Δευτέρα 18 Φεβρουαρίου 2013

Η ΔΙΑΣΤΟΛΗ ΤΟΥ ΣΥΜΠΑΝΤΟΣ

  Παρατηρώντας κανείς τον ουρανό ένα ήρεμο βράδυ χωρίς συννεφιά θαυμάζει χιλιάδες αστέρια να παιχνιδίζουν με το φως τους καθώς αυτό σκεδάζεται στην γήινη ατμόσφαιρα.Ένα ''λογικό'' για τα όρια των ανθρώπινων αισθήσεων συμπέρασμα που θα έβγαζε κάποιος είναι ότι το Σύμπαν είναι άπειρο και αιώνιο γιατί έτσι το έφτιαξε ο ''δημιουργός'' του.Είναι όμως έτσι τα πράγματα;

  Σήμερα ξέρουμε ότι το Σύμπαν είναι ομογενές και ισότροπο δηλαδή είναι γεμάτο από γαλαξίες ομογενώς(δηλαδή με την ίδια πάνω κάτω πυκνότητα) και ισοτροπικά(δηλαδή προς όλες τις κατευθύνσεις) κατανεμημένους στο χώρο.Μπορεί ένα ομογενές και ισοτροπικό Σύμπαν να έιναι άπειρο, στατικό και αιώνιο;Την απάντηση τη λαμβάνουμε κάθε βράδυ της ζωής μας καθώς αν το Σύμπαν είχε αυτά τα τρία χαρακτηριστικά το φως που θα μας έλουζε από τα άπειρα αστέρια θα ήταν αποπνικτικό και θα έκανε τη νύχτα μέρα αλλά και τη θερμοκρασία στη Γη να ξεπερνάει τη θερμοκρασία στην επιφάνεια του Ήλιου!Αυτό αποδεικνύεται και μαθηματικά αφού η ολική ενέργεια ανά μονάδα χρόνου και επιφάνειας που θα δεχόμασταν από όλους τους αστέρες θα ήταν άπειρη!

Έπειτα ο Hubble έκανε σκοπό της ζωής του να μελετήσει τις κινήσεις των γαλαξιών παρατηρώντας κάτι καταπληκτικό!Στην αρχή βρέθηκε ότι ο γειτονικός μας γαλαξίας της Ανδρομέδας μας πλησιάζει με 300km/sec.Όταν όμως άρχισε να μελετά μακρινότερους γαλαξίες διαπίστωσε ότι όλοι απομακρύνονται απ'εμάς και μάλιστα τόσο πιο γρήγορα όσο πιο απομακρυσμένοι είναι!Μετά απ'αυτό ήρθε και ο νόμος του Hubble:  v = H d   Όπου v είναι η ταχύτητα απομάκρυνσης ενός γαλαξία, d η απόστασή του και H μια ''σταθερά'' αναλογίας η περίφημη σταθερά του Hubble η οποία για την ακρίβεια δεν είναι και τόσο σταθερή καθώς αλλάζει με τη πάροδο του χρόνου.
Επομένως το συμπέρασμα που προκύπτει είναι ότι σε οποιαδήποτε διεύθυνση και αν κοιτάξουμε θα δούμε γαλαξίες να απομακρύνονται από εμάς και όσο πιο απομακρυσμένοι τόσο πιο γρήγορα!Εύλογα θα αναρωτηθεί κανείς αν αυτό μας τοποθετεί στο κέντρο του Σύμπαντος κατέχοντας μια ξεχωριστή θέση από τους δισεκατομμύρια γαλαξίες εκεί έξω!Η απάντηση είναι πάλι αρνητική και η αλήθεια είναι ότι από όποιον γαλαξία και αν κοιτάξει κανείς θα ισχύει ο νόμος του Hubble και θα βλέπει γαλαξίες να απομακρύνονται.Έτσι προς απογοήτευση πολλών που έχουν μεγάλη ιδέα για τον εαυτό τους δεν υπάρχει κέντρο του Σύμπαντος!

 Η αλήθεια είναι ότι οι γαλαξίες δεν κινούνται μέσα στο Σύμπαν αλλά το ίδιο το Σύμπαν,ο χώρος διαστέλλεται απομακρύνοντας τους γαλαξίες μεταξύ τους(εκτός από αυτούς που είναι αρκετά κοντά οπότε έλκονται εξαιτίας των μεταξύ τους βαρυτικών δυνάμεων).Μια αρκετά καλή περιγραφή του διαστελλόμενου Σύμπαντος δίνεται αν υποθέσουμε ότι το Σύμπαν είναι η επιφάνεια ενός μπαλονιού που φουσκώνει και εμείς οι παρατηρητές που βρίσκονται πάνω στην επιφάνεια με μια βούλα από μαρκαδόρο χωρίς να έχουμε συναίσθηση της τρίτης διάστασης(του ύψους).Πάνω στο μπαλόνι υπάρχουν και άλλες βούλες που αναπαριστούν άλλους γαλαξίες.Φουσκώνοντας το μπαλόνι παρατηρούμε τις άλλες βούλες να απομακρύνονται από εμάς και ο χώρος μεγαλώνει.Επίσης το Σύμπαν σε αυτό το μοντέλο είναι πεπερασμένο και έχει διαθέσιμο χώρο 4πR^2 αλλά δεν έχει άκρα άρα κάθε γαλαξίας θεωρεί τον εαυτό του ως κέντρο του Σύμπαντος(ο χώρος μέσα και έξω από την επιφάνεια του μπαλονιού θεωρούμε ότι δεν υπάρχει).Μια σύγχρονη θεωρία για το σχήμα του Σύμπαντος μοιάζει με τη περιγραφή που κάναμε με το μπαλόνι οπότε υπάρχει η πιθανότητα κάποιο απ'τα πολλά φώτα που βλέπουμε ψηλά το βράδυ στον ουρανό να είναι το φως του δικού μας γαλαξίας από το παρελθόν που λόγο της καμπυλότητας του Σύμπαντος επιστρέφει πίσω.

 Το 2011 απονεμήθηκε το Νόμπελ Φυσικής στους τρεις επιστήμονες(Σολ Περλμάτερ,Άνταμ Ρις,Μπράιαν Σμιντ) που απέδειξαν πως το Σύμπαν όχι μόνο διαστέλλεται αλλά διαστέλλεται με επιταχυνόμενο ρυθμό όλο και ταχύτερα.Είναι όμως λογική η επιταχυνόμενη διαστολή του Σύμπαντος;
Αν η μοναδική παράμετρος είναι η βαρυτική έλξη των γαλαξιών τότε η διαστολή θα έπρεπε να επιβραδύνεται.Έτσι εισάγουμε μια έννοια αντιβαρύτητας που κάνει τους γαλαξίες να απωθούνται και είναι γνωστή ως Σκοτεινή Ενέργεια.

 Ο Άλμπερτ Αϊνστάιν πίστευε σε ένα στατικό Σύμπαν και όταν διατύπωσε Γενική Θεωρία της Σχετικότητας το 1915 ίσως να του ήρθε ο κόσμος ανάποδα, γιατί προέβλεπε ένα μη στατικό Σύμπαν αλλά ένα Σύμπαν που είτε θα διαστελλόταν είτε θα συρρικνωνόταν.Έτσι αρνούμενος να πιστέψει αυτό που βλέπανε τα μάτια του εισήγαγε στις εξισώσεις την κοσμολογική σταθερά Λ που αντιπροσώπευε την ενέργεια του κενού που δεν άφηνε το Σύμπαν να συρρικνωθεί.Μετά τις πρώτες παρατηρήσεις του Hubble για  το διαστελλόμενο Σύμπαν ο Αϊνστάιν θεώρησε τη κοσμολογική σταθερά Λ ως τη μεγαλύτερη γκάφα του.Πολύ αργότερα όμως με την ανακάλυψη της επιταχυνόμενης διαστολής η σταθερά αυτή κρινόταν απαραίτητη και παίζει το ρόλο της Σκοτεινής Ενέργειας.Η σκοτεινή ενέργεια αποτελεί το βασικό συστατικό του Σύμπαντος και μαζί με τη Σκοτεινή Ύλη κατέχουν το 96%(71% Σκοτεινή Ενέργεια,25%Σκοτεινή Ύλη) ενώ η Φωτεινή Ύλη δηλαδή η ύλη που εμείς αντιλαμβανόμαστε είναι μόλις το 4%!Ίσως αυτή να είναι μια ένδειξη για το πόσα λίγα ξέρουμε ή αν το πάρουμε με πιο θετική σκέψη το πόσα έχουμε να μάθουμε στο μέλλον.

Σάββατο 16 Φεβρουαρίου 2013

Τι θα συμβεί όταν το ανθρώπινο σώμα εκτεθεί στο κενο;


Τι είναι κενό;
Κενό είναι ένας χώρος χωρίς παρουσία ύλης.Το πιο κοντινό σε αυτή τη κατάσταση είναι ο χώρος του διαστήματος αλλά και εκεί υπάρχουν πάντα κάποια άτομα υδρογόνου ανά κυβικό μέτρο!Πραγματικό κενό στη φύση δε μπορεί να υπάρξει και αυτό απαγορεύεται και από την αρχή της απροσδιοριστίας στην Κβαντομηχανική.Εδώ στη Γη θεωρούμε κενό το χώρο που η πίεση του είναι μικρότερη από την ατμοσφαιρική.
Τι είναι η ατμοσφαιρική πίεση;
Όταν καταδυόμαστε στη θάλασσα σε ένα βάθος αρχίζουν τα αυτιά μας να πονάνε.Αυτό γίνεται επειδή η πίεση του νερού αυξάνεται όσο αυξάνεται και το βάθος.Η πίεση του νερού οφείλεται στο βάρος του.Έτσι ακριβώς και η πίεση του αέρα οφείλεται στο βάρος του αέρα της ατμόσφαιρας και ονομάζεται ατμοσφαιρική πίεση.Έχουμε προσαρμοστεί τόσο τέλεια στον ''αόρατο'' αέρα,που συχνά ξεχνάμε ότι έχει βάρος(το ίδιο πιθανότατα έχουν πάθει και τα ψάρια με το νερό της θάλασσας).Ο λόγος που δε νιώθουμε αυτό το βάρος να μας συνθλίβει είναι ότι η πίεση στο εσωτερικό του σώματός μας ισούται με την πίεση του αέρα που μας περιβάλλει.Έτσι δεν υπάρχει καμία ολική δύναμη για να αισθανθούμε.
Που είναι μεγαλύτερη η ατμοσφαιρική πίεση;
Ζούμε στον πυθμένα ενός ωκεανού από αέρα!Περίπου το 50% της ατμόσφαιρας βρίσκεται κάτω από το υψόμετρο των 5,6km ,το 75% κάτω από τα 11km,το 90% κάτω από τα 18km και το 99% κάτω από τα 30km!Ωστόσο δεν υπάρχει νόημα να μιλάμε για ακριβές ύψος της ατμόσφαιρας γιατί όσο ανεβαίνουμε τόσο ο αέρας γίνεται και πιο αραιός για να καταλήξει στο κενό του διαπλανητικού χώρου.Επομένως η μέγιστη ατμοσφαιρική πίεση είναι στην επιφάνεια της θάλασσας και ισούται με 1atm.Αντίθετα στο διαπλανητικό χώρο(διάστημα) η πίεση είναι πάρα πολύ μικρή.
Πως γίνεται αισθητή η διαφορά πίεσης;
Όταν σε ένα κουτάκι χυμού ρουφάμε τον αέρα με το καλαμάκι τότε το κουτάκι το βλέπουμε και μαζεύεται σαν να έχει τη τάση να συνθλιβεί.Αυτό συμβαίνει επειδή όταν ρουφάμε τον αέρα από το εσωτερικό του κουτιού μειώνουμε την πίεση που υπήρχε εξαιτίας του αέρα μέσα στο κουτί και η εξωτερική ατμοσφαιρική πίεση που είναι τώρα μεγαλύτερη συνθλίβει το κουτί πιέζοντας τα εξωτερικά του τοιχώματα.
Πολλές φορές ένας ισχυρός ανεμοστρόβιλος μειώνει την εξωτερική ατμοσφαιρική πίεση που επικρατεί και επειδή η πίεση του αέρα στο εσωτερικό ενός σπιτιού θα είναι μεγαλύτερη αυτό μπορεί να κάνει τα τζάμια να εκραγούν(σπάσουν προς τα έξω)!
Έτσι γεννάται το ερώτημα όταν ο άνθρωπος ή μέρος του ανθρώπινου σώματος εκτεθεί στο κενό χωρίς προστατευτικές στολές τι θα συμβεί;
Άραγε θα έκανε αυτό έναν άνθρωπο να εκραγεί προς τα έξω ή να παγώσει στιγμιαία όπως μας έχουν δείξει μερικές ταινίες;
H απάντηση είναι όχι.Αν δε προσπαθήσουμε να κρατήσουμε την αναπνοή μας η έκθεση στο κενό για περίπου δεκαπέντε δευτερόλεπτα δε θα προκαλέσει κάποια μόνιμη ζημιά.Το να κρατήσουμε την αναπνοή μας θα είναι κακό γιατί στο κενό τα πνευμόνια μας μαζεύουν αέριο από τη κυκλοφορία του αίματος και διαστέλλονται με τη μείωση της πιέσεως και πολύ πιθανόν να σπάσουν κάποια στιγμή.Κάπως έτσι και αυτοί που κάνουν καταδύσεις πρέπει να αποπνέουν ανεβαίνοντας στην επιφάνεια για να μη ρισκάρουν να πάθουν κάποια ζημιά στα πνευμόνια.
   H θερμοκρασία δεν θα αποτελέσει ένα άμεσο πρόβλημα γιατί το κενό είναι ο τέλειος μονωτής αλλά η απευθείας έκθεση στο διάστημα στο φως του Ήλιου θα έδινε ένα πολύ γερό έγκαυμα.Τα σάλια και τα δάκρυα στα μάτια μας θα εξατμίζονταν πολύ γρήγορα και θα είχαμε πρόβλημα με το τύμπανο του αυτιού μας.
 Έπειτα από 15 περίπου δευτερόλεπτα αίμα με μειωμένη περιεκτικότητα οξυγόνου φτάνει στον εγκέφαλο και οδηγεί στη λιποθυμία.
  Η εξαιρετικά μικρή πίεση που επικρατεί στο κενό έχει ως αποτέλεσμα να μειώσει πάρα πολύ το σημείο βρασμού και αυτό θα γίνει αντιληπτό όταν τα υγρά του σώματος θα αρχίσουν να βράζουν σε πολύ μικρό χρονικό διάστημα!
  Κανείς δε μπορεί να πει με ακρίβεια πόσο μπορεί να αντέξει ο άνθρωπος στο κενό.
Το 1965 συνέβη στον Jim Leblanc όταν δούλευε στο διαστημικό κέντρο της ΝΑSA.Δεκατέσσερα δευτερόλεπτα μετά την έκθεσή  στο κενό έχασε τις αισθήσεις του και όταν κατάφεραν να επανασυμπιέσουν τη στολή  και συνήλθε περιέγραψε πως θυμόταν τα σάλια στο στόμα του να βράζουν και τον αέρα  να φεύγει από τη στολή του.
http://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=KO8L9tKR4CY



Κυριακή 10 Φεβρουαρίου 2013

ΚΕΡΑΥΝΟΣ....ΑΣΤΡΑΨΕ ΚΑΙ ΒΡΟΝΤΗΞΕ

    Το μετεωρολογικό-φυσικό φαινόμενο κατά το οποίο έχουμε ηλεκτρική εκκένωση στην ατμόσφαιρα και συνοδεύεται συνήθως από ένα τεράστιο και εντυπωσιακό ηλεκτρικό σπινθήρα ονομάζεται κεραυνός.
ΠΩΣ ΔΗΜΙΟΥΡΓΕΙΤΑΙ
    Ένα σύννεφο ηλεκτρίζεται εξαιτίας των ρευμάτων μεταφοράς που δημιουργούνται μέσα σε αυτό λόγω της διαφοράς θερμοκρασίας.Κατά τη μετακίνηση μαζών αέρα πραγματοποιείται τριβή μεταξύ σταγονιδίων νερού.Έχουμε δηλαδή ηλέκτριση με τριβή.
    Όταν ένα φορτισμένο σύννεφο πλησιάσει στο έδαφος τότε το έδαφος ηλεκτρίζεται με επαγωγή(όπως ένα φορτισμένο μπαλόνι ηλεκτρίζει με επαγωγή τον τοίχο όταν το πλησιάσουμε κοντά του).Αν στο έδαφος υπάρχουν ψηλά κτίρια ή δέντρα τότε μεταξύ του φορτισμένου σύννεφου και αυτών δημιουργείται ένας ισχυρός ηλεκτρικός σπινθήρας που τον ονομάζουμε κεραυνό.
Επίσης κεραυνό έχουμε και μεταξύ δυο ηλεκτρισμένων σύννεφων όταν αυτά βρίσκονται σε κοντινή σχετικά απόσταση μεταξύ τους.
    Όταν η ατμόσφαιρα είναι ξηρή(συνήθως όταν φυσάει πολύ) τότε προβάλει μεγάλη αντίσταση στη μεταφορά ηλεκτρικού φορτίου, δηλαδή συμπεριφέρεται σαν μονωτής.
   Όταν η υπάρχει υγρασία στην ατμόσφαιρα τα φορτία μπορούν να μετακινούνται πολύ πιο εύκολα και τότε η ατμόσφαιρα συμπεριφέρεται σαν αγωγός.
Η ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑ ΤΟΥ ΚΕΡΑΥΝΟΥ ΕΙΝΑΙ ΜΕΓΑΛΥΤΕΡΗ ΑΠΟ ΤΗΝ ΕΠΙΦΑΝΕΙΑ ΤΟΥ ΗΛΙΟΥ!!!
   Το άστρο μας ο Ήλιος έχει θερμοκρασία επιφάνειας περίπου 6.000Κ.Οι θερμοκρασίες που μπορεί να φτάσει ένας κεραυνός είναι μέχρι και 30.000Κ!
ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΑΠΟ ΤΟΥΣ ΚΕΡΑΥΝΟΥΣ;;;
   Με τόσο μεγάλες θερμοκρασίες είναι λογικό η ισχύς(ενέργεια/χρόνο) ενός κεραυνού να είναι πολύ μεγάλη!Πράγματι ένας κεραυνός απελευθερώνει ενέργεια της τάξεως των 10 δις Joule σε χρόνο λιγότερο από ένα χιλιοστό του δευτερολέπτου!Είναι λογικό να σκεφτεί κάποιος ότι θα μπορούσαμε να εκμεταλλευτούμε την ενέργεια των κεραυνών για δική μας χρήση.Ίσως αν κάποιος έβρισκε ένα τέτοιο μηχανισμό να γινόταν πλούσιος αφού υπάρχουν πολλές δυσκολίες για να φτιαχτεί ένας αρκετά αποδοτικός τέτοιος μηχανισμός.Μερικές απ'αυτές είναι:

-Θα έπρεπε να τοποθετηθεί σε μέρος που οι κεραυνοί να είναι αρκετά συχνό φαινόμενο.Αλλά και πάλι θα πρέπει αυτός ο μηχανισμός να είναι εξαιρετικά μεγάλος έτσι ώστε να πέφτουν πάνω του αρκετοί κεραυνοί.Όσο μεγαλύτερος τόσο μεγαλύτερο το κόστος κατασκευής και υπάρχει πάντα η πιθανότητα να περάσουν χρόνια χωρίς να χτυπήσει κεραυνός η να χτυπήσουν λίγοι.

-Ο κεραυνός δίνει χιλιάδες ή και εκατομμύρια Volts σε μερικά χιλιοστά του δευτερολέπτου και μετά εξαφανίζεται.Το πρόβλημα είναι ότι η ενέργεια εναποτίθεται σε πολύ μικρό χρονικό διάστημα και αυτό μπορεί να προκαλέσει κάποια ζημιά στο μηχανισμό.

-Το μεγαλύτερο ποσοστό της ενέργειας(περίπου 75%) χάνεται για τη θέρμανση του αέρα προκαλώντας την εντυπωσιακή λάμψη.Το διαθέσιμο ποσό ενέργειας που φτάνει στο έδαφος είναι το απαιτούμενο ποσό που χρειάζεται ώστε να μεταφερθούν τα ηλεκτρόνια.Το ποσό που πιθανότατα θα μπορούσαμε να εκμεταλλευτούμε να ήταν γύρω στα 10-20 εκατομμύρια Joules.Ποσό μικρότερο και απ'την ημερήσια κατανάλωση ενός σπιτιού.

Οι επιστήμονες πάντως το έχουν προσπαθήσει. Ένας τρόπος είναι να συνδέσουμε ένα μετασχηματιστή σε ένα αλεξικέραυνο. Όταν πέφτει ο κεραυνός, παράγεται ισχυρό ρεύμα που μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη διάσπαση του θαλασσινού νερού σε οξυγόνο και υδρογόνο, που μπορούν στη συνέχεια να αποθηκευθούν ως καύσιμα. Το ζητούμενο όμως είναι να κατασκευαστεί ένας ηλεκτρικός εξοπλισμός που δεν θα υπόκειται σε βλάβες από τις πτώσεις κεραυνών


RIDE THE LIGHTNING!!!










Κυριακή 3 Φεβρουαρίου 2013

KβΑνΤικΗ ΦυσΙκή (part I-AΡΧΗ ΤΗΣ ΑΒΕΒΑΙΟΤΗΤΑΣ)

Τι είναι  η Κβαντική Φυσική(κβαντομηχανική);
   Είναι η θεωρία που περιγράφει τον τρόπο με τον οποίο αλληλεπιδρούν τα μόρια,τα άτομα και τα υποατομικά σωματίδια.Στο κβαντικό βασίλειο τα πράγματα είναι πολύ παράξενα και δεν μοιάζουν να συμπεριφέρονται όπως τα μακροσκοπικά αντικείμενα.Για ένα υποατομικό σωματίδιο υπάρχει η πιθανότητα να βρίσκεται σε δυο ή και σε πολύ περισσότερα μέρη ταυτόχρονα σε αντίθεση με μια μπάλα μπιλιάρδου.Επίσης ταξιδεύει μέσω πιθανών διαδρομών και δεν ακολουθεί μια συγκεκριμένη διαδρομή όπως εμείς με το αμάξι μας.

   Σύμφωνα με τη θεωρία τα σωματίδια συμπεριφέρονται συχνά ως κύματα και περιγράφονται από κυματοσυναρτήσεις που προβλέπουν τις ιδιότητες,όπως η θέση και η ταχύτητα που είναι πιθανό να έχουν.Επίσης θεωρείται θεμελιώδης θεωρία αφού όταν πηγαίνουμε στον μακρόκοσμο οι νόμοι της κβαντομηχανικής συγκλίνουν με αυτούς της κλασσικής μηχανικής.Άρα οι νόμοι του Νεύτωνα για παράδειγμα δεν είναι τίποτα άλλο παρά μια υποπερίπτωση της κβαντικής θεωρίας σε μακροσκοπική κλίμακα.Στον κόσμο των πολύ μικρών δεν ισχύει η κλασσική μηχανική.

Τι είναι η αρχή της αβεβαιότητας;
  Η αρχή της αβεβαιότητας ή αλλιώς αρχή της απροσδιοριστίας διατυπώθηκε από τον Γερμανό φυσικό Werner Heisenberg και είναι μια συνέπεια της κβαντικής φυσικής.Η αρχή αυτή υποστηρίζει ότι υπάρχει ένα όριο στο πόσο ακριβείς μετρήσεις μπορούμε να προβλέψουμε για τη θέση και την ορμή ενός σωματιδίου,για παράδειγμα ενός ηλεκτρονίου γύρω από ένα άτομο.Έτσι λοιπόν όσο περισσότερες πληροφορίες αποκτούμε για τη θέση ενός σωματιδίου άλλες τόσες χάνουμε για την ορμή του.Η ιδιότητα αυτή δε σχετίζεται με τις δυνατότητες των οργάνων μέτρησης,με τα πειραματικά σφάλματα και δεν είναι μια αδυναμία του ανθρώπου,αλλά αντιπροσωπεύει μια θεμελιώδη αρχή της φύσης.


Μια άλλη συνέπεια της αρχής είναι ότι όσο πιο εγκλωβισμένο σε μια πεπερασμένη περιοχή είναι ένα κβαντικό σωματίδιο τόσο πιο ενεργητικό γίνεται(αυξάνεται η ενέργειά του).Έτσι λοιπόν μπορεί να εξηγηθεί και το μέγεθος των πυρηνικών ενεργειών.Τα πυρηνικά σωματίδια είναι εγκλωβισμένα σε μια περιοχή εκατό χιλιάδες φορές μικρότερη από το άτομο(πυρήνας) και αυτό τα κάνει να είναι πολύ πιο ενεργητικά από τα ηλεκτρόνια που είναι περιορισμένα σε μεγαλύτερο χώρο.Δηλαδή ο πυρήνας είναι γίγαντας ενέργειας επειδή είναι νάνος μεγέθους.

Ισχύει και για τα μακροσκοπικά αντικείμενα η αρχή της αβεβαιότητας;
Από τη στιγμή που αποτελεί θεμελιώδη νόμο της φύσης ισχύει τόσο για τα μικροσκοπικά όσο για τα μακροσκοπικά αντικείμενα!Ας δούμε τώρα τι αποτελέσματα θα μας δώσει η εφαρμογή της αρχής της απροσδιοριστίας σε ένα μακροσκοπικό αντικείμενο.Ας πάρουμε ένα μόριο σκόνης που ζυγίζει 1 γραμμάριο και έχει μέγεθος της τάξης των  10^-4 cm=0,0001cm τότε η εξίσωση θα μας δώσει ότι η αβεβαιότητα της ταχύτητας Δu θα είναι ίση με 10^-23cm/s=0,00000000000000000000001 cm/s!Δηλαδή είναι τόσο μικρή η αβεβαιότητα που μπορούμε να εφαρμόσουμε τους νόμους της κλασσικής μηχανικής για να την υπολογίσουμε.
Επομένως η αβεβαιότητα για μακροσκοπικά αντικείμενα είναι τόσο μικρή που είναι αδύνατο να γίνει παρατηρήσιμη.Έτσι η ταυτόχρονη μέτρηση της θέσης και της ταχύτητας ενός δρομέα είναι κάτι πολύ εύκολο.

  

Τρίτη 15 Ιανουαρίου 2013

ΓΑΛΑΞΙΑΣ ΣΟΜΠΡΕΡΟ


Ο Γαλαξίας Σομπρέρο ή M104 ή NGC4594 είναι ένας από τους ομορφότερους γαλαξίες που έχει φωτογραφήσει ο άνθρωπος.Πρόκειται για ένα σπειροειδή γαλαξία με εξαιρετικά λαμπρό πυρήνα και με μια εντυπωσιακά πυκνή εξωτερική λωρίδα σκόνης,χαρακτηριστικά που τον κάνουν να μοιάζει με μεξικάνικο καπέλο και του χάρισαν το παρατσούκλι του.
  Στον πυρήνα υπάρχει μια μεγάλης μάζας μαύρη τρύπα με μάζα γύρω στα ένα δις φορές τη μάζα του Ήλιου μας,μια από τις μεγαλύτερες μαύρες τρύπες στους γειτονικούς μας γαλαξίες.
Η πυκνή λωρίδα σκόνης είναι κρύο ατομικό αέριο υδρογόνο και μοριακό αέριο αποτελώντας μέρος δημιουργίας νέων άστρων.
 Ο γαλαξίας έχει διάμετρο περίπου 50.000 έτη φωτός και απέχει από μας 27-29 εκατομμύρια έτη φωτός.Δηλαδή το φως του γαλαξία για να διασχίσει απόσταση από το κέντρο του μέχρι την άκρη χρειάζεται 25.000 χρόνια και φυσικά όταν εμείς παρατηρούμε το γαλαξία με τηλεσκόπια ή κοιτώντας τη φωτογραφία αυτή είναι σαν να κοιτάμε 50 εκατομμύρια χρόνια πίσω!
Ταξίδι στο χρόνο με μια ματιά λοιπόν...
Για αυτό το λόγο και οι αστρονόμοι-αστροφυσικοί αποκαλούνται και αρχαιολόγοι του Σύμπαντος.

Σάββατο 8 Δεκεμβρίου 2012

QUIZ Το είπε στα αλήθεια αυτό ο Αϊνστάιν ή όχι;

Προσπαθήστε να καταλάβετε ποια από τα παρακάτω λόγια είναι ειπωμένα απ'τον Αϊνστάιν και ποια όχι.Οι απαντήσεις στο τέλος.

1)O Αϊνστάιν εξευτέλισε έναν άθεο καθηγητή όταν ήταν φοιτητής.

2''Το μόνο πράγμα πιο επικίνδυνο από την άγνοια είναι η αλαζονεία''

3)''To κακό είναι η απουσία του θεού''

4)''Η φαντασία είναι πιο σημαντική απ'τη γνώση''

5)''Η αναζήτηση της αλήθειας είναι πιο πολύτιμη απ'τη κατοχή της''

6)''Η ζωή είναι σαν να κάνεις ποδήλατο.Για να κρατήσεις την ισορροπία σου πρέπει συνέχεια να προχωράς μπροστά.''

7)''Η λίγη γνώση είναι κακό πράμα.Το ίδιο και η πολύ.''

8)''Ποτέ δε σκέφτηκα το μέλλον.Έρχεται αρκετά σύντομα.''

9)''Μην ανησυχείτε για τις δυσκολίες σας στα μαθηματικά.Σας βεβαιώνω ότι οι δικές μου είναι μεγαλύτερες.''

10)''Αν τα γεγονότα δε ταιριάζουν με τη θεωρία τότε άλλαξε τα γεγονότα.''

11)Μόνο δυο πράγματα είναι άπειρα.Το σύμπαν και η ανθρώπινη βλακεία.Και για το πρώτο δεν είμαι σίγουρος.''

12)''Τα μεγάλα πνεύματα αντιμετώπιζαν πάντα βίαιη αντίσταση από μέτρια μυαλά.''

13)''Ο ορισμός της τρέλας είναι να κάνεις το ίδιο πράγμα ξανά και ξανά περιμένοντας διαφορετικά αποτελέσματα.''

14)''Αν όλες οι μέλισσες εξαφανίζονταν τότε και η ίδια η ανθρωπότητα θα εξαφανιζόταν μέσα σε τέσσερα χρόνια.''






Αυτά που έχει πει όντως ο Αϊνστάιν είναι:4,6,8,9,12,
Όλα τα υπόλοιπα είναι βγαλμένα από τη φαντασία μερικών, πολλές φορές μάλιστα για να εκμεταλλευτούν τη φήμη του Αϊνστάιν ως επιχείρημα τεκμηρίωσης των απόψεών τους.
Και ναι αυτή η ιστορία με τον φοιτητή Αϊνστάιν που κάνει το ''συγκινητικό'' αυτό διάλογο με τον άθεο καθηγητή είναι ψέμα.
Το ίδιο και η  έκφραση για το σύμπαν και την ανθρώπινη βλακεία που συναντάμε συχνά πυκνά.
Άραγε η φωτογραφία του Αϊνστάιν με τη κιθάρα είναι πραγματική ή όχι;

Σάββατο 1 Δεκεμβρίου 2012

ΟΤΑΝ ''ΚΛΕΙΝΟΥΜΕ'' ΤΑ ΦΩΤΑ ΠΟΥ ΠΑΕΙ ΤΟ ΦΩΣ;;;;

    H απάντηση είναι προφανής.Πάει στο ψυγείο!Πέρα από τη πλάκα όμως ας δούμε όντως που μας κρύβεται το φως.Είναι αργά το βράδυ και μετά από μια κουραστική ημέρα επιτέλους το κρεβάτι μας θυμίζει κάτι παραδεισένιο,κάτι φανταστικό!
Πριν ξαπλώσουμε όμως και δούμε όνειρα γλυκά πρέπει να κλείσουμε το φως.Όταν λοιπόν πατάμε το διακόπτη το φως που γέμιζε το δωμάτιο αστραπιαία εξαφανίζεται σαν να μην υπήρξε ποτέ!                    
 Που πάει όμως;
Aς υποθέσουμε πρώτα ότι το δωμάτιο είναι ένα τέλειο κουτί χωρίς παράθυρα ή ρωγμές στους τοίχους και στην πόρτα ώστε το φως να μπορεί να διαφύγει.Πρώτα πρέπει να πούμε ότι το φως είναι μια μορφή ενέργειας.Όταν ''ανάβουμε'' το φως πατώντας το διακόπτη αυτός κλείνει ένα ηλεκτρικό κύκλωμα και ηλεκτρόνια ρέουν μέσα από τη λάμπα.Εκεί η λάμπα μετατρέπει την ηλεκτρική ενέργεια σε φωτεινή ενέργεια με τη μορφή φωτονίων.Τα φωτόνια είναι μικροσκοπικά πακέτα ηλεκτρομαγνητικής ενέργειας και ορμής.Όταν σβήνουμε το φως το κύκλωμα είναι ανοιχτό άρα δεν περνάει ρεύμα μέσα από τη λάμπα και το φως παύει να υπάρχει όπως αντιλαμβανόμαστε απ'τις αισθήσεις μας.Αλλά που πάει το φως που υπήρχε πριν;;;;
  Τα φωτόνια ταξιδεύουν μέσα στο δωμάτιο με τη ταχύτητα του φωτός.Όταν ένα φωτόνιο χτυπήσει στον τοίχο τότε η ενέργεια και η ορμή του,είτε απορροφούνται από τα άτομα στον τοίχο,είτε αντανακλώνται σε μια άλλη μεριά του τοίχου που θα συμβεί πάλι το ίδιο.Μια από τις πιο θεμελιώδες αρχές της Φυσικής μας λέει ότι η ενέργεια και η ορμή διατηρείται και αυτό συνεπάγεται στο ότι το άτομο του τοίχου απορροφώντας ένα φωτόνιο θα δεχτεί μια ''κλωτσία''.Αυτό θα κινηθεί ''κλωτσώντας'' το γειτονικό του άτομο και πάει λέγοντας.Αν απορροφηθούν αρκετά φωτόνια αυτό θα έχει ως αποτέλεσμα ο τοίχος να ζεσταθεί λίγο.Έτσι λοιπόν η φωτεινή ενέργεια πλέον έχει μετατραπεί σε θερμική ενέργεια στο τοίχο.
    Αν ο τοίχος είχε θερμοκρασία ίση με το απόλυτο μηδέν(−273.15°C) τότε τα άτομα του θα ήταν ακίνητα απλά το ένα δίπλα στο άλλο.Όταν λέμε ότι ο τοίχος έχει θερμοκρασία εννοούμε ότι περιέχει θερμική ενέργεια.Αυτή η θερμική ενέργεια είναι η τυχαία ταλάντωση των ατόμων γύρω από το σημείο ισορροπίας τους.Αυτή η ταλάντωση μπορεί να ταξιδέψει μέσα από το πλέγμα των ατόμων ως κύμα και έτσι το ένα άτομο θα σπρώχνει το επόμενο.
   Όταν κλείνουμε το φως,η διαδικασία σταματάει(η λάμπα δεν πετάει άλλα φωτόνια στον τοίχο) και το τελευταίο σετ φωτονίων χτυπάνε τον τοίχο μέχρι όλα να απορροφηθούν,σε ένα κλάσμα του δευτερολέπτου.