Τετάρτη, 30 Νοεμβρίου 2011

NASA | Η διπλή προσωπικότητα της «έκρηξης των Χριστουγέννων»

(Image: Aurore Simonnet, NASA E/PO, Sonoma State University)
Η έκρηξη των Χριστουγέννων, επίσης γνωστή ως GRB 101225A, ανακαλύφθηκε στον αστερισμό της Ανδρομέδας από το τηλεσκόπιο Burst Alert στις 1:38 μ.μ. στις 25 του Δεκέμβρη του 2010. Δύο πολύ διαφορετικά σενάρια ερμηνεύουν με επιτυχία αυτή την ιδιότυπη κοσμική έκρηξη.  Δείτε το σχετικό βίντεο αξίζει.


Πηγή: NASA   Μετάφραση- επιλογή : Τίνα Νάντσου

Πώς επηρεάζει τη φωτιά η βαρύτητα; Ένα πείραμα που γίνεται στον διαστημικό σταθμό.

Εικόνα από μία αναμμέενη σταγόνα (NASA/GRC)
Είτε έχουμε ελεύθερη καύση είτε έχουμε μία φωτιά που σιγοκαίει, μία ανεξέλεγκτη πυρκαγιά μπορεί να απειλήσει τη ζωή και να καταστρέψει ιδιοκτησία μας. Στη Γη, με τη χρήση λίγου νερού, ίσως και με τη βοήθεια ορισμένων χημικών ουσιών,  η φωτιά μπορεί να σβήσει.
Στο χώρο όμως  όπου δεν υπάρχει πάνω ή κάτω, οι φλόγες συμπεριφέρονται με αντισυμβατικό τρόπο. Και όταν όλος ο χώρος που ζείτε έχει το  μέγεθος πέντε υπνοδωματίων , όπως στο Διεθνή Διαστημικό Σταθμό,  μια μικρή φωτιά γρήγορα γίνεται θέμα ζωής ή θανάτου για το διαστημικό πλήρωμα.
Από τον Μάρτιο του 2009, στα πλαίσια του  πειράματος  FLEX της ΝΑSA, έχουν πραγματοποιηθεί περισσότερες από 200 δοκιμές για να κατανοήσουμε καλύτερα τις βασικές αρχές της φωτιάς και να ανακαλύψουμε  τον καλύτερο τρόπο για την καταστολή μίας πυρκαγιάς στο διάστημα. Η έρευνα είναι σε εξέλιξη πάνω στο διαστημικό σταθμό.
"Ελπίζουμε να αποκτήσουμε μια καλύτερη γνώση της καύσης , να βελτιώσουμε  την πυρασφάλεια των  διαστημόπλοιων και να αποκτήσουμε  ιδέες για την πιο αποτελεσματική αξιοποίηση των υγρών καυσίμων στη γη,"  λέει ο βασικός ερευνητής Forman Williams, του Πανεπιστήμιου  της Καλιφόρνιας. "Τα πειράματα θα χρησιμοποιηθούν για την επαλήθευση αριθμητικών μοντέλων που υπολογίζουν την καύση μίας σταγόνας κάτω από διαφορετικές συνθήκες."
Όταν μια φλόγα καίει στη Γη, η θερμαινόμενη αέρια άνοδος από τη φωτιά δημιουργεί μια δυναμική που αντλεί το οξυγόνο και οδηγεί  τα προϊόντα της  καύσης  μακριά. Στο διάστημα,τα  θερμά αέρια δεν διαστέλλονται, και η φλόγα συμπεριφέρεται τελείως διαφορετικά. Στο διάστημα η καύση είναι 100 φορές πιο αργή και ο τρόπος που εξαπλώνεται η φωτιά είναι τελείως διαφορετικός από την Γη. Η θερμοκρασία καύσης είναι χαμηλότερη, ο ρυθμός καύσης αργός και καίγεται λιγότερο οξυγόνο .Αυτό σημαίνει ότι τα υλικά που χρησιμοποιούμε για την κατάσβεση της φωτιάς πρέπει να έχουν υψηλότερες συγκεντρώσεις. Η αργή ροή εισόδου του αέρα από τους ανεμιστήρες ανάμειξης του αέρα σε ένα διαστημικό σκάφος μπορεί να κάνει τις φλόγες καίνε ακόμη πιο γρήγορα από ότι στη Γη.
Για να κατανοήσουν πώς γίνεται η καύση στο διάστημα,  ερευνητές του FLEX ανάψαν μια μικρή σταγόνα επτανίου και μία μεθανόλης. Δεδομένου ότι αυτή η μικρή σφαίρα καίει καύσιμα για περίπου 20 δευτερόλεπτα, στο τέλος της καύσης της  καταπίνεται από μια σφαιρικά συμμετρική φλόγα. Η σταγόνα συρρικνώνεται μέχρι είτε να σβήσει η φλόγα ή τα καύσιμα να εξαντληθούν.
«Μέχρι στιγμής το πιο εκπληκτικό πράγμα που έχουμε παρατηρήσει είναι η συνεχιζόμενη καύση του επτάνιου μετά την εξαφάνιση της φλόγας , σε ορισμένες συνθήκες καύσης. Αυτό το φαινόμενο είναι εντελώς ανεξήγητο δήλωσε ο Ουίλιαμς, ο οποίος έχει μελετήσει την καύση για περισσότερα από 50 χρόνια.
Από την αρχή της ανάφλεξης μέχρι το σβήσιμο της φλόγας γίνεται καταγραφή από ειδικά σχεδιασμένες  κάμερες της NASA  που βρίσκονται στον διαστημικό σταθμό.

FLEX Chamber Insert Assembly Apparatus . (NASA/GRC)



Πηγή : NASA               Ελεύθερη μετάφραση : Τίνα Νάντσου

Το γαλλικό ΣτΕ ανατρέπει την απαγόρευση στην καλλιέργεια «μεταλλαγμένων»

To καλαμπόκι ΜΟΝ 810 είναι ανθεκτικό σε ένα έντομο που καταστρέφει τις σοδειές   (Φωτογραφία:  Associated Press )

Η γαλλική απαγόρευση στην καλλιέργεια ενός γενετικά τροποποιημένου καλαμποκιού της Monsanto ανατρέπεται με απόφαση του ανώτατου δικαστηρίου της χώρας, το οποίο έκρινε ότι η κυβέρνηση δεν παρουσίασε επαρκείς ενδείξεις επικινδυνότητας.

Η Γαλλία και η Ελλάδα είναι από τις λίγες ευρωπαϊκές χώρες που απαγορεύουν τις γενετικά τροποποιημένες καλλιέργειες και δέχονται πιέσεις από την ΕΕ να αλλάξουν στάση.

Η απόφαση του γαλλικού Συμβουλίου της Επικρατείας έρχεται δύο περίπου μήνες μετά την εντολή που έδωσε το Ευρωπαϊκό Δικαστήριο στο Παρίσι να επανεξετάσει την απαγόρευση.

Η υπόθεση αφορά τη γενετικά τροποποιημένη ποικιλία αραβόσιτου ΜΟΝ 810 της Monsanto, της οποίας η καλλιέργεια έχει απαγορευτεί σε Ελλάδα, Αυστρία, Γαλλία, Γερμανία και Λουξεμβούργο με βάσει νομικές ρήτρες.

Η Ευρωπαϊκή Επιτροπή έχει προσπαθήσει να ανατρέψει αυτές τις απαγορεύσεις, ωστόσο οι προτάσεις της απορρίπτονται από το Συμβούλιο Υπουργών Περιβάλλοντος. Άκαρπες μέχρι σήμερα ήταν και οι πιέσεις του Παγκόσμιου Οργανισμού Εμπορίου.

«Δεν υπάρχουν στοιχεία»

Η γαλλική κυβέρνηση απαγόρευσε το ΜΟΝ 810 το 2008 επικαλούμενη ανησυχίες για τη δημόσια ασφάλεια. Μετά την αμφισβήτηση του επιχειρήματος από το Ευρωπαϊκό Δικαστήριο, το Συμβούλιο της Επικρατείας ακυρώνει τώρα την απαγόρευση.

Όπως αναφέρει το Γαλλικό Πρακτορείο, το ΣτΕ έκρινε ότι η κυβέρνηση απέτυχε να αποδείξει ότι η ποικιλία της Monsanto «παρουσιάζει ιδιαίτερα αυξημένο επίπεδο κινδύνου, είτε για τον άνθρωπο είτε για το περιβάλλον».

Από την πλευρά του, ο υπουργός Γεωργίας Μπρούνο Λε Μερ διαβεβαίωσε ότι η κυβέρνηση «θα εξετάσει όλες τις δυνατότητες προκειμένου να μην επιτραπεί η καλλιέργεια του αραβόσιτου MON 810». Επέμεινε ότι η κυβέρνηση αντιτίθεται στην καλλιέργεια «μεταλλαγμένων» επειδή «υπάρχει ακόμα τόση αβεβαιότητα για τις επιπτώσεις στο περιβάλλον».

H ποικιλία MON 810 έχει τροποποιηθεί γενετικά ώστε να είναι ανθεκτική στην πυραλίδα του αραβόσιτου, ενός εντόμου που καταστρέφει τις σοδειές.
Σύμφωνα με την Ευρωπαϊκή Αρχή Ασφάλειας Τροφίμων, δεν υπάρχουν ενδείξεις επικινδυνότητας που να δικαιολογούν τις απαγορεύσεις.

Πηγή: Newsroom ΔΟΛ

Ο εφιάλτης επιστρέφει στην Ευρώπη...θα τα καταφέρουν οι πολυεθνικές;

Τρίτη, 29 Νοεμβρίου 2011

Νερόμυλος από σκουπίδια

αν θέλετε να φτιάξετε ένα νερόμυλο για την βρύση σας...
Να μερικοί από τους νερόμυλους της Γ' Δημοτικού στον Κύκλο Περιβάλλοντος
Υλικά για το πείραμα

1 φελλός
1 πλαστικό μπουκάλι
2 ξυλάκια από σουβλάκι
2 καλαμάκια
κοπίδι
ψαλίδι

Βήματα

1. Χαράσουμε 4 οπές σε έναν φελλό με το κοπίδι. Μπορούμε για να τις χαράξουμε σωστά να έχουμε πρώτα σημειώσει με ένα στυλό τα σημεία που θα γίνουν οι τομές, πάνω στην περιφέρεια της βάσης του φελλού. Το ένα σημείο από το άλλο απέχει το ίδιο μήκος τόξου δηλαδή είναι το 1/4 του κυκλικού δίσκου.
2. Κόβουμε στα τρία ένα πλαστικό μπουκάλι, και με το κεντρικό του τμήμα κόβουμε 4 φτερά, όπως φαίνεται στη φωτογραφία.
3. Τοποθετούμε τα φτερά στις οπές, έτσι ώστε να έχουν την ίδια φορά.
4. Καρφώνουμε 2 καλαμάκια από σουβλάκι στις 2 βάσεις του φελλού.
5. Περνάμε 2 καλαμάκια σε κάθε καλαμάκι από σουβλάκι αντίστοιχα, ώστε να μπορεί να περιστρέφεται ο νερόμυλός μας.
7. Τοποθετούμε το νερόμυλο μας κάτω από μία βρύση και την ανοίγουμε. Τι παρατηρούμε;
Γιατί γίνεται αυτό;
Τι μετατροπές ενέργειας έχουμε κατά την διάρκεια του πειράματος;

και λίγη περισσότερη φυσική...

Όταν ανοίγουμε την βρύση, το νερό πέφτει από ψηλά και η δυναμική ενέργεια του νερού μετατρέπεται σε κινητική ενέργεια γιατί ο νερόμυλος περιστρέφεται.

Διάρκεια κατασκευής : 20 λεπτά
Βαθμός δυσκολίας : 2/5
Εφαρμογή : Φυσική Στ' Δημοτικού Ενέργεια  Φυσική Β' Γυμνασίου Μετατροπές ενέργειας
Κείμενο- φωτογραφίες- ιδέα πειράματος : Τίνα Νάντσου

Δευτέρα, 28 Νοεμβρίου 2011

Περιστροφικές κινήσεις σε ένα ποτήρι κρασιού δημιουργούν ασυνήθιστα κύματα

 

Αν θέλετε να δημιουργήσετε κύματα, περιστρέψτε ένα ποτήρι με κρασί. Ανάλογα με το μέγεθος του ποτηριού, η ταχύτητα με την οποία μπορεί να στροβιλίζεται η ποσότητα του υγρού, μπορεί να δημιουργήσει δυναμικά μοτίβα κυμάτων με μία ή πολλές κορυφές.

Ο Martino Reclari και οι συνεργάτες του στο Ομοσπονδιακό Ινστιτούτο Τεχνολογίας της Λωζάνης (EPFL) ερευνούν τη φυσική που δημιουργεί αυτά τα κύματα.  Γεμίζοντας με φτηνό κρασί Merltot διαφορετικούς κυλίνδρους παρακολούθησαν με τη βοήθεια κάμερας υψηλής ταχύτητας τα κύματα που δημιουργούνται καθώς και τα όροι και τις κοιλάδες των κυμάτων.


Τρεις λόγοι επηρέασαν το αποτέλεσμα: η διάμετρος του ποτηριού  σε σχέση με την ελεύθερη επιφάνεια του κρασιού, η σχέση της διαμέτρου και του πλάτους της περιστροφής και οι  δυνάμεις που επενεργούν στο υγρό. Με μικρο αλλαγές στις συνθήκες, διατηρώντας παράλληλα μια συγκεκριμένη αναλογία, ήταν σε θέση να παράγουν την ίδια συμπεριφορά στα κύματα.
Η ομάδα παρουσίασε τα συμπεράσματά τους αυτή την εβδομάδα στο συνέδριο της American Physical Society στην Βαλτιμόρη.


Πηγή: New Scientist  Ελεύθερη μετάφραση : Τίνα Νάντσου



Ανεμόμετρο από σκουπίδια

αν θέλετε να μετρήσετε την ταχύτητα του ανέμου στο μπαλκόνι σας...
Τα ανεμόμετρά μας περιστρέφονται. Σχολή Χιλλ Κύκλος Περιβάλλοντος

Μαγνητικά «καύσιμα» για ηλεκτρικά αυτοκίνητα

Μαγνητικά πεδία στους δρόμους θα φορτίζουν τα ηλεκτρικά οχήματα εν κινήσει
Επιστήμονες στις ΗΠΑ προτείνουν μια νέα μέθοδο για την παροχή ενέργειας σε ηλεκτρικά αυτοκίνητα. Προτείνουν τη χρήση ενός μαγνητικού συστήματος φόρτισής τους ενώ αυτά βρίσκονται σε κίνηση. Η μέθοδος αυτή αυξάνει την αυτονομία των ηλεκτρικών οχημάτων δίνοντας λύση σε διάφορα προβλήματα που αντιμετωπίζουν οι κάτοχοι τους.

Οδικοί μαγνήτες επαναφόρτισης

Τα ηλεκτρικά αυτοκίνητα είναι μεν φιλικά προς το περιβάλλον, έχουν όμως σχετικά μικρή αυτονομία οπότε απαιτείται συχνά η επαναφόρτιση της μπαταρίας τους, διαδικασία που εκτός των άλλων διαρκεί αρκετά. Έτσι οι κάτοχοι των ηλεκτρικών οχημάτων είναι αρκετά περιορισμένοι ως προς τη χρήση τους.

Ομάδα ειδικών του Κέντρου Ερευνών Αυτοκίνησης του Πανεπιστημίου Στάνφορντ υποστηρίζει ότι η τοποθέτηση μαγνητικών πηνίων στους δρόμους και ειδικών πηνίων στα ηλεκτρικά αυτοκίνητα μπορεί να δώσει λύση στο πρόβλημα. Τα πηνία στους δρόμους θα δημιουργούν ένα ασθενές μαγνητικό πεδίο το οποίο όμως θα είναι ικανό να παραγάγει ενέργεια.

Ο συντονισμός του μαγνητικού πεδίου με τα πηνία των ηλεκτρικών αυτοκινήτων θα επιτρέψει τη μεταφορά της ενέργειας σε αυτά. Με αυτό τον τρόπο τα ηλεκτρικά οχήματα θα φορτίζονται ενώ κινούνται αυξάνοντας έτσι σημαντικά την αυτονομία τους και χωρίς ο κάτοχός τους να φοβάται ότι μπορεί να αδειάσει η μπαταρία ενώ κινείται με ταχύτητα σε μια λεωφόρο.

Τα πειράματα και οι επιπτώσεις

Ερευνητές του ΜΙΤ είχαν δείξει πριν από 4 χρόνια ότι η συγκεκριμένη μέθοδος μαγνητικής παραγωγής και μεταφοράς ενέργειας μπορεί να επιτευχθεί ανάμεσα σε δύο σταθερά αντικείμενα που έχουν απόσταση δύο μέτρων μεταξύ τους. Οι ερευνητές του Στάνφορντ υποστηρίζουν ότι το ίδιο αποτέλεσμα μπορεί να επιτευχθεί και με αντικείμενα που κινούνται και μάλιστα με μεγάλες ταχύτητες.

Σύμφωνα με τους ερευνητές αυτό το οδικό μαγνητικό σύστημα μπορεί να μεταφέρει περίπου 10KW ρεύματος μέσα σε 7 μικροδευτερόλεπτα, κάτι που αν ισχύει σημαίνει ότι με αυτόν τον τρόπο μπορούν να φορτίζονται επαρκώς τα ηλεκτρικά αυτοκίνητα ενώ κινούνται. Μια ακόμη θετική επίπτωση της χρήσης του μαγνητικού συστήματος φόρτισης είναι ότι δεν θα υπάρχει ανάγκη για τοποθέτηση μεγάλων και πολύ ισχυρών μπαταριών στα ηλεκτρικά οχήματα, κάτι που θα έχει ως αποτέλεσμα να μειωθεί σημαντικά το κόστος τους.

Ερωτηματικό αποτελεί το κόστος για την τοποθέτηση του μηχανισμού στους δρόμους αφού αν είναι υψηλό δεν θα είναι εύκολο, ειδικά στη σημερινή οικονομική συγκυρία σε παγκόσμιο επίπεδο, να βρεθούν οι πόροι για να γίνουν τα σχετικά έργα.

Πηγή: Το Βήμα

Κυριακή, 27 Νοεμβρίου 2011

Γραφένιο, το πιο λεπτό και ανθεκτικό υλικό στον κόσμο ίσως μπορεί να αλλάξει κάθε πτυχή της καθημερινής μας ζωής

Η εποχή του γραφενίου ανατέλλει. Το πιο λεπτό και ανθεκτικό υλικό στον κόσμο εκτιμάται ότι μπορεί ν' αλλάξει με δραστικό τρόπο κάθε πτυχή της καθημερινής μας ζωής.
Ορισμένοι ειδικοί παραλλήλισαν την ανακάλυψη του γραφενίου με εκείνη της σιλικόνης που συνέβαλε στην εξέλιξη και την εξάπλωση της χρήσης των ηλεκτρονικών υπολογιστών και συσκευών σε κάθε γωνιά του πλανήτη. Ομως στην πραγματικότητα το γραφένιο φαντάζει ακόμη πολυτιμότερο.
Μόλις πριν από λίγες μέρες η κυβέρνηση της Βρετανίας επιχορήγησε το Πανεπιστήμιο του Μάντσεστερ με 50 εκατ. λίρες για να συνεχίσει την ερευνητική του δραστηριότητα πάνω στο πρωτοποριακό αυτό υλικό με την ελπίδα ότι ορισμένες εφαρμογές του θα συμβάλουν στη μελλοντική οικονομική ανάκαμψη της χώρας. Στο πανεπιστήμιο εργάζονται οι δύο ρωσικής καταγωγής καθηγητές, ο Αντρέι Γκέιμ, 52 ετών, και Κονσταντίν Νοβοσέλοφ, 37 ετών, οι οποίοι βραβεύτηκαν το 2010 με το Νομπέλ Φυσικής για τα πειράματά τους στο γραφένιο. Πρόκειται για ένα δισδιάστατο υλικό που είναι τόσο λεπτό όσο ένα άτομο. Αν βάλει κανείς μερικά εκατομμύρια φύλλα γραφενίου το ένα πάνω στο άλλο, τότε το συνολικό πάχος τους θα είναι αντίστοιχο, αν όχι μικρότερο, από εκείνο μιας ανθρώπινης τρίχας.
single atom-thick graphene transistors.
Κι όμως το υλικό αυτό είναι 200 φορές πιο ισχυρό από το ατσάλι και αποτελεί τον καλύτερο αγωγό της θερμότητας που έχει εφευρεθεί μέχρι τώρα. Είναι επίσης εξαιρετικός αγωγός του ηλεκτρισμού και για τον λόγο αυτόν υπόσχεται να προκαλέσει επανάσταση σε μια σειρά εφαρμογές. Θα μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε κάθε είδους ηλιακό συλλέκτη, ακόμη και σε εκείνους των δορυφόρων και των διαστημοπλοίων βελτιώνοντας την αποδοτικότητά τους. Στην αεροδιαστημική βιομηχανία μπορεί επίσης να φανεί χρήσιμο. Η κατασκευή ελαφρύτερων και ανθεκτικότερων εξαρτημάτων για αεροπλάνα μπορεί να οδηγήσει στη μείωση του βάρους τους με αποτέλεσμα τα αεροσκάφη να δαπανούν μικρότερες ποσότητες καυσίμου.
Το θαυματουργό γραφένιο μπορεί να φανεί χρήσιμο στη δημιουργία ευλύγιστων οθονών υπολογιστών και όχι μόνο, αλλά και στην προσθετική ιατρική αποτελώντας τη βάση για την κατασκευή νέας γενιάς τεχνητών μελών.

Η φυσική του ποδηλάτου. Γιατί το ποδήλατο ισορροπεί και χωρίς αναβάτη;

Πιάστε το ποδήλατο από το τιμόνι και χωρίς να ανεβείτε στη σέλα «τρέξτε» το για κάποια απόσταση κρατώντας το ίσιο και σταθερό. Αφήστε το. Αν έχετε αναπτύξει αρκετή ταχύτητα αυτό θα συνεχίσει να τρέχει μόνο του, ευθυτενές και αυτόνομο. Ακόμη και αν για κάποιον λόγο γείρει, θα ανακτήσει την ισορροπία του και θα συνεχίσει όρθιο την πορεία του.
Οποιοδήποτε ποδήλατο, κάθε μεγέθους και κάθε είδους, έχει αυτή τη μαγική ικανότητα ισορροπίας. Αυτός είναι άλλωστε και ένας λόγος που πολλοί δυσκολεύονται να μάθουν να το οδηγούν - πρέπει να αφεθείς σε αυτό, να του επιτρέψεις να «σε πηγαίνει». Αν ακολουθήσεις την κίνησή του, δεν πρόκειται ποτέ να σε αφήσει να πέσεις.
Η «αυτοσταθερότητα», που το συνοδεύει από τις πρώτες πεταλιές του, είναι γνωστή στους λάτρεις του εδώ και ενάμιση αιώνα. Κατά καιρούς πολλοί έχουν αποπειραθεί να την εξηγήσουν. Αρχικά είχε αποδοθεί στο γυροσκοπικό φαινόμενο από την κίνηση των τροχών. Αργότερα σε αυτόν τον παράγοντα προστέθηκε το λεγόμενο ίχνος ή τρέιλ (trail) - η θέση του σημείου επαφής της μπροστινής ρόδας με το έδαφος σε σχέση με τον άξονα του τιμονιού. Και εδώ το ζήτημα είχε θεωρηθεί λήξαν.
Ο Τζιμ Παπαδόπουλος, καθηγητής στο Πανεπιστήμιο Northeastern στη Βοστώνη
Τίποτε όμως δεν πρέπει να θεωρείται δεδομένο ενώ ακόμη και τα απλούστερα πράγματα μπορεί να κρύβουν πίσω τους την πιο πολύπλοκη επιστήμη. Μια ομάδα μηχανικών, ειδικών στη δυναμική, έδειξε ότι όλα όσα θεωρούσαμε ως τώρα δεδομένα για τη σταθερότητα στην κίνηση του ποδηλάτου τελικά απλώς δεν ισχύουν. Αναπτύσσοντας για πρώτη φορά μια αξιόπιστη εξίσωση και ένα μαθηματικό μοντέλο ανατρέπουν κάθε θεωρία και δείχνουν ότι ένα ποδήλατο μπορεί να παραμένει σταθερό και «οδηγήσιμο» ακόμη και όταν το τιμόνι του βρίσκεται πίσω από τη σέλα!
Ενα ποδήλατο που κινείται μπορεί να ισορροπήσει μόνο του χωρίς αναβάτη. «Το πιο εκπληκτικό στην ιστορία του ποδηλάτου είναι ότι αυτή η γνώση - μια μεγάλη γνώση - υπάρχει εδώ και εκατόν σαράντα χρόνια» λέει μιλώντας στο «Βήμα» ο Τζιμ Παπαδόπουλος, καθηγητής στο Πανεπιστήμιο Northeastern στη Βοστώνη των Ηνωμένων Πολιτειών και βασικός εμπνευστής της σχετικής μελέτης που δημοσιεύθηκε πρόσφατα στην επιθεώρηση «Science». «Ολο αυτό το διάστημα αυτό «έβγαινε» κάθε τόσο σε κάποια εφημερίδα, ταινία ή επιστημονική δημοσίευση. Αν όμως ρωτήσετε εκατό ανθρώπους ή εκατό επιστήμονες θα σας πουν “μα φυσικά και δεν μπορεί να μείνει όρθιο, μένει όρθιο μόνο χάρη στον ποδηλάτη”. Δεν ξέρω γιατί και πώς, όμως αυτή η γνώση ξεχνιέται σε κάθε γενιά».

Δίτροχη σταθερότητα

Οι πρώτες μαθηματικές αναλύσεις της δυναμικής του ποδηλάτου εμφανίστηκαν στα τέλη της δεκαετίας του 1890, ενώ η πρώτη απόπειρα να εξηγηθεί η «αυτοσταθερότητά» του μέσω της Φυσικής έγινε το 1910, από τον Αρνολντ Ζόμερφελντ, τον φυσικό που είχε προταθεί 81 φορές για το βραβείο Νομπέλ, και τον Φέλιξ Κλάιν, τον μαθηματικό της μη Ευκλείδειας Γεωμετρίας. Σε μια εργασία που αποτέλεσε έναν από τους ακρογωνιαίους λίθους της «ποδηλατικής επιστήμης» οι δυο κορυφαίοι γερμανοί επιστήμονες την είχαν αποδώσει στο γυροσκοπικό φαινόμενο  - την τάση που έχει ένα περιστρεφόμενο σώμα (στην περίπτωση αυτή οι ρόδες του ποδηλάτου) να διατηρεί τον προσανατολισμό του αλλάζοντας την κατεύθυνση του άξονά του όταν κάποιες δυνάμεις το αναγκάζουν να γείρει..

Η ερμηνεία των Ζόμερφελντ και Κλάιν διατήρησε την απόλυτη πρωτοκαθεδρία για περισσότερο από μισό αιώνα. Στη δεκαετία του 1970 όμως ο βρετανός χημικός Ντέιβιντ Τζόουνς ήρθε να συμπληρώσει τις γενικές αρχές της ποδηλατικής ισορροπίας. Με μια μελέτη που δημοσιεύθηκε δύο φορές στην επιθεώρηση «Physics Today», επανέφερε στο παιχνίδι τον ξεχασμένο παράγοντα της γεωμετρίας με το ίχνος ή τρέιλ. Αυτό συνίσταται στην απόσταση που χωρίζει το σημείο όπου η νοητή προέκταση του άξονα του τιμονιού τέμνει το έδαφος από το σημείο επαφής της μπροστινής ρόδας με το έδαφος. Για να είναι ένα δίτροχο σταθερό, συμπέραινε ο Τζόουνς, το ίχνος του θα πρέπει να έχει οπωσδήποτε θετική τιμή - το οποίο με απλά λόγια σημαίνει ότι ο άξονας του τιμονιού θα πρέπει να «πέφτει» μπροστά από το σημείο επαφής της ρόδας με το έδαφος.

Το νέο μαθηματικό μοντέλο

Ο κ. Παπαδόπουλος, φανατικός της δυναμικής του ποδηλάτου από τα πρώτα επιστημονικά του βήματα, δεν ήταν ικανοποιημένος με αυτές τις ερμηνείες. Είχε την αίσθηση ότι τα πράγματα ήταν «λειψά». Γι’ αυτό και βάλθηκε να τα συμπληρώσει. «Τα συμπεράσματα αυτά δεν εξηγούσαν, απλώς ανέλυαν και στις περισσότερες περιπτώσεις είχαν λάθη» λέει. «Εμείς επιλέξαμε μια διαφορετική προσέγγιση. Θεωρήσαμε ότι μπορούσαμε να μάθουμε κάτι κοιτάζοντας προσεκτικά για να βρούμε πού ακριβώς βρίσκονται οι σωστές εξισώσεις ώστε να φτιάξουμε ένα πραγματικό μαθηματικό μοντέλο». Συνεργαζόμενος με τον Αντι Ρουίνα στο Πανεπιστήμιο Κορνέλ στη Νέα Υόρκη, κατέληξε σε μια εξίσωση ήδη από τα μέσα της δεκαετίας του 1980. Ορισμένες προβλέψεις της όμως ήταν μάλλον «απίστευτες» αφού κατέρριπταν και τις δύο γενικώς αποδεκτές βασικές αρχές της ποδηλατικής δυναμικής υποδεικνύοντας ότι ένα ποδήλατο μπορεί να εξακολουθεί να είναι σταθερό χωρίς γυροσκοπικό φαινόμενο και χωρίς θετικό ίχνος ακόμη και χωρίς τον ποδηλάτη.
Cartier-Bresson  boy on a bicycle photo taken in Hyères, France, in 1932.
Ενα τόσο αιρετικό συμπέρασμα θέλει πολλή δουλειά για να επιβεβαιωθεί και, καθώς αυτή ήταν μια ενασχόληση στην οποία οι δυο επιστήμονες εντρυφούσαν κυρίως στον ελεύθερο χρόνο τους, η λύση έμενε πίσω. Το 2002 όμως η τύχη έφερε στον δρόμο τους τον Αρεντ Σβαμπ, καθηγητή στο Πολυτεχνείο του Ντελφτ στην Ολλανδία και επίσης φανατικό της δυναμικής των ποδηλάτων. Με τη βοήθεια του κ. Σβαμπ και ενός ακόμη συναδέλφου τους, του Γιάαπ Μάγιαρντ από το Πανεπιστήμιο του Νότιγχαμ στη Βρετανία, οι εργασίες επιταχύνθηκαν. Οι προηγούμενες μελέτες πέρασαν από το κόσκινο της ανάλυσης και όπως αποδείχθηκε ακόμη και οι αυθεντίες Ζόμερφελντ και Κλάιν, και πριν από αυτούς ο Γουίπλ, είχαν σφάλει: είχαν στηρίξει τα συμπεράσματά τους σε μεμονωμένες περιπτώσεις και... λανθασμένα μαθηματικά!
 

Η ποδηλατική δυναμική σε μια εξίσωση

Τα βασικά μειονεκτήματα των προηγούμενων ερευνών ήταν σύμφωνα με τον κ. Παπαδόπουλο ότι όλοι επέλεγαν «δύσκολους» δρόμους, με εξαιρετικά πολύπλοκες και επιρρεπείς σε σφάλματα εξισώσεις, ενώ παράλληλα εργάζονταν μεμονωμένα και ανεξάρτητα. «Εμείς δημιουργήσαμε ένα “τρίγωνο” Κορνέλ - Νότιγχαμ - Ντελφτ, εργαζόμασταν όλοι στο ίδιο πρόβλημα και μπορούσαμε να συγκρίνουμε τα αποτελέσματά μας» συμπληρώνει ο Αρεντ Σβαμπ, μιλώντας στο «Βήμα». Η συνεργασία αυτή επιβεβαίωσε το μοντέλο του κ. Παπαδόπουλου και οδήγησε τελικά στη «γραμμικοποιημένη εξίσωση της κίνησης του ποδηλάτου». Η εξίσωση αυτή, η οποία δημοσιεύθηκε στην επιθεώρηση «Proceedings of the Royal Society A» το 2007, προσφέρει για πρώτη φορά ένα γενικό - και απλό - θεωρητικό μοντέλο για την ποδηλατική δυναμική.
«Διασκεδάσαμε πολύ κάνοντας αυτή τη δουλειά γιατί τελικά αποκαλύφθηκε ότι πολλοί είχαν εξετάσει τη δυναμική του ποδηλάτου στο παρελθόν αλλά κανένας δεν συνέκρινε με τον άλλον, ο καθένας ξεκινούσε από την αρχή, έβγαζε εξισώσεις, έβγαζε αποτελέσματα, αλλά διαπιστώσαμε ότι δεν συμφωνούσαν μεταξύ τους» λέει ο κ. Σβαμπ. «Ηταν πραγματική πρόκληση να τα ξεκαθαρίσουμε όλα αυτά, αλλά τελικά καταλήξαμε σε ένα μοντέλο. Και με το μοντέλο αυτό μπορούμε να διερευνήσουμε πλέον ολόκληρη τη σταθερότητα του ποδηλάτου».

Επιβεβαίωση στην πράξη

Επόμενο βήμα, όπως τονίζει ο ολλανδός μηχανικός, ήταν «να δοκιμάσουν τη συνταγή» _ να επιβεβαιώσουν δηλαδή τη θεωρία τους στην πράξη με ένα πείραμα. Αποφάσισαν να φτιάξουν ένα ποδήλατο χωρίς γυροσκοπικό φαινόμενο και χωρίς ίχνος και να δουν αν θα ήταν σταθερό. Το εγχείρημα ξεκίνησε από τον Αντι Ρουίνα στο Κορνέλ. «Προσπάθησα να το κάνω με έναν φοιτητή μου αλλά ήταν δύσκολο, αποτύχαμε» λέει ο κ. Ρουίνα μιλώντας στο «Βήμα». «Τότε είπαμε στον Αρεντ να δοκιμάσει και μαζί με τον Γιόντι Κόιμαν και τον Τζιμ τελικά τα κατάφεραν». Η κατασκευή είναι ιδιαίτερα πολύπλοκη, όπως εξηγεί ο κ. Σβαμπ: «Εχει να κάνει με πολύ μεγάλη ακρίβεια στις διαστάσεις και δεν πρέπει να υπάρχει σχεδόν καθόλου τριβή». Το Πρότυπο 1, όπως λέει, δεν λειτούργησε και το ίδιο συνέβη με το Πρότυπο 2. Το Πρότυπο 3 όμως, ύστερα από ενάμιση χρόνο, ήταν πλήρως λειτουργικό.
Πρόκειται για το λεγόμενο «Two-Mass-Skate Bicycle» ή TMS, του οποίου η πλήρης ανάπτυξη δημοσιεύθηκε εφέτος στο «Science». Βλέποντάς το δεν θα σας θυμίσει ίσως απόλυτα ποδήλατο, είναι όμως φτιαγμένο με βάση τις ίδιες βασικές αρχές σχεδιασμού. Για να εξουδετερωθεί το γυροσκοπικό φαινόμενο οι ερευνητές χρησιμοποίησαν δυο ζευγάρια ρόδες _ το δεύτερο είναι τοποθετημένο επάνω από το άλλο και περιστρέφεται αντίστροφα. Το ίχνος (το οποίο όπως μας αποκαλύπτει ο κ. Σβαμπ έπρεπε κανονικά βάσει του μοντέλου να είναι μηδενικό αλλά τελικά τους βγήκε «ελαφρώς» αρνητικό) αντισταθμίζεται χάρη στη «γεωμετρία» _ τις μικρές ρόδες που κάνουν το TMS να μοιάζει με πατίνι και τον σχεδιασμό που φέρνει τον μπροστινό τροχό μπροστά από τον άξονα του τιμονιού.
Οπως περιγράφεται στη μελέτη, όταν αφεθεί με ταχύτητα λίγο μεγαλύτερη από 5 μίλια την ώρα (περίπου 8 χλμ.) το TMS, παρά τις «ελλείψεις» του, συνεχίζει τον δρόμο του ισορροπώντας όπως όλα τα «συμβατικά» ποδήλατα. Αν σπρωχθεί ελαφρά ώστε να γείρει, και πάλι όπως όλα τα ποδήλατα, ανακτά την ισορροπία του και συνεχίζει την πορεία του (μπορείτε να δείτε το σχετικό βίντεο στη διεύθυνση http://bicycle.tudelft.nl/stablebicycle).

Εχουμε κι άλλα να μάθουμε!

Το TMS αποδεικνύει και στην πράξη ότι ένα ποδήλατο δεν χρειάζεται απαραίτητα τη «βοήθεια» του γυροσκοπικού φαινομένου ή του ίχνους για να είναι σταθερό. Ποιος είναι όμως ο παράγοντας που του χαρίζει την ισορροπία του; Η απάντηση και των τριών ειδικών είναι ομόφωνη: δεν ξέρουμε. «Το παράδοξο με την ιστορία μας» λέει ο Αντι Ρουίνα «είναι ότι τελικά δεν λύσαμε το πρόβλημα. Απλώς δείξαμε ότι οι άλλοι δεν είχαν λύσει το πρόβλημα. Και αυτό όμως είναι χρήσιμο γιατί μάθαμε ότι δεν ξέραμε πολλά πράγματα». Οπως εξηγούν, οι επιστήμονες διερεύνησαν πολλές παραμέτρους, αλλά δυστυχώς δεν βρήκαν κάποιον «μαγικό» παράγοντα που να υπερισχύει έναντι των άλλων. Τα πράγματα φαίνονται να λειτουργούν συνδυαστικά - τουλάχιστον προς το παρόν. «Θα μπορούσαμε να πούμε ότι πρέπει να υπάρχει οποιοδήποτε από δέκα διαφορετικά πράγματα» εξηγεί ο Τζιμ Παπαδόπουλος. «Ψάχνουμε να δούμε αν υπάρχει κάτι πιο ισχυρό αλλά δεν ξέρουμε. Οχι ακόμη».
Ο κ. Σβαμπ περιγράφει πώς στις διάφορες αναλύσεις τους εξουδετέρωναν το γυροσκοπικό φαινόμενο, το ίχνος ή κάποιον άλλο παράγοντα ή άλλαζαν την κατανομή της μάζας και, πάλι, πολλές φορές, το ποδήλατο εξακολουθούσε να παραμένει σταθερό. «Για κάθε παράγοντα Χ βρίσκουμε πάντα έναν άλλο που λέει ότι και να εξουδετερωθεί ο Χ, πάλι το ποδήλατο μπορεί να είναι σταθερό ή ασταθές ανάλογα με τον συνδυασμό. Αυτή είναι η μόνη ερμηνεία που παίρνουμε από τα μαθηματικά» λέει.

Πού στρίβουμε για να μην πέσουμε;

Τώρα, όπως προσθέτει, αναζητούν μια εξήγηση μέσω της Φυσικής. Η μόνη άκρως απαραίτητη συνθήκη που έχουν εντοπίσει ως τώρα σε όλες τις περιπτώσεις και όλα τα μοντέλα είναι ότι όταν ένα ποδήλατο πέφτει προς τα αριστερά, πρέπει να έχει την ικανότητα να στρίβει αυτόματα το τιμόνι του προς τα αριστερά για να ξαναβρεί την ισορροπία του και όταν πέφτει προς τα δεξιά, πρέπει να στρίβει δεξιά. «Το ερώτημα είναι πώς επιτυγχάνεται αυτό το χαρακτηριστικό;» λέει ο ερευνητής. «Μπορεί να αποδοθεί κατά κάποιον τρόπο στο γυροσκοπικό φαινόμενο, μπορεί όμως να επιτευχθεί και από τη γεωμετρία, από τις δυνάμεις που επενεργούν βάσει του σχεδιασμού και της κατανομής της μάζας».
Ενα ουσιαστικό συμπέρασμα που βγαίνει πάντως από όλα αυτά είναι ότι, από μια ορισμένη ταχύτητα και μετά, ο ποδηλάτης δεν χρειάζεται να κάνει σχεδόν τίποτε για να διατηρήσει την ισορροπία του ποδηλάτου του. Αυτό σημαίνει ότι όσο πιο «ισορροπημένο» είναι ένα ποδήλατο τόσο καλύτερο είναι στην οδήγηση. «Μας ενδιαφέρει ιδιαίτερα αυτή η πλευρά, η πλευρά του χειρισμού του ποδηλάτου» λέει ο κ. Σβαμπ. «Αυτό που θα θέλαμε είναι να προβλέψουμε τον χειρισμό του ποδηλάτου ήδη από τον αρχικό σχεδιασμό του γιατί, ξέρετε, ως τώρα ο σχεδιασμός των ποδηλάτων δεν γινόταν “επιστημονικά”. Στα απλά ποδήλατα ίσως αυτό δεν είναι απαραίτητο, αλλά στα μοντέρνα ανακεκλιμένα ή “σπαστά” μοντέλα είναι σημαντικό».

(Image: David L. Moore/Alamy)

Ο ρόλος του αναβάτη

Για να προχωρήσουν σε αυτό το στάδιο είναι απαραίτητο να κατανοήσουν τον ρόλο του ποδηλάτη. Αν η ανάλυση του ποδηλάτου χωρίς οδηγό ήταν δύσκολη, η ανάλυση του αναβάτη είναι, όπως λένε και οι τρεις, ακόμη πιο πολύπλοκη. Παρά την πρόοδό της σε άλλους τομείς, από μηχανικής απόψεως η επιστήμη σήμερα δεν είναι σε θέση να εξηγήσει πώς στεκόμαστε όρθιοι ή πώς περπατάμε, πόσω μάλλον το πώς οδηγούμε ένα ποδήλατο. «Δεν ξέρω καν ποιο ερώτημα να θέσω» λέει ο κ. Παπαδόπουλος επισημαίνοντας ότι αντίστοιχες μελέτες έχουν γίνει μεν για πιλότους, αλλά αυτές είναι εντελώς διαφορετικές γιατί ένας πιλότος ελέγχει την κίνηση του αεροπλάνου μόνο με τα χέρια του ενώ ένας ποδηλάτης επηρεάζει το ποδήλατο με κάθε σημείο του σώματός του. «Γνωρίζουμε τόσο λίγα για αυτό το ζήτημα ώστε τουλάχιστον μπορούμε να σημειώσουμε κάποια πρόοδο, νομίζω» συμπληρώνει ο κ. Ρουίνα.
Προσφέρουν όλα αυτά κάτι περισσότερο από την καλύτερη γνώση της δυναμικής και έναν καλύτερο σχεδιασμό του ποδηλάτου; «Μπορεί οι διαπιστώσεις μας να μην αλλάζουν τον κόσμο, αποτελούν όμως μια πρόκληση για τον τρόπο με τον οποίο σκέφτονται οι άνθρωποι» λέει ο κ. Παπαδόπουλος ενώ ο κ. Ρουίνα συμπληρώνει ότι ο λόγος για τον οποίο το μοντέλο τους δημοσιεύθηκε στο «Science» ήταν ότι αποδεικνύει πως ένα κοινό σύστημα μπορεί να είναι αυτόνομα σταθερό χωρίς απώλεια ενέργειας.
«Η πιο διαδεδομένη παρανόηση στους επιστήμονες είναι ότι τα συστήματα για να αυτοσταθεροποιηθούν χρειάζονται τριβή. Και το δικό μας είναι ένα ξεκάθαρο παράδειγμα ότι αυτό δεν ισχύει» τονίζει. Οσον αφορά τις παρούσες μελέτες τους σχετικά με τον ποδηλάτη ο ειδικός, ο οποίος ασχολείται επίσης τα τελευταία χρόνια με το βάδισμα, πιστεύει ότι ενδεχομένως θα συμβάλουν στην καλύτερη διάγνωση των κινητικών προβλημάτων που αντιμετωπίζουν πολλοί άνθρωποι.

ΜΙΑ ΜΙΚΡΗ ΙΣΤΟΡΙΑ ΕΠΙΤΥΧΙΑΣ


Το Mid Racer της RaptoBike
Στην Ολλανδία, όπου η ποδηλασία είναι κατά κάποιον τρόπο «εθνικό» σπορ, η Batavus, μια από τις μεγαλύτερες κατασκευάστριες εταιρείες ποδηλάτων, υποστηρίζει την έρευνα των τριών επιστημόνων παρέχοντάς τους ποδήλατα, εξαρτήματα και ελαστικά για τα πειράματά τους. Ωστόσο, αν και κατά κάποιον τρόπο «παρακολουθεί» την πρόοδό τους, δεν έχει ζητήσει ως τώρα τα «φώτα» τους για τον σχεδιασμό των ποδηλάτων της.
Αυτό έγινε από μια μικρότερη εταιρεία η οποία κατασκευάζει ανακεκλιμένα (recumbent) ποδήλατα, τη RaptoBike, σε μια συνεργασία που ο κ. Σβαμπ αποκαλεί «η μικρή ιστορία επιτυχίας της έρευνάς μας».
Οπως εξηγεί, πριν από δύο χρόνια η RaptoBike προγραμμάτιζε να κυκλοφορήσει το Mid Racer, μια νέα εκδοχή του Low Racer, του ήδη επιτυχημένου ποδηλάτου της το οποίο θεωρείται πολύ καλό στον χειρισμό του. «Ηθελαν το καινούργιο σχέδιο να έχει τον ίδιο χειρισμό με το παλιό» εξηγεί ο κ. Σβαμπ. «Εμείς τους είπαμε ότι δεν ξέρουμε και πολλά για τον χειρισμό αλλά θα μπορούσαμε να τους πούμε πώς μπορούν να του δώσουν τα ίδια δυναμικά χαρακτηριστικά. Ακολούθησαν τις οδηγίες μας και μας είπαν ότι, αν και το μοντέλο ήταν διαφορετικό, έδινε την ίδια αίσθηση. Αυτή ήταν μια μικρή επιτυχία για τις έρευνές μας».

Πηγή: Το Βήμα New Scientist 
http://bicycle.tudelft.nl/stablebicycle
http://www.sciencemag.org/content/332/6027/339
http://ylikonet.gr/profiles/blogs/hena-dhustropo-podhelato του Διονύση Μητρόπουλου

Οι «Ανάποδοι» κεραυνοί πιθανώς αποτελούν πηγή δημιουργίας ζωής και σε άλλους πλανήτες


Πριν από λίγα χρόνια εντοπίστηκε ένα άγνωστο μέχρι τότε φαινόμενο να λαμβάνει χώρα στη γήινη ατμόσφαιρα σε ύψος περίπου 80 χιλιομέτρων. Δημιουργούνται κεραυνοί με φορά από κάτω προς τα πάνω, φαινόμενο που είναι εξαιρετικά σπάνιο και πολύ δύσκολα ανιχνεύσιμο.

Διεθνής ομάδα ερευνητών πραγματοποίησε πειράματα σε εργαστήριο και υποστηρίζει ότι το φαινόμενο συμβαίνει και σε άλλους πλανήτες του ηλιακού μας συστήματος. Σε περίπτωση που η ύπαρξη του φαινομένου σε άλλους πλανήτες επιβεβαιωθεί θα αποτελέσει πολύ σημαντική εξέλιξη αφού σύμφωνα με τους ειδικούς οι κεραυνοί αποτελούν μέρος του μηχανισμού δημιουργίας ζωής.

Τα γιγαντιαία τζετ

Η επιστημονική κοινότητα έχει προσδώσει στο φαινόμενο τον όρο «γιγάντιοι πίδακες» (gigantic jets) αλλά μέχρι σήμερα δεν έχει μελετηθεί επαρκώς. Ερευνητές του Πανεπιστημίου του Τελ Αβίβ, σε συνεργασία με συναδέλφους τους από άλλα πανεπιστήμια του Ισραήλ αλλά και επιστήμονες του Πολυτεχνείου του Αιτχόβεν στην Ολλανδία, θέλησαν να διαπιστώσουν αν το φαινόμενο παράγεται μόνο στην Γη ή αν παρατηρείται και σε άλλους πλανήτες.

Οι ερευνητές αναδημιούργησαν εργαστηριακά τις ατμοσφαιρικές συνθήκες που επικρατούν στον Δία, τον Κρόνο και την Αφροδίτη και κατέληξαν στην διαπίστωση ότι οι «ανάποδοι» κεραυνοί συμβαίνουν και εκεί.


Η «ανάποδη» ζωή

Οι ερευνητές παρουσίασαν τα ευρήματα της έρευνάς τους στο Ευρωπαϊκό Συνέδριο Πλανητικών Επιστημών που έγινε στη Γαλλία. Η έρευνα σε πρώτη φάση φωτίζει τις ηλεκτροχημικές διεργασίες που συντελούνται στους τρεις πλανήτες.

Η πιο ενδιαφέρουσα εξέλιξη σε περίπτωση που το φαινόμενο πράγματι υπάρχει σε άλλους πλανήτες είναι ότι η παρουσία του μπορεί να συνδέεται με την εμφάνιση κάποιων μορφών ζωής εκεί. Οι κεραυνοί παράγουν οργανικά μόρια παρόμοια με εκείνα που υπήρχαν σύμφωνα με την κρατούσα θεωρία στη λεγόμενη «αρχέγονη σούπα» υλικών και στοιχείων από τα οποία σχηματίστηκαν οι πρώτες μορφές ζωής στη Γη.
Πηγή: Το Βήμα  Sprite Lab

Διαστημικό μπέιζμπολ από αστροναύτες


Κάθε πιθανό και...απίθανο τρόπο σκαρφίζονται οι αστροναύτες του Διεθνούς Διαστημικού Σταθμού για να βγουν λίγο από τη ρουτίνα των εργασιών και ερευνών που πραγματοποιούν εκεί. Ιδαίτερα δημοφιλές είναι τα τελευταία 24ωρα στον κυβερνοχώρο ένα βίντεο στο οποίο ο Ιάπωνας αστροναύτης Σατόσι Φουρουκάβα εκμεταλλευόμενος τις συνθήκες έλλειψης βαρύτητας που υπάρχουν στον Σταθμό καταφέρνει να παίξει μόνος του μπέιζμπολ. Πετάει το μπαλάκι και προλαβαίνει να πάει στην άλλη άκρη του θαλάμου και να πιάσει το ρόπαλο για να το χτυπήσει.

Του Έκτορα Αποστολόπουλου

Σάββατο, 26 Νοεμβρίου 2011

Αναχώρησε για Άρη ο μεγάλος ρομποτικός εξερευνητής Curiosity

To ρομπότ θα μελετήσει τον Κρατήρα Γκούσεβ χρησιμοποιώντας μεταξύ άλλων μια συσκευή λέιζερ   (Φωτογραφία:  NASA )
Η πιο φιλόδοξη μέχρι σήμερα αποστολή στον Άρη συνεχίζει την επέλαση των γήινων ρομπότ: Η NASΑ εκτόξευσε το Σάββατο το Curiosity, ένα εξάτροχο όχημα του ενός τόνου, το οποίο θα ερευνήσει αν ο γειτονικός πλανήτης είναι, ή ήταν κάποτε, φιλόξενος για τη ζωή.

Φορτωμένο στην κορυφή ενός πυραύλου Atlas V, το Curiosity εκτοξεύτηκε στις 17.02 ώρα Ελλάδας. Θα φτάσει στον προορισμό του σε οκτώμισι μήνες, οπότε θα αρχίσει να εξερευνά τον μεγάλο Κρατήρα Γκέιλ, στον οποίο υπάρχουν ιζήματα που συνδέονται με τη ροή νερού.


Πολλά έχουν αλλάξει από το 1997, όταν προσεδαφίστηκε στον Άρη το Pathfinder, το πρώτο όχημα της NASA, σε μέγεθος τηλεκατευθυνόμενου αυτοκινήτου. Το 2004 ακολούθησαν τα δίδυμα ρομπότ Spirit και Opportunity, σε μέγεθος πλυντηρίου, από τα οποία το δεύτερο επιζεί ακόμα στο εχθρικό περιβάλλον.

Τώρα είναι η σειρά του Curiosity, ένα αυτόνομο όχημα σε μέγεθος αυτοκινήτου, το οποίο θα χρησιμοποιήσει δέκα όργανα, ανάμεσά τους ένα κρουστικό δράπανο και ένα λέιζερ, για να εξετάσει τα γύρω πετρώματα.

Η αποστολή, κόστους 2,5 δισ. δολαρίων, έχει ονομαστική διάρκεια 23 μηνών. Δεδομένου όμως ότι το ρομπότ τροφοδοτείται από μια θερμοηλεκτρική γεννήτρια πλουτωνίου (ουσιαστικά μια πυρηνική μπαταρία) η περιπέτεια θα μπορούσε να διαρκέσει πολύ περισσότερο.

Γεωλόγος στον Κρατήρα Γκέιλ

Νερό υπάρχει σήμερα στον Άρη μόνο σε μορφή πάγου, κυρίως στους δύο πόλους του πλανήτη αλλά και σε μικρό βάθος στο υπέδαφος. Η αποστολή των ρομπότ Spirit και Opportunity έδωσε ενδείξεις ότι ο πλανήτης ήταν κάποτε πιο υγρός, ωστόσο το ερώτημα παραμένει για το αν ο Άρης φιλοξενούσε ποτέ μικροβιακή ζωή.

Περισσότερες ενδείξεις θα μπορούσε να δώσει τώρα ο Κρατήρας Γκούσεβ, μια λεκάνη διαμέτρου 150 χιλιομέτρων, στο κέντρο της οποίας υπάρχει ένα βουνό ύψους 5 χιλιομέτρων.

Δορυφορικές εικόνες υποδεικνύουν ότι στη βάση αυτού του βουνού υπάρχουν ιζήματα που συνδέονται με τη ροή υγρού νερού.

Η αρχαία πρόσκρουση που δημιούργησε τον κρατήρα είναι πιθανό να αποκάλυψε κι άλλα θαμμένα μυστικά από το γεωλογικό παρελθόν του πλανήτη.

Θα χρειαστεί καιρός μέχρι το Curiosity να εξερευνήσει επαρκώς τη γιγάντια κοιλότητα. Οι μηχανικοί της αποστολής εκτιμούν ότι το ρομπότ θα να διανύει μια απόσταση περίπου 200 μέτρων την ημέρα και θα έχει αναρριχηθεί σε ένα υψόμετρο 200 μέτρων σε περίπου ένα χρόνο.

Η μεγάλη απόσταση του σασί από το έδαφος, σε συνδυασμό με τις ειδικές αναρτήσεις των τροχών, επιτρέπουν στο όχημα να υπερπηδά εμπόδια ύψους 65 εκατοστών.

Ελεγχόμενη προσεδάφιση


Για να ξεκινήσει όμως η εξερεύνηση, το ρομπότ πρέπει να προσεδαφιστεί με ασφάλεια.

Οι δύο προηγούμενες ρομποτικές αποστολές της NASA προσεδαφίστηκαν στον Άρη τυλιγμένα με αερόσακους που τα προστάτευσαν από τους κραδασμούς μετά την πτώση του με αλεξίπτωτο.

Το Curiosity είναι όμως πολύ βαρύ για κάτι τέτοιο οπότε θα προσεδαφιστεί με πιο ελεγχόμενο τρόπο, κλεισμένο μέσα σε μια κάψουλα εξοπλισμένη με πυραυλοκινητήρες.


Η NASA θα παρακολουθεί από τη Γη με αγωνία, δεδομένου ότι η φάση της καθόδου θα είναι μια από τις πιο κρίσιμες για την επιτυχία της αποστολής.

Η αποτυχία στην προσεδάφιση έχει καταδικάσει εξάλλου αρκετές προηγούμενες αποστολές στον Αρη.

Πολλές όμως δεν κατάφεραν να φτάσουν ούτε καν μέχρι τη γειτονιά του Κόκκινου Πλανήτη: Η ρωσική αποστολή Fobos-Grunt εκτοξεύτηκε στις αρχές Νοεμβρίου με το φιλόδοξο στόχο να φέρει στη Γη δείγματα από τον δορυφόρο του Άρη, Φόβο.

Το σκάφος εξήλθε με επιτυχία από την ατμόσφαιρα, απέτυχε όμως να πυροδοτήσει τον κινητήρα του και παραμένει «κολλημένο» σε χαμηλή γήινη τροχιά.

Πηγή; Newsroom ΔΟΛ

Η Φουκουσίμα έστρεψε τον κόσμο κατά της πυρηνικής ενέργειας

Η παγκόσμια κοινή γνώμη στράφηκε κατά της χρήσης πυρηνικής ενέργειας μετά την καταστροφή στη Φουκουσίμα, όπως δείχνουν τα αποτελέσματα δημοσκόπησης, που διενεργήθηκε για λογαριασμό του βρετανικού δικτύου BBC.

Η πυρηνική καταστροφή του περασμένου Μαρτίου στη Φουκουσίμα της Ιαπωνίας χαρακτηρίστηκε η δεύτερη μεγαλύτερη μετά από το ολέθριο ατύχημα στο Τσερνόμπιλ.

Πυροδότησε αναθεώρηση της ενεργειακής πολιτικής αρκετών χωρών, με χαρακτηριστικότερο παράδειγμα τη Γερμανία, και απ' ό,τι φαίνεται διαδραμάτισε καταλυτικό ρόλο και στη στάση της διεθνούς κοινής γνώμης απέναντι στην πυρηνική ενέργεια.

Σύμφωνα με την έρευνα όλο και λιγότεροι τάσσονται υπέρ της κατασκευής νέων πυρηνικών σταθμών. Σε χώρες μάλιστα που διατηρούν πυρηνικά προγράμματα, η αντίθεση σε αυτά είναι ακόμη μεγαλύτερη σε σχέση με το 2005, καθώς οι περισσότεροι θεωρούν ότι οι ενεργειακές ανάγκες μπορούν να καλυφθούν με την ενίσχυση της ενεργειακής αποδοτικότητας και των ΑΠΕ. Εξαίρεση αποτελούν Βρετανία και Ηνωμένες Πολιτείες.

Δημοσκόπηση σε 23 χώρες

Η δημοσκόπηση της Globescan διενεργήθηκε σε δείγμα 23.231 ανθρώπων σε 23 χώρες, από τον Ιούλιο έως το Σεπτέμβριο, δηλαδή αρκετούς μήνες μετά από το σεισμό και το τσουνάμι που προκάλεσαν το πυρηνικό ατύχημα στην Ιαπωνία.

Μόλις το 22% των ερωτηθέντων συμφώνησαν με τη δήλωση ότι «η πυρηνική ενέργεια είναι σχετικά ασφαλής, αποτελεί σημαντική πηγή ηλεκτρισμού και θα πρέπει να κατασκευάσουμε περισσότερα εργοστάσια παραγωγής». Περισσότεροι από 7 στους 10 είπαν ότι η χώρα τους θα μπορούσε «να αντικαταστήσει σχεδόν πλήρως τον άνθρακα και την πυρηνική ενέργεια μέσα σε 20 χρόνια» εάν επικεντρωθεί στην αξιοποίηση των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας.

Σε παγκόσμιο επίπεδο, σχεδόν 4 στους 10 τάσσονται υπέρ της χρήσης των υπαρχόντων πυρηνικών αντιδραστήρων - χωρίς την κατασκευή νέων- ενώ 3 στους 10 θα ήθελαν το άμεσο κλείσιμο όλων των εργοστασίων.

Πυρηνικές δυνάμεις

Η προηγούμενη δημοσκόπηση, του 2005, είχε πραγματοποιηθεί σε οκτώ χώρες με πυρηνικό πρόγραμμα. Στις περισσότερες εξ αυτών, η αντίθεση στα πυρηνικά είναι σήμερα πολύ μεγαλύτερη: στη Γερμανία, που εσχάτως αποφάσισε να εγκαταλείψει το πρόγραμμά της μέσα σε περίπου 10 χρόνια, 9 στους 10 δηλώνουν σήμερα κατά της πυρηνικής ενέργειας, όταν το 2005 το ποσοστό ήταν 73%.

Στη Γαλλία, η οποία καλύπτει το 75% των ενεργειακών της αναγκών με πυρηνική ενέργεια, το ποσοστό ανέβηκε από το 66% στο 83%, ενώ στη Ρωσία από το 61% άγγιξε το 83%. Στην Ιαπωνία, παρότι οι μνήμες παραμένουν τόσο νωπές, η αντίθεση στην πυρηνική ενέργεια αυξήθηκε μεν, αλλά λιγότερο απ' όσο ίσως θα περίμενε κανείς: από το 76% στο 84%.

Πηγή: Τα Νέα BBC

Παρασκευή, 25 Νοεμβρίου 2011

Αστρική «υπερφυσαλίδα» παράγει κοσμική ακτινοβολία

Γάλλοι ερευνητές διαπίστωσαν ότι ένα νεφέλωμα που «γεννά» νέα άστρα είναι επίσης ο τόπος παραγωγής κοσμικής ακτινοβολίας, ενός εντυπωσιακού φαινομένου που παραμένει μυστηριώδες για την επιστήμη. Πρόκειται για το νεφέλωμα Cygnus X, στον αστερισμό του Κύκνου, το οποίο χαρακτηρίζεται ως «εργοστάσιο παραγωγής» νέων άστρων.

Η κοσμική ακτινοβολία

Οι κοσμικές ακτίνες ή κοσμική ακτινοβολία είναι μία κατηγορία ακτινοβολίας που αποτελείται από σωματίδια υψηλών ενεργειών τα οποία παράγονται σε κάποιες περιοχές του Σύμπαντος πολύ μακριά από τη Γη. Το πώς παράγεται η κοσμική ακτινοβολία παραμένει μυστήριο για τους επιστήμονες. Πιστεύουν ότι οι εκρήξεις σουπερνόβα (η αυτοκαστροφή ενός άστρου) βοηθούν τις κοσμικές ακτίνες να ταξιδεύουν με τρομερές ταχύτητες στο Διάστημα.

Οι ειδικοί εκτιμούν ότι αν παραχθεί κοσμική ακτινοβολία σε αποστάσεις μικρότερες των 6.500 χιλιάδων ετών φωτός από τη Γη, οι κίνδυνοι είναι μεγάλοι. Αν συμβεί κάτι τέτοιο και η λάμψη των κοσμικών ακτίνων φθάσει στη Γη τα αποτελέσματα θα είναι καταστροφικά για τον πλανήτη μας. Ακόμη και αν η λάμψη διαρκέσει για ελάχιστα δευτερόλεπτα οι συνέπειες της θα είναι ανυπολόγιστες και θα διαρκέσουν μέχρι και για 15 χρόνια.

Η «υπερφυσαλίδα»

Πριν από πέντε χρόνια αστρονόμοι εντόπισαν κοσμικές ακτίνες που φαινόταν να έρχονται από την περιοχή που βρίσκεται το νεφέλωμα Cygnus X. Το νεφέλωμα ανήκει σε μια κατηγορία νεφελωμάτων που οι επιστήμονες ονομάζουν «αστρικές υπερφυσαλίδες». Το γεγονός δεν σήμαινε ωστόσο ότι το συγκεκριμένο νεφέλωμα ήταν η πηγή των ακτίνων επειδή οι κοσμικές ακτίνες επηρεάζονται από τα μαγνητικά πεδία που μπορούν να εκτρέψουν την πορεία τους μέσα στο Διάστημα.

Ομάδα ερευνητών του Πανεπιστημίου Diderot στο Παρίσι έστρεψαν το διαστημικό τηλεσκόπιο Fermi, που εντοπίζει ακτίνες γάμμα, στο Cygnus X που έχει διάμετρο 100 ετών φωτός. Οι ακτίνες γάμμα παράγονται όταν οι κοσμικές ακτίνες αλληλεπιδρούν με την ύλη ή το φως και ο συγκεκριμένος τύπος ακτίνων δεν επηρεάζεται από τα μαγνητικά πεδία.

Το ασχημόπαπο-γάμμα


Οι παρατηρήσεις έδειξαν ότι στο εσωτερικό του νεφελώματος υπάρχει έντονη παρουσία ακτίνων γάμμα. Μάλιστα οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι οι ακτίνες γάμμα έχουν σχηματίσει μέσα στο νεφέλωμα μια περιοχή υψηλής λαμπρότητας η οποία μοιάζει με πάπια. Σύμφωνα με τους ερευνητές οι συγκεκριμένες ακτίνες γάμμα φαίνεται ότι είναι «φρέσκες» γεγονός το οποίο σημαίνει ότι βρίσκονται ακόμη πολύ κοντά στην πηγή της δημιουργίας τους η οποία δεν μπορεί παρά να βρίσκεται εντός του νεφελώματος.

«Υπάρχει ένα ασχημόπαπο μέσα σε ένα κύκνο» αναφέρει η Ιζαμπέλ Γκρενιέ, μέλος της ερευνητικής ομάδας. «Είναι η πρώτη φορά που αποδεικνύεται η εκπομπή ακτίνων γάμμα μέσα από κάποια υπερφυσαλίδα. Πιστεύω ότι αν κοιτάξουμε προσεκτικά μέσα και σε άλλες υπερφυσαλίδες θα διαπιστώσουμε την παρουσία κοσμικής ακτινοβολίας» αναφέρει ο Μπομπ Μπινς, του Πανεπιστημίου Ουάσιγκτον που δεν μετείχε στην έρευνα η οποία δημοσιεύεται στην επιθεώρηση «Science».

Πηγή: Βήμα Science

Το «υπερψυχρό» νερό δεν παγώνει στους μηδέν βαθμούς C

Πάγος: τόσο γνώριμος, τόσο μυστηριώδης   (Φωτογραφία:  Associated Press )
Κάτω από ειδικές συνθήκες, το νερό δεν παγώνει στους μηδέν βαθμούς Κελσίου, γνωρίζουν εδώ και καιρό οι επιστήμονες. Τώρα, μοριακές προσομοιώσεις στον υπολογιστή αποκαλύπτουν για πρώτη φορά την απόλυτη θερμοκρασία στην οποία το νερό υποχρεωτικά γίνεται πάγος: μείον 48 βαθμοί Κελσίου.

H θερμοκρασία πήξης του νερού γενικά εξαρτάται από διάφορους παράγοντες, όπως η καθαρότητά του και η ατμοσφαιρική πίεση.

Σε αντίθεση με τα περισσότερα άλλα υγρά, τα οποία παγώνουν πιο εύκολα σε υψηλή πίεση, το νερό παγώνει σε θερμοκρασία λίγο χαμηλότερη από τους μηδέν βαθμούς Κελσίου όταν εκτεθεί σε πίεση πάνω από μία ατμόσφαιρα.

Η θερμοκρασία πήξης μπορεί όμως να κατέβει και πολύ χαμηλότερα αν το νερό είναι απόλυτα καθαρό.

Ο λόγος είναι ότι ο σχηματισμός πάγου ξεκινά από σωματίδια σκόνης ή άλλων προσμείξεων, τα οποία λειτουργούν ως «πυρήνας» πάνω στον οποίο εμφανίζονται οι πρώτοι παγοκρύσταλλοι.

Έτσι, το απόλυτα καθαρό νερό μπορεί να παραμείνει σε μια υγρή «υπερψυχρή» (supercooled) κατάσταση πολύ κάτω από το μηδέν.

Μέχρι σήμερα, η χαμηλότερη θερμοκρασία που είχε μετρηθεί σε αυτό το υπερψυχρό υγρό νερό ήταν -41 βαθμοί Κελσίου, αναφέρει το AFP. Οι φυσικοί, ωστόσο, υποψιάζονταν ότι το νερό μπορεί να παραμείνει στην υγρή φάση σε ακόμα χαμηλότερες θερμοκρασίες.

Αυτό όμως είναι δύσκολο να επιβεβαιωθεί πειραματικά λόγω των ασυνήθιστων θερμοδυναμικών ιδιοτήτων του νερού. Επιπλέον, σε τόσο χαμηλές θερμοκρασίες το νερό μετατρέπεται σε πάγο τόσο γρήγορα ώστε είναι δύσκολο να καταγραφεί με ακρίβεια η στιγμή της μετάβασης.

Τη λύση δίνουν τώρα μοριακές προσομοιώσεις στον υπολογιστή που παρουσιάζονται στο περιοδικό Nature.

Η Βαλέρια Μολινέρο και η Έμιλι Μουρ, και οι δύο χημικοί στο Πανεπιστήμιο της Γιούτα, προσομοίωσαν τη συμπεριφορά 32.768 μορίων νερού, λαμβάνοντας υπόψη τη θερμοκρασία, τη θερμοχωρητικότητα του νερού, την πυκνότητα και το περιθώριο συμπίεσής του.

Χρειάστηκαν χιλιάδες ώρες υπολογισμών μέχρι η προσομοίωση να δώσει την τελική απάντηση: η θερμοκρασία στην οποία το νερό δεν μπορεί σε καμία περίπτωση να παραμείνει στην υγρή φάση είναι -48 βαθμοί.

Όταν το νερό φτάνει αυτή τη θερμοκρασία, η πυκνότητά του μειώνεται, η δομή του αλλάζει και η συμπίεσή του είναι πιο εύκολη. Ως αποτέλεσμα, κάθε μόριο νερού σχηματίζει ασθενείς δεσμούς με τέσσερα άλλα μόρια και δημιουργεί έτσι ένα τετράεδρο.

Σύμφωνα με τους ερευνητές, στη θερμοκρασία των -48 βαθμών το απόλυτα καθαρό νερό υπάρχει ως «ενδιάμεσος πάγος» -μια κατάσταση ανάμεσα στο υγρό και το στερεό.

Πέρα όμως του ότι ικανοποιεί επιτέλους την επιστημονική περιέργεια, τα αποτελέσματα της μελέτης θα μπορούσαν να έχουν σημαντικές εφαρμογές.

Ο σχηματισμός παγοκρυστάλλων στην ατμόσφαιρα ενδιαφέρει για παράδειγμα τους επιστήμονες που μελετούν την κλιματική αλλαγή: υγρό νερό σε θερμοκρασίες μέχρι και -40 βαθμούς Κελσίου έχει βρεθεί στα σύννεφα.

Όπως σχολιάζει στο Γαλλικό Πρακτορείο η Δρ Μολινέρο, η απόλυτη θερμοκρασία που έδωσε η μελέτη είναι απαραίτητη «προκειμένου να προβλεφθεί πόσο από το νερό στην ατμόσφαιρα βρίσκεται σε υγρή μορφή και πόσο σε στερεή. Αυτό είναι σημαντικό για τις προβλέψεις της κλιματικής αλλαγής».

Πηγή :Newsroom ΔΟΛ

Πέμπτη, 24 Νοεμβρίου 2011

Τα πρώτα άστρα στο Σύμπαν, δεν ήταν και τόσο μεγάλα σε μέγεθος


Τα αρχαιότερα άστρα μπορεί να μην ήταν και τόσο μεγάλα σε μέγεθος, ίσως και να είχαν μέγεθος μικρότερο από το μισό από όσο θεωρούσαμε στο παρελθόν. Το νέο όριο μεγέθους θα μπορούσε να επιλύσει ένα από τα παλαιότερα μυστήρια της αστρονομίας: γιατί ορισμένα στοιχεία είναι πιο άφθονα στη σύμπαν , από ό,τι προβλέπει η θεωρία.
Στα πρώτα εκατοντάδες εκατομμύρια χρόνια μετά τη Μεγάλη Έκρηξη, το πρώτα αστέρια σχηματίστηκαν  από ατομικό υδρογόνο, ήλιο και μικροσκοπικά ποσά άλλων ελαφρών στοιχείων (όπως το λίθιο). Οι αρχικοί υπολογισμοί έδειξαν ότι αυτά τα αστέρια θα είχαν μια μάζα μεταξύ 100 και 200 ​​φορές τη μάζα του ήλιου μας.
Αυτό έδειξε το 2008, ο Christopher McKee από το Μπέρκλευ φτιάχνοντας ένα μοντέλο για τα πρώτα άστρα, προτού προλάβει η θερμότητα που εξέπεμπαν στο περιβάλλον αέριο γίνει τόσο υψηλή  που απομάκρυναν τα αέρια από το δίσκο συσσώρευσης. 
Ο Christopher F. McKee
Τώρα μια ομάδα με επικεφαλής τον Takashi Hosokawa στο Εργαστήριο Αεριοπροώθησης JPL της NASA , έχει χρησιμοποιήσει προσομοιώσεις για να δείξει ότι τα νέφη του αερίου, από τα οποία σχηματίζονται τα αστέρια, θα ήταν πολύ θερμότερα από ό, τι πιστεύεται.
"Αυτό το καυτό αέριο διαστέλλεται και δεν συσσωρεύεται στο δίσκο των υλικών, από τον οποίο τελικά  σχηματίζεται το αστέρι" λέει ο Harold Yorke, μέλος της ομάδας του JPL. Κατά συνέπεια, τα πρώτα αστέρια πρέπει να είχαν μάζες πιο κοντά στο 40-πλάσιο του ήλιου μας.
Τα άστρα γύρω από αυτό το μέγεθος, βοηθούν να εξηγηθεί η κατανομή των στοιχείων που βλέπουμε σήμερα στο σύμπαν. Όταν τα πρώτα αστέρια εξερράγησαν ως σουπερνόβα, ‘ξέρασαν’ νέα στοιχεία σε αναλογίες που εξαρτάται από τη μάζα της έκρηξης.
Ωστόσο, ο εκρηκτικός θάνατος των άστρων με περίπου 100 ηλιακές μάζες ή και περισσότερο δεν θα μπορούσε να παράγει τα στοιχεία με την αναλογία που βλέπουν οι αστρονόμοι. Αντίθετα, η αναλογία είναι ακριβώς αυτό που θα περίμενε κανείς από μια μικρότερη σουπερνόβα, όπως προβλέπεται από την ομάδα του Hosokawa.
3-D view of the star and the surrounding gas.

Πηγή: New Scientist                 Kyoto University
Μετάφραση : Physics 4u με δικές μου προσθήκες

Νέα κατάταξη των κόσμων που ίσως κρύβουν ζωή

Διεθνής ομάδα επιστημόνων μελέτησε τις συνθήκες που επικρατούν σε πλανήτες και φεγγάρια εντός και εκτός του ηλιακού μας συστήματος και δημιούργησαν έναν κατάλογο με εκείνους στους οποίους υπάρχουν αυξημένες πιθανότητες να έχουν αναπτυχθεί κάποιες μορφές ζωής. Στις πρώτες θέσεις του καταλόγου είναι ο δορυφόρος του Κρόνου, Τιτάνας και ο πλανήτης Gliese581g που βρίσκεται στον αστερισμό του Ζυγού.

Οι δείκτες της ζωής

Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν δύο δείκτες στην μελέτη τους, έναν που αφορούσε ομοιότητες με τις γήινες συνθήκες και έναν σχετικό με συνθήκες που δεν υπάρχουν στην Γη αλλά θα μπορούσαν να βοηθήσουν στην ανάπτυξη και συντήρηση κάποιων μορφών ζωής.

«Το πρώτο ερώτημα είναι αν οι συνθήκες που επικρατούν στη Γη υπάρχουν και σε άλλους κόσμους γεγονός κρίσιμο από τη στιγμή που γνωρίζουμε ότι οι γήινες συνθήκες ευνοούν την ύπαρξη της ζωής. Το δεύτερο ερώτημα είναι αν οι συνθήκες που επικρατούν σε άλλους πλανήτες μπορούν να υποστηρίξουν μορφές ζωής που μπορεί να μην είναι γνωστές σε εμάς»
αναφέρει ο Ντιρκ Σουλτζ Μάκιουτς, του Πολιτειακού Πανεπιστημίου Ουάσιγκτον, μέλος της ερευνητικής ομάδας.

Ο κατάλογος


Οι ερευνητές έφτιαξαν τον κατάλογο των κόσμων που πιθανώς φιλοξενούν ζωή λαμβάνοντας υπόψη μια σειρά δεδομένων όπως αν πρόκειται για βραχώδεις ή αέριους πλανήτες, το είδος της επιφάνειάς τους (π.χ αν είναι παγωμένη) αν διαθέτουν ατμόσφαιρα, αν διαθέτουν μαγνητικό πεδίο, αν διαθέτουν οργανικές ενώσεις και αν υπάρχουν εκεί διαλύτες σε υγρή μορφή οι οποίοι επιτρέπουν χημικές αντιδράσεις και διεργασίες που συνδέονται με τη δημιουργία ζωής.

Οι «δικοί μας» υποψήφιοι

Οι ερευνητές δημιούργησαν ένα κατάλογο με τους κόσμους που έχουν αυξημένες πιθανότητες να διαθέτουν ήδη ή να μπορούν να αναπτύξουν στο μέλλον κάποιες μορφές ζωής. Όσον αφορά το ηλιακό μας σύστημα το πιθανότερο σημείο που μπορεί να υπάρχει ή να υπάρξει ζωή αργότερα είναι ο Τιτάνας. Η εξερεύνηση του Τιτάνα από το διαστημικό σκάφος Cassini αποκάλυψε ότι βρίσκεται σε μια μορφή που μοιάζει με εκείνη που βρισκόταν η Γη στα πρώιμα στάδια της ύπαρξης της.

Βασικότερο γεωλογικό χαρακτηριστικό του Τιτάνα είναι οι μεγάλες λίμνες μεθανίου οι οποίες σύμφωνα με τους επιστήμονες εξατμίζονται δημιουργώντας νέφη τα οποία στη συνέχεια ρίχνουν υπό μορφή βροχής υδρογονάνθρακες στην επιφάνεια «ζωντανεύοντας» εκ νέου τις λίμνες.

Το Cassini εντόπισε κάποιες βιοχημικές αντιδράσεις οι οποίες θα μπορούσαν να προέρχονται από την παρουσία εξωτικών μορφών μικροβιακής ζωής που έχουν καταφέρει να αναπτυχθούν και να επιβιώνουν στον δορυφόρο του Κρόνου. Σύμφωνα με την μελέτη ο Άρης και ο Ερμής είναι μετά τον Τιτάνα τα πιθανότερα σημεία ύπαρξης ζωής στο ηλιακό μας σύστημα.

Οι εξωηλιακοί υποψήφιοι

Από τους περίπου 600 πλανήτες που έχουν ανακαλυφθεί έξω από το ηλιακό μας σύστημα εκείνος που σύμφωνα με την μελέτη συγκεντρώνει τις περισσότερες πιθανότητες να διαθέτει ζωή είναι ο Gliese 581g.

Πρόκειται για έναν πλανήτη που βρίσκεται σε απόσταση 20.5 ετών φωτός από εμάς και ανήκει σε ένα ηλιακό σύστημα που αποτελείται από 4 (πιθανώς και 5) πλανήτες. Άλλος ένας πλανήτης με υψηλές πιθανότητες για ύπαρξη ζωής είναι ο HD 69830d, ένας πλανήτης αερίου στο μέγεθος του Ποσειδώνα που βρίσκεται στον αστερισμό της Πρύμνης σε απόσταση περίπου 1400 ετών φωτός από εμάς.


Πηγή: Βήμα Science NASA

Πείραμα : Βρασμός του νερού

σε τι θερμοκρασία βράζει το νερό;
Μελετώντας τον βρασμό του νερού

Μετακόμισε στη Ζώνη των Αστεροειδών ο άσωτος αδελφός – κομήτης της Γης

Θα μπορούσε να χαρακτηριστεί ως ο άσωτος αδερφός της Γης. Ο αστεροειδής Λουτησία, που έχει διάμετρο περίπου 100 χιλιόμετρα, δημιουργήθηκε από το ίδιο υλικό που σχηματίστηκε η Γη, η Αφροδίτη και ο Ερμής, την ίδια εποχή και στο ίδιο σημείο, δηλαδή την εσώτερη περιοχή του ηλιακού μας συστήματος.
Αστρονόμοι από πανεπιστήμια της Γαλλίας και της Βόρειας Αμερικής μελέτησαν επισταμένως τον ασυνήθιστο αστεροειδή με τη βοήθεια διαστημικών τηλεσκοπίων.
Τα αποτελέσματα της χημικής του σύστασης τα συνέκριναν με τη χημική σύσταση άλλων μετεωριτών που είχαν κατά καιρούς πέσει στη Γη και διαπίστωσαν ότι ταίριαζαν με ένα μόνο είδος μετεωριτών που αποτελούνταν κατά κύριο λόγο από υλικά που λέγονται ενστατίτες και χονδρίτες.
Τα υλικά αυτά θεωρείται ότι προέρχονται από την αρχή δημιουργίας του ηλιακού μας συστήματος. Σχηματίστηκαν κοντά στον ήλιο και αποτελεσαν τον δομικό λίθο σχηματισμού βραχωδών πλανητών όπως η Γη. Η Λουτησία φαίνεται πώς δεν σχηματίστηκε στη μακρινή Ζώνη των Αστεροειδών που βρίσκεται σήμερα αλλά κοντά στον ήλιο όπως και ο πλανήτης μας.
Το θέμα είναι πώς η Λουτησία βρέθηκε τόσο μακριά στη Ζώνη Αστεροειδών τη στιγμή που σχηματίστηκε στην ίδια περιοχή με τη Γη, αναρωτιέται ο επικεφαλής των ειδικών Πιερ Βερνάτζα από το Ευρωπαϊκό Νότιο Αστεροσκοπείο.
Οι αστρονόμοι εκτιμούν ότι ποσοστό μικρότερο του 2% από τα ουράνια σώματα που υπήρχαν στην περιοχή που δημιουργήθηκε η Γη κατέληξαν στη Ζώνη των Αστεροειδών.
Τα περισσότερα ενσωματώθηκαν ύστερα από μερικά εκατομμύρια χρόνια στους νεογέννητους πλανήτες. Κάποια όμως από τα μεγαλύτερα, με διάμετρο άνω των 100 χιλιομέτρων όπως η Λουσητία, φαίνεται πως υπέστησαν δραματική αλλαγή στην τροχιά τους όταν πέρασαν κοντά από κάποιον πλανήτη.

Πηγή: Τα Νέα

Σε επίπεδα-ρεκόρ το λιώσιμο των πάγων της Αρκτικής

Η απώλειά τους είναι η μεγαλύτερη των τελευταίων 1.450 ετών σε ό,τι αφορά τη διάρκεια και το μέγεθός της
Η απώλεια των θαλάσσιων πάγων της Αρκτικής έχει φθάσει σε επίπεδα- ρεκόρ των τελευταίων 1.450 ετών σε ό,τι αφορά τη διάρκεια και το μέγεθός της. Μάλιστα οι έντονες τάσεις μείωσης των πάγων κατά τις τελευταίες δεκαετίες μαρτυρούν ότι σύντομα τα καλοκαίρια οι πάγοι θα εξαφανιστούν από την Αρκτική, σύμφωνα με νέα μελέτη που δημοσιεύεται στην επιθεώρηση «Nature».
Σύμφωνα με προηγούμενες παρατηρήσεις του Εθνικού Κέντρου Δεδομένων για το Χιόνι και τον Πάγο των ΗΠΑ το 2011 οι πάγοι της Αρκτικής έφθασαν στο δεύτερο μικρότερο μέγεθός τους από το 1979 καλύπτοντας 4,33 εκατομμύρια τετραγωνικά χιλιόμετρα. Ωστόσο, όπως ανέφερε ο επικεφαλής της νέας μελέτης Κριστόφ Κίναρντ, γεωγράφος από το Centro de Estudios Avanzados en Zonas Aridas στη Χιλή «μέχρι σήμερα δεν είχε καταγραφεί η διάρκεια και το μέγεθος του ανησυχητικού φαινομένου».
Ο ειδικός σημείωσε ότι «η δραστική και συνεχής μείωση των πάγων που βλέπουμε μέσω των δορυφόρων δεν φαίνεται να είναι φυσιολογική και μαρτυρεί ότι θα υπάρξει συνέχιση αυτής της τάσης στο μέλλον».

Παγωμένη αναδόμηση του παρελθόντος

Προκειμένου να καταλήξουν στα συμπεράσματά τους οι ερευνητές ανέλυσαν πυρήνες πάγων, ιζήματα από τον πυθμένα λιμνών, δακτυλίους κορμών δέντρων καθώς και ιστορικά στοιχεία. Με όλα αυτά τα δεδομένα στα χέρια τους κατάφεραν να «αναδομήσουν» την ποσότητα των πάγων που κάλυπταν την Αρκτική στο παρελθόν. Όπως είδαν, η δραματικότερη μείωση στο πάχος και στην έκταση των θαλάσσιων πάγων της Αρκτικής έχει εμφανιστεί τα τελευταία 30 χρόνια.
Οι πάγοι της Αρκτικής επηρεάζουν το κλίμα σε ολόκληρη τη Γη, αφού το 80% των ακτίνων του Ηλιου που πέφτουν επάνω τους ανακλάται πίσω στο Διάστημα. Όταν οι πάγοι λιώνουν το καλοκαίρι, η επιφάνεια του ωκεανού μένει εκτεθειμένη και απορροφά περίπου το 90% του φωτός με αποτέλεσμα να θερμαίνεται το νερό και να υπάρχει επίδραση στα κλιματικά μοτίβα. «Οσο περισσότερο πάγο χάνουμε, τόσο περισσότερη ενέργεια φθάνει στους ωκεανούς και έτσι τελικώς θερμαίνεται η ατμόσφαιρα» εξήγησε ο δρ Κίναρντ.

Πηγή: Βήμα Science  Nature

Τετάρτη, 23 Νοεμβρίου 2011

Ένα λεπτό Φυσικής : Γιατί δεν υπάρχει κενός χώρος;

γιατί δεν υπάρχει κενός χώρος για την σύγχρονη φυσική;

Θα μπορούσε το Σύμπαν να έχει εμφανιστεί από το τίποτα; Σε ένα προηγούμενο βίντεο της σειράς Ένα Λεπτό Φυσικής του New Scientist , είδαμε ότι τυπικά οι έννοιες του «κάτι» και  του «τίποτα» δεν έχουν νόημα σύμφωνα με τη σύγχρονη φυσική. Αλλά πολλοί σχολιαστές είχαν τις αντιρρήσεις τους ως προς αυτή την ιδέα, χαρακτηρίζοντάς την ένα σημασιολογικό παιχνίδι. Σίγουρα πρέπει να υπάρχει το πραγματικό κενό υποστηρίζουν, που δεν έχει καμία  σημασία, δεν έχει καθόλου ενέργεια, καμία απόσταση ... είναι ένα καθαρό τίποτα.

Ισχύει η δυνατότητα να υπάρχει αυτό το απόλυτο τίποτα σύμφωνα με τη φυσική; Αν αδειάσει το σύμπαν από όλο του το περιεχόμενο, θα υπάρχει το  καθαρό κενό; Διάσημοι φυσικοί έχουν μελετήσει την  ιδέα του κενού χώρου στην πάροδο του χρόνου, αλλά αυτές οι ιδέες έχουν πλέον ανατραπεί από την κβαντική θεωρία.

 Μια από τις εντυπωσιακότερες ανακαλύψεις της κβαντικής φυσικής είναι ότι το κενό, δηλαδή ο άδειος χώρος, στην πραγματικότητα μόνο κενό δεν είναι: βρίθει από σωματίδια που εμφανίζονται για μια στιγμή και μετά εξαφανίζονται χωρίς να γίνουν αντιληπτά. Λόγω του φευγαλέου χαρακτήρα του, τα σωματίδια που εμφανίζονται στο κενό λόγω αυτών των «κβαντικών διακυμάνσεων» ονομάζονται συνήθως εικονικά σωματίδια.

Μπορείτε να μάθετε περισσότερα σχετικά με την πολυτάραχη ζωή του κενού χώρου βλέποντας το παραπάνω βίντεο του New Scientist που παρουσιάζει την σύγχρονη φυσική με απλό τρόπο.


Πηγή : New Scientist                 Μετάφραση : Τίνα Νάντσου 

Άλλα θέματα

Related Posts Plugin for WordPress, Blogger...