kiosterakis.gr +
ΕΝΗΜΕΡΩΣΗ-ΨΥΧΑΓΩΓΙΑ-ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗ
ΜΕ ΜΙΑ ΑΛΛΗ ΜΑΤΙΑ...
Φυσική
Υποατομικά σωματίδια σπάνε το ρεκόρ ταχύτητας
Μεγάλη αναστάτωση έχει προκαλέσει στην επιστημονική κοινότητα η ανακοίνωση ευρωπαίων φυσικών ότι εντόπισαν υποατομικά σωματίδια (νετρίνο) που φαίνεται να σπάνε το ρεκόρ ταχύτητας στο σύμπαν, ταξιδεύοντας ταχύτερα και από το φως. Αν αυτό επιβεβαιωθεί - προς το παρόν υπάρχουν επιφυλάξεις - τότε απειλείται όχι μόνο η θεωρία του Άλμπερτ Αϊνστάιν, αλλά και όλο το οικοδόμημα της σύγχρονης Φυσικής, αν όχι ο τρόπος που βλέπουμε τον κόσμο, ενώ μπορεί να ανοίξει ο δρόμος για ταξίδια στον χρόνο, ακόμα και στο παρελθόν.
Η θεωρία της ειδικής σχετικότητας από το 1905 - ο ακρογωνιαίος λίθος της Φυσικής - απαγορεύει οτιδήποτε να κινηθεί πιο γρήγορα από την ταχύτητα των 299.792.458 μέτρων ανά δευτερόλεπτο του φωτός.
Μέχρι τώρα καμία έρευνα δεν είχε βρει το παραμικρό μεγάλο σώμα ή μικροσκοπικό σωματίδιο να κινείται πιο γρήγορα από το φως.
Όμως, Ιταλοί φυσικοί του πειράματος «Opera», που πραγματοποιείται 1.400 μέτρα κάτω από το έδαφος, στο υπόγειο Εθνικό Εργαστήριο Γκραν Σάσο, σε συνεργασία με το Cern στα γαλλο-ελβετικά σύνορα, από όπου στέλνονται στην Ιταλία ακτίνες νετρίνο, βρήκαν ενδείξεις ότι τα συγκεκριμένα σωματίδια ταξιδεύουν ταχύτερα και από το φως.
Τα νετρίνο είναι ηλεκτρικά ουδέτερα, σπανίως αλληλεπιδρούν με την κοινή ύλη (περνάνε μέσα από τοίχους και πλανήτες) και έχουν πολύ μικρή μάζα, αλλά υπάρχουν ολόγυρά μας, καθώς αποτελούν υποπροϊόν των πυρηνικών αντιδράσεων στο εσωτερικό του ήλιου. Δισεκατομμύρια τέτοια υποατομικά σωματίδια περνάνε κάθε δευτερόλεπτο μπροστά από τα μάτια μας, χωρίς να το αντιλαμβανόμαστε.
«Αντιμαγνήτης» θα κρύβει τα αντικείμενα
Ένα νέου τύπου «μανδύα αορατότητας», ο οποίος αυτή τη φορά δεν θα εξαφανίζει ένα αντικείμενο από τα μάτια ενός παρατηρητή, αλλά θα το «κρύβει» από τα μαγνητικά πεδία, σχεδιάζουν για πρώτη φορά ισπανοί ερευνητές. Ο «αντιμαγνήτης», που ακόμα δεν έχει κατασκευαστεί, αφενός θα εξασφαλίζει ότι το παραγόμενο εντός του μανδύα μαγνητικό πεδίο δεν θα διαρρέει προς τα έξω και αφετέρου θα διασφαλίζει ότι τα περιεχόμενά του δεν θα ανιχνεύονται από ένα εξωτερικό μαγνητικό πεδίο.
Αν όντως η συγκεκριμένη αντιμαγνητική συσκευή καταστεί εφικτό να υλοποιηθεί και να χρησιμοποιηθεί στην πράξη, όπως πιστεύουν ο Αλβάρο Σάντσεθ και οι συνεργάτες του στο Αυτόνομο Πανεπιστήμιο της Βαρκελώνης, οι οποίοι έχουν κάνει το σχεδιασμό της, σύμφωνα με το "Physics World", τότε η επαναστατική τεχνολογία, μεταξύ άλλων, θα αποδειχτεί ιδιαίτερα χρήσιμη σε διάφορες εφαρμογές (βιομηχανικές, ιατρικές, στρατιωτικές, επιστημονικές κ.α.).
Ο πρώτος «μανδύας αορατότητας» παρουσιάστηκε το 2006 και «δούλευε» για την ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία στο μήκος κύματος των μικροκυμάτων (και όχι στο ορατό φως). Από τότε, έχει γίνει σημαντική πρόοδος με την χρήση καινοτομικών «μετα-υλικών».
Πώς μετράται η ενέργεια στα τρόφιμα;
Τι σημαίνει για παράδειγμα ότι 100 γραμμάρια γάλα light περιέχουν 190 kJ ενέργειας;
Η τιμή της ενέργειας των τροφίμων μετράται με την καύση δείγματός τους σε ένα αδιαβατικό θερμιδόμετρο καύσης, όπως λέγεται. Αυτό το όργανο αποτελείται από ένα δοχείο που γεμίζει με νερό και ένα θαλαμίσκο. Το δείγμα του οποίου επιθυμούμε να μετρήσουμε την ενέργεια τοποθετείται στο θαλαμίσκο και κατόπιν αυτός γεμίζει με καθαρό οξυγόνο, κλείνει αεροστεγώς και βυθίζεται μέσα στο δοχείο με το νερό. Με τη βοήθεια ηλεκτροδίων, το δείγμα αναφλέγεται. Τα συστατικά του καίγονται πλήρως, και το μόνο που απομένει είναι νερό και διοξείδιο του άνθρακα. Η καύση μάς δίνει μια αύξηση θερμοκρασίας που μπορεί να μετρηθεί στο νερό του δοχείου. Η άνοδος της θερμοκρασίας του νερού εκφράζει άμεσα την τιμή καύσης του δείγματος και κατ' επέκταση την ενέργεια που περιέχει το συγκεκριμένο φαγώσιμο.
Αυτή η διαδικασία αντιστοιχεί ουσιαστικά στη διαδικασία μεταβολισμού της τροφής από το σώμα μας. Στο σώμα μας η καύση γίνεται αποκλειστικά με τη βοήθεια ενζύμων, το αποτέλεσμα ωστόσο είναι το ίδιο: ενέργεια, διοξείδιο του άνθρακα, νερό και ορισμένα μη διαλυτά συστατικά, όπως για παράδειγμα ίνες, που αποβάλλονται με την αφόδευση. Τα μη διαλυτά συστατικά αντιστοιχούν περίπου στο 15% της συνολικής ενέργειας που εμπεριέχεται στην τροφή.
Πέφτουν όλα τα αντικείμενα το ίδιο γρήγορα;
Λέγεται πως όλα τα αντικείμενα πέφτουν με την ίδια ταχύτητα, αν δεν υπάρχει αντίσταση από τον αέρα. Γιατί συμβαίνει αυτό; Το έχουμε ελέγξει πειραματικά; Η πτώση ενός αντικειμένου οφείλεται στη βαρύτητα, την ελκτική δύναμη που αναπτύσσεται ανάμεσα σε δύο αντικείμενα που έχουν μάζα. Εδώ στη Γη, είναι ουσιαστικά η ίδια η υδρόγειος που, με την τεράστια μάζα της, έλκει όλα τα άλλα αντικείμενα. Όσο μεγαλύτερη μάζα έχει ένα αντικείμενο, όσο δηλαδή περισσότερο ζυγίζει, τόσο μεγαλύτερη είναι η βαρυτική δύναμη με την οποία έλκεται από τη Γη. Παράλληλα, όσο μεγαλύτερη μάζα έχει ένα σώμα τόσο πιο δύσκολα επιταχύνει. Ας υποθέσουμε ότι ένα μήλο έχει χιλιαπλάσια μάζα από ένα φτερό. Αυτό σημαίνει ότι η Γη έλκει το μήλο με χίλιες φορές μεγαλύτερη δύναμη απ' ό,τι το φτερό. Επειδή όμως το μήλο έχει μεγαλύτερη μάζα, επιταχύνει πολύ πιο δύσκολα από το φτερό: Ακριβώς χίλιες φορές πιο δύσκολα –όπως αποδεικνύεται– απ' ό,τι το φτερό.