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
 
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: 8855
Τόπος: Αθήνα-Ηλιούπολη
Φύλο: Ανδρας
ΔημοσίευσηΔημοσιεύθηκε: 10/12/2020, ημέρα Πέμπτη και ώρα 9:22    Θέμα δημοσίευσης: Απάντηση με παράθεση αυτού του μηνύματος

Ανακαλύφθηκαν αστραπιαίες εκρήξεις ραδιοκυμάτων στον Γαλαξία μας. Cheesy Grin
Για πρώτη φορά στον γαλαξία μας εντοπίστηκαν αστραπιαίες ισχυρές εκρήξεις ραδιοκυμάτων (Fast Radio Burst-FRB).
Πρόκειται πιθανότατα για ένα μάγναστρο (magnetar), δηλαδή ένα ταχέως περιστρεφόμενο άστρο νετρονίων που διαθέτει ένα τρομερά ισχυρό μαγνητικό πεδίο.
Οι έντονα φωτεινές και υψηλής ενέργειας αναλαμπές («εκρήξεις») FRB είναι από τα πιο ισχυρά αλλά και μυστηριώδη έως τώρα φαινόμενα στο σύμπαν, καθώς οι επιστήμονες δεν έχουν καταφέρει να βρουν μια απόλυτα ικανοποιητική εξήγηση για τη δημιουργία και την προέλευση τους. Σε χρόνο πολύ μικρότερο του ενός δευτερολέπτου, απελευθερώνεται ενέργεια πάνω από 100 εκατομμύρια φορές μεγαλύτερη από εκείνη του Ήλιου.
Οι FRBs ανακαλύφθηκαν για πρώτη φορά το 2007 και έκτοτε έχουν εντοπισθεί στο σύμπαν περισσότερες από 20, οι οποίες έχουν διαρκέσει συνήθως μόνο κλάσματα του δευτερολέπτου, κάτι που έχει δυσκολεύσει πολύ τον εντοπισμό της πηγής τους, σε συνδυασμό με το ότι οι περισσότερες προέρχονται από πολύ μακριά, πέρα από το γαλαξία μας. Ως πιθανότερη προέλευση τους έχουν θεωρηθεί τα άστρα νετρονίων (πάλσαρ), πολύ πυκνά απομεινάρια γιγάντιων άστρων, που αποτελούν ό,τι απέμεινε μετά από μια έκρηξη σούπερ-νόβα.
Αυτή τη φορά, τρεις ανεξάρτητες ομάδες από τον Καναδά, την Κίνα, τις ΗΠΑ και άλλες χώρες, οι οποίες συνδύασαν παρατηρήσεις από πολλά επίγεια και διαστημικά τηλεσκόπια (με κυριότερο το καναδικό ραδιοτηλεσκόπιο CHIME), εντόπισαν την κοντινότερη μέχρι σήμερα πηγή αστραπιαίων φωτεινών παλμών, συγκεκριμένα των ραδιοκυμάτων της εκπομπής FRB 200428, προερχόμενη κατά πάσα πιθανότητα από το μάγναστρο SGR 1935+2154. Είναι η πρώτη φορά που οι επιστήμονες έχουν στα χέρια τους δεδομένα παρατηρήσεων που να δείχνουν ότι τα μάγναστρα -μια ειδική περίπτωση των πάλσαρ- όντως μπορούν να προκαλέσουν FRBs.
Οι ερευνητές, οι οποίοι έκαναν τέσσερις σχετικές δημοσιεύσεις στο περιοδικό “Nature”, ενώ παρεχώρησαν και σχετική συνέντευξη Τύπου λόγω της σημασίας της ανακάλυψης τους, ανέφεραν ότι, όπως εκτιμούν πλέον, τα μάγναστρα μπορούν να παράγουν μερικές, αν όχι όλες, τις FRBs, χωρίς πάντως να μπορούν να αποκλείσουν και άλλες πηγές προέλευσης, τουλάχιστον προς το παρόν.
«Υπάρχει ένα μεγάλο μυστήριο, όσον αφορά το τι παράγει αυτές τις μεγάλες εκρήξεις ενέργειας, τις οποίες έως τώρα έχουμε δει να έρχονται από το μισό σύμπαν. Αυτή είναι η πρώτη φορά που μπορέσαμε να συσχετίσουμε μια από αυτές τις εξωτικές FRBs με ένα μοναδικό αστροφυσικό αντικείμενο», δήλωσε ο επίκουρος καθηγητής φυσικής Κιγιόσι Μασούι του Πανεπιστημίου ΜΙΤ των ΗΠΑ. «Αυτή η συγκεκριμένη FRB, που συνέβη στο δικό μας γαλαξία, είναι χιλιάδες φορές φωτεινότερη από οποιαδήποτε άλλη λάμψη μάγναστρου έχουμε ποτέ δει», πρόσθεσε.
Οι επιστήμονες δεν έχουν ακόμη απαντήσει στο ερώτημα πώς τα μάγναστρα παράγουν FRBs. Οι περισσότερες ισχυρές εκπομπές ραδιοκυμάτων στο σύμπαν παράγονται μέσω της λεγόμενης ακτινοβολίας συγχρότρου, κατά την οποία ένα αέριο που περιέχει ηλεκτρόνια υψηλής ενέργειας, αλληλεπιδρά με μαγνητικά πεδία, με τρόπο που εκπέμπεται ενέργεια στις ραδιοσυχνότητες. Με αυτό το μηχανισμό, παράγονται συχνά ραδιοκύματα από τεράστιες μαύρες τρύπες, όταν αυτές περιβάλλονται από καυτά αέρια. Όμως οι αστροφυσικοί υποψιάζονται ότι τα μάγναστρα παράγουν ραδιοκύματα μέσω μιας τελείως διαφορετικής διαδικασίας.
https://physicsgg.me/2020/11/05/%ce%b1%ce%bd%ce%b1%ce%ba%ce%b1%ce%bb%cf%8d%cf%86%ce%b8%ce%b7%ce%ba%ce%b1%ce%bd-%ce%b1%cf%83%cf%84%cf%81%ce%b1%cf%80%ce%b9%ce%b1%ce%af%ce%b5%cf%82-%ce%b5%ce%ba%cf%81%ce%ae%ce%be%ce%b5%ce%b9%cf%82/



fast-radio-burst-frb.png
 Περιγραφή:
 Μέγεθος αρχείου:  195.94 KB
 Διαβάστηκε:  3 φορές

fast-radio-burst-frb.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: 8855
Τόπος: Αθήνα-Ηλιούπολη
Φύλο: Ανδρας
ΔημοσίευσηΔημοσιεύθηκε: 10/12/2020, ημέρα Πέμπτη και ώρα 9:26    Θέμα δημοσίευσης: Απάντηση με παράθεση αυτού του μηνύματος

Το σύμπαν γίνεται όλο και θερμότερο. Cheesy Grin
To σύμπαν γίνεται θερμότερο, σύμφωνα με νέα έρευνα: Στο πλαίσιο της σχετικής μελέτης, που δημοσιεύτηκε στις 13 Οκτωβρίου στο Astrophysical Journal,
https://ui.adsabs.harvard.edu/abs/2020ApJ...902...56C/abstract
εξετάστηκε η θερμική ιστορία του σύμπαντός μας τα τελευταία 10 δισ. χρόνια. Όπως διαπιστώθηκε, η μέση θερμοκρασία του αερίου ανά το σύμπαν αυξήθηκε πάνω από 10 φορές μέσα σε αυτό το χρονικό διάστημα, φτάνοντας σήμερα περίπου στα 20 εκατ. βαθμούς Κελσίου.
«Καθώς το σύμπαν εξελίσσεται, η βαρύτητα τραβά σκοτεινή ύλη και αέρια στο διάστημα μαζί, σε γαλαξίες και συμπλέγματα γαλαξιών»
είπε ο Γι-Κουάν Τσιάνγκ, επικεφαλής συντάκτης της έρευνας και ερευνητής στο Center for Cosmology and AstroParticle Physics του Ohio State University. «Η έλξη αυτή είναι τόσο ισχυρή που όλο και περισσότερο αέριο υφίσταται σοκ και θερμαίνεται».
Τα ευρήματα αυτά, είπε ο Τσιάνγκ, δείχνουν στους επιστήμονες πώς να εξετάζουν την πρόοδο του σχηματισμού κοσμικών δομών «ελέγχοντας τη θερμοκρασία» του σύμπαντος.
Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν μια νέα μέθοδο η οποία τους επέτρεψε να υπολογίσουν τη θερμοκρασία του αερίου μακρύτερα από τη Γη- κάτι που σημαίνει ακόμα πιο πίσω στον χρόνο- και να τη συγκρίνουν με αέρια πιο κοντά στη Γη και στο παρόν. Τώρα, όπως είπε, οι ερευνητές έχουν επιβεβαιώσει πως το σύμπαν θερμαίνεται στο πέρασμα του χρόνου εξαιτίας της βαρυτικής κατάρρευσης της κοσμικής δομής, και η θέρμανση μάλλον θα συνεχιστεί.
Οι επιστήμονες χρησιμοποίησαν δεδομένα για το φως ανά το διάστημα που είχαν συλλεγεί από τα προγράμματα Planck και Sloan Digital Sky Survey. Συνδυάζοντας δεδομένα από τις δύο αποστολές εκτίμησαν τις αποστάσεις των θερμών αερίων κοντά και μακριά μετρώντας το «redshift» (μετατόπιση προς το ερυθρό) - μια έννοια που οι αστροφυσικοί χρησιμοποιούν για να υπολογίζουν την κοσμική ηλικία στην οποία παρατηρούνται τα μακρινά αντικείμενα. Η έννοια του redshift λειτουργεί επειδή το φως που βλέπουμε από αντικείμενα μακριά από τη Γη είναι παλαιότερο από το φως που βλέπουμε από αντικείμενα πιο κοντά στη Γη- το φως από μακρινά αντικείμενα έχει ταξιδέψει πολύ για να φτάσει σε εμάς. Αυτό, μαζί με μια μέθοδο για τον υπολογισμό της θερμοκρασίας από το φως, επέτρεψε στους ερευνητές να μετρήσουν τη μέση θερμοκρασία των αερίων στο πρώιμο σύμπαν (αέρια γύρω από πολύ μακρινά αντικείμενα) και να τη συγκρίνουν με αυτήν των αερίων πιο κοντά στη Γη, σήμερα. Όπως διαπιστώθηκε, τα αέρια στο σύμπαν σήμερα φτάνουν σε θερμοκρασίες περίπου 2 εκατ. βαθμών Κελσίου, γύρω από αντικείμενα πιο κοντά στη Γη. Αυτή είναι περίπου 10 φορές η θερμοκρασία των αερίων γύρω από αντικείμενα πιο μακριά και πιο «πίσω στον χρόνο».
Το σύμπαν, όπως υπογράμμισε ο Τσιάνγκ, θερμαίνεται λόγω της φυσικής διαδικασίας του σχηματισμού δομών και γαλαξιών, και δε σχετίζεται με την αύξηση της θερμοκρασίας στη Γη.

https://physicsgg.blogspot.com/2020/11/blog-post_76.html

_________________
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: 8855
Τόπος: Αθήνα-Ηλιούπολη
Φύλο: Ανδρας
ΔημοσίευσηΔημοσιεύθηκε: 10/12/2020, ημέρα Πέμπτη και ώρα 9:30    Θέμα δημοσίευσης: Απάντηση με παράθεση αυτού του μηνύματος

Ενδείξεις νέας φυσικής στο πολωμένο φως από το αρχέγονο σύμπαν. Cheesy Grin
Χρησιμοποιώντας τα δεδομένα της κοσμικής μικροκυματικής ακτινοβολίας υποβάθρου από το διαστημικό τηλεσκόπιο Planck, οι φυσικοί Yuto Minami και Eiichiro Komatsu υποστηρίζουν ότι ανακάλυψαν ενδείξεις νέας φυσικής. Ανέπτυξαν μια νέα μέθοδο για την μέτρηση της γωνίας στροφής του επιπέδου πόλωσης της αρχέγονης μικροκυματικής ακτινοβολίας. Αν και το σήμα δεν ανιχνεύεται με αρκετή ακρίβεια ώστε να εξαχθούν οριστικά συμπεράσματα, φαίνεται πως εξαιτίας της σκοτεινής ύλης ή της σκοτεινής ενέργειας προκύπτει παραβίαση της λεγόμενης «συμμετρίας ομοτιμίας»
Για τον ηλεκτρομαγνητισμό και τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα, ισχύει η διατήρηση της ομοτιμίας: το αναλλοίωτο σε μετασχηματισμούς αναστροφής χώρου ή πιο απλά, η συμμετρία αριστερού-δεξιού. Δηλαδή, οι ηλεκτρομαγνητικές αλληλεπιδράσεις λειτουργούν το ίδιο ανεξάρτητα από το αν βρίσκεστε στο αρχικό σύστημα ή σε σύστημα κατοπτρισμού στο οποίο έχουν αναστραφεί όλες οι χωρικές συντεταγμένες. Εάν παραβιαστεί αυτή η συμμετρία που ονομάζεται «ομοτιμία» (όπως συμβαίνει με τις ασθενείς αλληλεπιδράσεις), τότε ίσως ανοίξει ο δρόμος για την κατανόηση της σκοτεινής ύλης και της σκοτεινής ενέργειας, οι οποίες αποτελούν το 25% και 70% του ενεργειακού περιεχομένου του σύμπαντος, αντίστοιχα. Τα δύο σκοτεινά συστατικά έχουν αντίθετη επίδραση στην εξέλιξη του σύμπαντος: ενώ η σκοτεινή ενέργεια κάνει το σύμπαν να διαστέλλεται όλο και πιο γρήγορα, η σκοτεινή ύλη αντιτίθεται μάταια σ’ αυτή τη διαδικασία.
Στην δημοσίευση των Minami και Komatsu στο περιοδικό Physical Review Letters στις 23 Νοεμβρίου 2020, υποστηρίζεται μια ελκυστική υπόδειξη νέας φυσικής, σύμφωνα με την οποία παραβιάζεται η συμμετρία ομοτιμίας
[New Extraction of the Cosmic Birefringence from the Planck 2018 Polarization Data].
Τα στοιχεία για παραβίαση της συμμετρίας της ομοτιμίας βρέθηκαν στην κοσμική μικροκυματική ακτινοβολία υποβάθρου, τα απομεινάρια του φωτός της Μεγάλης Έκρηξης. Το κλειδί είναι το πολωμένο φως της μικροκυματικής ακτινοβολίας υπoβάθρου.
Το φως είναι ένα ηλεκτρομαγνητικό κύμα. Στο γραμμικά πολωμένο φως, η ταλάντωση του ηλεκτρικού πεδίου γίνεται σε ένα επίπεδο και διαγράφει μια ημιτονοειδή καμπύλη κατά μήκος της κατεύθυνσης κίνησης του κύματος. Όταν το φως σκεδάζεται τότε προκύπτει πολωμένο φως. Το φως του Ήλιου, για παράδειγμα, αποτελείται από ηλεκτρομαγνητικά κύματα των οποίων η ταλάντωση του ηλεκτρικού πεδίου γίνεται σε όλες τις πιθανές κατευθύνσεις. Επομένως, δεν είναι πολωμένο. Όμως, το φως από το ουράνιο τόξο είναι πολωμένο γιατί το φως του Ήλιου διασκεδάζεται από τα σταγονίδια νερού στην ατμόσφαιρα.
Παρομοίως, το φως της κοσμικής ακτινοβολίας υποβάθρου πολώθηκε όταν σκεδάστηκε από ηλεκτρόνια 400.000 χρόνια μετά τη Μεγάλη Έκρηξη. Καθώς αυτό το φως ταξίδευε μέσα στο σύμπαν για 13,8 δισεκατομμύρια χρόνια, η αλληλεπίδρασή του με την σκοτεινή ύλη ή τη σκοτεινή ενέργεια θα μπορούσε να προκαλέσει την περιστροφή του επιπέδου πόλωσης κατά μια γωνία β.
Εάν η σκοτεινή ύλη ή η σκοτεινή ενέργεια αλληλεπιδρούν με το φως της κοσμικής ακτινοβολίας υποβάθρου με τρόπο ώστε να παραβιάζεται η συμμετρία ομοτιμίας, τότε μπορούμε να βρούμε την υπογραφή τους στα δεδομένα πόλωσης.
Για να μετρήσουν τη γωνία περιστροφής β, οι επιστήμονες χρειάζονταν ανιχνευτές ευαίσθητους στην πόλωση, σαν αυτούς που βρίσκονται στον δορυφόρο Planck της Ευρωπαϊκής Υπηρεσίας Διαστήματος (ESA). Και έπρεπε να γνωρίζουν πως προσανατολίζονται οι ευαίσθητοι στην πόλωση ανιχνευτές σε σχέση με τον ουρανό. Εάν αυτές οι πληροφορίες δεν ήταν γνωστές με αρκετή ακρίβεια, το μετρούμενο επίπεδο πόλωσης φαίνεται να περιστρέφεται ψευδώς, δημιουργώντας ένα λάθος σήμα. Στο παρελθόν, οι αβεβαιότητες σχετικά με την ψευδή περιστροφή που εισήγαγαν οι ίδιοι οι ανιχνευτές περιόρισαν την ακρίβεια μέτρησης της κοσμικής γωνίας πόλωσης β. Οι Minami και Komatsu ανέπτυξαν μια νέα μέθοδο για τον ακριβέστερο προσδιορισμό της γωνίας αυτής, βρίσκοντας έτσι ενδείξεις παραβίασης της συμμετρίας της ομοτιμίας με ακρίβεια 99,2%.
Αν και για να αναγνωριστεί μια ανακάλυψη νέας φυσικής, απαιτείται πολύ μεγαλύτερη στατιστική ακρίβεια (99,99995%), το εντυπωσιακό με την εν λόγω εργασία είναι πως βρέθηκε ένας τρόπος για να μετρηθεί κάτι που παλαιότερα φάνταζε αδιανόητο.
Στην φωτογραφία Ενδείξεις νέας φυσικής στην πολωμένη ακτινοβολία από το αρχέγονο σύμπαν: Η περιστροφή του επιπέδου πόλωσης του ηλεκτρομαγνητικού κύματος (πορτοκαλί γραμμή) μπορεί να οφείλεται στην σκοτεινή ύλη ή την σκοτεινή ενέργεια. Αυτό φαίνεται ως μεταβολή των μοτίβων της πόλωσης (μαύρες γραμμές). Οι κόκκινες και μπλε περιοχές δείχνουν τις θερμές και ψυχρές περιοχές του κοσμικού υποβάθρου μικροκυμάτων, αντίστοιχα.
https://physicsgg.me/2020/11/26/%ce%b5%ce%bd%ce%b4%ce%b5%ce%af%ce%be%ce%b5%ce%b9%cf%82-%ce%bd%ce%ad%ce%b1%cf%82-%cf%86%cf%85%cf%83%ce%b9%ce%ba%ce%ae%cf%82-%cf%83%cf%84%ce%bf-%cf%86%cf%89%cf%82-%cf%84%ce%bf%cf%85-%ce%b1%cf%81%cf%87/



cmb.png
 Περιγραφή:
 Μέγεθος αρχείου:  480.08 KB
 Διαβάστηκε:  3 φορές

cmb.png



planck-satellite.jpg
 Περιγραφή:
 Μέγεθος αρχείου:  580.47 KB
 Διαβάστηκε:  3 φορές

planck-satellite.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 08/02/2021, ημέρα Δευτέρα και ώρα 11:52, 2 φορές συνολικά
Επιστροφή στην κορυφή
View user's profile 
Δροσος ΓεωργιοςOffline
Εξωγήινος
Άβαταρ

Ένταξη: 22 Οκτ 2007
Σύνολο δημοσιεύσεων: 8855
Τόπος: Αθήνα-Ηλιούπολη
Φύλο: Ανδρας
ΔημοσίευσηΔημοσιεύθηκε: 10/12/2020, ημέρα Πέμπτη και ώρα 9:33    Θέμα δημοσίευσης: Απάντηση με παράθεση αυτού του μηνύματος

Οι φυσικοί μέτρησαν τον «μαγικό αριθμό» που καθορίζει το σύμπαν. Cheesy Grin
Μια ομάδα φυσικών στο Παρίσι πραγματοποίησε την ακριβέστερη μέτρηση της σταθεράς λεπτής υφής, ‘σκοτώνοντας’ τις ελπίδες για την ανακάλυψη κάποιου νέου είδους δύναμης στη φύση.
Η σταθερά αυτή είναι αδιάστατος αριθμός – δεν έχει μονάδες μέτρησης
Η σταθερά λεπτής υφής συμβολίζεται με το ελληνικό γράμμα α και εκφράζει την ισχύ της ηλεκτρομαγνητικής δύναμης. Είναι αδιάστατη σταθερά και ισούται περίπου με 1/137 (παρά την «πίστη» του Arthrur Eddington, ότι η τιμή της ισούται ακριβώς με 1/137). Η τιμή αυτή φαίνεται μικρή όταν συγκρίνεται με την ισχύ των ισχυρών (πυρηνικών) δυνάμεων, αλλά πολύ μεγαλύτερη όταν συγκρίνεται με την ισχύ των ασθενών (πυρηνικών) δυνάμεων, και τεράστια αν συγκριθεί με την ισχύ των βαρυτικών δυνάμεων.
Από τις θεμελιώδεις παγκόσμιες σταθερές η ταχύτητα του φωτός c, απολαμβάνει την μεγαλύτερη δόξα. Όμως, η αριθμητική τιμή της ταχύτητας του φωτός δεν μας λέει τίποτα για την φύση. Η τιμή της διαφέρει ανάλογα με το αν μετράται σε μέτρα ανά δευτερόλεπτο ή σε χιλιόμετρα ανά ώρα. Η σταθερά λεπτής υφής, αντίθετα, δεν έχει διαστάσεις ή μονάδες. Είναι ένας καθαρός αριθμός – «ένας ακατανόητος μαγικός αριθμός», σύμφωνα με τον Richard Feynman, ενώ ο Paul Dirac θεωρούσε την προέλευση του αριθμού αυτού ως «το πιο θεμελιώδες άλυτο πρόβλημα της φυσικής». Η σταθερά της λεπτής υφής είναι παντού, δεδομένου ότι χαρακτηρίζει την ισχύ της ηλεκτρομαγνητικής δύναμης με την οποία αλληλεπιδρούν όλα τα φορτισμένα σωματίδια όπως ηλεκτρόνια και πρωτόνια. Στον καθημερινό μας κόσμο, όλα είναι είτε βαρύτητα είτε ηλεκτρομαγνητισμός. Και γι‘ αυτό η σταθερά α είναι τόσο σημαντική.
Οι φυσικοί θέλουν να μετρήσουν τη σταθερά λεπτής υφής όσο το δυνατόν ακριβέστερα. H ακριβής μέτρησή της επιτρέπει τον έλεγχο της θεωρίας που περιγράφει τις αλληλεπιδράσεις των στοιχειωδών σωματιδίων – το πολύπλοκο σύνολο εξισώσεων που είναι γνωστό ως Καθιερωμένο Πρότυπο της φυσικής των στοιχειωδών σωματιδίων.
Σε χτεσινή δημοσίευση στο περιοδικό Nature με τίτλο «Determination of the fine-structure constant with an accuracy of 81 parts per trillion»
https://www.nature.com/articles/s41586-020-2964-7
, μια ομάδα τεσσάρων φυσικών με επικεφαλής την Saïda Guellati-Khélifa στο Εργαστήριο Kastler Brossel στο Παρίσι ανέφερε την ακριβέστερη μέχρι σήμερα μέτρηση της σταθεράς λεπτής υφής. Η ομάδα μέτρησε την τιμή της σταθεράς μέχρι το 11ο δεκαδικό ψηφίο, βρίσκοντας την τιμή (στην εργασία αναφέρεται η τιμή του 1/α):
1/α=137.035999206(11)

με τα δύο τελευταία ψηφία να είναι αβέβαια. Το σφάλμα είναι ελάχιστο, μόλις 81 μέρη ανά τρισεκατομμύριο και η μέτρηση είναι περίπου τρεις φορές ακριβέστερη από την προηγούμενη καλύτερη μέτρηση του 2018 από την ομάδα Müller στο Berkeley. Η Guellati-Khélifa κατείχε το ρεκόρ ακριβέστερης μέτρησης πριν από τον Müller το 2011!
Η Guellati-Khélifa βελτιώνει το πείραμά της συνεχώς τα τελευταία 22 χρόνια(!). Προσδιορίζει την σταθερά λεπτής υφής, μελετώντας τις ανακρούσεις των ατόμων ρουβιδίου όταν απορροφούν ένα φωτόνιο. Ο Müller κάνει το ίδιο με τα άτομα καισίου. Ο Müller παραδέχθηκε τους ανταγωνιστές του, δηλώνοντας πως «μια μέτρηση τρεις φορές ακριβέστερη είναι πολύ μεγάλη υπόθεση. Ας μην ντρεπόμαστε λοιπόν να το ονομάσουμε ένα μεγάλο επίτευγμα.»
Η παλαιότερη μέτρηση του Müller to 2018 είχε χαιρετιστεί ως η θριαμβευτική επιβεβαίωση του Καθιερωμένου Προτύπου. Mε το νέο αποτέλεσμα της Guellati-Khélifa ο θρίαμβος γίνεται ακόμη μεγαλύτερος. Πρόκειται για την ακριβέστερη συμφωνία μεταξύ θεωρίας και πειράματος μέχρι σήμερα. Βέβαια, από μια άλλη οπτική γωνία, αυτή η εκπληκτική συμφωνία ‘σκοτώνει’ τις ελπίδες για την ανακάλυψη νέας φυσικής μέσα από τέτοιου είδους μετρήσεις.
https://physicsgg.me/2020/12/04/%ce%bf%ce%b9-%cf%86%cf%85%cf%83%ce%b9%ce%ba%ce%bf%ce%af-%ce%b1%cf%80%ce%bf%ce%ba%ce%b1%ce%bb%cf%8d%cf%80%cf%84%ce%bf%cf%85%ce%bd-%cf%84%ce%bf%ce%bd-%ce%bc%ce%b1%ce%b3%ce%b9%ce%ba%cf%8c-%ce%b1/



fine-structure-constant.png
 Περιγραφή:
 Μέγεθος αρχείου:  13.21 KB
 Διαβάστηκε:  3 φορές

fine-structure-constant.png



strength-1.png
 Περιγραφή:
 Μέγεθος αρχείου:  199.77 KB
 Διαβάστηκε:  3 φορές

strength-1.png



guellati_portrait.jpg
 Περιγραφή:
 Μέγεθος αρχείου:  1.37 MB
 Διαβάστηκε:  3 φορές

guellati_portrait.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 08/02/2021, ημέρα Δευτέρα και ώρα 12:00, 2 φορές συνολικά
Επιστροφή στην κορυφή
View user's profile 
Δροσος ΓεωργιοςOffline
Εξωγήινος
Άβαταρ

Ένταξη: 22 Οκτ 2007
Σύνολο δημοσιεύσεων: 8855
Τόπος: Αθήνα-Ηλιούπολη
Φύλο: Ανδρας
ΔημοσίευσηΔημοσιεύθηκε: 08/02/2021, ημέρα Δευτέρα και ώρα 11:52    Θέμα δημοσίευσης: Απάντηση με παράθεση αυτού του μηνύματος

Μήπως είδατε την SUSY; Cheesy Grin
Αναζητώντας την υπερσυμμετρία
H θεωρία που περιγράφει τις αλληλεπιδράσεις και την συμπεριφορά των στοιχειωδών σωματιδίων, το Καθιερωμένο Πρότυπο των στοιχειωδών σωματιδίων, είναι μεν πολύ επιτυχημένο αλλά και εμφανώς ατελές.
Οι προβλέψεις του έχουν συνδέσει μεταξύ τους πολλά από τα γνωστά χαρακτηριστικά του σύμπαντος και καθοδήγησαν τους φυσικούς σε νέες ανακαλύψεις, όπως το σωματίδιο Higgs. Όμως, δεν μπορεί να μπορεί να εξηγήσει την ύπαρξη της σκοτεινής ύλης – την μυστηριώδη ουσία που αποτελεί το 85% της ύλης του σύμπαντος – ή να εξηγήσει την μάζα του σωματιδίου Higgs.
Πως μπορούν οι φυσικοί να συμπληρώσουν τα κενά του; Εδώ και δεκαετίες, ένα σύνολο θεωριών που ήταν γνωστά ως υπερσυμμετρία φάνηκε να δίνει μια κομψή λύση.
Η υπερσυμμετρία υπερδιπλασιάζει τον αριθμό των σωματιδίων στο Καθιερωμένο Πρότυπο. Τα σωματίδια που γνωρίζουμε μπορούν να χωριστούν σε δυο κατηγορίες: τα φερμιόνια και τα μποζόνια. Στις υπερσυμμετρικές θεωρίες κάθε σωματίδιο έχει έναν ακόμα ‘υπερ-σύντροφο’ με πολλές παρόμοιες ιδιότητες – που όμως δεν έχουν ανακαλυφθεί. Τα φερμιόνια συνδυάζονται με τα μποζόνια και αντιστρόφως.
Η ιδέα μιας συμμετρίας μεταξύ φερμιονίων και μποζονίων ξεκίνησε στις αρχές της δεκαετίας του 1970 για να επιλυθεί ένα μαθηματικό ζήτημα στην θεωρία των χορδών. Το 1974, οι Julius Wess και Bruno Zumino ανακάλυψαν ότι μια ευρεία τάξη κβαντικών θεωριών πεδίων που θα μπορούσε να γίνει υπερσυμμετρική μέσω μιας γενίκευσης των συμμετριών της σχετικότητας. Σύντομα οι ερευνητές επινόησαν θεωρίες στις οποίες ένα σωματίδιο και ο σύντροφός του θα μπορούσαν να έχουν διαφορετικές μάζες.
Στις αρχές της δεκαετίας του 1980 οι θεωρητικοί συνειδητοποίησαν ότι το ίδιο το Καθιερωμένο Πρότυπο θα μπορούσε να γίνει υπερσυμμετρικό και ότι αυτή η επέκταση θα επιλύσει ορισμένα ενοχλητικά θεωρητικά προβλήματα. Για παράδειγμα, η μικρή μάζα του μποζονίου Higgs είναι εξαιρετικά δύσκολο να εξηγηθεί – ο υπολογισμός του απαιτεί αφαίρεση δυο πολύ μεγάλων αριθμών που είναι ελαφρώς διαφορετικοί μεταξύ τους. Αλλά σύμφωνα με την Elodie Resseguie, postdoc στο Εθνικό Εργαστήριο Lawrence Berkeley, «αν προστεθεί η υπερσυμμετρία, τότε τακτοποιούνται όλες αυτές οι ακυρώσεις έτσι ώστε να πάρουμε μια μικρή μάζα για το Higgs».
Η υπερσυμμετρία προβλέπει ότι για κάθε γνωστό στοιχειώδες σωματίδιο (επάνω) υπάρχει ο αντίστοιχος υπερσυμμετρικός συντρόφός του (κάτω). Τα υπερσυμμετρικά σωματίδια έχουν μεγαλύτερες μάζες από τα αντίστοιχα γνωστά μας σωματίδια (όπως υποδεικνύεται από το μέγεθος των σφαιρών).
Εκτός όμως από μια ερμηνεία για την μάζα του Higgs, η υπερσυμμετρία προσέφερε κι άλλα θεωρητικά πλεονεκτήματα. Το ελαφρότερο υπερσυμμετρικό σωματίδιο θα ήταν ένας από τους καλύτερους υποψήφιους για την σκοτεινή ύλη. Και οι ισχείς (ή μήπως οι ισχύεςWink της ηλεκτρομαγνητικής, της ασθενούς και της ισχυρούς αλληλεπίδρασης γίνονται ίσες σε εξαιρετικά υψηλές ενέργειες, υποδεικνύοντας ότι οι θεμελιώδεις δυνάμεις που παρατηρούμε σήμερα, στο αρχέγονο σύμπαν ήταν ενοποιημένες.
Οι απλούστερες υπερσυμμετρικές θεωρίες – αυτές που εξηγούν καλύτερα το μποζόνιο Higgs – προβλέπουν έναν ζωολογικό κήπο νέων σωματιδίων με μάζες συγκρίσιμες με αυτές των μποζονίων W και Ζ. Όταν το 2009 ενεργοποιήθηκε ο Μεγάλος Επιταχυντής Αδρονίων (LHC) στο CERN, πολλοί φυσικοί σωματιδίων πίστευαν ότι η ανακάλυψη των υπερ-συντρόφων ήταν θέμα χρόνου. Όμως, μετά την θριαμβευτική ανακάλυψη του μποζονίου Higgs … δεν εμφανίστηκε κανένα άλλο σωματίδιο. Σοκαρίστηκα με την μη ανακάλυψη υπερσυμμετρικών σωματιδίων στις πρώτες μέρες του LHC, λέει ο Michael Peskin, ένας θεωρητικός φυσικός από το SLAC.
Όμως δεν εξεπλάγησαν όλοι οι θεωρητικοί. «Υπήρχαν πολλοί φυσικοί που έλεγαν δυνατά ότι υπήρχε κάτι λάθος με τη βασική εικόνα της υπερσυμμετρίας πολύ πριν από την λειτουργία του LHC», λέει ο Nima Arkani-Hamed, θεωρητικός στο Ινστιτούτο Προηγμένων Μελετών στο Πρίνστον του Νιου Τζέρσεϋ. Αν όλα αυτά τα σωματίδια με τις προβλεπόμενες μάζες βρίσκονταν γύρω μας θα είχαν μια κάποια έμμεση επίδραση στις φυσικές διαδικασίες χαμηλών ενεργειών.
Σύμφωνα με τον Arkani-Hamed, τα πειράματα στον Large Electron-Positron Collider (LEP), που πραγματοποιήθηκαν από το 1989 έως το 2000, είχαν ήδη δημιουργήσει αμφιβολίες για τα πιο απλά υπερσυμμετρικά μοντέλα.
Ο Jim Gates, ένας θεωρητικός στο Πανεπιστήμιο του Μπράουν και εκλεγμένος πρόεδρος της Ένωσης Αμερικανών Φυσικών, λέει ότι δεν περίμενε να εμφανιστεί ποτέ υπερσυμμετρία στον LHC. Εδώ και δεκαετίες, οι πιο εύλογες υπερσυμμετρικές θεωρίες προβλέπουν ότι οι υπερσυμμετρικοί σύντροφοι έχουν πολύ μεγάλες μάζες για να ανακαλυφθούν με τους τρέχοντες επιταχυντές.
Καθώς τα δεδομένα από τον LHC συνεχίζουν να συσσωρεύονται, αποκλείστηκαν σε μεγάλο βαθμό τα μοντέλα της υπερσυμμετρίας που προτιμήθηκαν αρχικά από την επιστημονική κοινότητα. Για παράδειγμα, οι υπερσυμμετρικοί σύντροφοι των γλοιονίων, τα gluinos (γλοιίνιαWink, έχουν αποκλειστεί για μάζες έως 2 τρισεκατομμύρια ηλεκτρονιοβόλτ (2GeV)- μια τάξη μεγέθους μεγαλύτερη από ότι περίμεναν πολλοί θεωρητικοί. Φαίνεται μάλλον απίθανο ότι η υπερσυμμετρία θα μπορούσε να περιλαμβάνει και τα τρία χαρακτηριστικά που θεωρούσαν τα μοντέλα πριν τον LHC – μια εξήγηση για την μάζα του σωματιδίου Higgs, ένα σωματίδιο σκοτεινής ύλης και ενοποίηση δυνάμεων.
Η έλλειψη πειραματικών αποδεικτικών στοιχείων για την υπερσυμμετρία στον LHC δεν σημαίνει και τον θάνατο αυτής της ιδέας. «Τώρα οι φυσικοί στρέφονται σε πολλές διαφορετικές κατευθύνσεις» , λέει ο Peskin. «Είμαστε όλοι πολύ μπερδεμένοι αυτή τη στιγμή.»
Επαναξιολόγηση υποθέσεων
Εάν η υπερσυμμετρία ισχύει, υπάρχουν δύο κύριες δυνατότητες: Είτε όλα τα υπερσυμμετρικά σωματίδια είναι πολύ βαριά για να παραχθούν στις ενέργειες που επιτυγχάνουν οι σημερινοί επιταχυντές σωματιδίων, όπως υποπτεύεται ο Gates – ή τα υπερσυμμετρικά σωματίδια δημιουργούνται σε συγκρούσεις στον LHC, αλλά για κάποιο λόγο δεν καταγράφονται από τους ανιχνευτές.
Στη δεύτερη περίπτωση, «οι φυσικοί ψάχνουν για νέα μοντέλα που παράγουν εξωτικές υπογραφές που δεν έχουμε ψάξει στο παρελθόν, ή ψάχνουν για μοντέλα των οποίων οι υπογραφές είναι δύσκολο να εντοπιστούν πειραματικά», λέει ο Resseguie, μέλος της συνεργασίας ATLAS.
Για παράδειγμα, οι περισσότερες αναζητήσεις για νέα σωματίδια στον LHC υποθέτουν πως διασπώνται σχεδόν αμέσως μετά τη δημιουργία τους, ώστε να μην προλαβαίνουν να απομακρυνθούν από το σημείο αλληλεπίδρασης. Ωστόσο, πολλές μη συμβατικές υπερσυμμετρικές θεωρίες προβλέπουν σωματίδια με μεγάλο χρόνο ζωής. Αυτά τα σωματίδια θα μπορούσαν να διανύσουν από μερικά μικρόμετρα μέχρι εκατοντάδες χιλιόμετρα πριν διασπαστούν. Έρευνες που πραγματοποιούνται τόσο στα πειράματα ATLAS όσο και στο CMS επιδιώκουν να εντοπίσουν τα ίχνη τέτοιων υπερσυμμετρικών σωματιδίων με μεγάλο χρόνο ζωής.
Οι ερευνητές του ATLAS και του CMS αναζητούν επίσης υπερσυμμετρικά σωματίδια που όταν διασπώνται δίνουν τα γνωστά σωματίδια του Καθιερωμένου Προτύπου χαμηλής ενέργειας. «Είναι μια πολύ δύσκολη αναζήτηση, επειδή δεν μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε τις κλασικές τεχνικές που χρησιμοποιούμε για τις περισσότερες από τις άλλες υπερσυμμετρικές αναζητήσεις», λέει ο Christian Herwig, postdoc στο Fermi National Accelerator Laboratory που εργάζεται στο πείραμα CMS.
Ακόμα και χωρίς υπερσυμμετρία, τα σωματίδια χαμηλής ενέργειας είναι άφθονα στους ανιχνευτές, οπότε οι ερευνητές πρέπει να επινοήσουν έξυπνους τρόπους διαχωρισμού αυτού του άσχετου υποβάθρου από τις αλληλεπιδράσεις που αποδεικνύουν την υπερσυμμετρία.
Ένα πλαίσιο που καθοδηγεί τις τρέχουσες αναζητήσεις υπερ-συντρόφων είναι η split (διαχωρισμένηWink υπερσυμμετρία , την οποία πρότειναν ο Σάβας Δημόπουλος με τον Nima Arkani-Hamed το 2004. Η υπερσυμμετρία split αντιστοιχεί ελαφρούς υπερ-συντρόφους στα μισά από τα σωματίδια του Καθιερωμένου Προτύπου και βαρείς υπερ-συντρόφους στα υπόλοιπα.
Η split υπερσυμμετρία φαίνεται ως η πιο ελπιδοφόρα θεωρία παίρνοντας υπόψιν τα μέχρι στιγμής δεδομένα. Σύμφωνα με τον Arkan-Hamed, «οι θεωρητικοί δεν είναι παντρεμένοι με τις θεωρίες τους. Προσπαθούμε να ανακαλύψουμε την αλήθεια. Έτσι συλλέγουμε ιδέες και τις εξερευνούμε για να δούμε τι συνεπάγονται και αφήνουμε το πείραμα να αποφασίσει.»
Παρόλο που η split υπερσυμμετρία προσφέρει έναν υποψήφιο σκοτεινής ύλης και ενοποιεί τις θεμελιώδεις δυνάμεις σε υψηλές ενέργειες, δεν αντιμετωπίζει την σταθερότητα του μποζονίου Higgs, αφήνοντας ορισμένους θεωρητικούς με αμφιβολίες. «Η πρώτη μου προτεραιότητα είναι η επίλυση του προβλήματος του Higgs και δεν βλέπω την split υπερσυμμετρία να λύνει το πρόβλημα», λέει ο Peskin. Αντιμέτωπος με την έλλειψη πειραματικών στοιχείων για την υπερσυμμετρία, διερευνά τώρα εναλλακτικές ερμηνείες για τις ιδιότητες του μποζονιού Higgs. Ακριβώς όπως τα πρωτόνια αποτελούνται από κουάρκ και γλουόνια, ο Peskin υποψιάζεται ότι το μποζόνιο Higgs μπορεί να έχει μια κρυφή υπο-δομή.
Το έπος της υπερσυμμετρίας «πρέπει να ληφθεί ως προειδοποίηση», λέει ο Gates. «Δυστυχώς, αυτό είναι ένα παράδειγμα όπου η κοινότητα της σωματιδιακής φυσικής ξεπέρασε τα όριά της. Πρέπει να είμαστε πάντα εξαιρετικά προσεκτικοί και να αντλούμε τα στοιχεία μας από την φύση. »
Η αναζήτηση συνεχίζεται
Καθώς αρκετοί σωματιδιακοί φυσικοί έχουν απομακρυνθεί από την υπερσυμμετρία, πολλοί πειραματιστές παραμένουν αισιόδοξοι. «Τώρα κάνουμε έρευνες με τον ανιχνευτή μας που ποτέ δεν είχαμε σκεφτεί ότι θα ήταν δυνατές όταν τον κατασκευάζαμε», λέει ο Herwig. «Κάνοντας αυτά τα πράγματα ανοίγονται εντελώς νέες δυνατότητες και στρατηγικές ανάλυσης που προσπαθούμε να εφαρμόσουμε για τα επόμενα χρόνια της συλλογής δεδομένων».
Η αναβάθμιση που έγινε στον LHC, γνωστή ως High Luminosity LHC, θα επιτρέψει στους πειραματικούς να εξερευνήσουν περιοχές του υπερσυμμετρικού τοπίου που δεν έχουν απορριφθεί. Σε μελλοντικούς επιταχυντές που θα επιτυγχάνουν ακόμη υψηλότερες ενέργειες θα μπορούσαν να εμφανιστούν και τα υπερσυμμετρικά σωματίδια. Αλλά αντί να εμπνέονται από την αναζήτηση υπερσυμμετρίας, «ένας λόγος για την κατασκευή των επόμενων επιταχυντών είναι η μελέτη του μποζονίου Higgs μέχρι θανάτου», λέει ο Arkani-Hamed.
Ο Peskin συμφωνεί ότι το ‘ξεψάχνισμα’ του Higgs είναι ζωτικής σημασίας για την κατανόηση της φυσικής πέρα από το καθιερωμένο Πρότυπο. «Σχεδόν κάθε θεωρία του μποζονίου Higgs είναι συνεπής με τα τρέχοντα δεδομένα», και έτσι κανένα από αυτά δεν μπορεί να αποκλειστεί. Στην πραγματικότητα δεν γνωρίζουμε τίποτα γι ‘αυτό.»
Σύμφωνα με τον Gates, θα μπορούσαν να περάσουν δεκαετίες μέχρι οι φυσικοί να μάθουν την αλήθεια για την υπερσυμμετρία. Εάν υπάρχουν υπερσυμμετρικά σωματίδια, ο Gates λέει ότι θα μπορούσε να περάσει ένας αιώνα πριν από την ανακάλυψή τους. Αλλά «ξέρουμε πώς να είμαστε υπομονετικοί ως κοινότητα», λέει ο Herwig.
Για τα νετρίνα, η πορεία από τη θεωρητική πρόβλεψη μέχρι την πειραματική τους ανίχνευση χρειάστηκαν 25 χρόνια. Για το μποζόνιο Higgs χρειάστηκε μισός αιώνας. Και για τα βαρυτικά κύματα, χρειάστηκαν 100 ολόκληρα χρόνια.
Η υπερσυμμετρία παρότι δεν λύνει όλα τα προβλήματα που ήλπιζαν οι φυσικοί, ίσως μας βοηθήσει να κατανοήσουμε καλύτερα την φύση. Είτε η υπερσυμμετρία είναι η απάντηση είτε όχι, ο μόνος τρόπος για να το ανακαλύψουμε είναι να συνεχίσουμε την πειραματική κυρίως διερεύνηση.
https://physicsgg.me/2021/01/17/%ce%bc%ce%ae%cf%80%cf%89%cf%82-%ce%b5%ce%af%ce%b4%ce%b1%cf%84%ce%b5-%cf%84%ce%b7%ce%bd-susy/



susyparticles_sm.png
 Περιγραφή:
 Μέγεθος αρχείου:  256.84 KB
 Διαβάστηκε:  0 φορές

susyparticles_sm.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: 8855
Τόπος: Αθήνα-Ηλιούπολη
Φύλο: Ανδρας
ΔημοσίευσηΔημοσιεύθηκε: 08/02/2021, ημέρα Δευτέρα και ώρα 11:55    Θέμα δημοσίευσης: Απάντηση με παράθεση αυτού του μηνύματος

Στα 14 δισ. σχεδόν χρόνια η ηλικία του σύμπαντος, σύμφωνα με επιστήμονες. Cheesy Grin
Αστρονόμοι εξέτασαν εκ νέου το παλαιότερο φως στο σύμπαν, αξιοποιώντας ένα αστεροσκοπείο ψηλά πάνω από την έρημο Ατακάμα της Χιλής, και κατέληξαν στο συμπέρασμα πως η ηλικία του σύμπαντός μας φτάνει τα 13,77 δισ. χρόνια- με περιθώριο απόκλισης 40 εκατ. ετών.[ή (13,77 ± 0,04)∙
Η νέα αυτή εκτίμηση έγινε χρησιμοποιώντας δεδομένα που συγκεντρώθηκαν στο Atacama Cosmology Telescope (ACT) του National Science Foundation στη Χιλή και συνάδει με αυτήν που παρέχει το καθιερωμένο μοντέλο του σύμπαντος, καθώς με μετρήσεις πάνω στο ίδιο φως που έγιναν από τον δορυφόρο Planck του ΕΟΔ (Ευρωπαϊκός Οργανισμός Διαστήματος), ο οποίος μέτρησε απομεινάρια από το Big Bang στο διάστημα 2009-2013.
Η εν λόγω έρευνα δημοσιεύτηκε στις 30 Δεκεμβρίου στο Journal of Cosmology and Astroparticle Physics. Lead author του «The Atacama Cosmology Telescope: A Measurement of the Cosmic Microwave Background Power Spectra at 98 and 150 GHz» είναι o Στιβ Τσόι, μεταδιδακτορικός Αστρονομίας και Αστροφυσικής του NSF στο Cornell Center for Astrophysics and Planetary Science.
To 2019 μια ομάδα ερευνητών που μετρούσε τις κινήσεις των γαλαξιών υπολόγισε πως το σύμπαν είναι εκατοντάδες εκατομμύρια χρόνια νεαρότερο από ό,τι είχε υπολογίσει η ομάδα του Planck. H αντίφαση αυτή υπέδειξε ότι ίσως χρειαζόταν ένα νέο μοντέλο του σύμπαντος, προκαλώντας ανησυχίες πως το ένα από τα δύο σετ υπολογισμών μπορεί να ήταν λάθος.
«Τώρα καταλήξαμε σε μια απάντηση όπου συμφωνούν το Planck και το ACT» είπε η Σιμόν Αϊόλα, ερευνήτρια στο Center for Computational Astrophysics του Flatiron Institute. «Δείχνει πως αυτοί οι δύσκολοι υπολογισμοί είναι αξιόπιστοι» πρόσθεσε.
Η ηλικία του σύμπαντος υποδεικνύει επίσης πόσο γρήγορα αυτό διαστέλλεται, έναν αριθμό που ποσοτικοποιείται με τη σταθερά του Hubble. Οι μετρήσεις του ACT δείχνουν σταθερά του Hubble της τάξης των 67,6 χλμ ανά δευτερόλεπτο ανά μεγαπαρσέκ. Αυτό σημαίνει πως ένα αντικείμενο σε απόσταση ενός μεγαπαρσέκ (3,26 εκατ. έτη φωτός) από τη Γη απομακρύνεται από εμάς με ταχύτητα 67,6 χλμ ανά δευτερόλεπτο, λόγω της διαστολής του σύμπαντος. Το αποτέλεσμα αυτό συμφωνεί σχεδόν πλήρως με την προηγούμενη εκτίμηση των 67,4 χλμ/ δευτερόλεπτο ανά μεγαπαρσέκ της ομάδας του Planck.
https://www.naftemporiki.gr/story/1677391/sta-14-dis-sxedon-xronia-i-ilikia-tou-sumpantos-sumfona-me-epistimones



steve-choi-study-image.jpg
 Περιγραφή:
 Μέγεθος αρχείου:  111.59 KB
 Διαβάστηκε:  0 φορές

steve-choi-study-image.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: 8855
Τόπος: Αθήνα-Ηλιούπολη
Φύλο: Ανδρας
ΔημοσίευσηΔημοσιεύθηκε: 08/02/2021, ημέρα Δευτέρα και ώρα 11:57    Θέμα δημοσίευσης: Απάντηση με παράθεση αυτού του μηνύματος

Δέκα νέα πράγματα που μάθαμε για το διάστημα. Cheesy Grin
Τι περιμένουμε το 2021
Mπορεί η πανδημία του κορονοϊού να τράβηξε την προσοχή πολλών επιστημόνων και των περισσότερων ανθρώπων σε όλο τον κόσμο φέτος, αλλά αυτό δεν σημαίνει ότι η εξαναγκαστική αυτή προσγείωση έβαλε τέλος στον ενδιαφέρον για τα κοσμικά μυστήρια και τις ανακαλύψεις στο διάστημα. Για μια ακόμη χρονιά υπήρξαν πρόοδοι στα διαστημικά επιτεύγματα – ενώ και οι «φίλοι» των εξωγήινων δεν έμειναν παραπονεμένοι.
Ακολουθεί μια επιλογή αυτών των ανακαλύψεων που ξεχώρισαν στη διάρκεια του χρόνου που φεύγει.
* Οι πιο κοντινές και καυτές φωτογραφίες του Ήλιου:
Εδώ και χρόνια, οι επιστήμονες πασχίζουν να λύσουν τα μυστήρια του μητρικού μας άστρου, όπως γιατί η ατμόσφαιρά του είναι πιο καυτή από την επιφάνεια του ή τι ακριβώς πυροδοτεί τις πανίσχυρες και δυνητικά καταστροφικές εκτινάξεις στεμματικής μάζας. Φέτος δύο διαστημικά παρατηρητήρια, το Solar Orbiter (των NASA και ESA) και το Hi-C (NASA) τράβηξαν τις πιο λεπτομερείς και πιο κοντινές μέχρι σήμερα φωτογραφίες του Ήλιου, που θα βοηθήσουν τους επιστήμονες να κατανοήσουν καλύτερα την ηλιακή ατμόσφαιρα και, κατά συνέπεια, τις μεταβολές του διαστημικού καιρού που μπορούν να επηρεάσουν και τη Γη.
* Aνίχνευση σεισμών στον Άρη:
Το σεισμόμετρο του αμερικανικού ρομποτικού εργαστηρίου InSight που έφθασε στον γειτονικό πλανήτη το 2018, κατέγραψε εκατοντάδες σεισμούς μικρομεσαίας ισχύος, προερχόμενους κυρίως από την ηφαιστειακά ενεργή περιοχή Cerberus Fossae.
* Κινεζικά δείγματα από τη Σελήνη:
Το 2019 η Κίνα έγινε η πρώτη χώρα στον κόσμο που «πάτησε» στη σκοτεινή (μη ορατή) πλευρά του φεγγαριού και το 2020 έγινε η πρώτη χώρα μετά από δεκαετίες που συνέλλεξε σεληνιακά δείγματα (τα πρώτα είχαν φέρει οι αποστολές «Απόλλων» της NASA). Τα δείγματα, που πήρε το κινεζικό σκάφος Chang’e-5 από την ηφαιστειακή πεδιάδα Oceanus Procellarum (Ωκεανός των Καταιγίδων), έπεσαν με επιτυχία στην κινεζική Εσωτερική Μογγολία.
* Ουκ ολίγο νερό στη Σελήνη:
Αμερικανοί επιστήμονες ανακοίνωσαν ότι, με βάση την ανάλυση νεότερων επιστημονικών δεδομένων, το φεγγάρι διαθέτει σημαντικές ποσότητες νερού, που θα μπορούσαν να αξιοποιηθούν στο μέλλον για τη δημιουργία της πρώτης σεληνιακής βάσης.
* Ιαπωνία και ΗΠΑ συνέλλεξαν δείγματα από αστεροειδείς:
Η Ιαπωνία, πρωτοπόρος στο «κυνήγι» αστεροειδών, συνέλλεξε δείγματα από τον αστεροειδή Ριούγκου, τα οποία κατέληξαν με επιτυχία φέτος στα χέρια των Ιαπώνων επιστημόνων. Παράλληλα, οι ΗΠΑ έγιναν η δεύτερη χώρα μετά την Ιαπωνία που συνέλλεξε δείγματα από ένα αστεροειδή, τον Μπενού, χάρη στο σκάφος Osiris-Rex της NASA.
Τα δείγματα αναμένεται να φθάσουν στη Γη το 2023.
* Δύο επέτειοι και ένα Νόμπελ:
Φέτος το αμερικανικό διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble γιόρτασε τα 30ά γενέθλια τoυ και ο Διεθνής Διαστημικός Σταθμός (ISS) τα 20 χρόνια αδιάλειπτης διαβίωσης αστροναυτών σε αυτόν. Παράλληλα, το Νόμπελ Φυσικής 2020 αφορούσε τις μαύρες τρύπες στο σύμπαν, ενώ οι αστρονόμοι ανακάλυψαν την κοντινότερη στη Γη μαύρη τρύπα σε απόσταση 1.000 ετών φωτός και την πρώτη ενδιάμεσου μεγέθους μαύρη τρύπα.
* Πρώτη εξιχνίαση μιας FRB:
Για πρώτη φορά οι αστρονόμοι πιστεύουν ότι ανακάλυψαν σε ένα περιστρεφόμενο άστρο νετρονίων με ισχυρό μαγνητικό πεδίο (μάγναστρο) την πηγή της προέλευσης ενός μυστηριώδους φαινομένου στο σύμπαν, των γρήγορων εκπομπών ραδιοκυμάτων υψηλής ενέργειας (Fast Radio Bursts-FRBs).
* Εξωγήινο ραδιοσήμα από τον Εγγύτατο του Κενταύρου;
Οι αστρονόμοι που «σαρώνουν» τον ουρανό για ίχνη νοήμονος εξωγήινης ζωής, ανακοίνωσαν την ανακάλυψη ενός μυστηριώδους ραδιοσήματος στη συχνότητα των 980 megahertz, το οποίο προερχόταν από το κοντινότερο άστρο στη Γη, τον Εγγύτατο του Κενταύρου σε απόσταση 4,2 ετών φωτός. Σε αυτό το αστρικό σύστημα πριν μερικά χρόνια είχαν ανακαλυφθεί εξωπλανήτες, ο ένας μάλιστα φαίνεται να έχει ομοιότητες με τη Γη. Το σήμα θα μελετηθεί περαιτέρω για να εκτιμηθεί κατά πόσο έχει φυσική ή όχι προέλευση.
* Εξωγήινα βακτήρια στα σύννεφα της Αφροδίτης;
Επιστήμονες ανακοίνωσαν την πιθανή ανακάλυψη βακτηρίων στα πυκνά νέφη της καυτής και πνιγηρής Αφροδίτης. Μία είδηση που ενθουσίασε τους αστροβιολόγους, αλλά πολλοί επιστήμονες εμφανίζονται άκρως σκεπτικιστές κατά πόσο είναι ορθή η εκτίμηση, η οποία βασίζεται στην ανίχνευση φωσφίνης, ενός σπάνιου τοξικού αερίου, που στη Γη παράγεται συχνά από μικροοργανισμούς.
Το 2021
Το νέο έτος (στις 18 Φεβρουαρίου, με βάση τον προγραμματισμό) αναμένεται να φθάσει στον ‘Αρη και στον κρατήρα Jezero, το ρομποτικό ρόβερ Perseverance της αποστολής Mars 2020 των ΗΠΑ, δίνοντας έτσι νέα ώθηση στις ανακαλύψεις στο γειτονικό πλανήτη. Η ίδια αποστολή θα περιλαμβάνει και το πρώτο ελικόπτερο drone που θα πετάξει σε άλλο ουράνιο σώμα.
Παράλληλα, στον Άρη θα φθάσουν η κινεζική αποστολή Tianwen-1 που θα τεθεί σε τροχιά γύρω του και στη συνέχεια θα στείλει επίσης ρομποτικό ρόβερ στην επιφάνεια του (η προσεδάφιση του αναμένεται τον Απρίλιο),καθώς και η ιστορική αποστολή Hope των Ηνωμένων Αραβικών Εμιράτων, η πρώτη από αραβική χώρα, που αναμένεται να τεθεί σε τροχιά γύρω από τον Άρη στις 9 Φεβρουαρίου (χωρίς να «κατεβάσει» ρόβερ στην επιφάνεια του).
Επίσης μπορεί να γίνουν -μετά από καθυστερήσεις ετών- οι πρώτες παρατηρήσεις από το μεγάλο (και ισχυρότερο από κάθε άλλο που έχει ποτέ υπάρξει) οπτικό αμερικανικό διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb, τον διάδοχο του Hubble.
Παράλληλα, θα προχωρήσει η υλοποίηση του προγράμματος «Άρτεμις» της NASA, που έχει θέσει ως στόχο την επιστροφή των Αμερικανών αστροναυτών (και της πρώτης γυναίκας) στη Σελήνη το 2024. Σε αυτό το πλαίσιο, αναμένονται το 2021 αποστολές μη επανδρωμένων σκαφών στο φεγγάρι τόσο από τη NASA όσο και από συνεργαζόμενες με αυτήν ιδιωτικές αμερικανικές εταιρείες, αλλά και από άλλες χώρες (Ρωσία, Ινδία, Ιαπωνία).
Τον Ιούλιο θα γίνει η εκτόξευση της αμερικανικής αποστολής DART στους αστεροειδείς Δίδυμο και Δίμορφο, που είναι μια πρώτη πρόβα εκτροπής από την τροχιά τους, αν στο μέλλον βρεθεί κάποιος αστεροειδής απειλητικός για τη Γη.
Τον Οκτώβριο προγραμματίζεται και η εκτόξευση της αμερικανικής αποστολής Lucy, μιας 12ετούς «οδύσσειας» που θα περάσει κοντά από οκτώ αστεροειδείς Tρώες.
https://physicsgg.me/2020/12/31/%ce%b4%ce%ad%ce%ba%ce%b1-%ce%bd%ce%ad%ce%b1-%cf%80%cf%81%ce%ac%ce%b3%ce%bc%ce%b1%cf%84%ce%b1-%cf%80%ce%bf%cf%85-%ce%bc%ce%ac%ce%b8%ce%b1%ce%bc%ce%b5-%ce%b3%ce%b9%ce%b1-%cf%84%ce%bf-%ce%b4%ce%b9%ce%ac/



solar_orbiter_s_first_view_of_the_sun_pillars.jpg
 Περιγραφή:
 Μέγεθος αρχείου:  600.5 KB
 Διαβάστηκε:  0 φορές

solar_orbiter_s_first_view_of_the_sun_pillars.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: 8855
Τόπος: Αθήνα-Ηλιούπολη
Φύλο: Ανδρας
ΔημοσίευσηΔημοσιεύθηκε: 08/02/2021, ημέρα Δευτέρα και ώρα 11:58    Θέμα δημοσίευσης: Απάντηση με παράθεση αυτού του μηνύματος

Ραδιενεργά μόρια και θεμελιώδεις συμμετρίες του σύμπαντος. Cheesy Grin
Αν οι νόμοι της φυσικής ήταν απόλυτα συμμετρικοί, η ύλη και η αντιύλη θα είχαν δημιουργηθεί σε ίσες ποσότητες μετά την Μεγάλη Έκρηξη. Όμως, το ορατό σύμπαν αποτελείται από ύλη, με την αντιύλη να αποτελεί πολύ μικρό κλάσμα, η αναλογία ύλης-αντιύλης ισούται με ένα δισεκατομμυριοστό περίπου. Η ερμηνεία αυτής της ανισορροπίας μεταξύ ύλης και αντιύλης αποτελεί ένα από τα ανοιχτά προβλήματα στη φυσική.
Οι φυσικοί έχουν εκτελέσει πολλά πειράματα που έδειξαν μεν παραβιάσεις θεμελιωδών συμμετριών, αλλά ήταν πολύ μικρές για να εξηγήσουν την κοσμική ανισορροπία.
Δυο ανεξάρτητες ομάδες φυσικών αναφέρουν σημαντικά βήματα στην προσέγγιση του ελέγχου της παραβίασης θεμελιωδών συμμετριών διαμέσου των φασμάτων πολικών και ραδιενεργών μορίων. Οι πειραματικοί Fan et al παρουσίασαν μια μέθοδο βασισμένη σε λέιζερ για την δημιουργία και την ταυτοποίηση μορίων που περιέχουν ισότοπα ραδίου. Ταυτόχρονα οι Yu και Hutzler πραγματοποίησαν μια λεπτομερή θεωρητική μελέτη αυτών μορίων, δείχνοντας ότι είναι εξαιρετικά ευαίσθητοι ‘ανιχνευτές θεμελιωδών συμμετριών’.
Απαραίτητη προϋπόθεση για την δημιουργία ασυμμετρίας ύλης-αντιύλης είναι η παραβίαση της συμμετρίας συζυγίας φορτίου C και της συμμετρίας της ομοτιμίας P – πιο σύντομα της συμμετρίας CP). H συμμετρία CP σημαίνει ότι οι νόμοι της φυσικής είναι οι ίδιοι αν ένα σωματίδιο αντικατασταθεί με το αντίστοιχο αντισωματίδιο ενώ οι χωρικές συντεταγμένες αναστρέφονται. Κάποιο επίπεδο παραβίασης CP προβλέπεται από το καθιερωμένο πρότυπο φυσικής των στοιχειωδών σωματιδίων και παρατηρήθηκε πειραματικά σε διασπάσεις μεσονίων Β και D. Τα πειράματα έδειξαν επίσης παραβίαση της CP στις ταλαντώσεις νετρίνων. Όμως απαιτούνται ισχυρότερες παραβιάσεις για να εξηγηθεί η ανισσοροπία υλης-αντιύλης στο σύμπαν, οπότε οι φυσικοί αναζητούν νέες πηγές παραβίασης της CP ή ισοδύναμα της παραβίασης αντιστροφής χρόνου Τ (δεδομένου ότι θεωρούμε ότι η ο συνδυασμός των συμμετριών CPT αποτελεί μια ακριβή συμμετρία του σύμπαντος).
Θεωρητικές μελέτες δείχνουν ότι μόρια που περιέχουν έναν ή περισσότερους ραδιενεργούς πυρήνες μπορούν να προσφέρουν μια άνευ προηγουμένου ευαισθησία σε παραβιάσεις συμμετρίας. Οι δυνάμεις παραβίασης συμμετρίας CP στους πυρήνες των μορίων μπορούν να παράγουν μια συλλογική ηλεκτρική διπολική ροπή που με τη σειρά της προκαλεί μετατόπιση της κατανομής ηλεκτρικού φορτίου στα άτομα και μόρια – την επονομαζόμενη ροπή Schiff [ [φαινόμενο που μελέτησε ο Leonard I. Schiff, γνωστός από το βιβλίο του ‘Κβαντική Μηχανική‘], η οποία με την σειρά της μπορεί να προκαλέσει μετρήσιμες μεταβολές στις ενεργειακές στάθμες του μορίου. Αυτό το φαινόμενο ενισχύεται δραματικά σε πυρήνες με οκταπολική παραμόρφωση όπως το ράδιο-225, το οποίο έχει ατομικό αριθμό Ζ=88 και πυρήνα σε σχήμα αχλαδιού
Τα μόρια που περιέχουν αυτά τα ισότοπα, όπως το RaOH+, είναι πολλά υποσχόμενοι υποψήφιοι για τον εντοπισμό των φαινομένων της μετατόπισης Schiff. Όμως, οι πυρήνες όπως το ράδιο-225 έχουν μικρό χρόνο ζωής και μπορούν να παραχθούν μόνο σε μικρές ποσότητες. Και γι αυτό τα πειράματα με μόρια που περιέχουν τέτοιους σπάνιους πυρήνες είναι ελάχιστα.
Ο Fan και οι συνεργάτες του στην εργασία τους με τίτλο «Optical Mass Spectrometry of Cold RaOH+ and RaOCH3+» παρουσίασαν μια νέα μέθοδο για την δημιουργία και ταυτοποίηση ραδιενεργών μορίων. Χρησιμοποιώντας ηλεκτρικά πεδία παγιδεύουν ιόντα Ra+, που έχουν ψυχθεί με λέιζερ, τα οποία στη συνέχεια αναμιγνύονται με ατμούς μεθανόλης. Με τον τρόπο αυτό πραγματοποιείται μια χημική αντίδραση που παράγει μόρια RaOH+ ή RaOCH3+. Μερικά από αυτά τα φορτισμένα μόρια, μαζί με ιόντα Ra+ που έχουν ψυχθεί με λέιζερ, σχηματίζουν μια διατεταγμένη δομή που ονομάζεται κρύσταλλος Coulomb. Όμως ο εντοπισμός αυτών των νέων μοριακών ενώσεων δεν είναι εύκολος. Δεδομένου ότι οι ενέργειες μετάβασης είναι άγνωστες και αναμένεται να είναι διαφορετικές από αυτές του απλού ιόντος Ra+, τα μόρια δεν μπορούν ακόμη να αναγνωριστούν άμεσα από τις χαρακτηριστικές φασματικές τους υπογραφές.
Για να ξεπεράσουν αυτήν την πρόκληση ανίχνευσης, οι ερευνητές ανέπτυξαν μια καθαρά οπτική μέθοδο που δεν καταστρέφει τα μόρια και μετρά τη συχνότητα με την οποία ο κρύσταλλος Coulomb ταλαντώνεται γύρω από τη θέση ισορροπίας του στην παγίδα ιόντων. Στη μέθοδο τους, το φως φθορισμού από τα ιόντα Ra+ συλλέγεται από έναν φωτοανιχνευτή τοποθετημένο σε σταθερή θέση. Έτσι, η κίνηση των ιόντων προκαλεί παροδικές μεταβολές στην παρατηρούμενη ένταση φωτός, με καθορισμένες κορυφές στο φάσμα συχνοτήτων του σήματος. Καθώς η κίνηση των ιόντων επηρεάζεται από την μάζα των παγιδευμένων μορίων, η μάζα των παραχθέντων μορίων μπορεί υπολογιστεί από τις μεταβολές των συχνοτήτων ταλάντωσης. Στην πρώτη επίδειξη της μεθόδου τους οι Fan et al χρησιμοποίησαν το ισότοπο ράδιο-226 που έχει με μεγάλο χρόνο ζωής και μέτρησαν, σε μόλις τρία δευτερόλεπτα, την μάζα του μορίου με μια αβεβαιότητα 0,12%.
Oι Yu και Hutzler στην εργασία τους με τίτλο «Probing Fundamental Symmetries of Deformed Nuclei in Symmetric Top Molecules» περιγράφουν την ab initio θεωρητική μελέτη του μορίου RaOCH3+ που παρατηρήθηκε πρόσφατα, υποθέτοντας ότι το ράδιο του μορίου είναι το ισότοπο με ατομικό αριθμό 225. Υπολόγισαν την ηλεκτρονική δομή του μορίου, εστιάζοντας σ’ αυτές τις υπερ-λεπτές καταστάσεις που θα έπρεπε να είναι ιδιαίτερα ευαίσθητες σε παραβιάσεις συμμετρίας CP. Οι υπολογισμοί τους έδειξαν ότι το μόριο RaOCH3+ προσφέρει μοναδικά πλεονεκτήματα για μετρήσεις ροπής Schif, διότι πολώνεται εύκολα με μικρά εξωτερικά ηλεκτρικά πεδία. Οι Yu και Hutzler έδειξαν ότι η εξαιρετική ευαισθησία σε παραβιάσεις συμμετρίας θα μπορούσε να οδηγήσει σε παρατηρήσιμες μεταβολές στις μοριακές ενεργειακές στάθμες ακόμα και σε πειράματα με ένα μόνο παγιδευμένο μόριο.
Αυτές οι παράλληλες πειραματικές και θεωρητικές εξελίξεις εκφράζουν την μεγάλη πρόοδο σ’ ένα νέο και ταχύτατα αναπτυσσόμενο πεδίο έρευνας. Όμως πρέπει να ξεπεραστούν αρκετές πειραματικές προκλήσεις ώστε οι Fan et al να εφαρμόσουν την μέθοδό τους στην παραγωγή και ταυτοποίηση μορίων που περιέχουν ράδιο-225. Η μέθοδος αυτή εκτός από την αποκάλυψη των παραβιάσεων συμμετριών του σύμπαντος, θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί επίσης στην αναζήτηση νέων βαθμωτών πεδίων και σκοτεινής ύλης, αλλά και στην μελέτη αλληλεπίδρασης ηλεκτρονίων-πυρήνα σε μόρια που περιέχουν πυρήνες με ακραίο αριθμό πρωτονίων ή νετρονίων.
https://physicsgg.me/2021/01/13/%cf%81%ce%b1%ce%b4%ce%b9%ce%b5%ce%bd%ce%b5%cf%81%ce%b3%ce%ac-%ce%bc%cf%8c%cf%81%ce%b9%ce%b1-%ce%ba%ce%b1%ce%b9-%ce%b8%ce%b5%ce%bc%ce%b5%ce%bb%ce%b9%cf%8e%ce%b4%ce%b5%ce%b9%cf%82-%cf%83%cf%85%ce%bc/



e3_2_medium.png
 Περιγραφή:
 Μέγεθος αρχείου:  71.63 KB
 Διαβάστηκε:  0 φορές

e3_2_medium.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: 8855
Τόπος: Αθήνα-Ηλιούπολη
Φύλο: Ανδρας
ΔημοσίευσηΔημοσιεύθηκε: 22/02/2021, ημέρα Δευτέρα και ώρα 11:32    Θέμα δημοσίευσης: Απάντηση με παράθεση αυτού του μηνύματος

Μέσα από τον σπασμένο καθρέφτη της ισοτοπικής συμμετρίας. Cheesy Grin
Το 1932, και πριν ακόμα στεγνώσει το μελάνι από την δημοσίευση του James Chadwick με την ανακοίνωση της ανακάλυψης του νετρονίου, o Werner Heisenberg δημοσίευσε το διάσημο άρθρο του για τις πυρηνικές δυνάμεις (Über den Bau der Atomkerne. I). Παρότι τα πρωτόνια φέρουν ηλεκτρικό φορτίο, ενώ τα νετρόνια είναι ουδέτερα, ο Heisenberg αφήνοντας κατά μέρος τις επιπτώσεις αυτής της διαφοράς, θεώρησε νετρόνιο και πρωτόνιο ως διαφορετικές καταστάσεις του ίδιου σωματιδίου, του νουκλεονίου.
Η διαφορά μάζας μεταξύ πρωτονίων και νετρονίων είναι ελάχιστη και όπως είναι γνωστό σήμερα οι ενεργειακές στάθμες των πυρήνων συνήθως δεν αλλάζουν σημαντικά όταν μερικά πρωτόνια εναλλαχθούν με νετρόνια και αντιστρόφως. Οι πυρήνες αυτοί ονομάζονται κατοπτρικοί -ο αριθμός πρωτονίων του ενός ισούται με τον αριθμό των νετρονίων του άλλου- όπως για παράδειγμα οι 3H και 3He, που όντως έχουν παραπλήσιες ενέργειες σύνδεσης. Η μικρή διαφορά αποδίδεται στην ηλεκτρική απωστική δύναμη μεταξύ των πρωτονίων.
Αυτή τη συμμετρία εναλλαγής πρωτονίων-νετρονίων γενίκευσε ο Heisenberg. Έχοντας στο μυαλό του το σπιν των ηλεκτρονίων, απέδωσε στο νουκλεόνιο έναν νέο κβαντικό αριθμό, το ισοσπίν (ή ισοτοπικό σπιν) που συμβολίζεται με Ι. Πρόκειται για ένα φυσικό μέγεθος που δεν έχει καμία σχέση με τον οικείο μας χωροχρόνο.
Όπως το σπιν, έτσι και το ισοσπίν ορίζεται ως ένα διάνυσμα, όμως όχι στον συνήθη χώρο, αλλά σε έναν άλλο αφηρημένο χώρο. Σε αυτόν τον τρισδιάστατο αφηρημένο χώρο τo πρωτόνιο και το νετρόνιο θεωρούνται ως δυο καταστάσεις του ίδιου σωματιδίου, του νουκλεονίου που έχει ισοσπιν Ι=1/2. Οι καταστάσεις που αντιστοιχούν στις δυο τιμές της τρίτης συνιστώσας είναι αυτές του πρωτονίου με Ιz=+1/2 και του νετρονίου με Ιz=-1/2. Όπως κάνουμε και στην περίπτωση του σπιν του ηλεκτρονίου, μπορούμε να αποφύγουμε να μιλάμε για δυο διαφορετικά σωματίδια αν υποθέσουμε ότι η θεωρία είναι αναλλοίωτη σε στροφές στο νέο αυτό χώρο.
Μια στροφή κατά 180ο γύρω από από τον άξονα x του ισοτοπικού χώρου μετασχηματίζει π.χ. ένα πρωτόνιο σε νετρόνιο. Έχουμε εδώ την αρχετυπική ιδέα μιας εσωτερικής συμμετρίας. Στο συγκεκριμένο παράδειγμα πρόκειται για μια προσεγγιστική συμμετρία γιατί αγνοούμε τα φαινόμενα που οφείλονται στο φορτίο του πρωτονίου. Eίναι όμως μια καλή προσέγγιση όσον αφορά τις πυρηνικές δυνάμεις. Για πρώτη φορά στη φυσική εφαρμόστηκαν μετασχηματισμοί ενός συστήματος συντεταγμένων διαφορετικού από εκείνο του οικείου μας χωροχρόνου.
Η ανεξαρτησία λοιπόν των πυρηνικών δυνάμεων από το ηλεκτρικό φορτίο αντιστοιχεί στο αναλλοίωτό τους ως προς τις στροφές στον χώρο του ισοσπiν. Όμως, τα ηλεκτρομαγνητικά φαινόμενα παραβιάζουν την συμμετρία του ισοσπίν. Το γεγονός ότι η σχετική διαφορά της μάζας μεταξύ πρωτονίων και νετρονίων είναι μόνο 0,0013, αποδεικνύει ότι το σπάσιμο της συμμετρίας ισοσπίν, που οφείλεται στην ηλεκτρομαγνητική αλληλεπίδραση, είναι πολύ μικρή.
Παρά το γεγονός ότι η ισχυρή αλληλεπίδραση θεωρείται αναλλοίωτη στην εναλλαγή πρωτονίου-νετρονίου, σε πρόσφατη έρευνα παρατηρήθηκε σπάσιμο της ισοτοπικής συμμετρίας στο ζεύγος κατοπτρικών πυρήνων 73Sr και 73Br. Όμως, η απόλυτη κλίμακα αυτής της παραβίασης φαίνεται να είναι πολύ μικρή και συγκρίσιμη με άλλες παρόμοιες περιπτώσεις.
Μεγαλύτερη παραβίαση αναφέρεται στην τελευταία δημοσίευση της Wimmer et al. Η πειραματική μελέτη των κατοπτρικών πυρήνων ^{70}Se_{34}^{36} και ^{70}Kr_{36}^{34}, έδειξε ότι έχουν αρκετά διαφορετικό σχήμα, ένα συμπέρασμα που αψηφά την συμμετρία ισοσπίν.
Σε έναν επιταχυντή ιόντων παρήχθησαν δέσμες πυρήνων με τον ίδιο μαζικό αριθμό: Κρυπτόν (36 πρωτόνια και 34 νετρόνια), Βρώμιο (35 και 35) και Σελήνιο (34 και 36). Προσπίπτοντας οι δέσμες αυτές σε έναν λεπτό στόχο χρυσού, παρήγαγαν ακτίνες γάμα με τις συχνότητες συγκεκριμένων πυρηνικών μεταβάσεων στους εν λόγω πυρήνες. Μετρώντας την ένταση των ακτίνων γάμα σε κάθε συχνότητα, οι ερευνητές εξήγαγαν τις πιθανότητες μετάβασης που σχετίζονται άμεσα με τις πυρηνικές κυματοσυναρτήσεις.
Οι μετρήσεις έδειξαν μια απρόσμενα μεγάλη παραβίαση της συμμετρίας ισοσπίν: οι πιθανότητες των μεταβάσεων στους κατοπτρικούς πυρήνες κρυπτόν και σελήνιο αποκλίνουν σημαντικά από τις θεωρητικές προβλέψεις. Σύμφωνα με τους ερευνητές, αυτές οι διαφορές αποδεικνύουν τα διαφορετικά σχήματα των πυρήνων: το σελήνιο είναι πιθανότατα πεπλατυσμένο – όπως η φακή – ενώ το κρυπτόν είναι περισσότερο παραμορφωμένο και πιθανότατα επιμηκυμένο – όπως η μπάλα του αμερικανικού ποδοσφαίρου.
Στην φωτογραφια τα πιθανά σχήματα των κατοπτρικών πυρήνων Κρυπτό, με 36 πρωτόνια και 34 νετρόνια (αριστερά) και Σελήνιο, με 34 πρωτόνια και 36 νετρόνια (δεξιά).
https://physicsgg.me/2021/02/20/%ce%bc%ce%ad%cf%83%ce%b1-%ce%b1%cf%80%cf%8c-%cf%84%ce%bf%ce%bd-%cf%83%cf%80%ce%b1%cf%83%ce%bc%ce%ad%ce%bd%ce%bf-%ce%ba%ce%b1%ce%b8%cf%81%ce%ad%cf%86%cf%84%ce%b7-%cf%84%ce%b7%cf%82-%ce%b9%cf%83%ce%bf/



e20_1.png
 Περιγραφή:
 Μέγεθος αρχείου:  51.08 KB
 Διαβάστηκε:  0 φορές

e20_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 
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
Σελίδα 17 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