Δευτέρα, 28 Φεβρουαρίου 2011

Σχεδιάζουν μαθηματικό «περιοδικό πίνακα»

Ζήλεψαν τον «Περιοδικό Πίνακα» των χημικών και αποφάσισαν να δημιουργήσουν και οι μαθηματικοί κάτι ανάλογο, που θα περιλαμβάνει όλα τα δυνατά σχήματα στο σύμπαν σε τρεις, τέσσερις και πέντε διαστάσεις, συνδέοντας τα σχήματα μεταξύ τους με τον ίδιο τρόπο που συμβαίνει στα χημικά στοιχεία.


Κοινώς, όπως είπαν, θέλουν να κατασκευάσουν μια «θεωρία χημείας» για τα σχήματα.
Η πρωτοβουλία ανήκει στον καθηγητή Αλέσιο Κόρτι, του Τμήματος Μαθηματικών του Imperial College του Λονδίνου και συμμετέχουν ερευνητές από την Αυστραλία, την Ιαπωνία και τη Ρωσία, οι οποίοι έχουν βαλθεί, μελετώντας εκατοντάδες εκατομμύρια σχήματα, να καταγράψουν και να συσχετίσουν κάθε πιθανό σχήμα που δεν μπορεί να διαιρεθεί σε άλλα σχήματα.
Σύμφωνα με τον δρα Τομ Κόουτς, επίσης του Imperial College, οι επιστήμονες δεν έχουν ακόμα ιδέα πόσα τέτοια σχήματα μπορεί να υπάρχουν. Σύμφωνα με τις εκτιμήσεις τους, για παράδειγμα, υπάρχουν περίπου 500 εκατομμύρια σχήματα, που μπορούν να οριστούν αλγεβρικά σε τέσσερις διαστάσεις.
Το έργο, που θα διαρκέσει τρία χρόνια και μόλις ξεκίνησε, όταν ολοκληρωθεί, φιλοδοξεί να αποτελέσει μια πολύτιμη πηγή γνώσεων και αναφοράς για μαθηματικούς, φυσικούς, μηχανικούς και άλλους επιστήμονες, ιδιαίτερα χρήσιμη για υπολογισμούς και για έρευνα σε μια πληθώρα επιστημονικών πεδίων (υπολογιστική όραση, θεωρία αριθμών, θεωρητική φυσική κ.α.).
Καθώς θα αποκαλύπτονται διαδοχικά οι «δομικοί λίθοι» των διαφόρων σχημάτων, οι μαθηματικοί θα επεξεργάζονται τις αντίστοιχες για κάθε σχήμα εξισώσεις, ώστε να υπάρξει καλύτερη κατανόηση για τις γεωμετρικές ιδιότητές τους και για τη μεταξύ των σχημάτων συσχέτιση.
Οπως είπε ο καθηγητής Κόρτι, ο Περιοδικός Πίνακας είναι από τα πιο σημαντικά εργαλεία στη Χημεία. Κατατάσσει τα άτομα από τα οποία κάθε τι δημιουργείται και εξηγεί τις χημικές ιδιότητές τους.
«Ο στόχος μας είναι να κάνουμε το ίδιο πράγμα για τα σχήματα τριών, τεσσάρων και πέντε διαστάσεων, να δημιουργήσουμε μια βάση αναφοράς που θα κατατάσσει όλους τους γεωμετρικούς «δομικούς λίθους» και θα αναλύει τις ιδιότητες καθενός, με τη χρήση σχετικά απλών εξισώσεων. Πιστεύουμε ότι μπορούμε να βρούμε τεράστιους αριθμούς τέτοιων σχημάτων, έτσι πιθανότατα δεν θα μπορεί κανείς να κρεμάσει έναν τέτοιο πίνακα στον τοίχο του, παρ'όλα αυτά θα αποτελέσει ένα πολύ χρήσιμο εργαλείο», εξηγεί.
Στο πλαίσιο αυτό, οι μαθηματικοί θα αναζητήσουν σχήματα που δεν είναι ορατά με τη συμβατική έννοια στον φυσικό κόσμο. Πέρα από τις τρεις διαστάσεις του μήκους, του πλάτους και του ύψους, θα συμπεριληφθούν επιπλέον διαστάσεις, άρα και πολύ περισσότερα σχήματα.
Για παράδειγμα, ο χωρό-χρονος, που περιγράφει η Θεωρία της Σχετικότητας του Αϊνστάιν, έχει τέσσερις διαστάσεις (οι τρεις του χώρου συν τον χρόνο). Από την άλλη, οι φυσικοί της "θεωρίας των χορδών" υποστηρίζουν ότι στο σύμπαν υπάρχουν πολλές ακόμα κρυμμένες διαστάσεις, που δεν φαίνονται με τα μάτια μας.
Η προσπάθεια χρηματοδοτείται από το Ευρωπαϊκό Συμβούλιο Έρευνας, τη Βασιλική Εταιρεία Επιστημών της Βρετανίας, το Leverhulme Trust και άλλους φορείς.
Πηγή: ΑΠΕ

 

Διαγώνισμα στην Τριβή - Κρούση (Ά Λυκείου)

Ένα διαγώνισμα στην Τριβή και στο κεφάλαιο της Ορμής
Διαγώνισμα στη Φυσική  Α΄ Λυκείου τριβή Ορμή- Κρούση - 2011                                                            

Παρασκευή, 11 Φεβρουαρίου 2011

Τόμας Έντισον - Ο εφευρέτης που άλλαξε τον κόσμο-

Ο εφευρέτης που άλλαξε τον κόσμο
Τόμας Έντισον

O Τόμας Έντισον γεννήθηκε στις 11 Φεβρουαρίου 1847 στο Οχάιο, έβδομο και τελευταίο παιδί του Σάμιουελ και της Νάνσι Έντισον.


Στην ηλικία των επτά, η οικογένειά του μετακόμισε στο Μίσιγκαν, όπου και έζησε μέχρι τα δεκαέξι του χρόνια. Πήγε στο σχολείο μόλις για λίγους μήνες. Έμαθε γραφή, ανάγνωση και αριθμητική από τη μητέρα του, αλλά ανέκαθεν το κύριο χαρακτηριστικό του ήταν η περιέργεια και υπήρξε αυτοδίδακτος σε πολλούς τομείς. Αυτή η πίστη στη συνεχή αυτοβελτίωση καθόρισε τη ζωή του.

Ο Έντισον ξεκίνησε να εργάζεται σε πολύ μικρή ηλικία. Στα δεκατρία πουλούσε εφημερίδες και γλυκά σε ένα τοπικό σιδηροδρομικό σταθμό. Φαίνεται ότι περνούσε πολύ χρόνο διαβάζοντας επιστημονικά και τεχνικά βιβλία, ενώ είχε την ευκαιρία να μάθει πώς λειτουργεί ο τηλέγραφος. Στα δεκαέξι του ήταν αρκετά καταρτισμένος ώστε να δουλέψει ως τηλεγραφητής.

Η ανάπτυξη του τηλέγραφου ήταν το πρώτο βήμα της επανάστασης στην επικοινωνία και η βιομηχανία του τηλέγραφου επεκτεινόταν ταχύτατα το δεύτερο μισό του 19ου αιώνα. Αυτή η ραγδαία ανάπτυξη έδωσε στον Έντισον την ευκαιρία να ταξιδέψει και να προσθέσει εμπειρίες. Ο Έντισον εργάστηκε σε πολλές πόλεις πριν φθάσει στη Βοστώνη το 1868. Εκεί εγκατέλειψε το επάγγελμα του τηλεγραφητή για να γίνει εφευρέτης. Η πρώτη πατέντα που κατοχύρωσε αφορούσε ένα ηλεκτρικό μηχάνημα εγγραφής ψήφου, μια συσκευή που σκοπό είχε να διευκολύνει τις ψηφοφορίες στο Κογκρέσο. Η εφεύρεση ήταν εμπορική αποτυχία και ο Έντισον αποφάσισε ότι στο μέλλον θα επινοούσε μόνο πράγματα που θα ήταν σίγουρος ότι ενδιέφεραν το κοινό.

To 1869 μετακόμισε στη Νέα Υόρκη. Συνέχισε να εργάζεται σε εφευρέσεις που σχετίζονταν με τον τηλέγραφο και η πρώτη του επιτυχημένη επινόηση ήταν ένα βελτιωμένο διατρητικό μηχάνημα ταινίας τηλέγραφου. Για τη συγκεκριμένη συσκευή και ορισμένες ακόμη σχετικές εφευρέσεις, ο Έντισον αποκόμισε 40.000$. Xρησιμοποίησε τα χρήματα για να στήσει το πρώτο του μικρό εργαστήριο στο Νιούαρκ του Νιου Τζέρσεϊ, το 1871. Μέσα στα επόμενα πέντε χρόνια, ο Έντισον εργάστηκε στο Νιούαρκ επινοώντας και κατασκευάζοντας συσκευές που βελτίωναν την ταχύτητα και την αποδοτικότητα του τηλέγραφου. Την ίδια περίοδο παντρεύτηκε με τη Μαίρη Στίλγουελ και έκανε οικογένεια.

Το 1876, ο Έντισον πούλησε την επιχείρησή του στο Νιούαρκ και μετακόμισε μαζί με την οικογένειά του στο χωριό Μένλο Παρκ, 40 χλμ. νοτιοδυτικά της Νέας Υόρκης. Εκεί εγκατέστησε το καινούργιο του εργαστήριο με όλο τον απαραίτητο εξοπλισμό. Αυτό το εργαστήριο έρευνας και ανάπτυξης ήταν το πρώτο του είδους και αποτέλεσε πρότυπο για μεταγενέστερες επιστημονικές εγκαταστάσεις, όπως το Bell Laboratories. Συχνά το εργαστήριό του θεωρείται ως η μεγαλύτερή του εφεύρεση. Εκεί ο Έντισον άλλαξε τον κόσμο.

Η πρώτη μεγάλη εφεύρεση στο Μένλο Παρκ υπήρξε ο φωνογράφος. Η πρώτη μηχανή που μπορούσε να καταγράψει και να αναπαράγει τον ήχο έκανε μεγάλη εντύπωση και προσέδωσε στον Έντισον κύρος και παγκόσμια φήμη. Ο Έντισον περιόδευσε στις ΗΠΑ μαζί με τον φωνογράφο και προσεκλήθη στον Λευκό Οίκο για να κάνει επίδειξη του μηχανήματος στον Πρόεδρο Rutherford B. Hayes, τον Απρίλιο του 1871. 



Στη συνέχεια, ο Έντισον ανέλαβε μία ακόμη μεγαλύτερη πρόκληση. Η ιδέα του ηλεκτρικού φωτισμού δεν ήταν καινούργια και πολλοί είχαν εργαστεί πάνω σε αυτό. Αλλά μέχρι εκείνη τη στιγμή, καμία από αυτές τις απόπειρες δεν ήταν αρκετά πρακτική για ευρεία χρήση. Το επίτευγμά του δεν ήταν μόνο η κατασκευή της λυχνίας πυράκτωσης, αλλά ενός ολόκληρου συστήματος ηλεκτρικού φωτισμού το οποίο ήταν λειτουργικό, ασφαλές και οικονομικό. Μετά από μόλις ενάμιση χρόνο ενασχόλησης, η επιτυχία ήρθε με την πρώτη λάμπα να φωτίζει για δεκατρείς ώρες. Η πρώτη δημόσια παρουσίαση της νέας εφεύρεσης του Έντισον πραγματοποιήθηκε τον Δεκέμβριο του 1879, όταν όλο το εργαστήριο του Μένλο Παρκ φωτίστηκε ηλεκτρικά. Αφιέρωσε τα επόμενα επτά χρόνια στη δημιουργία της ηλεκτρικής βιομηχανίας. Τον Σεπτέμβριο του 1882, ο πρώτος εμπορικός σταθμός ηλεκτρικής ενέργειας ξεκίνησε τη λειτουργία του παρέχοντας φως και ενέργεια σε μια περιοχή ενάμιση τετραγωνικού χλμ και εγκαινιάζοντας την εποχή του ηλεκτρισμού.

Η επιτυχία του ηλεκτρικού φωτός έφερε στον Έντισον ακόμη περισσότερη δόξα και πλούτο, καθώς ο ηλεκτρισμός απλωνόταν σε όλο τον κόσμο. Οι διάφορες ηλεκτρικές εταιρείες του Έντισον συνέχισαν να αναπτύσσονται μέχρι το 1889, όταν και συνενώθηκαν για να σχηματίσουν την Edison General Electric. Παρόλη τη χρήση του ονόματός του στον τίτλο της εταιρείας, ο Έντισον ποτέ δεν είχε τον έλεγχο της. Όταν η Edison General Electric συγχωνεύθηκε με τον κυριότερο ανταγωνιστή της, την Thompson-Houston, το 1892, το Edison εγκαταλείφθηκε και η εταιρεία μετονομάστηκε σε General Electric.


Αυτή η περίοδος επιτυχίας σημαδεύτηκε από τον θάνατο της συζύγου του, Μαίρης, το 1884. Η εμπλοκή του στην επιχείρηση του ηλεκτρισμού είχε ως αποτέλεσμα ο Έντισον να περνά όλο και λιγότερο χρόνο στο Μένλο Παρκ. Μετά τον θάνατο της Μαίρης, ο Έντισον βρισκόταν όλο και λιγότερο εκεί, κατοικώντας στη Νέα Υόρκη μαζί με τα τρία του παιδιά. Ένα χρόνο αργότερα, κατά τη διάρκεια διακοπών σε φιλικό σπίτι στη Νέα Αγγλία, θα γνωρίσει τη Μίνα Μίλερ την οποία θα παντρευτεί τον Φεβρουάριο του 1886 και θα παραμείνουν μαζί μέχρι τον θάνατό του.

Λίγους μήνες μετά τον γάμο του, ο Έντισον μετακομίζει στο Γουέστ Όραντζ, όπου και χτίζει το καινούργιο του εργαστήριο αποτελούμενο από πέντε κτίρια. Το τεράστιο μέγεθος του εργαστηρίου τού επέτρεπε όχι μόνο να εργάζεται σε οποιουδήποτε είδους εφεύρεση, αλλά και να επεξεργάζεται ταυτόχρονα μέχρι και είκοσι εφευρέσεις. Κατά τη διάρκεια του Α’ Παγκοσμίου Πολέμου, το εργαστήριο κάλυπτε περισσότερα από είκοσι εκτάρια και απασχολούσε 10.000 υπαλλήλους.

Μετά τα εγκαίνια του εργαστηρίου, ο Έντισον ξεκίνησε να εργάζεται και πάλι πάνω στον φωνογράφο, σχέδιο που είχε εγκαταλείψει για να ασχοληθεί με τον ηλεκτρισμό, στα τέλη της δεκαετίας του 1870. Στις αρχές του 1890, ξεκίνησε να κατασκευάζει φωνογράφους τόσο για οικιακή όσο και για επαγγελματική χρήση. Ανέπτυξε οτιδήποτε αφορούσε τον φωνογράφο, συμπεριλαμβανομένων των δίσκων γραμμοφώνου, εξοπλισμού για την εγγραφή δίσκων και εξοπλισμού κατασκευής δίσκων και σχετικών μηχανών. Η εξέλιξη και βελτίωση του φωνογράφου αποτέλεσε για τον Έντισον έργο ζωής που δεν το σταμάτησε μέχρι τον θάνατό του.

Παράλληλα, άρχισε να εργάζεται σε μια συσκευή που «κάνει για το μάτι ό,τι ο φωνογράφος κάνει για το αυτί» και επρόκειτο να εξελιχθεί στη σύγχρονη βιομηχανία του κινηματογράφου. Ο Έντισον παρουσίασε για πρώτη φορά κινούμενες εικόνες το 1891 και ξεκίνησε εμπορική παραγωγή «ταινιών» δύο χρόνια αργότερα, με μία παράξενη μηχανή γνωστή ως Black Maria.
  
Δείτε το παρακάτω video που είναι από τα πρώτα έργα που έχουν γυριστεί " Η καταγραφή ενός φταρνίσματος από το κινετοσκόπιο του Edison, γνωστό περισσότερο  ως το φτάρνισμα του Fred Ott . 



Όπως και με τον ηλεκτρισμό και τον φωνογράφο προηγουμένως, ανέπτυξε ένα ολοκληρωμένο σύστημα τόσο για την εγγραφή όσο και για την προβολή των «ταινιών». Στα τέλη της δεκαετίας του 1890, η νέα βιομηχανία είχε ριζώσει για τα καλά. Μέχρι το 1918, ο χώρος είχε γίνει τόσο ανταγωνιστικός που ο Έντισον αναγκάστηκε να εγκαταλείψει συνολικά την επιχείρηση. 


Η επιτυχία του φωνογράφου και των κινούμενων εικόνων στα 1890 αντιστάθμισαν τη μεγαλύτερη αποτυχία του ως εφευρέτης. Όλη αυτή τη δεκαετία, ο Έντισον προσπαθούσε να βρει καινούργιες μεθόδους εξόρυξης μεταλλευμάτων σιδήρου, προκειμένου να ικανοποιήσει την ακόρεστη ζήτηση των εργοστασίων επεξεργασίας χάλυβα. Για να χρηματοδοτήσει την εργασία, πούλησε όλες τις μετοχές του στην General Electric. Παρά τα δέκα χρόνια δουλειάς και τα εκατομμύρια δολάρια που επενδύθηκαν στην έρευνα, ο Έντισον δεν κατάφερε ποτέ να κάνει τη διαδικασία εμπορικά πρακτική και έχασε όλα τα χρήματα που είχε επενδύσει. Αυτό θα σήμαινε χρεοκοπία αν δεν ασχολούνταν με τον φωνογράφο και τις κινούμενες εικόνες. Ο Έντισον μπήκε στον νέο αιώνα έτοιμος να αναλάβει τις επόμενες προκλήσεις.

Η νέα πρόκληση ήταν να αναπτύξει μια μπαταρία που θα χρησιμοποιούνταν σε ηλεκτρικά οχήματα. Ο Έντισον λάτρευε τα αυτοκίνητα και ήταν κάτοχος ενός πλήθους οχημάτων που κινούνταν με βενζίνη, ηλεκτρισμό και ατμό. Πίστευε ότι η ηλεκτρική προώθηση ήταν εμφανώς ο καλύτερος τρόπος κίνησης των αυτοκινήτων αλλά συνειδητοποίησε ότι οι συμβατικές μπαταρίες ήταν ακατάλληλες. Ο Έντισον ξεκίνησε να μελετά τη δημιουργία της αλκαλικής μπαταρίας το 1899. Αποδείχθηκε ότι ήταν το πιο δύσκολο έργο του και αφιέρωσε δέκα χρόνια για να κατασκευάσει μια πρακτική αλκαλική μπαταρία. Μέχρι να παρουσιάσει το νέο του επίτευγμα, τα βενζινοκίνητα οχήματα είχαν ήδη κερδίσει πολύ έδαφος και τα ηλεκτρικά αυτοκίνητα είχαν περιοριστεί. Ωστόσο, η αλκαλική μπαταρία του Έντισον αποδείχτηκε χρήσιμη για την ενεργειακή τροφοδότηση φωτεινών σηματοδοτών, καραβοφάναρων και στις λάμπες των μεταλλωρύχων. Η αλκαλική μπαταρία έγινε η πιο προσοδοφόρα εφεύρεση του Έντισον και άνοιξε τον δρόμο για τη σύγχρονη αλκαλική μπαταρία.

Μέχρι το 1911, διάφορα εργοστάσια είχαν χτιστεί γύρω από το αρχικό εργαστήριο στο Γούεστ Όραντζ και το προσωπικό είχε αυξηθεί σημαντικά. Για να συντονίσει αποτελεσματικά τις διάφορες επιχειρήσεις του, ο Έντισον συνένωσε όλες τις εταιρείες που είχε ιδρύσει για να κάνει τις εφευρέσεις του στην Thomas A. Edison Incorporated, της οποίας πρόεδρος ήταν ο ίδιος. Εκείνη τη στιγμή, ο Έντισον είχε φτάσει στην ηλικία των 64 και άρχισε για μία ακόμη φορά να αλλάζει τον τρόπο ζωής του. Ο Έντισον άφησε σε άλλους τις περισσότερες από τις καθημερινές ασχολίες του στο εργαστήριο και στα εργοστάσια. Το ίδιο το εργαστήριο περιόρισε την πειραματική δουλειά και εστίασε στη βελτίωση των ήδη υπαρχόντων προϊόντων. Αν και ο Έντισον συνέχισε να κατοχυρώνει πατέντες για νέες εφευρέσεις, οι μέρες που ανέπτυσσε ριζοσπαστικά προϊόντα και δημιουργούσε βιομηχανίες, είχαν τελειώσει.

Η τελευταία πειραματική-ερευνητική δουλειά του Έντισον έγινε κατόπιν παρακλήσεως των φίλων του, Χένρι Φορντ και Χάρβεϊ Φάιρστοουν, στα τέλη της δεκαετίας του 1920. Του ζήτησαν να βρει μια εναλλακτική πρώτη ύλη για τα λάστιχα των αυτοκινήτων. Το φυσικό καουτσούκ έπρεπε να εισάγεται και είχε γίνει εξαιρετικά ακριβό. Ο Έντισον μελέτησε χιλιάδες διαφορετικά φυτά για να βρει το κατάλληλο υποκατάστατο και κατέληξε σε ένα είδος αγριόχορτου το οποίο μπορούσε να παράγει αρκετό λάστιχο.

Τα τελευταία δύο χρόνια, η υγεία του επιδεινωνόταν συνεχώς. Είχε ήδη περάσει τα ογδόντα και υπέφερε από διάφορες παθήσεις. Τον Αύγουστο του 1931, ο Έντισον κατέρρευσε στο Γκλένμοντ. Τελικά απεβίωσε στις 18 Οκτωβρίου 1931, στις 3:21 π.μ. 
Πηγή:  focus


Παρόλα αυτά διαβάζοντας διάφορα αναγνώσματα και βιβλία που περιγράφουν διάφορες περιόδους της ζωής του Έντισον, βλέπεις ότι υπάρχουν και σκοτεινά σημεία στο χαρακτήρα του.
Η Αμερική μετά τον εμφύλιο ήταν ένα βίαιο μέρος.
Απεργίες συχνά λύνονταν με όπλα και δυναμίτες· πατέντες κλέβονταν νεοσύστατοι επενδυτικοί οίκοι καταστράφηκαν από καθιερωμένες επιχειρήσεις. Δεν προκαλούσε έκπληξη το ότι στο πεδίο της τεχνολογίας άρχισαν να εμφανίζονται αρπακτικά, που γενικώς χρηματοδοτούνταν από πλούσιους επενδυτές. Ο αυθεντικός εφευρέτης θα μπορούσε να καταστραφεί· η εταιρεία που είχε συμφωνήσει για την αντιγραφή -και ο μισθοφόρος που την παρήγαγε- θα μπορούσαν να γίνουν πλούσιοι.
Και ο Έντισον έτσι ξεκινησε την καριέρα του. 
Ο νεαρός Τόμας Έντισον, ένας άντρας ο οποίος, όπως εξηγούσε χαριτωμένα ο Όρτον σ' ένα φίλο του, «είχε ένα κενό εκεί που έπρεπε να βρίσκεται η συνείδησή του» ήταν αυτός που έκλεψε και στη συνέχεια βελτίωσε την πατέντα του Μπέλ.
Δεν είναι άγνωστη και η συμπεριφορά του Έντισον εναντίον του Τέσλα, αφού έγινε ο χειρότερος πολέμιος του εναλλασσόμενου ρεύματος και του Τέσλα προσωπικά.Ανησυχώντας μήπως το νέο σύστημα καταστήσει άχρηστους τους λαμπτήρες πυρακτώσεως που ανακάλυψε, ο Έντισον προσπάθησε να υπερασπιστεί το συνεχές ρεύμα (DC). Κήρυξε έτσι έναν πραγματικό «πόλεμο των ρευμάτων», επιχειρώντας μια εκστρατεία δυσφήμησης του εναλλασσόμενου ρεύματος (AC) και του ανταγωνιστή του George Westinghouse. Στα πλαίσια αυτής της εκστρατείας εκτελούσε δημόσια με ηλεκτροπληξία από εναλλασσόμενο ρεύμα άτυχα σκυλιά, που του έφερναν με αμοιβή τα φτωχόπαιδα της Νέας Υόρκης, και στη συνέχεια στρεφόμενος προς το τρομοκρατημένο κοινό ρωτούσε κυνικά: «Αυτή είναι η εφεύρεση με την οποία θέλετε να σας ετοιμάζει η γυναικούλα σας το φαγητό σας;» Ο Έντισον αξιοποίησε και την έντονη δυσαρέσκεια που προκάλεσε η εκτέλεση ενός κατάδικου από τις φυλακές Σινγκ Σινγκ, ο οποίος θανατώθηκε στην ηλεκτρική καρέκλα με εναλλασσόμενο ρεύμα. 


Για να αντιμετωπίσει αυτή τη συκοφαντική εκστρατεία του Έντισον ο Τέσλα δεν αρνήθηκε να γίνει ο ίδιος «πειραματόζωο» και να δεχθεί να περάσει μέσα από το κορμί του εναλλασσόμενο ρεύμα εντάσεως χιλιάδων βολτ, κάνοντας μάλιστα τα ρούχα του να σπινθηροβολούν από στατικό ηλεκτρισμό..........

Για περισσότερα στοιχεία που αφορούν την ιστορία του ηλεκτρισμού και τον πόλεμο των εφευρετών θα βρεί κανείς στο βιβλίο " Ηλεκτρικό Σύμπαν" του D. Bodanis , από τις εκδόσεις Λιβάνη.
Για τον πόλεμο των ρευμάτων δείτε την ενδιαφέρουσα βιογραφία του Τέσλα από εδώ και εδώ.

Τετάρτη, 9 Φεβρουαρίου 2011

Η γοητεία της αντιύλης

Πηγή: Ελευθεροτυπία

Τον Νοέμβριο του 2010, και ύστερα από πέντε χρόνια εντατικών προσπαθειών, μια ομάδα ερευνητών στο Ευρωπαϊκό Κέντρο Πυρηνικών Ερευνών -το γνωστό μας CERN- είχε ένα μεγάλο επίτευγμα: Δημιούργησε και παγίδευσε 38 άτομα αντιύλης, που επέζησαν στην μοναξιά τους δύο δέκατα του δευτερολέπτου.
Δεν ήταν η πρώτη φορά, που παράγονται τεχνητά άτομα αντιύλης. Συνήθως όμως εξαϋλώνονται ακαριαία, επειδή έρχονται σε επαφή με τη συμβατική ύλη.
Είναι αλήθεια ότι ο απλός άνθρωπος θεωρεί την αντιύλη ως μια οντότητα εξωτική. Ισως επειδή με την ύλη και τα υλικά πράγματα αισθάνεται δεμένος με ποικίλους τρόπους -συχνά διόλου σοφούς!- η αντιύλη φαντάζει στο μυαλό του ως η πεμπτουσία της διαφυγής και του φανταστικού.
Για την επιστήμη, εντούτοις, η λέξη δεν έχει ιδιαίτερη φόρτιση, ούτε κρύβει κάποιο μυστήριο. Η συμβολή της, όμως, στη θεμελίωση της φυσικής υπήρξε πράγματι δεσπόζουσα.
Ας δούμε τα πράγματα από την αρχή. Τον κόσμο μας, τον υλικό κόσμο, συνθέτουν τα άτομα, που αποτελούνται από τα ηλεκτρόνια και έναν βαρύ πυρήνα. Δεν είναι λοιπόν «άτμητα», όπως πίστευε ο Δημόκριτος. Ο ίδιος ο πυρήνας συντίθεται από πρωτόνια και νετρόνια, ενώ τα ηλεκτρόνια διαγράφουν πολύπλοκες τροχιές και δίδουν σε κάθε άτομο τις χαρακτηριστικές του ιδιότητες.
Τους νόμους που διέπουν τον μικρόκοσμο των ατόμων -νόμους που παραβιάζουν την κοινή λογική- περιέγραψε η κβαντομηχανική, επίτευγμα διανοητικό από τα σπουδαιότερα στην ανθρώπινη ιστορία. Οταν γύρω στο 1926, ολοκληρώθηκαν οι κανόνες και οι εξισώσεις της, μια επανάσταση είχε συντελεστεί στην επιστήμη. Επανάσταση που, εκτός από το θεωρητικό μεγαλείο της, οδήγησε στη σημερινή τεχνολογική εποχή.
Η κβαντομηχανική, όμως, παρουσίαζε από τη γένεσή της μια σημαντική αδυναμία: Δεν ήταν συμβατή με την Ειδική Θεωρία της Σχετικότητας, που ο Αϊνστάιν είχε συλλάβει όντας ακόμα ταπεινός υπάλληλος σε ένα γραφείο ευρεσιτεχνιών. Μια σύνθεση των δύο θεωριών ήταν αναγκαία. Σε αντίθεση με τους πολιτικούς, οι φυσικοί την αλήθεια αναζητούν στη σύνθεση των ιδεών, όχι στον κατακερματισμό τους.
Τη σύνθεση αυτή πραγματοποίησε πρώτος ο Paul Dirac, ένας ιδιοφυής φυσικός με εμμονή στις αισθητικές αξίες της επιστήμης. Η θεωρία του Dirac, ενώ γεφύρωνε την Κβαντομηχανική με τη Σχετικότητα, είχε ωστόσο μια απαραίτητη προϋπόθεση: ότι εκτός από το ηλεκτρόνιο έπρεπε να υπάρχει ένα άλλο σωματίδιο, με την ίδια ακριβώς μάζα -αλλά με αντίθετο φορτίο!
Η πρόβλεψη αυτή ελάχιστους έπεισε. Λίγα όμως χρόνια αργότερα, ένα καινούριο σωματίδιο ανιχνεύθηκε στις κοσμικές ακτίνες, που βομβαρδίζουν τη γη μας από το διάστημα. Είχε την ίδια μάζα με το ηλεκτρόνιο, αλλά, αναπάντεχα, θετικό φορτίο. Ηταν το αντιηλεκτρόνιο, το πρώτο δηλαδή σωματίδιο αντιύλης. Εξαιτίας ακριβώς του θετικού του φορτίου ονομάσθηκε ποζιτρόνιο. Η τολμηρή πρόβλεψη του Dirac, καθηγητή ήδη στο Πανεπιστήμιο του Κέμπριτζ, είχε επαληθευθεί.
Το πρώτο όμως αυτό σωματίδιο αντιύλης έμελλε να αποκτήσει πολλούς συντρόφους. Μετά τον Δεύτερο Παγκόσμιο Πόλεμο, όλων των ειδών τα αντισωματίδια άρχισαν να ανακαλύπτονται στους μεγάλους επιταχυντές, που κατασκευάστηκαν για να μελετήσουν τη δομή της ύλης. Ενα σημαντικό βήμα υπήρξε η ανακάλυψη του αντιπρωτονίου, που παρήχθη πρώτη φορά το 1955 σε βίαιες συγκρούσεις πρωτονίων. Οπως αναμενόταν, το αντιπρωτόνιο είχε την ίδια μάζα με το πρωτόνιο, αρνητικό όμως φορτίο.
Η γενίκευση των εξισώσεων του Dirac, που είχαν εν τω μεταξύ πετύχει οι θεωρητικοί φυσικοί, οδηγούσε σε μια συγκλονιστική πρόβλεψη: ότι σε κάθε σωματίδιο της ύλης, που υπήρχε στο Σύμπαν ή παραγόταν τεχνητά, αντιστοιχούσε και το αντισωματίδιό του. Με την ίδια πάντοτε μάζα, αλλά με αντίθετο φορτίο και κάποιες άλλες ηλεκτρικές ιδιότητες. Στην ύλη, με δύο λόγια, αντιστοιχούσε η αντιύλη! Ο κόσμος αποκτούσε μια βαθύτερη, όσο και ανεξήγητη, συμμετρία.
Την πρόβλεψη της αντιύλης σφραγίζει, ωστόσο, μια ιδιαίτερη παράμετρος. Το επιστημονικό έργο του Dirac, καθώς και το κλασικό του σύγγραμμα γύρω από τις αρχές της κβαντομηχανικής, διαθέτουν ιδιαίτερη κομψότητα και μαθηματική ομορφιά. Οταν το 1974 επισκέφθηκε το Πανεπιστήμιο του Χάρβαρντ -είχε ήδη εγκατασταθεί στις Ηνωμένες Πολιτείες- συμβούλευσε τους μεταπτυχιακούς φοιτητές να ενδιαφέρονται περισσότερο για την ομορφιά των εξισώσεών τους, και λιγότερο για το νόημα που έχουν!
Υπάρχει ωστόσο μια ιδιότητα της αντιύλης που κάνει τα πράγματα ακόμα πιο ενδιαφέροντα· ή, κατά κάποιον τρόπο, πιο ριψοκίνδυνα. Είναι ότι κάθε σύγκρουση της ύλης με την αντιύλη, ή και η απλή επαφή τους, οδηγεί σε μια πραγματική εξαΰλωση. Τα σωματίδια εξαφανίζονται, ενώ απελευθερώνεται άφθονη ενέργεια υπό μορφή φωτεινής ακτινοβολίας. Η ύλη, δηλαδή, μετατρέπεται σε φως!
Μήτε, λοιπόν, στα αναρίθμητα αστέρια του ουρανού, μήτε στους πλανήτες είναι δυνατή η συνύπαρξη ύλης και αντιύλης. Το αποτέλεσμα θα ήταν τότε μια έκρηξη βίαιη και καταστροφική. Δεν μπορεί όμως να αποκλειστεί η ύπαρξη στο Σύμπαν μεγάλων ποσοτήτων αντιύλης, που είναι για πάντα χωρισμένες από την ύλη. Αυτό άλλωστε ισχυρίσθηκε ο ίδιος ο Dirac στην ομιλία του, όταν το 1933 δίκαια τιμήθηκε με το βραβείο Νόμπελ. Με άλλα λόγια, είναι πιθανή η ύπαρξη αντιαστέρων, αντιπλανητών - ίσως και αντιανθρώπων!
Πριν όμως ο αναγνώστης βεβαιώσει ότι, για το τελευταίο τουλάχιστον, δεν υπάρχουν αμφιβολίες, ας υπογραμμισθεί ότι ο εντοπισμός της αντιύλης στο Σύμπαν είναι εξαιρετικά δυσχερής. Η αντιύλη είναι μια καθ' όλα λογική και αξιοπρεπής μορφή της ύλης, κάτι σαν την κατοπτρική εικόνα της. Και τα χαρακτηριστικά της φαινόμενα, δεν θα διέφεραν καθόλου από εκείνα του κανονικού μας κόσμου. Ενα αστέρι από αντιύλη θα εξέπεμπε φως με τις ίδιες ακριβώς διαδικασίες, και θα είχε την ίδια εξέλιξη με το κανονικό αστέρι. Μήτε τα βαρυτικά φαινόμενα θα διέφεραν, και ένας αντιπλανήτης θα περιστρεφόταν γύρω από έναν υποθετικό αντιήλιο με τον ίδιο τρόπο όπως οι γνωστοί μας πλανήτες γύρω από τον ήλιο.
Εχει λοιπόν κάποια βάση η συμβουλή που δίδει ένας γνωστός φυσικός. Οτι αν η μοίρα το φέρει να συναντηθούμε με έναν εξωγήινο, ας μην του δώσομε απερίσκεπτα το χέρι. Ισως να είναι φτιαγμένος από αντιύλη. Τότε η φιλική χειραψία θα καταλήξει σε μια κατακλυσμική έκρηξη!
Σε γήινη πάντως κλίμακα, μια μυστηριώδης έκρηξη το 1908 που κατέκαψε τα γύρω δάση στη Σιβηρία, δεν αποκλείεται να οφειλόταν σε ένα θραύσμα αντιύλης που κατάφερε να φθάσει ώς τη γη. Ας σημειωθεί, μόνον, ότι ενώ η έκρηξη είχε την ισχύ μιας πυρηνικής βόμβας, το κομμάτι της αντιύλης, που ίσως την προκάλεσε, δεν θα υπερέβαινε σε μέγεθος ένα σπυρί στάρι!
Αν όμως τα σωματίδια αντιύλης έχουν ήδη αυτήν την ενδιαφέρουσα προϊστορία, γιατί τόσος θόρυβος γύρω από το πρόσφατο επιστημονικό επίτευγμα; Διότι, απλούστατα, οι ερευνητές κατάφεραν να δημιουργήσουν όχι μεμονωμένα σωματίδια αντιύλης, αλλά ολόκληρα αντιάτομα! Συγκεκριμένα, άτομα αντιυδρογόνου. Σε αντίθεση με το συμβατικό άτομο υδρογόνου, το αντιυδρογόνο διαθέτει ως πυρήνα το αντιπρωτόνιο, ενώ γύρω του περιστρέφεται ένα αντιηλεκτρόνιο -δηλαδή, ένα ποζιτρόνιο. Με ένα πολύπλοκο μάλιστα μαγνητικό σύστημα, οι επιστήμονες του CERN επέτυχαν να κρατήσουν τα αντιάτομα αυτά -έστω για ελάχιστο χρονικό διάστημα!- μακριά από άτομα της ύλης και την αμοιβαία τους εξαφάνιση.
Το επίτευγμά τους δεν σημαίνει, βέβαια, ότι κάποιες εφαρμογές της αντιύλης είναι επί θύραις. Παρόμοιες εφαρμογές, για το καλό ή το κακό, απαιτούν δεκαετίες. Η γοητεία όμως της αντιύλης έγκειται αλλού: Στο σημερινό Σύμπαν, η αντιύλη φαίνεται ότι λάμπει διά της απουσίας της. Η βαθύτερή της λοιπόν κατανόηση θα οδηγήσει σε απαντήσεις γύρω από την ίδια την γένεση και την εξέλιξη του Σύμπαντος. Αξίζει άλλωστε να υπογραμμισθεί, ότι η θεωρητική πρόβλεψη της αντιύλης στηρίχθηκε σε αρχές συμμετρίας και ομορφιάς. Οπως λοιπόν και στη ζωή, η αναζήτηση της ομορφιάς στην επιστήμη αποκαλύπτει έναν ολόκληρο κόσμο, που προσπαθεί να μας ψιθυρίσει την αλήθεια.

Δευτέρα, 7 Φεβρουαρίου 2011

Επιστήμη εναντίον προκαταλήψεων και δοξασιών

Αφορμή αυτής της ανάρτησης είναι ένα άρθρο στο Βήμα (εδώ) με τίτλο "η γη εκτός ελέγχου". 
Την παραμονή της Πρωτοχρονιάς, στις 11.00 τη νύχτα, χιλιάδες μαυροπούλια άρχισαν να... πέφτουν βροχή στις στέγες και στους δρόμους της μικρής αμερικανικής πόλης Βeebe του Αρκάνσας. Τις αμέσως επόμενες ημέρες οι ορνιθολόγοι που εξέτασαν τα πτώματα αποφάνθηκαν ότι δεν πέθαναν από δηλητηρίαση ή ασθένεια, αλλά συνεπεία της πτώσης τους. Δηλαδή, ότι τα πουλιά αυτά- που πετούν σε σμήνη- στράφηκαν όλα μαζί προς... τη Γη! Γιατί άραγε; Τι ήταν αυτό που τα αποπροσανατόλισε τόσο, και μάλιστα νυχτιάτικα, ώστε να ορμήσουν στο ναδίρ;
Ο απροσδόκητος αυτός θάνατος των πουλιών δεν ήταν ο μόνος. Τις επόμενες ημέρες χιλιάδες νεκρά πουλιά βρέθηκαν στις Πολιτείες του Τενεσί, του Κεντάκι, του Ιλινόι, της Αριζόνας, του Τέξας, της Λουιζιάνας, της Καρολίνας... αλλά και της Ν. Αμερικής, της Αγγλίας, της Σουηδίας και της Ουγγαρίας. Ωστόσο οι μαζικοί αυτοί θάνατοι ήταν απλά οι τελευταίοι σε μια αλυσίδα ανεξήγητων θανατικών σε χιλιάδες ψάρια και καβούρια ανά τον πλανήτη, από το 2009: Ινδιάνα, Λουιζιάνα, Αρκάνσας, Μέριλαντ, Φλόριδα, Αϊτή, Βραζιλία, Ουαλλία, Αγγλία, Ιταλία, Βιετνάμ και Νέα Ζηλανδία ήταν τα «πεδία μαχών» των θαλάσσιων οργανισμών με τον άγνωστο εχθρό τους. Τι να σκεφτεί κανείς, όταν οι ίδιοι οι επιστήμονες σήκωναν τα χέρια ψηλά;
 Τότε πέρασαν απ' το μυαλό μου όλες οι εικόνες, οι ταινίες καταστροφολογίας τα κηρύγματα για μετάνοια πριν την συντέλεια και σκεφτόμουν πως θα μπορούσαν ορισμένα μέσα να το παρουσιάσουν. (Έφτασε το τέλος,θεωρίες συνομωσίας, μέχρι και  εξωγήινοι,  μπορεί να εμπλέκονταν ..κλπ) Γρήγορα έτρεξα στην επόμενη πρόταση για να δω αν υπάρχει επιστημονική εξήγηση.
Και ναι, συνεχίζει ο αρθρογράφος Τάσος Καφαντάρης," Ο μόνος κοινός τόπος των θανατικών που θα αιτιολογούσε τον αποπροσανατολισμό θα μπορούσε να ήταν μια σειρά σημαντικών και αιφνίδιων διαταραχών των γραμμών του «μαγνητικού χάρτη της Γης»".
Το άρθρο συνεχίζει και παρουσιάζει πολύ ενδιαφέροντα στοιχεία  για το πως επηρεάζεται η περιστροφή της γης από διάφορα ισχυρά φυσικά φαινόμενα. Σημειώνει πως "τον Ιανουάριο του 2005 η ΝΑSΑ ανακοίνωσε ότι το τσουνάμι της Σουμάτρας μετατόπισε τον Βόρειο Πόλο κατά περίπου 2,5 εκατοστά, στρογγύλεψε ακόμη περισσότερο τη Γη και - ως συνέπεια- ο πλανήτης μας περιστρέφεται με μεγαλύτερη ταχύτητα και η διάρκεια της ημέρας μειώθηκε κατά 2,68 μικροδευτερόλεπτα. Και αυτά ήταν μόνο η αρχή των αντίστοιχων συμβάντων που επακολούθησαν: Ο σεισμός 7,8 ρίχτερ που συγκλόνισε τη Νέα Ζηλανδία στις 16 Ιουλίου 2009 τη μετατόπισε κατά 25 εκατοστά εγγύτερα προς την Αυστραλία. Και όπως δήλωσε στις 3 Φεβρουαρίου 2010 ο Richard Gross της ΝΑSΑ, o σεισμός 8,8 ρίχτερ της Χιλής μετατόπισε τον άξονα περιστροφής της Γης κατά ακόμη 8 εκατοστά και μίκρυνε την ημέρα της κατά άλλα 1,26 μικροδευτερόλεπτα!"
Ο Βόρειος Μαγνητικός Πόλος γνωρίζουμε ότι μετατοπίζεται, με ταχύτητα περίπου 25 μίλια ανά έτος. Τώρα όμως, κατά το Νational Geographic, τρέχει με... 40 μίλια τον χρόνο! 
Ο ρόλος της επιστήμης είναι να προσφέρει τη γνώση στον άνθρωπο ώστε να κατανοεί τη λειτουργία του κόσμου και να μη γίνεται αντικείμενο εκμετάλλευσης μέσω διαφόρων δοξασιών και προκαταλήψεων. Ο ρόλος της επιστήμης είναι να φωτίζει τα σκοτεινά σημεία της ανθρώπινης σκέψης. 
 Απ' την αρχαιότητα συνεχίζεται η μάχη της επιστήμης και της προκατάληψης.

Στο θεατρικό έργο ‘Νεφέλαι’ του κωμωδιογράφου Αριστοφάνη (περίπου 448-385 π.Χ.) ο πρωταγωνιστής του έργου Στρεψιάδης, Αθηναίος πολίτης, γίνεται μαθητής του Σωκράτη. Ο ακόλουθος διάλογος μεταξύ των δύο, αποκαλύπτει ότι οι Αθηναίοι δυσκολεύονταν να αποδεχτούν τις αρχές της φυσικής ως αιτίες των φαινομένων, και ήταν έτοιμοι να μεταπλάσσουν αυτές τις αρχές, σε νέου τύπου θεότητες:
Σωκ: Ποιος Δίας; Μη χωρατεύεις. Δεν υπάρχει κανένας Δίας.
Στρεψ: Μα τι λες; Τότε ποιος βρέχει; Αυτό πρώτα απ’ όλα να μου εξηγήσεις.
Σωκ: Στα σίγουρα. Θα στο διδάξω με ακαταμάχητα στοιχεία. Έλα τώρα, τον έχεις δει ποτέ κάπου να βρέχει χωρίς Σύννεφα; Κι όμως θα έπρεπε να βρέχει με ξαστεριά, κι αυτά να λείπουν.
Στρεψ: Μα τον Απόλλωνα, στ’ αλήθεια ορθά το αποδεικνύεις με αυτή σου την επιχειρηματολογία. Κι όμως, πριν απ’ αυτό, πραγματικά νόμιζα πως ο Δίας προκαλεί τη βροχή. Αλλά πες μου ποιος είναι που προκαλεί τους κεραυνούς; Αυτό με κάνει να τρέμω.
Σωκ: Αυτά, καθώς κυλούν, κάνουν τους κεραυνούς.
Στρεψ: Με ποιο τρόπο; παράτολμε άνθρωπε!
Σωκ: Όταν γεμίσουν με πολύ νερό, και ωθούνται και παρασύρονται πιο πέρα, καθώς απαραιτήτως ορμούν προς τα κάτω όταν γεμίσουν με βροχή, τότε πέφτουν βαριά το ένα πάνω στ’ άλλο και σκάνε και κτυπάνε.
Στρεψ: Ποιος είναι που τα ωθεί και τα παρασύρει πιο πέρα; Δεν είν’ ο Δίας;
Σωκ: Καθόλου, αλλά ο αιθερικός Στρόβιλος.
Στρεψ: Ο Στρόβιλος; Είχε διαφύγει της προσοχής μου ότι δεν υπάρχει ο Δίας, και ότι βασιλεύει τώρα ο Στρόβιλος στη θέση του. Αλλά ακόμη δεν μου έχεις διδάξει τίποτε σχετικά με τη βροντή και τον κεραυνό.
Σωκ: Μα δεν με άκουσες που είπα ότι τα Σύννεφα, όταν γεμίσουν υγρασία, προσκρούουν το ένα στο άλλο και βροντούν λόγω της πυκνότητάς τους;  
(Νεφέλαι, 356, από μετάφραση του W.J. Hickie).

Κλείνω με δυο λόγια και μερικά βίντεο με μεγάλους επιστήμονες που μιλούν για την επιστήμη και την προκατάληψη.

Μια προκατάληψη είναι πιο δύσκολο να διασπαστεί από ένα άτομο.
Albert Einstein
Η επιστήμη αντικαθιστά την ιδιωτική προκατάληψη με επιβεβαιωμένες σίγουρες αποδείξεις.
R.Dawkins
Δίδαξε έναν άνθρωπο να σκέφτεται λογικά και θα σκέφτεται όλη του τη ζωή.
Plait

Πατήστε το cc και επιλέξτε ελληνικά για να δείτε και ελληνικούς υπότιτλους.