100 χρόνια από την Γενική Θεωρία της Σχετικότητας

Στις 25 Νοεμβρίου του 1915 ο Αλμπερτ Αϊνστάιν παρουσίασε στην Πρωσική Ακαδημία Επιστημών τις εξισώσεις της Γενικής Θεωρίας της Σχετικότητας.

Τα Πρακτικά εκείνης της συνεδρίασης δημοσιεύθηκαν με ημερομηνία 2 Δεκεμβρίου και από τότε αρχίζει η ιστορία και η εξέλιξη μιας θεωρίας που έμελλε να αλλάξει για πάντα τις έννοιες και τον τρόπο σκέψης στην επιστήμη της Φυσικής. Στο σημαντικότατο αυτό έργο η βασική ιδέα ανήκει αναμφισβήτητα στον Αϊνστάιν, έναν από τους μεγαλύτερους επιστήμονες όλων των εποχών, η συνεισφορά όμως μιας πλειάδας άλλων επιστημόνων δεν ήταν αμελητέα.

Κοινά με τον Αριστοτέλη

Η βαρύτητα είναι σίγουρα ένα φυσικό φαινόμενο που κυριαρχεί στην καθημερινή ζωή μας. Σίγουρα πολλοί σοφοί στο παρελθόν προσπάθησαν να την ερμηνεύσουν, η πρώτη καταγεγραμμένη όμως πλήρης θεωρία ανήκει στον Αριστοτέλη. Κατά τη θεωρία αυτή τα σώματα κινούνται όταν αφεθούν ελεύθερα, επειδή τείνουν να καταλάβουν τη φυσική θέση τους στο Σύμπαν (που εκείνη την εποχή ήταν μόνο η Γη).

Πιο κοντά στο κέντρο της Γης θα έπρεπε να βρίσκονται τα στερεά, πάνω από αυτά τα υγρά, πάνω από τα υγρά τα αέρια και πάνω απ' όλα η φωτιά. Σήμερα η θεωρία αυτή φαίνεται εντελώς αβάσιμη σ' εμάς, που έχουμε μεγαλώσει με τη βαρύτητα του Νεύτωνα, αλλά - όσο κι αν φαίνεται παράδοξο - η θεωρία του Αριστοτέλη έχει κοινά σημεία με τη ΓΘΣ του Αϊνστάιν: και οι δύο πρεσβεύουν ότι ο χώρος γύρω μας είναι εφοδιασμένος με μια ιδιότητα που «οδηγεί» την κίνηση των σωμάτων.

Στη θεωρία του Αϊνστάιν αυτή η ιδιότητα είναι η καμπύλωση του χώρου, έτσι ώστε τα σώματα κινούνται πάντα «ευθύγραμμα», αλλά οι «ευθείες» που ακολουθούν έχουν παραμορφωθεί από την παρουσία της μάζας του Ηλίου, της Γης και των άλλων σωμάτων. Με αυτόν τον τρόπο παρακάμπτεται η «αδυναμία» της θεωρίας του Νεύτωνα, για το πώς η Γη «γνωρίζει» προς τα πού βρίσκεται ο Ηλιος, έτσι ώστε να «νιώσει» μια δύναμη με το σωστό μέγεθος και προς τη σωστή κατεύθυνση.

Η ιδέα της ΓΘΣ ήρθε στον Αϊνστάιν το 1907, ως συνέχεια της Ειδικής Θεωρίας της Σχετικότητας (ΕΘΣ) που ο ίδιος είχε παρουσιάσει το 1905. Η ΕΘΣ ξεκινάει από την αρχή ότι οι νόμοι της Φυσικής είναι ίδιοι για όλα τα σώματα που κινούνται με σταθερή ταχύτητα. Η νέα ιδέα του Αϊνστάιν ήταν ότι το ίδιο θα έπρεπε να συμβαίνει ακόμη και για σώματα που επιταχύνονται το ένα ως προς το άλλο. Αλλά η αρχή της ισοδυναμίας, σύμφωνα με την οποία δεν μπορούμε με πειράματα να αντιληφθούμε αν εμείς επιταχυνόμαστε ή αν επιδρά σ' εμάς κάποιο πεδίο βαρύτητας, ήταν ήδη καλά καθιερωμένη. Ετσι, αν ήθελε ο Αϊνστάιν να επεκτείνει τη Σχετικότητα και σε επιταχυνόμενα σώματα, θα έπρεπε η νέα θεωρία του να συμπεριλαμβάνει και τη βαρύτητα, οπότε θα μπορούσε, ίσως, να ερμηνεύσει και κάποια ανωμαλία στην κίνηση του Ερμή που είχαν εντοπίσει ήδη οι αστρονόμοι.

Οι τανυστές και ο Γκρόσμαν

Ο Αϊνστάιν κατέληξε στο συμπέρασμα ότι η νέα θεωρία θα πρέπει να εκφράζεται με τη βοήθεια μιας νέας μαθηματικής οντότητας, των τανυστών, που είναι η γενίκευση των διανυσμάτων, ποσοτήτων που χαρακτηρίζονται από μέγεθος και διεύθυνση (όπως π.χ. η δύναμη). Οι τανυστές ήταν τα μοντέρνα μαθηματικά της εποχής, μια και είχαν εισαχθεί μόλις το 1900 από τον ιταλό μαθηματικό Γκρεγκόριο Ρίτσι-Κουρμπάστρο (Gregorio Ricci-Curbastro). Ο Αϊνστάιν άρχισε να εργάζεται πάνω στη νέα θεωρία από το 1909, χρονιά που παραιτήθηκε από τη δουλειά του στο γραφείο διπλωμάτων ευρεσιτεχνίας της Ζυρίχης για μια θέση καθηγητή στο Πανεπιστήμιο της Ζυρίχης - και αργότερα της Πράγας. Η σημαντική πρόοδος όμως έγινε αισθητή από το 1912, οπότε πήρε μια θέση καθηγητή στο Ελβετικό Ομοσπονδιακό Ινστιτούτο Τεχνολογίας (ETH) και άρχισε να συνεργάζεται με τον παλιό συμφοιτητή του, και βαθύτερο γνώστη της θεωρίας των τανυστών, Μαρσέλ Γκρόσμαν (Marcel Grossmann). Αποτέλεσμα αυτής της συνεργασίας ήταν μια κοινή δημοσίευση το 1913, η οποία έχει μείνει στην Ιστορία ως το «προσχέδιο» (Entwurf) της νέας θεωρίας και βασιζόταν σε προγενέστερα αποτελέσματα του αυστριακού φυσικού Φρίντριχ Κότλερ (Friedrich Kottler). Η βασική διαφορά του «προσχεδίου» με την «τελική» δημοσίευση της 25ης Νοεμβρίου 1915 είναι η μορφή των εξισώσεων της νέας θεωρίας, η οποία στη νεότερη εργασία παραμένει η ίδια σε οποιοδήποτε σύστημα συντεταγμένων.

Το πείραμα του Εντινγκτον

Το καλοκαίρι του 1913, όταν είχε πια ολοκληρωθεί το «προσχέδιο», ο Αϊνστάιν συνεργάστηκε με τον φινλανδό φυσικό Γκούναρ Νόρντστρεμ (Gunnar Nordström), ο οποίος είχε δημοσιεύσει ήδη μια θεωρία της βαρύτητας, στο πλαίσιο όμως της ΕΘΣ. Τον Σεπτέμβριο της ίδιας χρονιάς, σε μια διάλεξη που έδωσε στη Βιέννη, ο Αϊνστάιν πρότεινε ένα πείραμα που θα επιβεβαίωνε τη μία ή την άλλη θεωρία: η δική του προέβλεπε ότι η βαρύτητα καμπυλώνει τις φωτεινές ακτίνες, ενώ αυτή του Νόρντστρεμ όχι. Αυτό το πείραμα έγινε το 1919 από τον βρετανό αστρονόμο Αρθουρ Εντινγκτον (Arthur Eddington), ο οποίος επιβεβαίωσε την καμπύλωση που προέβλεπε η ΓΘΣ. Το ίδιο καλοκαίρι ο Αϊνστάιν συνεργάστηκε και με έναν άλλο παλιό συμφοιτητή του, τον Μισέλ Μπεσό (Michele Besso), για να ελέγξει αν το «προσχέδιο» μπορούσε να ερμηνεύσει την ανωμαλία στην τροχιά του Ερμή, με αρνητικό όμως αποτέλεσμα. Επίσης διαπίστωσαν ότι το «προσχέδιο» δεν ίσχυε σε περιστρεφόμενα συστήματα συντεταγμένων. Η θεωρία ήθελε βελτίωση...  

Ο Χίλμπερτ και το λάθος

Οι εξελίξεις στη θεωρία του Αϊνστάιν άρχισαν να αποκτούν φρενήρη ρυθμό το καλοκαίρι του 1915. Τότε ο μεγάλος γερμανός μαθηματικός Ντάβιντ Χίλμπερτ (David Hilbert) είχε προσκαλέσει τον Αϊνστάιν για μια σειρά διαλέξεων, με θέμα την πρόοδο της νέας θεωρίας, στο Πανεπιστήμιο του Γκέτινγκεν (Göttingen). Εκεί ο Αϊνστάιν άρχισε να συνειδητοποιεί, ύστερα και από οξυδερκείς παρατηρήσεις του Χίλμπερτ, ποια ήταν τα προβλήματα της θεωρίας του και πώς θα μπορούσαν να ξεπεραστούν. Με τον φόβο ότι ο Χίλμπερτ, ο οποίος είχε αρχίσει ήδη να εργάζεται ερευνητικά στο ίδιο αντικείμενο, θα τον προλάβαινε, ο Αϊνστάιν έσπευσε να παρουσιάσει στη συνεδρίαση της Πρωσικής Ακαδημίας Επιστημών της 4ης Νοεμβρίου 1915 ένα νέο σύστημα εξισώσεων της θεωρίας του. Στη συνεδρίαση της επόμενης εβδομάδας όμως, στις 11 Νοεμβρίου, αναγκάστηκε να διορθώσει ένα λάθος. Στη συνεδρίαση της 18ης Νοεμβρίου έδειξε ότι η νέα θεωρία μπορούσε να ερμηνεύσει πολύ ικανοποιητικά την ανωμαλία της τροχιάς του Ερμή και, τελικά, στη συνεδρίαση της 25ης Νοεμβρίου παρουσίασε την οριστική μορφή των εξισώσεων της ΓΘΣ. Έπειτα από πολλές συνεργασίες, αλλαγές και συμπληρώσεις, η Γενική Θεωρία της Σχετικότητας ήταν πια γεγονός.

Του Χάρης Βάρβογλης καθηγητή του Τμήματος Φυσικής του ΑΠΘ.

Η τηλεμεταφορά είναι γεγονός

Τελικά οι ταινίες επιστημονικής φαντασίας φαίνεται πως δεν απέχουν πολύ από την πραγματικότητα και από τις δυνατότητες της τεχνολογίας. Ο διακεκριμένος διεθνώς Ελληνας φυσικός Δημήτρης Νανόπουλος περιγράφει σκηνές από το μέλλον. Όπως υποστήριξε, η τηλεμεταφορά θα είναι σε λίγο καιρό γεγονός. «Θα γίνει. Θα μπαίνουμε σε ένα σωλήνα, φαντάζομαι, δεν ξέρω πώς θα το κάνουν, και μετά θα βγαίνουμε στη Νέα Υόρκη κατευθείαν και θα μας ξαναφτιάχνουν. Θα γίνει, είμαι σίγουρος, ήδη το κάνουν», αποκάλυψε μιλώντας στον Βήμα FM. Πριν από ενάμιση περίπου χρόνο, Ολλανδοί επιστήμονες κατάφεραν να πραγματοποιήσουν ακριβή τηλεμεταφορά κβαντικών πληροφοριών σε απόσταση τριών μέτρων. Όπως εκτιμούν πολλοί επιστήμονες παγκοσμίως -και ο Δ. Νανόπουλος- οι επιστήμονες θα επιτύχουν τη μεταφορά ανθρώπων από το ένα μέρος στο άλλο. Όπως στο «Σταρ Τρεκ», με τους διακτινισμούς στο Διάστημα. Ο αναγνωρισμένος σε όλο τον πλανήτη για το έργο του καθηγητής και πρόεδρος της Ακαδημίας Αθηνών μίλησε για όλα: Από τις επιθέσεις στο Παρίσι μέχρι το θεό, τη θρησκεία και το σωματίδιο του Higgs. Σταχυολογούμε μερικές από τις απαντήσεις του κ. Νανόπουλου.

Για το Παρίσι: Σαλτάρεις με όσα γίνονται «Θα νόμιζα ανάποδα, έχοντας κατανοήσει αυτά που έχουμε κατανοήσει μέχρι σήμερα, το 2015, ότι όλα αυτά μου φαίνονται πως ζω σε τρελοκομείο, με αυτά που συμβαίνουν γύρω μας. Και δεν εννοώ μόνο το τρελοκομείο το εσωτερικό, αυτό που είναι μεγάλο, αλλά μιλάω τώρα και για το γενικό τρελοκομείο, το παγκόσμιο δηλαδή. Δηλαδή, δεν είναι δυνατόν να υπάρχουν άνθρωποι που έχουν καταλάβει την αρχή του σύμπαντος, πώς ξεκίνησε, πώς έχουμε φθάσει εδώ πέρα, και από την άλλη μεριά να γίνονται αυτά που γίνονται στο Παρίσι. Πραγματικά σαλτάρεις και το λέω με όλη τη σημασία της λέξης».

Για το θεό και τη θρησκεία «Πάντοτε έλεγα αυτό που έλεγε ο Σπινόζα ότι dues iva natura, θεός είναι η φύση. Ο καθένας έχει στο μυαλό του κάτι διαφορετικό με τον θεό. Δεν βλέπω καμία, δεν υπάρχει ανάγκη στην επιστήμη και μάλιστα εγώ είμαι εναντίον του να μπερδεύουμε την επιστήμη με τον θεό, γιατί εγώ ομολογώ ότι αυτό είναι μια εσωτερική ανάγκη του καθενός. Δηλαδή, ο άλλος έχει ανάγκη να πιστέψει και ο άλλος δεν έχει ανάγκη. Και δεν μιλάω για συγκεκριμένες θρησκείες ή οτιδήποτε. Ακριβώς, αν έχουμε μια μεγάλη αρρώστια, το οποίο είναι ανθρώπινο, μπορούμε να πούμε ότι δεν είναι ανθρώπινο; Όλα αυτά έχουν δημιουργηθεί, όλα αυτά ξεκίνησαν με τους μάγους, με τους ανθρωποφάγους και προχωρούσαμε και κάναμε. Όλα αυτά ήταν κατά κάποιον τρόπο η μεγάλη αναζήτηση, το άγχος που έχει ο άνθρωπος να καταλάβει τι γίνεται και σιγά σιγά είχαμε το πολυθεϊκό, πήγαμε στο μονοθεϊκό. Όπως επίσης και μην ξεχνάμε ότι η θρησκεία πατάει πάνω στον φόβο του θανάτου, που λέγαμε στην αρχή. Αυτό είναι το βασικό. Η ζωή είναι από εδώ μέχρι εκεί και πρέπει να τη ζήσουμε στο maximum. Και κοινωνικά να μην την αφήνουμε να χάνεται και δημιουργικά».

Για το σωματίδιο του Higgs «Λοιπόν, το σωματίδιο του θεού, το σωματίδιο του Higgs, δίνει μάζα σε όλα τα σωματίδια στη φύση. Καταλάβαμε τελικά, πειραματικά πια, το θεωρητικό το είχαμε καταλάβει από το ‘65 , ‘64, την προέλευση της μάζας. Αλλιώς δεν θα ήμασταν εδώ πέρα. Γιατί ξέρετε, αν δεν έχεις μάζα -μάζα ηρεμίας που λέμε πιο σωστά- τότε θα ήταν όλα ενέργεια, θα ήταν σαν τα φωτόνια. Δεν θα μπορούσαν να μαζευτούν μαζί να φτιάξουν τίποτα. Άρα πρέπει να έχουμε αυτό το τι είναι αυτή η υπόσταση, μας το εξηγεί αυτό το σωματίδιο του Higgs, ο μηχανισμός αυτός. Είναι πάρα πολύ σημαντικό. Δηλαδή, αυτό θα μείνει πραγματικά, πολλά μπορεί να πέσουν, αλλά αυτό να μείνει σημαντικό. Είναι δυνατόν, σύμφωνα με τις θεωρίες τις οποίες έχουμε και πρεσβεύω αυτές τις θεωρίες -δεν λέω ότι είμαι εναντίον- ότι τα πρωτόνια από τα οποία είμαστε φτιαγμένοι, υπάρχει μια μεγάλη πιθανότητα να διασπώνται. Βέβαια, μην φοβηθείτε και αυτοκτονήσουμε! Θα διασπώνται σε 1035,36 χρόνια! Δηλαδή έχουμε καιρό. Η ύλη θα εξαφανιστεί. Δεν το έχουμε δει πειραματικά, γιατί γίνονται πειράματα τώρα γι’ αυτό, βγάζουν μεγάλες δεξαμενές με νερό, έχουν πολλά πρωτόνια και προσπαθούν να δουν από εκεί πέρα τι γίνεται. Δεν είναι εξακριβωμένο, αυτό δεν είναι θεμελιωμένο πειραματικά. Σε πολλές όμως από τις θεωρίες μας, αυτό βγαίνει κατευθείαν, δηλαδή σε κοιτάζει στα μάτια ότι θα γίνει αυτό το πράγμα. Πιστεύω ότι ο άνθρωπος είναι το κέντρο του σύμπαντος, δεν είναι; Είμαστε τυχαία γεγονότα, σε ένα τυχαίο σύμπαν έτσι; Βεβαίως, πρέπει να προστατευτούμε και να υποστηρίξει ο ένας τον άλλο, δεν συζητάμε αυτά τα πράγματα, αλλά τώρα από απόψεως απολύτου αυτής, δεν νομίζω ότι υπάρχει μεγαλύτερο ερώτημα από το να καταλάβεις πώς δημιουργήθηκε, πώς εμφανίστηκε το σύμπαν και πώς εξελίχθηκε στηριγμένο σε πειραματικά δεδομένα. Όλα τα άλλα, μου φαίνονται πραγματικά λεπτομέρειες ασήμαντες, ανούσιες».

Για την απόσταση της Γης από τον Ηλιο και τη ζωή στον πλανήτη «Αν ήμασταν πιο κοντά θα καιγόμασταν, αν ήμασταν πιο μακριά θα είχαμε παγώσει, δηλαδή δεν θα μπορούσε να αναπτυχθεί αυτό που λέμε ζωή. Είμαστε τυχεροί από πολλές απόψεις, οι συμπτώσεις είναι απίστευτες. Άρα λοιπόν, το να υπάρξουμε και να είμαστε και αύριο, θα μπορούσαμε να είμαστε άλλα μέλη του ζωικού βασιλείου, του οποίου είμαστε εμείς η κορωνίς κατά κάποιον τρόπο, μια συνέχεια. Η δημιουργία γενικότερα μιλάω, η τέχνη, οτιδήποτε, είναι να περάσεις τον καιρό, να μην σκέφτεσαι καθόλου το φόβο του θανάτου. Αυτό το πράγμα, είναι ένα είδος παιχνιδιού στο τέλος, εντός εισαγωγικών. Αυτό νομίζω βοηθάει πάρα πολύ πέρα από το πρόσωπο το ίδιο, νομίζω και το περιβάλλον βοηθάει πάρα πολύ. Γιατί το τονίζουμε συνέχεια μέσα, ότι δεν είναι τυχαίο ότι ο πολιτισμός ξεκίνησε από εδώ, από την ανατολική Μεσόγειο. Δεν μπορούσε να είχε ξεκινήσει στη Στοκχόλμη ή στο Γκρατς. Λόγω κλίματος κατ’ αρχάς. Όλο αυτό παίζει ρόλο και το τονίζω αυτό το πράγμα, είμαστε προϊόντα και του εαυτού μας, εντάξει, του μπαμπά μας και της μαμάς μας, αλλά είμαστε και προϊόντα και του περιβάλλοντος μας. Και γι’ αυτό ξαναγυρίζω και σταματώ, έχουμε και το περιβάλλον». 

Πήγα με κόμπλεξ στο Cambridge «Ότι μαθαίναμε γράμματα τότε είναι αλήθεια, όπως το γράφω και στο βιβλίο, ότι είχα τα εφόδια. Παρότι εγώ πήγα εντός εισαγωγικών, με κόμπλεξ σε σχέση με το Cambridge, την Οξφόρδη κ.λ.π. μου άρεσε η Φυσική πολύ. Εντάξει, είχα και την ειδική τρέλα δεν το λέω αυτό, αλλά πάντως πήραμε τα εφόδια. Και αυτό θέλω να πω. Πρέπει να παίρνεις ρίσκα στη ζωή, τα οποία βέβαια είναι μετρημένα, γιατί άμα δεν παίρνεις ρίσκα, δεν παίρνεις και τίποτα. Μπορείς να αποτύχεις αλλά, δεν με νοιάζει».

Ποιος είναι ο Δημήτριος Νανόπουλος, είναι διακεκριμένος Ελληνας φυσικός και πρόεδρος της Ακαδημίας Αθηνών. Διετέλεσε ερευνητής στο Κέντρο Πυρηνικών Ερευνών Ευρώπης (CERN) στη Γενεύη της Ελβετίας και επί σειρά ετών ανήκε στο ανώτερο ερευνητικό προσωπικό του Κέντρου. Διετέλεσε ερευνητής στην École Normale Supérieure, στο Παρίσι, στο Πανεπιστήμιο Χάρβαρντ όπως και στο Cambridge, Είναι διευθυντής του Κέντρου Αστροσωματιδιακής Φυσικής του Κέντρου Προχωρημένων Ερευνών (HARC), στο Χιούστον του Τέξας, όπου διευθύνει ερευνητικό τμήμα του World Laboratory, που εδρεύει στη Λωζάνη. Το κύριο ερευνητικό του έργο ανήκει στο πεδίο της σωματιδιακής φυσικής και της κοσμολογίας. Από τον Ιανουάριο του 2015 είναι πρόεδρος της Ακαδημίας Αθηνών.

Ηλεκτρονικά τριαντάφυλλα !!!

Στο μέλλον μπορεί να καλλιεργούμε ηλεκτρονικούς υπολογιστές στον κήπο μας! Ερευνητές στη Σουηδία, μεταξύ των οποίων κεντρικό ρόλο είχε μία Ελληνίδα, ανέπτυξαν ηλεκτρονικά φυτά, καθώς κατάφεραν για πρώτη φορά να δημιουργήσουν ψηφιακά και αναλογικά κυκλώματα με σύρματα και τρανζίστορ μέσα σε ζωντανά τριαντάφυλλα. 'Ανοιξαν έτσι το δρόμο για ένα πιθανό μελλοντικό «πάντρεμα» των φυτών και των ηλεκτρονικών υπολογιστών με...άρωμα επιστημονικής φαντασίας.

Οι επιστήμονες του Εργαστηρίου Οργανικών Ηλεκτρονικών του Πανεπιστημίου του Λινκέπινγκ, με επικεφαλής τον καθηγητή Μάγκνους Μπέργκρεν και την δρα Ελένη Σταυρινίδου, που έκαναν τη σχετική δημοσίευση στο περιοδικό "Science Advances", χρησιμοποίησαν το αγγειακό σύστημα (ξύλημα) και τα φύλλα των τριαντάφυλλων για να δημιουργήσουν ηλεκτρονικά κυκλώματα.

Οι ερευνητές πιστεύουν ότι η δημιουργία ηλεκτρονικών φυτών (ή κυβερνο-φυτών) μπορεί να έχει διάφορες μελλοντικές εφαρμογές στο πεδίο των βιοηλεκτρονικών. Η προσθήκη ηλεκτρονικών συστατικών στα φυτά ανοίγει το δρόμο για να συνδυασθούν τα ηλεκτρονικά σήματα με τις βιοχημικές διαδικασίες του φυτού.
Με αυτό τον τρόπο, μπορεί στο μέλλον να υπάρξουν κυψέλες καυσίμου μέσα στα ίδια τα φυτά, οι οποίες θα λειτουργούν με φωτοσύνθεση κάνοντας μετατροπή των σακχάρων των φυτών σε ηλεκτρισμό. Έτσι, τα ίδια τα φυτά μπορεί κάποτε να μετατραπούν σε φωτοβολταϊκά.

Ακόμη, μπορεί να δημιουργηθούν βοτανικοί αισθητήρες που θα καταγράφουν τις ορμόνες των φυτών, καθώς και άλλες συσκευές που θα ρυθμίζουν εκ των έσω την ανάπτυξη και άλλες λειτουργίες των φυτών. Κάτι τέτοιο μπορεί να βελτιώσει τις ιδιότητες των ιατρικών φυτών και να επιταχύνει την ανάπτυξη νέων φαρμάκων. Επίσης, μπορεί στο απώτερο μέλλον να επιτρέψει στους γεωργούς να δίνουν εντολές στα φυτά πότε θα ανθοφορήσουν και θα ωριμάσουν (π.χ. θα καθυστερούν, αν επικρατεί παγωνιά στο περιβάλλον).

Η Γερασιμίδου χρησιμοποίησε ένα διαφανές αγώγιμο πολυμερές υλικό (PEDOT-S:Η), το οποίο διάλυσε σε νερό και, στη συνέχεια, βύθισε τριαντάφυλλα μέσα σε αυτό το διάλυμα. Τα φυτά απορρόφησαν μαζί με το νερό και το πολυμερές υλικό, το οποίο κυκλοφόρησε μέσω του αγγειακού συστήματος του φυτού. Μετά από λίγες μέρες, είχαν δημιουργηθεί αυτοσυναρμολογούμενα 'σύρματα' μήκους δέκα εκατοστών μέσα στον βλαστό του τριαντάφυλλου, τα οποία -όταν συνδέθηκαν με μια εξωτερική πηγή ηλεκτρισμού- μπορούσαν να μεταφέρουν ηλεκτρικό ρεύμα στο εσωτερικό του φυτού.

Συνδυάζοντας τα σύρματα από το οργανικό πολυμερές με έναν ηλεκτρολύτη, η Ελληνίδα ερευνήτρια δημιούργησε ένα επίσης αυτοσυναρμολογούμενο ηλεκτροχημικό τρανζίστορ (διακόπτη), που μετατρέπει τα σήματα ιόντων του φυτού σε ηλεκτρονικά σήματα. Με τα τρανζίστορ αυτά, κατάφερε επίσης να δημιουργήσει ένα είδος ψηφιακής λογικής πύλης.

'Αλλα μέλη της ερευνητικής ομάδας κατάφεραν να εισάγουν ηλεκτρονικά στα φύλλα, έτσι ώστε αυτά να γίνουν ηλεκτροχρωματικά, δηλαδή να αλλάζουν χρώμα από πράσινο σε μπλε -και αντίστροφα- μέσω ηλεκτρισμού, σαν να επρόκειτο για μια ζωντανή οθόνη.

Μέχρι στιγμής, οι ερευνητές έχουν δημιουργήσει ηλεκτρικά δίκτυα μήκους έως 20 εκατοστών μέσα στο φυτό και οραματίζονται ότι τα φυτά του μέλλοντος, αντί για γενετικές μεταλλάξεις, θα ενσωματώνουν ηλεκτρονικά εξαρτήματα. Το θέμα, βέβαια, είναι αυτά τα βιο-ηλεκτρονικά να μην καταλήγουν στο στομάχι των ανθρώπων.

«Απ' όσο γνωρίζουμε, κανένας έως τώρα δεν είχε παράγει ηλεκτρονικά μέσα σε φυτά. Τώρα πια μπορούμε να αρχίσουμε να μιλάμε πραγματικά για 'ενεργειακά' φυτά, αφού μπορούμε να τοποθετήσουμε αισθητήρες μέσα στα φυτά και να χρησιμοποιήσουμε την ενέργεια που σχηματίζεται στη χλωροφύλλη τους, μπορούμε να δημιουργήσουμε 'πράσινες' κεραίες ή να παράγουμε νέα υλικά. Το κάθε τι συμβαίνει με φυσικό τρόπο, αξιοποιώντας τα πολύ εξελιγμένα και μοναδικά συστήματα των ίδιων των φυτών», δήλωσε ο Μπέργκρεν και πρόσθεσε ότι «το ίδιο το φυτό βοηθά να δημιουργηθούν οι ηλεκτρονικές συσκευές στο εσωτερικό του».

Η Ε.Σταυρινίδου αποφοίτησε το 2008 από το Τμήμα Φυσικής του Αριστοτελείου Πανεπιστημίου Θεσσαλονίκης, όπου έκανε και μεταπτυχιακά στη νανοτεχνολογία το 2010. Το 2013 πήρε το διδακτορικό της από το Τμήμα Βιοηλεκτρονικής της Ecole National Superieure des Mines στο Σεντ-Ετιέν της Γαλλίας και από το 2014 είναι μεταδιδακτορική ερευνήτρια στο σουηδικό Πανεπιστήμιο του Λινκέπινγκ, ειδικευόμενη στο «πάντρεμα» των οργανικών βιοηλεκτρονικών με τα φυτά.

Σύντηξη

Θα περάσουν τουλάχιστον δέκα ακόμα χρόνια πριν μάθουμε αν το όνειρο της καθαρής, ανεξάντλητης ενέργειας μπορεί να γίνει πραγματικότητα: οι διεθνείς εταίροι του ΙΤER, του Διεθνούς Πειραματικού Θερμοπυρηνικού Αντιδραστήρα, δεν ελπίζουν να βάλουν το γιγάντιο μηχάνημα στην πρίζα πριν από το 2025, εννέα χρόνια αργότερα από τον αρχικό σχεδιασμό.

Σε συνάντηση του διοικητικού συμβουλίου την Πέμπτη στη Γαλλία, οι επτά εταίροι του προγράμματος -ΕΕ, ΗΠΑ, Κίνα, Ινδία, Ιαπωνία, Νότιος Κορέα και Ρωσία- ενημερώθηκαν ότι η κατασκευή της εγκατάστασης θα καθυστερήσει σημαντικά και θα χρειαστεί νέα κονδύλια. Το τελικό χρονοδιάγραμμα για την ολοκλήρωση του έργου θα αποφασιστεί σε νέα συνάντηση τον Ιούνιο του 2016, όλοι όμως δείχνουν να αναγνωρίζουν ότι η λειτουργία του δεν θα ξεκινήσει σε λιγότερο από μια δεκαετία.

Όταν το πρόγραμμα ξεκίνησε το 2006, το συνολικό κόστος είχε εκτιμηθεί στα 5 δισεκατομμύρια ευρώ, ποσό που σύντομα εκτινάχθηκε σε τουλάχιστον 15 δισεκατομμύρια, καθιστώντας τον ITER ένα από τα ακριβότερα διεθνή επιστημονικά προγράμματα.

Περίπου ένα εκατομμύριο εξαρτήματα θα πρέπει να συναρμολογηθούν τα επόμενα χρόνια στο Κανταράς της Προβηγκίας (Γαλλία), όπου έχει ήδη ξεκινήσει η κατασκευή του κτηρίου που θα στεγάσει τον αντιδραστήρα.

Η κατασκευή των κτηρίων του ITER στο Κανταράς σήμερα βρίσκεται σε εξέλιξη.

Εδώ και δεκαετίες, η πυρηνική σύντηξη -η αντίδραση που τροφοδοτεί τα άστρα- υπόσχεται την παραγωγή ανεξάντλητης καθαρής ενέργειας από ισότοπα υδρογόνου που υπάρχουν σε σχετική αφθονία στο θαλασσινό νερό.

Όμως οι ακραίες συνθήκες που απαιτούν οι αντιδράσεις σύντηξης θέτουν σχεδόν ανυπέρβλητα τεχνικά εμπόδια -στα πειράματα που έχουν πραγματοποιηθεί ως σήμερα, η ενέργεια που απαιτείται για λίγα μόνο δευτερόλεπτα πυρηνικής σύντηξης είναι περισσότερη από αυτή που τελικά παράγεται από την αντίδραση.

Αυτό θα μπορούσε να αλλάξει με τον ITER, ο οποίος είναι σχεδιασμένος να προσφέρει ισχύ 500 Megawatt, δέκα φορές υψηλότερη από την ισχύ που θα καταναλώνει.

Το κεντρικό κτήριο στο Κανταράς, μεγαλύτερο από γήπεδο ποδοσφαίρου, θα στεγάσει έναν αντιδραστήρα σύντηξης βασισμένο στο σχεδιασμό tokamak.

Πρόκειται ουσιαστικά για ένα θωρακισμένο κάνιστρο σε σχήμα ντόνατ, χωρητικότητας 840 κυβικών μέτρων, το οποίο θα χρησιμοποιεί μαγνητικά πεδία για να συγκρατεί μετέωρο ένα σύννεφο από ιόντα υδρογόνου σε θερμοκρασία 100 εκατομμυρίων βαθμών Κελσίου.

Οι τεχνικές προδιαγραφές για μια τέτοια διάταξη είναι εξαιρετικά υψηλές: το μαγνητικό πεδίο πρέπει να συγκρατεί το υπέρθερμο πλάσμα μακριά από τα τοιχώματα του αντιδραστήρα, και κάθε ατέλεια θα μπορούσε να αποδειχθεί καταστροφική για το πείραμα.

Οι απαιτήσεις αυτές, σε συνδυασμό με διάφορα γραφειοκρατικά εμπόδια, τα οποία αφορούν για παράδειγμα την εισαγωγή εξαρτημάτων από τρίτες χώρες και τους δασμούς, είναι η βασική αιτία για τις μεγάλες  καθυστερήσεις.

Ακόμα και αν τα πειράματα ξεκινήσουν το 2025 και δώσουν ικανοποιητικά αποτελέσματα, η αξιοποίηση της σύντηξης σε εμπορική κλίμακα πιστεύεται ότι θα απαιτούσε μερικές ακόμα δεκαετίες.

Πηγή: https://www.iter.org/

Υπέρ υπολογιστής προσομοιώνει την εξέλιξη του Σύμπαντος

 

Σε μια από τις μεγαλύτερες κοσμολογικές προσομοιώσεις που έχουν παρουσιαστεί ως σήμερα, υπέρ υπολογιστής του αμερικανικού υπουργείου Ενέργειας μοντελοποιεί την εξέλιξη του Σύμπαντος από τη βρεφική του ηλικία μέχρι σήμερα. Το αποτέλεσμα; Ένας ωκεανός δεδομένων που φτάνει τα 2,5 εκατομμύρια gigabyte.

Ερευνητές του Εθνικού Εργαστηρίου του Αργκόν, το οποίο υπάγεται στο υπουργείο Ενέργειας, χρησιμοποίησαν για την προσομοίωση τον υπερυπολογιστή Titan.

Χρησιμοποιώντας λογισμικό που αναπτύχθηκε ειδικά για κοσμολογικές προσομοιώσεις, η ερευνητική ομάδα προσομοίωσε την πορεία του Σύμπαντος από τα 50 εκατομμύρια χρόνια μετά τη Μεγάλη Έκρηξη μέχρι τη σημερινή εποχή.

Πρακτικά, το Σύμπαν χωρίστηκε σε μισό τρισεκατομμύριο κύβους με πλευρά 100.000 χιλιομέτρων ο καθένας, προσφέροντας εντυπωσιακά υψηλή ανάλυση.

Στη βρεφική του ηλικία, το Σύμπαν ήταν ένα γιγάντιο σύννεφο από ελεύθερα άτομα κανονικής ύλη αλλά και από «σκοτεινή ύλη» -ένα υλικό άγνωστης σύστασης που περιέργως αντιστοιχεί στο 84% της μάζας του Σύμπαντος.

Τα μοντέλα των κοσμολόγων δείχνουν ότι η σκοτεινή ύλη ήταν η πρώτη που άρχισε να συσσωματώνεται λόγω της έλξης της βαρύτητας. Σταδιακά συμπυκνώθηκε σε δίσκους, οι οποίοι τελικά τράβηξαν προς το μέρος τους και την κανονική ύλη. Μέχρι και σήμερα, δισεκατομμύρια χρόνια μετά, οι γαλαξίες πιστεύεται ότι περιβάλλονται από αυτά τα «φωτοστέφανα» σκοτεινής ύλης, μέσα στα οποία γεννήθηκαν.

«Η βαρύτητα επιδρά στη σκοτεινή ύλη, η οποία αρχίζει να συσσωματώνεται όλο και περισσότερο. Μέσα στους σβόλους που σχηματίζονται γεννιούνται γαλαξίες» λέει η Κάτριν Χέιτμαν, αστροφυσικός από τους συγγραφείς της δημοσίευσης.

«Είναι μια πολύ πλούσια προσομοίωση» προσθέτει. «Μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε αυτά τα δεδομένα για να εξετάσουμε το γιατί οι γαλαξίες συμπυκνώνονται με αυτόν τον τρόπο, καθώς και τη θεμελιώδη φυσική του ίδιου του σχηματισμού κοσμικών δομών» εξηγεί.

Υπήρχε όμως και αρκετό υλικό στο νεαρό Σύμπαν που δεν έπεσε στην παγίδα της σκοτεινής ύλης. Το υλικό αυτό, τεράστιες ποσότητες αερίου, πιστεύεται ότι διατάχθηκε σε μορφή νημάτων τα οποία εκτείνονται ανάμεσα στους γαλαξίες.

Στο σημερινό, ενήλικο Σύμπαν, προβλέπει το κυρίαρχο μοντέλο της Κοσμολογίας, οι γαλαξίες βρίσκονται σήμερα διατεταγμένοι σαν χάντρες πάνω σε έναν «σκελετό» από νήματα που θυμίζει σφουγγάρι, τον λεγόμενο κοσμικό ιστό.

Εκτός του ότι αποκαλύπτει το ρόλο της κοσμικής ύλης στο σχηματισμό του κοσμικού ιστού, αναφέρουν οι ερευνητές σε ανακοίνωσή τους, η προσομοίωση βοηθά τους κοσμολόγους να κατανοήσουν την ακόμα πιο μυστηριώδη σκοτεινή ενέργεια, μια μυστηριώδη δύναμη που δρα αντίθετα από τη βαρύτητα και επιταχύνει τη διαστολή του Σύμπαντος.

Πηγή: http://iopscience.iop.org/0067-0049/

Εν Οίδα ότι ουδέν Οίδα

Τα μεγαλύτερα και αδιανόητα «πράγματα» του Σύμπαντος

Με την αστρονομική τεχνολογία να πραγματοποιεί άλματα προόδου, οι επιστήμονες είναι σε θέση να ανακαλύπτουν συνεχώς νέα δεδομένα στο Υπερπέραν, δεδομένα που έρχονται να ανατρέψουν δοξασίες δεκαετιών και να φέρουν τα πάνω-κάτω στην κοσμική έρευνα.

Και ο ίδιος εξάλλου ο όρος «το μεγαλύτερο πράγμα του Διαστήματος» αλλάζει σχεδόν κάθε χρόνο, καθώς νέοι και ακριβέστεροι τρόποι υπολογισμού των αστρονομικών αντικειμένων καλούν σε δραστικές αναπροσαρμογές των μετρήσεών μας.

Την ίδια ώρα φυσικά που κάποια από τα κοσμικά αυτά σώματα είναι τόσο μεγάλα που αποτελούν πονοκέφαλο για την επιστήμη, κάνοντας πολλούς να μιλούν για θεωρητικές κατασκευές χωρίς πρακτικό αντίκρισμα.

Το Μεγάλο Τείχος Σλόαν

Η μεγαλύτερη άλλοτε δομή του Σύμπαντος, όπως πίστεψαν τουλάχιστον οι αστρονόμοι το 2003, όταν χαρτογράφησαν σε μια γιγαντιαία έρευνα 8 ετών εκατοντάδες εκατομμύρια γαλαξίες (το 1/4 του ουρανού!) με σκοπό να βρουν το απολύτως κολοσσιαίο σε κοσμικές διαστάσεις σώμα. Ήταν στις 20 Οκτωβρίου 2003 όταν αστρονόμοι του Πανεπιστημίου Πρίνστον ανακοίνωσαν την ανακάλυψη μιας δομής, γνωστής ως Μεγάλο Τείχος Σλόαν, με μήκος που φτάνει τα 1,38 δισεκατομμύρια έτη φωτός, κατατάσσοντάς τη τον Ιανουάριο του 2013 ως τη μεγαλύτερη κοσμική δομή που έχει ποτέ ανακαλυφθεί στο Σύμπαν.

Πρόκειται για μια σχετικά λεπτή νηματοειδή κατανομή γαλαξιών, γαλαξιακών σμηνών και υπερσμηνών, που σχηματίζει μια σειρά από θηριώδη τείχη γαλαξιών που χωρίζονται από τεράστια κενά στο άδειο Διάστημα. Το μπουκέτο αυτό από υπερσμήνη, που εκτείνεται σε μήκος πάνω από ένα δισεκατομμύριο έτη φωτός, αποτελεί μάλιστα το 5% του μήκους όλου του ορατού Σύμπαντος! Όσο για την απόστασή του από τη Γη, υπολογίζεται σε πάνω από 1 δισ. έτη φωτός.

Έχει υποστηριχθεί ότι τέτοιες επιμήκεις υπερδομές σχηματίστηκαν κατά μήκος κοσμικών ιστών από σκοτεινή ύλη, η οποία υπαγορεύει εξάλλου τον τρόπο που δομείται το Σύμπαν στις μεγαλύτερες κλίμακες. Το Μεγάλο Τείχος Σλόαν αποτελεί αγκάθι στην παραδεδομένη αστρονομική θεωρία, καθώς η μάζα του θα χρειαζόταν δύο τετράκις χρόνια για να φτιαχτεί, πολύ περισσότερο δηλαδή από τις πεποιθήσεις της επιστήμης για την ηλικία του Σύμπαντος. Αλλά και το μέγεθός του αψηφά τις καθιερωμένες αστρονομικές αντιλήψεις, σύμφωνα με τις οποίες τίποτα στο Διάστημα δεν μπορεί να υπερβαίνει τα 1,2 δισ. έτη φωτός. Κι όμως, το Μεγάλο Τείχος Σλόαν θεωρείται σήμερα μόλις το τέταρτο μεγαλύτερο αντικείμενο του Κόσμου.

Η Δομή Μεγάλο LQG

Τα κβάζαρ είναι γαλαξίες που έχουν ένα ενεργό και τρομερά λαμπρό κέντρο λόγω της ισχυρής ακτινοβολίας που αυτό εκπέμπει. Οι ενεργοί γαλαξιακοί αυτοί πυρήνες, που είναι τόσο φωτεινοί σαν δέκα χιλιάδες γαλαξίες μαζί, τροφοδοτούνται από υπερτεράστιες μαύρες τρύπες και παράγουν ενέργεια τουλάχιστον 1.000 φορές μεγαλύτερη από κάθε άλλη κοσμική δομή. Το μεγαλύτερο άλλοτε ουράνιο σώμα που είχε ποτέ ανακαλυφθεί, πλέον κείται στην τρίτη θέση, καθώς όπως είπαμε οι εξελίξεις στην αστρονομία είναι καταιγιστικές.

Το Μεγάλο LQG (Κβαντική Βαρύτητα Βροχών) είναι ένα σμήνος από 73 κβάζαρ που εκτείνεται σε περισσότερα από 4 δισ. έτη φωτός και ανακαλύφθηκε μάλιστα στην ίδια ουράνια έρευνα που απέδωσε το Μεγάλο Τείχος Σλόαν. Για τον υπολογισμό του μεγέθους του χρειάστηκε η δημιουργία νέου αλγορίθμου για τη μέτρηση των κβάζαρ, αν και η ύπαρξή του παραμένει αντικείμενο διαμάχης. Είναι απλώς θεωρητική δομή ή πραγματικό αντικείμενο;

Με διάσταση στα 2.000 μεγαπαρσέκ (60 χιλιάδες φορές μεγαλύτερη από τον γαλαξία μας) και απόσταση 10 δισ. ετών φωτός από μας, το Μεγάλο LQG συνεχίζει να χωρίζει τους αστρονόμους σε στρατόπεδα, αν και φαίνεται τελικά να προκρίνεται η ύπαρξή του ως αυθύπαρκτη δομή. Αν τα βρουν τελικά, θα είναι το τρίτο μεγαλύτερο αντικείμενο του Σύμπαντος.

Το Τεράστιο Δαχτυλίδι GRB

Λίγα χρόνια πριν, το μεγαλύτερο πράγμα στο Σύμπαν ήταν ένα μυστηριώδες δαχτυλίδι πέντε δισ. ετών φωτός! Σήμερα βέβαια έχει πέσει στη δεύτερη θέση. Πέρα από το γιγαντιαίο μέγεθός του, εξίσου παράξενο είναι και το σχήμα του. Το Τεράστιο Δαχτυλίδι GRB έρχεται μάλιστα σε πλήρη αντίθεση με όλα τα τρέχοντα μοντέλα του Σύμπαντος.

Μέσω της παρατήρησης GRB (Gamma-ray bursts / Εκλάμψεις Ακτινών γ), οι αστρονόμοι κατέγραψαν μια σειρά 9 εκρήξεων ακτινών γ (τεράστιες εκλύσεις ενέργειας, συγκεντρώσεις συμπυκνωμένης ακτινοβολίας γ δηλαδή, που δημιουργούνται όταν ένα άστρο φτάσει στο τέλος της ζωής του), όλες σε σχετικά ίση απόσταση από τη Γη, οι οποίες δημιούργησαν έναν δακτύλιο στον ουρανό κατά 70 φορές μεγαλύτερο από τη διάμετρο της Σελήνης.

Οι Εκλάμψεις Ακτινών γ είναι ένα σπάνιο αστρονομικό φαινόμενο και η πιθανότητα ένα τέτοιο σχήμα να δημιουργήθηκε συμπτωματικά είναι μόλις 1 στις 20.000, κάτι που υποδηλώνει ότι πιθανότατα κάτι υπάρχει εκεί. Τι υπάρχει; Η δεύτερη μεγαλύτερη δομή του Σύμπαντος.

Το δαχτυλίδι των εννέα κατακλυσμιαίων εκλάμψεων απέχει 7 περίπου δισ. έτη φωτός από τη Γη και καλύπτει μια περιοχή του ουρανού πάνω από 70 φορές μεγαλύτερη από τη διάμετρο της πανσελήνου. Αν και ο δακτύλιος δεν είναι παρά ένα επιφαινόμενο, έτσι όπως παρατηρείται από τη Γη, καθώς ότι εκτυλίσσεται στο εσωτερικό του μπορεί να είναι η προβολή μιας σφαίρας στην οποία οι εννιά εκρήξεις ακτινοβολίας γ να απέχουν μεταξύ τους ακόμα και 250 εκατομμύρια χρόνια! Μόνο θεωρίες έχουμε στα χέρια μας γιατί διαμορφώθηκε ένα τόσο μεγάλο σώμα στο Διάστημα.

Το Μεγάλο Τείχος Ηρακλής-Στέφανος Βόρειος

Η σημερινή μεγαλύτερη δομή του Σύμπαντος ανακαλύφθηκε επίσης στο πλαίσιο ερευνών για εκλάμψεις ακτινών γ. Το είπαν Μεγάλο Τείχος Hercules-Corona Borealis και το μήκος του έχει εκτιμηθεί στα 10 δισ. έτη φωτός, κάνοντας το διπλάσιο από το Τεράστιο Δαχτυλίδι GRB!

Η περιοχή ανάμεσα στους αστερισμούς του Ηρακλή και του Στέφανου Βόρειου εμφάνισε μια υψηλή συγκέντρωση εκρήξεων ακτινοβολίας γ, αναγκάζοντας τους αστρονόμους να υποθέσουν ότι η δομή πρέπει να αποτελείται από υψηλή συγκέντρωση σμηνών γαλαξιών.

Το όνομα μάλιστα «Μεγάλο Τείχος Ηρακλής-Στέφανος Βόρειος» το οφείλουμε όχι σε κάποιον επιστήμονα αλλά σε έναν έφηβο συντάκτη της Wikipedia από τις Φιλιππίνες, ο οποίος έσπευσε να το ονομάσει έτσι με το που κυκλοφόρησε η είδηση για την ανακάλυψή του. Είναι η πρώτη φορά που το ίντερνετ ονομάζει ένα αστρονομικό αντικείμενο, παρά το γεγονός ότι τα βαφτίσια δεν είναι καθόλου ακριβή, καθώς το Μεγάλο Τείχος είναι τόσο μεγάλο που καταλαμβάνει αρκετούς ακόμα αστερισμούς.

Αν και οι επιστήμονες δεν πολυασχολήθηκαν με τις περιπέτειες της ονοματοθεσίας καθώς έχουν πολύ μεγαλύτερα προβλήματα στο κεφάλι τους: μια τέτοια υπερδομή ανατρέπει όλα όσα ξέρουμε για το Σύμπαν και τις κοσμογονικές του διεργασίες.

Ο Κοσμικός Ιστός

Οι αστρονόμοι πιστεύουν στην κοσμολογική αρχή ότι η κατανομή ύλης στο Σύμπαν μόνο τυχαία δεν είναι. Το Υπερπέραν είναι ισότροπο και ομογενές και η γέννηση των γαλαξιών ακολουθεί ένα μοντέλο οργάνωσης της ύλης με καθολική ισχύ που μοιάζει με ανάπτυγμα ιστού αράχνης. Το Σύμπαν επιτρέπει ωστόσο κατά την εξέλιξή του την ύπαρξη κάποιων τοπικών ανισοτροπιών, στις οποίες οφείλουμε εξάλλου τόσο τη δημιουργία συγκεκριμένων δομών όσο και την ίδια την ύπαρξή μας. Η παρουσία των ελάχιστων αυτών διακυμάνσεων είναι μάλιστα εμφανής στην ακτινοβολία που λαμβάνουμε από τον απόηχο του Big Bang.

Η κοσμική διάταξη της παρατηρήσιμης ύλης έδωσε ύπαρξη στη θεωρητική κατασκευή του Κοσμικού Ιστού, της ίδιας της ραχοκοκαλιάς του ορατού κόσμου δηλαδή που σχηματίστηκε στα αρχικά στάδια της ιστορίας του Σύμπαντος. Η εξέλιξη του Κοσμικού Ιστού συνεχίζεται μέχρι και τις μέρες μας και πρέπει να τον εκλαμβάνουμε ως έναν ζωντανό ιστό γέννησης και θανάτου γαλαξιών, ακολουθώντας συγκεκριμένα μοντέλα ανάπτυξης.

Πολύ πρόσφατα άρχισαν οι αστρονόμοι να καταλαβαίνουν τις διεργασίες του Κοσμικού Ιστού, αν και πλέον έχουν και φωτογραφίες του, ή μάλλον τον έχουν απαθανατίσει σε εικόνες εκλάμψεων ακτινών γ από μακρινά κβάζαρ. Τα νήματα ύλης και σκοτεινής ύλης πάνω στα οποία δημιουργούνται οι γαλαξίες πιστεύεται ότι ενώνονται μεταξύ τους σε ένα συνεκτικό όλον, τον Κοσμικό Ιστό, τον σκελετό του Σύμπαντος δηλαδή. Παρά τα αρχικά στάδια της κατανόησής μας, ο Κοσμικός Ιστός δεν θα μπορούσε παρά να είναι το μεγαλύτερο συμπαντικό αντικείμενο.

Robot οδηγός δοκιμαστής μοτοσυκλέτας !!

O Motobot οδηγεί το μοντέλο μοντέλο της Yamaha, R1M 1000cc. Αλλάζει ταχύτητες, χειρίζεται γκάζι-συμπλέκτη και αναπτύσσει ταχύτητες μέχρι και πάνω από 200 χλμ/ώρα.

Σκοπός του είναι να κάνει τεστ ασφάλειας . Όμως στην αρχή της αφήγησης στο βίντεο με τις φράσεις «I was created to surpass you» και «to the Doctor», μάλλον υπονοεί πως ο στόχος των κατασκευαστών του είναι να ξεπεράσει ακόμα και τον παγκόσμιο πρωταθλητή αγώνων μοτοσυκλέτας Valentino Rossi.

Πατήστε εδώ https://youtu.be/4asCK8yamb0 για να δείτε το σχετικό video.

Ηχητική αντί βαρύτητα

Οι ερευνητές των πανεπιστημίων του Bristol και του Sussex, καθώς και της εταιρείας Ultrahaptics, με επικεφαλής τον καθηγητή πληροφορικής του Bristol University, Sriram Subramanian, που έκαναν τη σχετική δημοσίευση στο περιοδικό «Nature Communications», χρησιμοποίησαν μια συστοιχία 64 μικροσκοπικών ηχείων για να δημιουργήσουν μεγάλης έντασης ηχητικά κύματα.

Η ελκτική ακτίνα περιβάλλει ένα αντικείμενο με ήχο και δημιουργεί γύρω του ένα πεδίο δύναμης, ένα είδος «ακουστικού ολογράμματος», το οποίο μπορεί, ανάλογα με την ένταση του ήχου που βγαίνει από τα ηχεία, να κρατήσει ένα αντικείμενο αιωρούμενο στον αέρα, να το μετακινήσει ή ακόμη και να το περιστρέψει, κάτι που μέχρι σήμερα δεν είχε ξαναγίνει.

Ο καθηγητής μηχανολογίας Bruce Drinkwater από Πανεπιστήμιο του Bristol, δήλωσε ότι κάναμε πάρα πολλά πειράματα για να το επιτύχουμε αυτό, και δεν θα το επιτυγχάναμε αν την είχαμε την καταλυτική βοήθεια του αλγόριθμου που γράψαμε.

Ο αλγόριθμός δημιουργεί ένα τρισδιάστατο μοντέλο χαμηλής και υψηλής πίεσης το οποίο με την σειρά του δημιουργεί χωρικές διαμορφώσεις και τοπικές μεταβολές της βαρύτητας οι οποίες επιτρέπουν αναλόγως με το μοτίβο αφαιρέσεως και ενισχύσεως των ηχητικών κυμάτων, την κίνηση του αντικειμένου.

Οι ελκτικές ακτίνες έχουν χρησιμοποιηθεί συχνά από συγγραφείς επιστημονικής φαντασίας στα βιβλία τους και έγιναν διάσημες από την ταινία «Star Trek».

Αν τελειοποιηθεί, αυτή η «ηχητική ακτίνα έλξης» θα μπορούσε να βρει χρήσεις που κυμαίνονται από τη θεραπεία λίθων των νεφρών, την δημιουργία τεχνητής βαρύτητας στο Διεθνή Διαστημικό Σταθμό, την αφαίρεση θρόμβων από τις αρτηρίες, την μεταφορά βαριών αντικειμένων κλπ.

Πηγή: http://news.sciencemag.org/physics/2015/10/researchers-create-sonic-tractor-beam