνη κυμάτων που ίσως είναι βαρυτικά», μας λέει ο αναπληρωτής καθηγητής στο Τμήμα Πληροφορικής του ΑΠΘ Αναστάσιος Τέφας, με ειδικότητα στη μηχανική μάθηση.
Σε μια διεπιστημονική συνεργασία ο κ. Τέφας, μαζί με διδακτορικούς ερευνητές από τον τομέα της Πληροφορικής, δουλεύει με τους συναδέλφους του από τον τομέα της Φυσικής δημιουργώντας αυτά που θα περιγράφαμε ως εργαλεία για έναν κοινό σκοπό. «Η δική μας δουλειά είναι να κατασκευάσουμε γρήγορους και αποδοτικούς αλγόριθμους που θα καταλαβαίνουν τα βαρυτικά κύματα. Για να γίνει αυτό, χρησιμοποιούμε τεχνικές μηχανικής μάθησης και λογισμικό που μαθαίνει να λύνει προβλήματα», συμπληρώνει ο καθηγητής και προσθέτει ότι η «βουτιά» στην καθαρή επιστήμη δεν είναι πάντα εύκολη υπόθεση.
«Στην Πληροφορική ασχολούμαστε κυρίως με εφαρμογές για τον πραγματικό κόσμο, ενώ τα βαρυτικά κύματα αφορούν τον κόσμο που μας περιβάλλει, εξίσου σημαντικά, αλλά που απαιτούν μια άλλη προσέγγιση. Αν πάντως καταφέρουμε να ανιχνεύσουμε γεγονότα στο Διάστημα αναλύοντας τεράστιες ποσότητες δεδομένων σε πραγματικό χρόνο, τότε ίσως το κάνουμε και στον πραγματικό κόσμο με δεδομένα π.χ. των χρηματαγορών».
Σε ένα άλλο επίπεδο, αυτό που αξίζει να παρατηρήσει κανείς σε αυτές τις επιστημονικές ομάδες είναι η διάθεση και η ανάγκη συνεργασίας. Τα μεγάλα προβλήματα της επιστήμης φαίνεται πως πια δεν μπορούν να λυθούν από μια ιδιοφυΐα αλλά από πολλά μυαλά μαζί, ενώ τα «κλειδιά» για την κατανόηση του κόσμου βρίσκονται κρυμμένα σε σειρές αριθμών και δεδομένων. «Εχουμε γίνει κομμάτι μιας παγκόσμιας ομάδας. Είναι αξιοσημείωτο πως τελικά οι άνθρωποι κατάφεραν να οργανωθούν διότι κατάλαβαν ότι δεν λύνεται κάτι μόνο του. Δεν είναι κάτι που το βρίσκεις συχνά στις επιστήμες», σημειώνει.
Τα επόμενα χρόνια θα βλέπουμε στα πέρατα του σύμπαντος
Με την ανίχνευση των βαρυτικών κυμάτων οι επιστήμονες συχνά λένε ότι «ακούνε» το σύμπαν. «Αν το σύμπαν είναι μια ζούγκλα, τα βαρυτικά κύματα είναι ο ήχος που κάνουν το νερό ή τα πουλιά», μας λέει ο μεταδιδακτορικός ερευνητής Νικόλαος Καρνέσης, ο οποίος ήρθε στο ΑΠΘ για δύο χρόνια από το Εργαστήριο Αστροφυσικής και Κοσμολογίας του Πανεπιστημίου του Παρισιού.
Ο κ. Καρνέσης θα δουλέψει με την ερευνητική ομάδα του κ. Στεργιούλα πάνω στην ανάλυση δεδομένων της διαστημικής αποστολής LISA (Laser Interferometer Space Antenna) που οργανώνει ο Ευρωπαϊκός Οργανισμός Διαστήματος για την ανίχνευση βαρυτικών κυμάτων με ανιχνευτές στο Διάστημα το 2034. «Το LISA είναι ένα όργανο που έχει πολλές ομοιότητες με τους ανιχνευτές που βρίσκονται στο έδαφος. Απλώς φανταστείτε αυτούς να τους πηγαίναμε στο Διάστημα για να αυξήσουμε την ευαισθησία τους σε πιο χαμηλές συχνότητες. Ετσι θα δούμε πιο βαριές μαύρες τρύπες να συγχωνεύονται και τις υπερμεγέθεις στα κέντρα των γαλαξιών. Με το LISA θα δούμε κάποιες πηγές βαρυτικών κυμάτων που θα τις πιάσει το Virgo έπειτα από εβδομάδες ή και χρόνια», μας λέει ο κ. Καρνέσης.
Αυτή τη στιγμή, μας εξηγούν οι δύο επιστήμονες, η ακρίβεια των οργάνων είναι ακόμη σχετικά χαμηλή. Υπάρχει ένα περιθώριο αβεβαιότητας των μετρήσεων που κυμαίνεται στο 30%, αλλά όσο βελτιώνεται η ευαισθησία των οργάνων το ποσοστό αυτό θα μειώνεται. «Με το LISA και τον διάδοχο του Virgo, το Einstein Telescope, έναν ανιχνευτή βαρυτικών κυμάτων τρίτης γενιάς, θα μπορέσουμε να δούμε κάθε συγχώνευση μελανών οπών μέχρι τα πέρατα του σύμπαντος, θα βλέπουμε τα πάντα», λέει ο κ. Στεργιούλας.
Τα επόμενα χρόνια, μας εξηγεί ο καθηγητής, έχοντας συσσωρεύσει πολλές ανιχνεύσεις κυμάτων και σε διαφορετικές αποστάσεις, οι επιστήμονες θα μπορούν να μετρήσουν καλύτερα τον ρυθμό διαστολής του σύμπαντος και να περιγράψουν με ακρίβεια την ιστορία του. Ισως τότε απαντηθούν τα ερωτήματα για τη μάζα στο κέντρο της μαύρης τρύπας, τον ορίζοντα γεγονότων, τη σκοτεινή ενέργεια. Ισως και όχι.
Στη μεγάλη επιστημονική οικογένεια που συνεργάζεται για την ανίχνευση των βαρυτικών κυμάτων, οι Ελληνες επιστήμονες που εργάζονται στα πανεπιστήμια και στα ερευνητικά κέντρα του εξωτερικού δεν λείπουν. Κάθε άλλο. Παραμένει, ωστόσο, σημαντικό το γεγονός ότι μέσα σε αυτή την οικογένεια υπάρχει η ομάδα ενός ελληνικού πανεπιστημίου. Τι έχει αλλάξει, λοιπόν, στο ΑΠΘ;
Τα μνημόνια
«Διαχρονικά υπάρχει μια σταθερή αύξηση της εξωστρέφειας στα ελληνικά ΑΕΙ», σχολιάζει ο κ. Στεργιούλας, «αλλά η συγκεκριμένη συνεργασία θα μπορούσε να είχε ξεκινήσει κάποια χρόνια νωρίτερα». Ο λόγος που δεν ξεκίνησε νωρίτερα, συνεχίζει ο καθηγητής, ήταν, όπως πολλά στην Ελλάδα, οικονομικός. «Χρειάζεται να έχεις έναν ελάχιστο αριθμό ατόμων για μια τέτοια συνεργασία και αυτός προέκυψε τα τελευταία δύο χρόνια, μετά το τέλος των μνημονίων, όταν άρχισαν ξανά να διορίζονται καθηγητές στα πανεπιστήμια. Η πρώτη θέση που εγκρίθηκε στο Τμήμα Φυσικής ήταν στο Αστεροσκοπείο, επειδή είχαμε υποστεί μεγάλη μείωση. Η θέση ήταν του κ. Παππά που δουλεύει στα βαρυτικά κύματα και αυτό, με την προσθήκη κι άλλων συναδέλφων, μας έδωσε τη δυνατότητα να εισέλθουμε σε αυτά τα προγράμματα», εξηγεί.
Το πόσο πολύ έμοιαζε με μαύρη τρύπα η δεκαετία της οικονομικής κρίσης φαίνεται από κάτι τέτοια παραδείγματα. Ρούφηξε το φως σε όλα τα επίπεδα. Ας ελπίσουμε να μην επαληθευτεί το «παράδοξο της πληροφορίας».
https://physicsgg.me/2020/10/11/%ce%bf%ce%b9-%ce%ba%cf%85%ce%bd%ce%b7%ce%b3%ce%bf%ce%af-%cf%84%cf%89%ce%bd-%ce%b2%ce%b1%cf%81%cf%85%cf%84%ce%b9%ce%ba%cf%8e%ce%bd-%ce%ba%cf%85%ce%bc%ce%ac%cf%84%cf%89%ce%bd/



ceb1cf80ceb8.png
 Περιγραφή:
 Μέγεθος αρχείου:  1.35 MB
 Διαβάστηκε:  2 φορές

ceb1cf80ceb8.png



_________________
Ο πλανήτης μας ειναι το λίκνο της ανθρωπότητας.Αλλα κανείς δεν περνάει ολη του τη ζωή στο λίκνο.
Κονσταντίν Εντουάρντοβιτς Τσιολκόφσκι.
Επιστροφή στην κορυφή
View user's profile 
Δροσος ΓεωργιοςOffline
Εξωγήινος
Άβαταρ

Ένταξη: 22 Οκτ 2007
Σύνολο δημοσιεύσεων: 8731
Τόπος: Αθήνα-Ηλιούπολη
Φύλο: Ανδρας
ΔημοσίευσηΔημοσιεύθηκε: 19/10/2020, ημέρα Δευτέρα και ώρα 9:12    Θέμα δημοσίευσης: Απάντηση με παράθεση αυτού του μηνύματος

Η επιτάχυνση του σύμπαντος. Cheesy Grin
Τον Φεβρουάριο του 2018 και επί ένα χρόνο η ερευνητική ομάδα του νομπελίστα Φυσικής Aνταμ Ρις μελετούσε μία ακόμη έκρηξη σουπερνόβα τύπου Ια, η οποία παρατηρήθηκε στον γαλαξία NGC 2525 που βρίσκεται σε απόσταση 70 εκατομμυρίων ετών φωτός προς την κατεύθυνση του αστερισμού της Πρύμνης. Στα τέλη του περασμένου μήνα η ομάδα του Ρις έδωσε στη δημοσιότητα τα αποτελέσματα της έρευνάς της και μία εξαιρετική αλληλουχία φωτογραφιών που παρουσιάζει την εξέλιξη της φωτεινότητας της σουπερνόβα, η οποία στο μέγιστό της έφτασε να είναι πέντε δισεκατομμύρια φορές λαμπρότερη από τον Ηλιο. Η έρευνα της ομάδας του Ρις προσπαθεί να μελετήσει με μεγαλύτερη ακρίβεια τη συμπεριφορά των σουπερνόβα αυτού του τύπου κι εξ αυτού να βγάλει καλύτερα συμπεράσματα για την ύπαρξη της σκοτεινής ενέργειας που κάνει το σύμπαν να διαστέλλεται επιταχυνόμενο εδώ και δισεκατομμύρια χρόνια, αν και μέχρι τα μέσα της δεκαετίας του 1990, θεωρούσαμε ότι με την πάροδο του χρόνου η διαστολή του σύμπαντος θα έπρεπε να ελαττωνόταν λόγω της βαρύτητας.
Την εποχή εκείνη δύο ερευνητικές ομάδες, το Supernova Cosmology Project με επικεφαλής τον Σολ Περλμάτερ και η High-Z Supernova Search Team με τους Μπράιαν Σμιτ και Aνταμ Ρις, στην προσπάθειά τους να υπολογίσουν τον ρυθμό της ελάττωσης της διαστολής μελετούσαν ένα ιδιαίτερο είδος αστρικών εκρήξεων σουπερνόβα «Τύπου Ια» σε απόμακρους γαλαξίες. Η μελέτη αυτή μας βοηθάει στη μέτρηση των πιο απόμακρων αστρονομικών αποστάσεων, γιατί οι εκρήξεις αυτές εκπέμπουν περισσότερη ενέργεια απ’ ό,τι δισεκατομμύρια άστρα. Εχουν μάλιστα μελετηθεί με τόσο μεγάλη προσοχή, ώστε να είμαστε σήμερα αρκετά βέβαιοι για το απόλυτο μέγεθος της φωτεινότητας που έχουν. Οταν λοιπόν βρίσκουμε τέτοιου είδους εκρήξεις σε απόμακρους γαλαξίες, μπορούμε να μετρήσουμε το φαινόμενο μέγεθός τους και, συγκρίνοντάς το με το απόλυτο μέγεθος του είδους τους, να υπολογίσουμε και την απόστασή τους από εμάς.
Σε γενικές γραμμές οι σουπερνόβα «Τύπου Ια» αφορούν άσπρους νάνους σε διπλά ή πολλαπλά συστήματα άστρων, οι οποίοι απορροφούν υλικά από κάποιον συνοδό τους με αποτέλεσμα να υπερβούν το όριο ισορροπίας τους, το οποίο είναι περίπου 1,4 ηλιακές μάζες. Φανταστείτε δηλαδή δύο άστρα σε κοντινή τροχιά, εκ των οποίων το ένα έχει μετατραπεί σε άσπρο νάνο. Με την πάροδο εκατομμυρίων χρόνων οι τροχιές τους θα μικραίνουν όλο και περισσότερο φέρνοντας τα δύο άστρα πιο κοντά. Στο μεταξύ όμως ο συνοδός του άσπρου νάνου συνεχίζει να εξελίσσεται κανονικά και κάποτε θα φτάσει στο στάδιο να μετατραπεί σε κόκκινο γίγαντα. Τότε η βαρυτική δύναμη του άσπρου νάνου θα αρχίσει να έλκει τα εξωτερικά στρώματα του κόκκινου γίγαντα, σχηματίζοντας έτσι γύρω από τον νάνο ένα δίσκο υλικών προσαύξησης, όπως ονομάζεται. Σιγά σιγά τα υλικά του δίσκου αυτού έλκονται από τον νάνο και προστίθενται στη μάζα του.
Ετσι, η μάζα του άσπρου νάνου αυξάνεται σταδιακά και όταν ο πυρήνας του υπερβεί τις 1,4 ηλιακές μάζες, ο άσπρος νάνος καταρρέει απότομα, υπερθερμαίνοντας το εσωτερικό του στους 10 δισεκατομμύρια βαθμούς Κελσίου, με αποτέλεσμα την έκρηξή του. Τα υλικά που διασκορπίζονται στο Διάστημα με ταχύτητα 20.000 χιλιομέτρων το δευτερόλεπτο εμπλουτίζουν τον διαστρικό χώρο με νεοσχηματισμένα βαρέα χημικά στοιχεία. Οι απόμακρες αυτές αστρικές εκρήξεις σουπερνόβα χρησιμεύουν ως «μονάδες αναφοράς» και ενός είδους κλίμακα αποστάσεων. Ο εντοπισμός των αποστάσεων αυτών μας πληροφορεί ποιος είναι ο ρυθμός της διαστολής του σύμπαντος σε διαφορετικές χρονικές περιόδους της ιστορίας του, κι έτσι οι μελέτες αυτές μας δίνουν τη δυνατότητα να υπολογίσουμε κατά πόσον ο ρυθμός της διαστολής αυτής ελαττώνεται ή επιταχύνεται με το πέρασμα του χρόνου.
Στα μέσα της δεκαετίας του 1990 λοιπόν, οι δύο ανεξάρτητες πολυεθνικές ομάδες ερευνητών που αναφέραμε πιο πάνω, στα τρία χρόνια παρατηρήσεων που έκαναν βρήκαν μόνο 42 σουπερνόβα, επειδή τέτοιοι αστέρες εκρήγνυνται μόνο μία φορά κάθε 100 χρόνια μέσα σε ένα γαλαξία. Και άπαξ και συνέλεξαν τα δεδομένα, έκαναν μια επαναστατική ανακάλυψη η οποία έχει έκτοτε επιβεβαιωθεί επανειλημμένως: ότι δηλαδή η διαστολή του σύμπαντος αντί να ελαττώνεται, όπως νομίζαμε, έχει αρχίσει αντίθετα να επιταχύνεται από τότε που το σύμπαν είχε το ήμισυ περίπου της ηλικίας που έχει σήμερα.
Για αυτό όλο και πιο πολλοί κοσμολόγοι αντιμετωπίζουν σήμερα την επιτάχυνση αυτή σαν ένα απωθητικό είδος «αντιβαρύτητας», που είναι συνδεδεμένη με την ενεργειακή πυκνότητα του κενού. Της έχουν μάλιστα δώσει κι ένα ιδιαίτερα ευφάνταστο όνομα αποκαλώντας τη «σκοτεινή ενέργεια», η οποία αποτελεί σήμερα το 69% της υλο-ενέργειας που απαιτείται για να γίνει το σύμπαν επίπεδο όπως παρατηρείται ότι είναι.
https://physicsgg.me/2020/10/12/%ce%b7-%ce%b5%cf%80%ce%b9%cf%84%ce%ac%cf%87%cf%85%ce%bd%cf%83%ce%b7-%cf%84%ce%bf%cf%85-%cf%83%cf%8d%ce%bc%cf%80%ce%b1%ce%bd%cf%84%ce%bf%cf%82/



ngc.png
 Περιγραφή:
 Μέγεθος αρχείου:  2.16 MB
 Διαβάστηκε:  2 φορές

ngc.png



_________________
Ο πλανήτης μας ειναι το λίκνο της ανθρωπότητας.Αλλα κανείς δεν περνάει ολη του τη ζωή στο λίκνο.
Κονσταντίν Εντουάρντοβιτς Τσιολκόφσκι.
Επιστροφή στην κορυφή
View user's profile 
Δροσος ΓεωργιοςOffline
Εξωγήινος
Άβαταρ

Ένταξη: 22 Οκτ 2007
Σύνολο δημοσιεύσεων: 8731
Τόπος: Αθήνα-Ηλιούπολη
Φύλο: Ανδρας
ΔημοσίευσηΔημοσιεύθηκε: 22/10/2020, ημέρα Πέμπτη και ώρα 7:37    Θέμα δημοσίευσης: Απάντηση με παράθεση αυτού του μηνύματος

Το πρώτο μικροδευτερόλεπτο. Cheesy Grin
Στα έγκατα της Γης, οι ερευνητές του αμερικανικού εργαστηρίου σωματιδιακής φυσικής του Μπρουκχέβεν της Νέας Υόρκης, πριν από μερικά χρόνια πέτυχαν να δημιουργήσουν στιγμιαία την θερμοκρασία που επικρατούσε στη διάρκεια των πρώτων μικροδευτερολέπτων της γέννησης του Σύμπαντος. Η μελέτη των δεδομένων του πειράματος μάς αποκάλυψε ότι κάτι λείπει από τα μοντέλα που έχουμε διαμορφώσει για την εξέλιξη του Σύμπαντος και για τα στοιχειώδη σωματίδια και τις αλληλεπιδράσεις τους και ότι κάτι πολύ σημαντικό μας διαφεύγει στην προσπάθειά μας να συμπληρώσουμε τα κενά που έχουμε.
Το πείραμα που έγινε τότε αφορούσε την μελέτη της ισχυρής πυρηνικής δύναμης, μιας από τις τέσσερις θεμελιώδεις αλληλεπιδράσεις της φύσης, στις οποίες περιλαμβάνονται επίσης η βαρύτητα, η ηλεκτρομαγνητική δύναμη και η ασθενής πυρηνική δύναμη. Η θερμοκρασία που επετεύχθη ήταν δεκάδες χιλιάδες φορές μεγαλύτερη από την θερμοκρασία που επικρατεί στο εσωτερικό των θερμότερων άστρων στο Σύμπαν. Στην θερμοκρασία αυτή οι ατομικοί πυρήνες διασπώνται σε τέτοιο μεγάλο βαθμό ώστε να δημιουργείται μια «σούπα» των πιο βασικών υποατομικών σωματιδίων που ονομάζεται «πλάσμα κουάρκ-γλοιονίων». Η συμπεριφορά της «σούπας» αυτής μας αποκαλύπτει τον τρόπο με τον οποίο συμπεριφέρθηκε η ισχυρή πυρηνική δύναμη στην αρχέγονη εκείνη εποχή πριν από σχεδόν 14 δισεκατομμύρια χρόνια, όταν το Σύμπαν γεννήθηκε με μια «Μεγάλη Έκρηξη».
Φυσικά με τον όρο «Μεγάλη Έκρηξη» μην φανταστείτε κάτι σαν την έκρηξη ενός δυνατού βαρελότου! Η «Μεγάλη Έκρηξη» των κοσμολόγων δεν έχει καμιά σχέση με τις εκρήξεις που γνωρίζει ο καθένας από μας, είτε είναι βαρελότα είτε βόμβες υδρογόνου. Με τον όρο αυτό οι σύγχρονοι επιστήμονες εννοούν μια «απείρως» γρήγορη και απότομη διαστολή του Σύμπαντος από ένα μέγεθος «απείρως» μικρό και κάτω από συνθήκες θερμότητας τεραστίων διαστάσεων. Η γέννηση δηλαδή και η μετέπειτα εξέλιξη του Σύμπαντος είναι κατά κάποιον τρόπο το «ξεδίπλωμα» του χρόνου και του χώρου από μια κατάσταση «άπειρης» πυκνότητας και θερμότητας, σε έναν χώρο ο οποίος δημιουργείται καθώς το Σύμπαν διαστέλλεται.
Δεν πρέπει να ξεχνάτε επίσης ότι όταν μιλάμε σήμερα για τις απόψεις των σύγχρονων φυσικών σχετικά με τη δομή της ύλης και την γέννηση του Σύμπαντος αναφερόμαστε σε μοντέλα που περιέχουν απλουστευμένες μαθηματικές περιγραφές της δομής αυτής και ως εκ τούτου δεν αποτελούν μια τέλεια απεικόνισή του αλλά μια χονδροειδή περιγραφή του. Παρ’ όλα αυτά τα σύγχρονα αυτά μοντέλα έχουν την ικανότητα να προβλέπουν ορισμένες ιδιότητες της ύλης και του Σύμπαντος που μπορούν να επαληθευτούν ή όχι από τις αστρονομικές παρατηρήσεις και τα πειράματά μας.
Γιατί, όσο κι αν φαίνεται παράξενο, οι δυνατότητες που έχουν οι τεράστιοι σύγχρονοι ατομικοί επιταχυντές των πυρηνικών φυσικών και η ευκρίνεια με την οποία μπορούμε να παρατηρήσουμε με τα τηλεσκόπιά μας γεγονότα στο Σύμπαν που απέχουν μεταξύ τους δισεκατομμύρια έτη φωτός, μάς έχουν δώσει τα εφόδια εκείνα με τα οποία μπορούμε να μελετήσουμε και να διευρύνουμε ακόμη πιο πολύ τις γνώσεις μας για και τις λεπτομέρειες των πρώτων στιγμών που ακολούθησαν την «εμφάνιση» του Σύμπαντος.
https://physicsgg.blogspot.com/2020/10/blog-post_66.html



05-brookhaven.jpg
 Περιγραφή:
 Μέγεθος αρχείου:  683.36 KB
 Διαβάστηκε:  2 φορές

05-brookhaven.jpg



_________________
Ο πλανήτης μας ειναι το λίκνο της ανθρωπότητας.Αλλα κανείς δεν περνάει ολη του τη ζωή στο λίκνο.
Κονσταντίν Εντουάρντοβιτς Τσιολκόφσκι.


Έχει επεξεργασθεί από τον/την Δροσος Γεωργιος στις 10/12/2020, ημέρα Πέμπτη και ώρα 9:34, 6 φορές συνολικά
Επιστροφή στην κορυφή
View user's profile 
Δροσος ΓεωργιοςOffline
Εξωγήινος
Άβαταρ

Ένταξη: 22 Οκτ 2007
Σύνολο δημοσιεύσεων: 8731
Τόπος: Αθήνα-Ηλιούπολη
Φύλο: Ανδρας
ΔημοσίευσηΔημοσιεύθηκε: 29/10/2020, ημέρα Πέμπτη και ώρα 13:14    Θέμα δημοσίευσης: Απάντηση με παράθεση αυτού του μηνύματος

Οι κβαντομηχανικές σήραγγες επιτρέπουν ταχύτητες μεγαλύτερες του φωτός; Cheesy Grin
Η κβαντική σήραγγα είναι ένα από τα χαρακτηριστικότερα κβαντομηχανικά φαινόμενα που μας δείχνει την βαθύτερη διαφορά σωματιδίων όπως τα ηλεκτρόνια, σε σχέση με τα μεγαλύτερα μακροσκοπικά αντικείμενα. Ρίξτε μια μπάλα στον τοίχο. Θα αναπηδήσει προς τα πίσω. Όμως, ένα κβαντομηχανικό σωματίδιο μπορεί περιστασιακά να διασχίζει τον κλασικά αδιαπέραστο τοίχο.
Αφήστε την μπάλα να κυλήσει σε μια κοιλάδα και θα εγκλωβιστεί για πάντα σ’ αυτή. Αλλά το κβαντομηχανικό σωματίδιο, «μπορεί να διεισδύσει μέσα από το βουνό και να διαφύγει από την κοιλάδα» – όπως χαρακτηριστικά αναφερόταν σε άρθρο πριν από έναν αιώνα στο περιοδικό Nature, σε μια από τις πρώτες περιγραφές του φαινομένου σήραγγας.
Οι φυσικοί είδαν γρήγορα ότι η δυνατότητα των σωματιδίων να διέρχονται μέσα από εμπόδια λύνει πολλά μυστήρια. Για παράδειγμα, εξήγησε διάφορους χημικούς δεσμούς, τις ραδιενεργές διασπάσεις και το πως οι πυρήνες υδρογόνου (τα πρωτόνια) στο εσωτερικό του ήλιου μπορούν να υπερνικήσουν την μεταξύ τους ηλεκτροστατική άπωση και να συντηχθούν (συνενωθούν) αρχικά προς πυρήνες του δευτερίου (2H) και στη συνέχεια προς πυρήνες ηλίου (4He), παράγοντας ηλιακό φως.
Η δυνατότητα των κβαντικών σωματιδίων να διασχίζουν κλασικά απαγορευμένες περιοχές πεπερασμένης έκτασης και να συνεχίζουν την κίνησή τους από την άλλη μεριά του «φράγματος», αναφέρεται συνήθως ως φαινόμενο σήραγγας. Η ονομασία του φαινομένου προέρχεται από την κλασική εικόνα ενός σφαιριδίου που επιχειρεί να ανέβει σε έναν λόφο έχοντας αρχική ταχύτητα που δεν του επιτρέπει να φτάσει ως την κορυφή και να περάσει στην άλλη του πλευρά. Και στην περίπτωση που αυτό συμβεί, δεν έχουμε άλλη εκλογή (στην κλασική φυσική πάντα) παρά να υποθέσουμε ότι ο λόφος είναι εφοδιασμένος με μια … μυστική σήραγγα η οποία άνοιξε όταν το σφαιρίδιο έφτασε στην είσοδό της και του επέτρεψε να περάσει στην άλλη μεριά! (βλέπε σχήμα 1)
Το σφαιρίδιο δεν έχει την απαιτούμενη ενέργεια να περάσει πάνω από τον λόφο. Τα καταφέρνει όμως να βρεθεί στην άλλη του πλευρά χάρις στη «σήραγγα» που υπάρχει στην πλαγιά του. Ο πιθανοκρατικός χαρακτήρας του κβαντικού φαινομένου – το σωματίδιο άλλοτε περνάει και άλλοτε δεν περνάει – αποδίδεται κλασικά με αντίστοιχο τυχαίο άνοιγμα ή κλείσιμο της εισόδου της σήραγγας!
Στον μικρόσκοσμο όμως η δυνατότητα διείσδυσης των σωματιδίων σε τέτοιες απαγορευμένες περιοχές είναι απόλυτα φυσιολογική. Αν η έκταση μιας τέτοιας περιοχής είναι πεπερασμένη , η εκθετική απόσβεση που υφίσταται εκεί η κυματοσυνάρτηση του σωματιδίου δεν είναι αρκετή για να μηδενίσει την πιθανότητα να διασχίσει την … έρημο και να βρεθεί εκ νέου σε μια ενεργειακά επιτρεπόμενη περιοχή.
Στην περιοχή του φράγματος η κυματοσυνάρτηση υφίσταται μια εκθετική μείωση του πλάτους της που αφήνει όμως μια μικρή πιθανότητα στο σωματίδιο να φτάσει ως την άλλη πλευρά και να συνεχίσει την κίνησή του ως ένα κύμα με αισθητά μειωμένο πλάτος. Περισσότερες λεπτομέρειες για το φαινόμενο σήραγγος μπορείτε να διαβάσετε στην Κβαντομηχανική Ι του Στέφανου Τραχανά.
Είναι γνωστό ότι οι φυσικοί καταλαμβάνονται από περιέργεια – χαλαρά στην αρχή, και εντελώς παθολογικά στη συνέχεια. Ωραία λοιπόν, τα σωματίδια περνάνε μέσα από φράγματα. Όμως, πόσο χρόνο χρειάζεται ένα σωματίδιο για να διασχίσει ένα φράγμα; Έχει νόημα ένα τέτοιο ερώτημα;
Ένας πρώτος προκαταρκτικός υπολογισμός του χρόνου διέλευσης σήραγγας έγινε από τον L. A. MacColl το 1932 («Note on the Transmission and Reflection of Wave Packets by Potential Barriers»),
και 30 χρόνια μετά ο Thomas Hartman δημοσίευσε μια εργασία με τίτλο «Tunneling of a Wave Packet» στην οποία έδειχνε πως όταν ένα σωματίδιο διέρχεται κβαντομηχανικά μέσα από ένα αδιαπέραστο κλασικά φράγμα δυναμικού, η διαδρομή του διαρκεί λιγότερο σε σχέση με τον αντίστοιχο χρόνο όταν δεν υπάρχει το φράγμα!
Ακόμα πιο εκπληκτικό ήταν το συμπέρασμα ό,τι αυξάνοντας το πλάτος του φράγματος ο χρόνος που χρειάζεται για να το διασχίσει κβαντομηχανικά ένα σωματίδιο σχεδόν δεν αυξάνεται. Αυτό σημαίνει ότι με ένα αρκετά πλατύ φράγμα, τα σωματίδια θα μπορούσαν να μεταπηδούν από τη μία πλευρά στην άλλη με ταχύτητα μεγαλύτερη από την ταχύτητα του φωτός στο κενό!
Δηλαδή, φαινόταν ότι το φαινόμενο σήραγγος επιτρέπει ταχύτητες μεγαλύτερες του φωτός, κάτι που απαγορεύει η θεωρία της σχετικότητας!
Μετά την δημοσίευση Hartman, οι φυσικοί άρχισαν να προβληματίζονται. Η συζήτηση συνεχίστηκε για δεκαετίες, αφού η ερώτηση για το χρονικό διάστημα διέλευσης της σήραγγας άγγιζε μια από τις πιο αινιγματικές πτυχές της κβαντικής μηχανικής.
Σύμφωνα με τον Eli Pollak, θεωρητικό φυσικό στο Ινστιτούτο Επιστημών Weizmann στο Ισραήλ, το ερώτημα αποτελεί μέρος του γενικότερου προβληματισμού σχετικά με το τι είναι χρόνος, πως μετράμε τον χρόνο στην κβαντική μηχανική και ποια είναι η σημασία του. Οι φυσικοί κατέληξαν σε τουλάχιστον 10 εναλλακτικές μαθηματικές εκφράσεις για τον χρόνο του φαινομένου σήραγγας, καθεμία από τις οποίες αντανακλά μια διαφορετική προσέγγιση του φαινομένου. Κανείς όμως δεν έδωσε οριστική απάντηση.
Όμως ο προβληματισμός επανήλθε εξαιτίας των πειραμάτων που υποστηρίζουν ότι μετρούν με ακρίβεια την διάρκεια του φαινομένου σήραγγος στο εργαστήριο.
Στην εργασία με τίτλο «Measurement of the time spent by a tunnelling atom within the barrier region» που δημοσιεύθηκε τον περασμένο Ιούλιο στο Nature, οι ερευνητές Steinberg et al χρησιμοποίησαν την λεγόμενη μέθοδο του ρολογιού Larmor για να υπολογίσουν πόσος χρόνος απαιτείται ώστε τα άτομα ρουβιδίου να διαπεράσουν το φράγμα δυναμικού ενός λέιζερ.
Η μέθοδος με το ρολόι Larmor φαίνεται να είναι η καλύτερη για την μέτρηση του χρόνου σήραγγας. Και το πείραμα που την χρησιμοποίησε πρώτο τον προσδιόρισε με ακρίβεια, λέει ο Igor Litvinyuk, φυσικός στο Πανεπιστήμιο Griffith της Αυστραλίας, ο οποίος δημοσίευσε πέρυσι μια διαφορετική μέτρηση του χρόνου σήραγγας στο Nature [Attosecond angular streaking and tunnelling time in atomic hydrogen]. Ο Luiz Manzoni, θεωρητικός φυσικός στο Concordia College στη Μινεσότα, συμφωνεί επίσης ότι η μέτρηση του ρολογιού Larmor είναι αξιόπιστη: «Αυτό που μετρά είναι πραγματικά ο χρόνος διέλευσης της σήραγγας».
Τα πρόσφατα πειράματα στρέφουν ξανά την προσοχή σε ένα άλυτο ζήτημα του παρελθόντος. Έξι δεκαετίες μετά την δημοσίευση του Hartman, ανεξάρτητα του πόσο σχολαστικά οι φυσικοί έχουν επαναπροσδιορίσει τι σημαίνει χρονικό διάστημα διέλευσης σήραγγας ή με πόση ακρίβεια το έχουν μετρήσει στο εργαστήριο, διαπιστώνεται ότι η κβαντική σήραγγα εμφανίζει πάντα το φαινόμενο Hartman. Φαίνεται να επιτρέπει τα σωματίδια να κινούνται με ταχύτητες μεγαλύτερες του φωτός.
Ποιος χρόνος;
Ο χρόνος διέλευσης μιας σήραγγας είναι εκ των πραγμάτων δύσκολο να υπολογιστεί. Στην μακροσκοπική κλίμακα, ο χρόνος που χρειάζεται ένα αντικείμενο για να πάει από το Α στο Β είναι απλώς η απόσταση διαιρεμένη με την ταχύτητα του αντικειμένου. Αλλά η κβαντική θεωρία μας διδάσκει ότι απαγορεύεται η ακριβής γνώση τόσο της απόστασης όσο και της ταχύτητας. Στην κβαντική θεωρία ένα σωματίδιο έχει ένα εύρος πιθανών θέσεων και ταχυτήτων. Μια από αυτές τις πιθανές επιλογές αποκρυσταλλώνεται κατά τη στιγμή της μέτρησης. Πώς συμβαίνει αυτό, αποτελεί ένα από τα βαθύτερα ερωτήματα.
Έως ότου το σωματίδιο χτυπήσει έναν ανιχνευτή, είναι παντού και πουθενά συγκεκριμένα. Γι αυτό μας είναι πολύ δύσκολο να πούμε πόσο χρόνο έκανε το σωματίδιο να διασχίσει ένα φράγμα. «Δεν μπορείτε να πείτε», λέει ο Litvinyuk, «γιατί μπορεί να βρίσκεται σε δύο μέρη ταυτόχρονα.»
Για να κατανοήσετε το πρόβλημα στο πλαίσιο της σήραγγας, φανταστείτε ότι οι πιθανές θέσεις ενός σωματιδίου εκφράζονται από μια καμπύλη σαν καμπάνα. Έστω ότι το κέντρο αυτής της καμπανοειδούς καμπύλης, που ονομάζεται κυματο-πακέτο, βρίσκεται στο σημείο Α. Τώρα φανταστείτε το κυματοπακέτο να κινείται, σαν τσουνάμι, προς ένα φράγμα. Οι εξισώσεις της κβαντικής μηχανικής περιγράφουν πως το πακέτο κυμάτων χωρίζεται στα δύο όταν χτυπήσει το εμπόδιο. Το μεγαλύτερο μέρος ανακλάται, επιστρέφοντας προς το Α. Όμως ένα τμήμα του γλιστρά μέσα από το φράγμα (κάτι που απαγορεύεται στην κλασική φυσική) και συνεχίζει προς το Β. Έτσι το σωματίδιο έχει την πιθανότητα να καταγραφεί σε έναν ανιχνευτή εκεί.
Αλλά όταν ένα σωματίδιο φτάνει στο σημείο Β, τι μπορεί να ειπωθεί για το ταξίδι του ή για το χρόνο διέλευσης από το φράγμα; Πριν εμφανιστεί ξαφνικά, το σωματίδιο ήταν ένα διπλό κύμα πιθανότητας, ένα ανακλώμενο και ένα διαθλώμενο. Το σωματίδιο και εισήλθε στο φράγμα και δεν εισήλθε σ΄ αυτό. Και η έννοια του «χρόνου σήραγγας» γίνεται ασαφής.
Κι όμως οποιοδήποτε σωματίδιο που ξεκινά από το Α και φτάνει στο Β αλληλεπιδρά σίγουρα με το φράγμα, και αυτή η αλληλεπίδραση «έχει κάποια χρονική διάρκεια», σύμφωνα με τον Pollak. Το ερώτημα είναι, πως μπορεί να οριστεί αυτή η διάρκεια;
Ο Steinberg, ο οποίος προβληματιζόταν με την ερώτηση σχετικά με «τον χρόνο σήραγγας» από τότε που ήταν μεταπτυχιακός φοιτητής την δεκαετία του 1990, υποστηρίζει ότι το πρόβλημα πηγάζει από την περίεργη φύση του χρόνου. Τα αντικείμενα έχουν συγκεκριμένα χαρακτηριστικά, όπως μάζα ή θέση. Αλλά δεν έχουν έναν εγγενή «χρόνο» που θα μπορούσαμε να μετρήσουμε άμεσα. «Μπορώ να σας ρωτήσω, ποια είναι η θέση της μπάλας;», αλλά δεν έχει νόημα να ρωτήσετε,«Ποιός είναι ο χρόνος της μπάλας; Ο χρόνος δεν είναι ιδιοκτησία κανενός σωματιδίου».
Από την άλλη, παρακολουθούμε τις διάφορες αλλαγές στον κόσμο, όπως τα τικ-τακ των ρολογιών (που στην ουσία είναι μεταβολές θέσης), και τις ονομάζουμε χρονικά διαστήματα. Αλλά στο σενάριο σήραγγας, δεν υπάρχει ρολόι μέσα στο ίδιο το σωματίδιο. Επομένως, ποιες αλλαγές πρέπει να παρακολουθούν οι φυσικοί για να υπολογίσουν την διάρκεια του φαινομένου;
Χρόνοι Διέλευσης Σήραγγας
Ο Hartman (και οι LeRoy Archibald MacColl πριν από αυτόν) θεώρησε την απλούστερη προσέγγιση για να υπολογίσει πόσο διαρκεί η σήραγγα. Ο Hartman υπολόγισε τη διαφορά στην πιο πιθανή ώρα άφιξης ενός σωματιδίου που ταξιδεύει από το Α στο Β στον ελεύθερο χώρο σε σχέση με ένα σωματίδιο που πρέπει να διασχίσει ένα φράγμα. Το έκανε αυτό εξετάζοντας πως το φράγμα μετατοπίζει τη θέση της κορυφής του κυματοπακέτου.
Αλλά αυτή η προσέγγιση έχει ένα πρόβλημα, εκτός από το περίεργο συμπέρασμά της ότι ‘τα εμπόδια επιταχύνουν τα σωματίδια’. Δεν μπορείτε απλά να συγκρίνετε τις αρχικές και τις τελικές κορυφές ενός κυματοπακέτου σωματιδίου. Χρονομετρώντας την διαφορά μεταξύ της πιο πιθανής χρονικής στιγμής αναχώρησης ενός σωματιδίου (όταν η κορυφή της καμπανοειδούς καμπύλης βρίσκεται στο Α) και της πιο πιθανής χρονικής στιγμής άφιξής του (όταν η κορυφή φτάσει στο Β) δεν βρίσκουμε το χρονικό διάστημα πτήσης μεμονωμένων σωματιδίων, γιατί το σωματίδιο που ανιχνεύτηκε στο Β δεν ξεκίνησε απαραίτητα από το σημείο Α. Ήταν οπουδήποτε και παντού στην αρχική κατανομή πιθανότητας, συμπεριλαμβανομένης και της μπροστινής ουράς της, που βρίσκονταν πολύ πιο κοντά στο φράγμα. Κι αυτό του έδωσε την ευκαιρία να φτάσει στο B γρηγορότερα.
Δεδομένου ότι οι ακριβείς τροχιές των σωματιδίων είναι άγνωστες, οι ερευνητές αναζήτησαν μια πιο πιθανοκρατική προσέγγιση. Θεώρησαν το γεγονός ότι αφού ένα κυματοπακέτο χτυπήσει ένα φράγμα, σε κάθε χρονική στιγμή υπάρχει κάποια πιθανότητα το σωματίδιο να είναι μέσα στο φράγμα (και κάποια πιθανότητα να μην είναι). Οι φυσικοί στη συνέχεια αθροίζουν τις πιθανότητες σε κάθε χρονική στιγμή για να υπολογίσουν το μέσο χρονικό διάστημα σήραγγας.
Όσον αφορά τον τρόπο μέτρησης των πιθανοτήτων, σχεδιάστηκαν διάφορα πειράματα σκέψης ξεκινώντας από τα τέλη της δεκαετίας του 1960, όπου τα «ρολόγια» μπορούσαν να συνδεθούν με τα ίδια τα σωματίδια. Εάν το ρολόι κάθε σωματιδίου χτυπά μόνο όταν βρίσκεται μέσα στο φράγμα και διαβάζετε τα ρολόγια πολλών διαδιδόμενων σωματιδίων, θα εμφανίζεται μια σειρά διαφορετικών χρόνων. Αλλά ο μέσος όρος θα δίνει τον χρόνο διέλευσης της σήραγγας.
Εννοείται ότι όλα αυτά ήταν πιο εύκολο να ειπωθούν θεωρητικά παρά να υλοποιηθούν πειραματικά. «Απλά διατύπωσαν τρελές ιδέες για το πως να μετρήσουν το εν λόγω χρονικό διάστημα, νονίζοντας ότι αυτό δεν πρόκειται να πραγματοποιηθεί ποτέ», δήλωσε ο Ramón Ramos, συν-συγγραφέας της πρόσφατης δημοσίευσης στο Nature. «Όμως η επιστήμη και η τεχνολογία εξελίχθηκε και βρεθήκαμε στην ευχάριστη θέση να πραγματοποιήσουμε αυτό το αυτό το πείραμα».
Ενσωματωμένα ρολόγια
Παρότι οι φυσικοί πραγματοποιούσαν μετρήσεις χρονικών διαστημάτων διέλευσης σήραγγας από την δεκαετία του 1980 Οι μετρήσεις υπερ-ακριβείας ξεκίνησαν το 2014 από το εργαστήριο της Ursula Keller στο Ινστιτούτο Τεχνολογίας της Ζυρίχης. Η ερευνητική της ομάδα μέτρησε τον χρόνο σήραγγας χρησιμοποιώντας αυτό που ονομάζεται αττο-ρολόϊ [Ultrafast resolution of tunneling delay time].
Στο αττο-ρολόι της Keller, τα ηλεκτρόνια από άτομα ηλίου συναντούν ένα φράγμα, το οποίο περιστρέφεται στη θέση του όπως οι δείκτες ενός ρολογιού. Τα ηλεκτρόνια σήραγγας είναι πιο συχνά όταν το φράγμα έχει συγκεκριμένο προσανατολισμό – ας πούμε 12 το μεσημέρι στο αττο-ρολόϊ. Στη συνέχεια, όταν τα ηλεκτρόνια εξέρχονται από το φράγμα, εκτινάσσονται σε μια κατεύθυνση που εξαρτάται από την ευθυγράμμιση του φράγματος εκείνη τη στιγμή.
Για να υπολογίσει τον χρόνο σήραγγας, η ομάδα της Keller μέτρησε την διαφορά μεταξύ 12 το μεσημέρι, όταν ξεκίνησαν τα περισσότερα γεγονότα σήραγγας και της γωνίας των περισσότερων εξερχόμενων ηλεκτρονίων. Έτσι, υπολόγισαν μια διαφορά 50 αττο-δευτερολέπτων, ή 50 δισεκατομμυριοστών του δισεκατομμυριοστού του δευτερολέπτου.
Αργότερα, στην εργασία που δημοσιεύθηκε το 2019 [Attosecond angular streaking and tunnelling time in atomic hydrogen], η ομάδα του Litvinyuk βελτίωσε το πείραμα του αττο-ρολογιού Keller, αλλάζοντας το ήλιο με τα απλούστερα άτομα υδρογόνου. Μέτρησαν έναν ακόμη μικρότερο χρόνο το πολύ δύο αττο-δευτερολέπτων, που στην ουσία δείχνει ότι η διέλευση της σήραγγας πραγματοποιήθηκε σχεδόν ακαριαία.
Ωστόσο, ορισμένοι φυσικοί υποστηρίζουν ότι οι μετρήσεις του αττορολογιού δεν δίνουν σωστά αποτελέσματα. Ο Manzoni, ο οποίος δημοσίευσε μια ανάλυση της μέτρησης πέρυσι, δήλωσε ότι η προσέγγιση είναι λανθασμένη, όπως επίσης και ο ορισμός του χρόνου σήραγγος από τον Hartman: ηλεκτρόνια που εξέρχονται από το φράγμα σχεδόν αμέσως, θεωρούνται εκ των υστέρων, ότι είχαν ήδη ξεκινήσει.
Εν τω μεταξύ, οι Steinberg, Ramos και οι συνάδελφοί τους στο Τορόντο, David Spierings και Isabelle Racicot, πραγματοποίησαν ένα πείραμα που ήταν πιο πειστικό. Αυτή η εναλλακτική προσέγγιση χρησιμοποιεί το γεγονός ότι πολλά σωματίδια διαθέτουν μια εσωτερική (μαγνητική) ιδιότητα που ονομάζεται σπιν.
Το σπιν θεωρείται ως ένα βέλος που μετράται μόνο είτε προς τα πάνω είτε προς τα κάτω. Αλλά πριν από μια μέτρηση, μπορεί να δείχνει προς οποιαδήποτε κατεύθυνση. Όπως ανακάλυψε ο Ιρλανδός φυσικός Joseph Larmor το 1897, η γωνία του σπιν περιστρέφεται, ή «μεταπίπτει», όταν το σωματίδιο βρίσκεται σε μαγνητικό πεδίο. Η ομάδα του Τορόντο χρησιμοποίησε αυτή την μετάπτωση να λειτουργήσει όπως οι δείκτες ενός ρολογιού – αυτό που ονομάζεται ρολόι Larmor.
Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν μια δέσμη λέιζερ ως φράγμα δυναμικού και ενεργοποίησαν ένα μαγνητικό πεδίο μέσα σε αυτό. Προετοίμασαν άτομα ρουβιδίου με τα σπιν προσανατολισμένα σε μια συγκεκριμένη κατεύθυνση και τα οδήγησαν προς το φράγμα. Στη συνέχεια, μέτρησαν το σπιν των ατόμων που έφτασαν στην άλλη πλευρά περνώντας μέσα από το φράγμα.
Η μέτρηση του σπιν κάθε ατόμου δίνει πάντα μια μη διαφωτιστική απάντηση: «σπιν πάνω» ή «σπιν κάτω». Αλλά επαναλαμβάνοντας τις μετρήσεις ξανά και ξανά, και οι συλλεγόμενες μετρήσεις θα αποκαλύψουν πόσο μεταβλήθηκε η γωνία των σπιν, κατά μέσο όρο, καθώς τα άτομα βρίσκονταν μέσα στο φράγμα – και επομένως πόσο χρονικό διάστημα διαρκεί το πέρασμά τους από αυτό.
Οι ερευνητές ανέφεραν ότι τα άτομα του ρουβιδίου καθυστέρησαν, κατά μέσο όρο, 0,61 χιλιοστά του δευτερολέπτου μέσα στο φράγμα, σύμφωνα με τα χρονικά διαστήματα του ρολογιού Larmor που είχαν προβλεφθεί θεωρητικά τη δεκαετία του 1980.
Αυτός ο χρόνος είναι μικρότερος από τον χρόνο που θα χρειάζονταν τα άτομα να διανύσουν τον αντίστοιχο κενό χώρο. Και σύμφωνα με τους υπολογισμούς αν το φράγμα γίνει πλατύτερο τα άτομα θα φθάνουν από τη μία πλευρά στην άλλη γρηγορότερα από το φως.
Ένα μυστήριο, όχι παράδοξο
Το 1907, ο Άλμπερτ Αϊνστάιν συνειδητοποίησε ότι η θεωρία της σχετικότητας απαγορεύει την επικοινωνία με ταχύτητες μεγαλύτερες του φωτός. Φανταστείτε δύο άτομα, την Αλίκη και τον Μπομπ, να απομακρύνονται μεταξύ τους με μεγάλη ταχύτητα. Λόγω της σχετικότητας, τα ρολόγια τους αναφέρουν διαφορετικούς χρόνους. Αν η Αλίκη στείλει ένα σήμα που ταξιδεύει με ταχύτητα μεγαλύτερη του φωτός στον Μπομπ, και ο Μπομπ μόλις το λάβει στείλει αμέσως μια επίσης «υπερ-φωτεινή» απάντηση στην Αλίκη, τότε η απάντηση του Μπομπ θα μπορούσε να φτάσει στην Αλίκη προτού αυτή στείλει το αρχικό της μήνυμα! «Το αποτέλεσμα θα προηγούνταν του αιτίου», έγραψε ο Αϊνστάιν.
Οι φυσικοί είναι βέβαιοι ότι η σήραγγα δεν καταργεί στην πραγματικότητα την αιτιότητα, αλλά δεν υπάρχει συναίνεση για τους ακριβείς λόγους που συμβαίνει αυτό. Σύμφωνα με τον Steinberg: «υπάρχει ένα μυστήριο εκεί, όχι παράδοξο».
Μερικές καλές εικασίες είναι λάθος. Ο Manzoni, όταν άκουσε σχετικά με το θέμα της διέλευσης σήραγγας με ταχύτητες μεγαλύτερες του φωτός στις αρχές της δεκαετίας του 2000, συνεργάστηκε με έναν συνάδελφό του για να επαναλάβει τους υπολογισμούς. Σκέφτηκαν ότι θα μπορούσαν να καταλήξουν σε ταχύτητες μικρότερες του φωτός στην σήραγγα εάν υπολόγιζαν τα σχετικιστικά φαινόμενα (όπου ο χρόνος επιβραδύνεται για τα ταχέως κινούμενα σωματίδια). «Προς έκπληξή μας, ήταν δυνατόν και τότε να υπάρξουν ταχύτητες μεγαλύτερες του φωτός στη σήραγγα», λεέι ο Manzoni. «Στην πραγματικότητα, το πρόβλημα ήταν ακόμη πιο έντονο στην σχετικιστική κβαντική μηχανική.»
Οι ερευνητές τονίζουν ότι οι υπερ-φωτεινές ταχύτητες στην σήραγγα δεν είναι πρόβλημα, αρκεί να μην επιτρέπει την επικοινωνία με ταχύτητες μεγαλύτερες του φωτός. Είναι το ίδιο πράγμα με την «αλλόκοτη δράση από απόσταση» που ενοχλούσε τόσο πολύ τον Αϊνστάιν. Η δράση από απόσταση αναφέρεται στην ικανότητα των πολύ απομακρυσμένων σωματιδίων που συμπλέκονται μεταξύ τους κβαντικά, και μια μέτρηση του ενός να καθορίζει αμέσως τις ιδιότητες και των δύο. Αυτή η άμεση σύνδεση μεταξύ απομακρυσμένων σωματιδίων δεν προκαλεί παράδοξα, επειδή δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί για επικοινωνία με ταχύτητα μεγαλύτερη του φωτός.
Σε σχέση με το μελάνι που χύθηκε για τις διαφωνίες σχετικά για την αλλόκοτη δράση από απόσταση, πολύ μικρότερη είναι η φασαρία σχετικά με την ‘υπερ-φωτεινή σήραγγα’. «Με τη σήραγγα, δεν ασχολείστε με δύο χωριστά συστήματα, των οποίων οι καταστάσεις συν-πλέκονται με αυτόν τον αλλόκοτο τρόπο», δήλωσε ο Grace Field, ο οποίος μελετά το ζήτημα της σήραγγας στο Πανεπιστήμιο του Cambridge. «Αντιμετωπίζουμε ένα μόνο σύστημα που κινείται στο χώρο. Με αυτόν τον τρόπο φαίνεται σχεδόν πιο παράξενο από την κβαντική σύμπλεξη»»
Σε μια εργασία που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό New Journal of Physics τον Σεπτέμβριο, [The relativistic tunneling flight time may be superluminal, but it does not imply superluminal signaling] ο Pollak και δύο συνάδελφοί του υποστήριξαν ότι η υπερ-φωτεινή σήραγγα δεν επιτρέπει την υπερ-φωτεινή επικοινωνία για έναν στατιστικό λόγο: Παρόλο που δίοδος μέσω ενός πολύ χοντρού φράγματος συμβαίνει πολύ γρήγορα, η πιθανότητα ενός γεγονότος σήραγγας μέσα από ένα τέτοιο εμπόδιο είναι εξαιρετικά μικρή. Είναι προτιμότερη η αποστολή σήματος διαμέσου του ελεύθερου χώρου.
Όμως, δεν θα μπορούσαμε να εκτοξεύουμε τεράστιο αριθμό σωματιδίων στο εξαιρετικά παχύ φράγμα με την ελπίδα ότι κάποιο θα καταφέρει να το διαπεράσει με ταχύτητα του φωτός; Δεν θα ήταν αρκετό μόνο ένα σωματίδιο να μεταδώσει το μήνυμά μας και να καταρρίψει τη φυσική; Ο Steinberg, ο οποίος συμφωνεί με τη στατιστική οπτική της κατάστασης, υποστηρίζει ότι ένα σωματίδιο διαμέσου της σήραγγας δεν μπορεί να μεταφέρει πληροφορίες. Ένα σήμα απαιτεί λεπτομέρεια και δομή και κάθε προσπάθεια αποστολής λεπτομερούς σήματος θα αποστέλλεται πάντα πιο γρήγορα μέσω του αέρα παρά διαμέσου ενός αναξιόπιστου φράγματος.
Ο Pollak είπε ότι αυτές οι ερωτήσεις αποτελούν αντικείμενο μελλοντικής μελέτης. «Πιστεύω ότι τα πειράματα του Steinberg θα αποτελέσουν ώθηση για περισσότερη θεωρία. Που θα οδηγήσει, δεν ξέρω».
Ο προβληματισμός και η έρευνα θα συνεχιστεί παράλληλα με επιπλέον πειράματα, συμπεριλαμβανομένου του επόμενου στη λίστα του Steinberg. Εστιάζοντας το μαγνητικό πεδίο σε διαφορετικές περιοχές του φράγματος, αυτός και η ομάδα του σχεδιάζουν να διερευνήσουν «όχι μόνο πόσο χρόνο χρειάζεται το σωματίδιο για να περάσει από το φράγμα, αλλά και σε ποιες περιοχές του φράγματος κινείται γρηγορότερα. Οι θεωρητικοί υπολογισμοί προβλέπουν ότι τα άτομα του ρουβιδίου περνούν το μεγαλύτερο μέρος του χρονικού διαστήματος διέλευσης του φράγματος κοντά στην είσοδο και την έξοδο του, αλλά πολύ μικρότερο χρόνο στο μέσον του. «Ένα αποτέλεσμα που ήταν έκπληξη και πέραν της φυσικής μας διαίσθησης», είπε ο Ράμος.
Μελετώντας τον μέσο χρόνο διέλευσης πολλών σωματιδίων σήραγγας, οι ερευνητές σχηματίζουν μια πιο ολοκληρωμένη εικόνα του τι συμβαίνει «μέσα στο βουνό» από ό, τι οι πρωτοπόροι της κβαντικής μηχανικής πριν από έναν αιώνα. Σύμφωνα με τον Steinberg, οι εξελίξεις οδηγούν στο συμπέρασμα ότι παρά την παράξενη φήμη της κβαντικής μηχανικής, «όταν βλέπετε που καταλήγει ένα σωματίδιο, αυτό σας δίνει περισσότερες πληροφορίες σχετικά με το τι έκανε πριν».
https://physicsgg.me/2020/10/28/%ce%bf%ce%b9-%ce%ba%ce%b2%ce%b1%ce%bd%cf%84%ce%bf%ce%bc%ce%b7%cf%87%ce%b1%ce%bd%ce%b9%ce%ba%ce%ad%cf%82-%cf%83%ce%ae%cf%81%ce%b1%ce%b3%ce%b3%ce%b5%cf%82-%ce%b5%cf%80%ce%b9%cf%84%cf%81%ce%ad%cf%80/



tunel-effect_cl.png
 Περιγραφή:
 Μέγεθος αρχείου:  26.83 KB
 Διαβάστηκε:  1 φορές

tunel-effect_cl.png



larmor-clock.png
 Περιγραφή:
 Μέγεθος αρχείου:  77.79 KB
 Διαβάστηκε:  1 φορές

larmor-clock.png



keller.png
 Περιγραφή:
 Μέγεθος αρχείου:  786.42 KB
 Διαβάστηκε:  2 φορές

keller.png



_________________
Ο πλανήτης μας ειναι το λίκνο της ανθρωπότητας.Αλλα κανείς δεν περνάει ολη του τη ζωή στο λίκνο.
Κονσταντίν Εντουάρντοβιτς Τσιολκόφσκι.
Επιστροφή στην κορυφή
View user's profile 
Επισκόπηση όλων των Δημοσιεύσεων που έγιναν πριν από:   
Δημοσίευση νέας  Θ.Ενότητας   Απάντηση στη Θ.Ενότητα    AstroVox Forum Αρχική σελίδα -> Αστρο-ειδήσεις Όλες οι Ώρες είναι UTC + 2
Μετάβαση στη σελίδα Προηγούμενη  1, 2, 3 ... , 15, 16, 17  Επόμενη
Σελίδα 16 από 17

 
Μετάβαση στη:  
Δεν μπορείτε να δημοσιεύσετε νέο Θέμα σ' αυτή τη Δ.Συζήτηση
Δεν μπορείτε να απαντήσετε στα Θέματα αυτής της Δ.Συζήτησης
Δεν μπορείτε να επεξεργασθείτε τις δημοσιεύσεις σας σ' αυτή τη Δ.Συζήτηση
Δεν μπορείτε να διαγράψετε τις δημοσιεύσεις σας σ' αυτή τη Δ.Συζήτηση
Δεν έχετε δικαίωμα ψήφου στα δημοψηφίσματα αυτής της Δ.Συζήτησης
Δε μπορείτε να επισυνάψετε αρχεία σε αυτό το forum
Μπορείτε να κατεβάζετε αρχεία σε αυτό το forum


Βασισμένο στο phpBB. Η συμμετοχή στο AstroVox βασίζεται στους εξής όρους χρήσης