ΠΙΝΑΚΑΣ
ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ 16 ΝΕΩΝ ΤΜΗΜΑΤΩΝ, ΜΕΤΟΝΟΜΑΣΙΑΣ 14 ΤΜΗΜΑΤΩΝ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΩΝ ΚΑΙ ΤΕΙ, ΕΝΤΑΞΗ ΤΟΥΣ ΣΕ ΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΑ ΠΕΔΙΑ & ΟΜΑΔΕΣ ΚΑΙ ΜΕΤΑΒΟΛΕΣ ΣΤΑ ΜΗΧΑΝΟΓΡΑΦΙΚΑ ΔΕΛΤΙΑ
30 ΙΑΝΟΥΑΡΙΟΥ 2009
Το μηχανογραφικό δελτίο που θα υποβάλουν οι υποψήφιοι για εισαγωγή στην Τριτοβάθμια Εκπαίδευση το ακαδημαϊκό έτος 2009-2010 θα περιλαμβάνει
Α) 16 νέα Τμήματα Πανεπιστημίων και ΤΕΙ
Β) 14 Τμήματα Πανεπιστημίων και ΤΕΙ με τη νέα τους ονομασία λόγω μετονομασίας παλαιών Τμημάτων
Γ) ορισμένες μεταβολές ένταξης Τμημάτων ως ακολούθως:
Α) ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ ΚΑΙ ΕΝΤΑΞΗ ΤΩΝ 16 ΝΕΩΝ ΤΜΗΜΑΤΩΝ ΣΕ ΠΕΔΙΑ ΚΑΙ ΟΜΑΔΕΣ
1) Το Τμήμα Επιστήμης Τροφίμων και Διατροφής του Πανεπιστημίου Αιγαίου με έδρα τη Λήμνο εντάσσεται στο 3ο επιστημονικό πεδίο.
2) Το Τμήμα Πολιτικών Επιστημών του Δημοκρίτειου Πανεπιστημίου Θράκης με έδρα την Κομοτηνή εντάσσεται στο 1ο επιστημονικό πεδίο.
3) Το Τμήμα Διοίκησης Επιχειρήσεων του Δημοκρίτειου Πανεπιστημίου Θράκης με έδρα την Κομοτηνή εντάσσεται στο 5ο επιστημονικό πεδίο.
4) Το Τμήμα Μαιευτικής του ΤΕΙ Δυτικής Μακεδονίας με έδρα την Κοζάνη εντάσσεται στο 3ο επιστημονικό πεδίο, στην ομάδα του τομέα Υγείας και Πρόνοιας των ΕΠΑΛ – Α΄ και στην ομάδα 9 των ΤΕΕ.
5) Το Τμήμα Λογοθεραπείας του ΤΕΙ Καλαμάτας με έδρα την Καλαμάτα εντάσσεται στο 3ο επιστημονικό πεδίο, στην ομάδα του τομέα Υγείας και Πρόνοιας των ΕΠΑΛ – Α΄ και στην ομάδα 9 των ΤΕΕ.
6) Το Τμήμα Αυτοματισμού του ΤΕΙ Μεσολογγίου με έδρα το Μεσολόγγι εντάσσεται στο 4ο επιστημονικό πεδίο, στην ομάδα των τομέων Ηλεκτρονικής, Ηλεκτρολογικού, Πληροφορικής Δικτύων Η/Υ, Ναυτικού Πλοιάρχων και Ναυτικού Μηχανικών των ΕΠΑΛ – Α΄ και στις ομάδες 2,3,11,13 των ΤΕΕ.
7) Το Τμήμα Εμπορίας και Διαφήμισης του ΤΕΙ Πάτρας με έδρα την Αμαλιάδα εντάσσεται στο 5ο επιστημονικό πεδίο , στην ομάδα του τομέα Οικονομίας και Διοίκησης των ΕΠΑΛ – Α΄ και στην ομάδα 7 των ΤΕΕ.
8) Το Τμήμα Διατροφής και Διαιτολογίας του ΤΕΙ Λάρισας με έδρα την Καρδίτσα εντάσσεται στο 3ο επιστημονικό πεδίο , στην ομάδα των τομέων Γεωπονίας Τροφίμων και Περιβάλλοντος, Υγείας και Πρόνοιας των ΕΠΑΛ – Α΄ και στις ομάδες 8,9,12 των ΤΕΕ.
9) Το Τμήμα Πολιτικών Δομικών Έργων του ΤΕΙ Λάρισας με έδρα τα Τρίκαλα εντάσσεται στο 4ο επιστημονικό πεδίο , στην ομάδα Δομικών Έργων των ΕΠΑΛ – Α΄ και στην ομάδα 6 των ΤΕΕ.
10) Το Τμήμα Τεχνολογίας Πληροφορικής και Τηλεπικοινωνιών του ΤΕΙ Ιονίων Νήσων με έδρα τη Λευκάδα εντάσσεται στο 4ο επιστημονικό πεδίο , στην ομάδα των τομέων Ηλεκτρονικής και Πληροφορικής Δικτύων Η/Υ των ΕΠΑΛ – Α΄ και στις ομάδες 2,11 των ΤΕΕ.
11) Το Τμήμα Προστασίας και Συντήρησης Πολιτισμικής Κληρονομιάς του ΤΕΙ Ιονίων Νήσων με έδρα τη Ζάκυνθο εντάσσεται στο 1ο και 4ο επιστημονικό πεδίο , στην ομάδα των τομέων Εφαρμοσμένων Τεχνών , Οικονομίας και Διοίκησης των ΕΠΑΛ – Α΄ και στις ομάδες 4,7 των ΤΕΕ.
12) Το Τμήμα Διοίκησης Συστημάτων Εφοδιασμού του ΤΕΙ Δυτικής Μακεδονίας με έδρα τα Γρεβενά εντάσσεται στο 5ο επιστημονικό πεδίο , στην ομάδα Οικονομίας και Διοίκησης των ΕΠΑΛ – Α΄ και στην ομάδα 7 των ΤΕΕ.
13) Το Τμήμα Επιχειρησιακής Πληροφορικής του ΤΕΙ Δυτικής Μακεδονίας με έδρα τα Γρεβενά εντάσσεται στο 4ο και 5ο επιστημονικό πεδίο, στην ομάδα των τομέων Οικονομίας και Διοίκησης και Πληροφορικής Δικτύων Η/Υ των ΕΠΑΛ – Α΄ και στις ομάδες 7,11 των ΤΕΕ.
14) Το Τμήμα Εσωτερικής Αρχιτεκτονικής, Διακόσμησης και Σχεδιασμού Αντικειμένων του ΤΕΙ Σερρών με έδρα τις Σέρρες εντάσσεται στο 4ο επιστημονικό πεδίο, στην ομάδα του τομέα Εφαρμοσμένων Τεχνών των ΕΠΑΛ – Α΄ και στην ομάδα 4 των ΤΕΕ. Για την εισαγωγή στο Τμήμα απαιτείται εξέταση στα ειδικά μαθήματα «Ελεύθερο Σχέδιο» και «Γραμμικό Σχέδιο».
15) Το Τμήμα Επιχειρηματικού Σχεδιασμού και Πληροφοριακών Συστημάτων του ΤΕΙ Κρήτης με έδρα τον Άγιο Νικόλαο εντάσσεται στο 4ο και 5ο επιστημονικό πεδίο, στην ομάδα των τομέων Οικονομίας και Διοίκησης, Πληροφορικής Δικτύων Η/Υ των ΕΠΑΛ – Α΄ και στις ομάδες 7,11 των ΤΕΕ.
16) Το Τμήμα Οινολογίας και Τεχνολογίας Ποτών του ΤΕΙ Καβάλας με έδρα τη Δράμα εντάσσεται στο 4ο επιστημονικό πεδίο, στην ομάδα του τομέα Γεωπονίας Τροφίμων και Περιβάλλοντος των ΕΠΑΛ – Α΄ και στην ομάδα 8 των ΤΕΕ.
Β) ΜΕΤΟΝΟΜΑΣΙΕΣ 14 ΤΜΗΜΑΤΩΝ
1) Το Τμήμα Διεθνών & Ευρωπαϊκών Οικονομικών & Πολιτικών Σπουδών του Πανεπιστημίου Μακεδονίας Οικονομικών και Κοινωνικών Επιστημών μετονομάζεται σε Τμήμα Διεθνών & Ευρωπαϊκών Σπουδών.
2) Το Τμήμα Επιστήμης και Τεχνολογίας Υλικών του Πανεπιστημίου Ιωαννίνων μετονομάζεται σε Τμήμα Μηχανικών Επιστήμης Υλικών.
3) Το Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών Βιομηχανίας του Πανεπιστημίου Θεσσαλίας μετονομάζεται σε Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών.
4) Το Τμήμα Μηχανικών Διαχείρισης Ενεργειακών Πόρων του Πανεπιστημίου Δυτικής Μακεδονίας μετονομάζεται σε Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών.
5) Το Τμήμα Οικολογίας και Περιβάλλοντος του ΤΕΙ Ιονίων Νήσων μετονομάζεται σε Τμήμα Τεχνολογίας Περιβάλλοντος και Οικολογίας.
6) Το Τμήμα Βιολογικής Γεωργίας του ΤΕΙ Ιονίων Νήσων μετονομάζεται σε Τμήμα Τεχνολογίας Βιολογικής Γεωργίας και Τροφίμων.
7) Το Τμήμα Θερμοκηπιακών Καλλιεργειών και Ανθοκομίας του ΤΕΙ Καλαμάτας μετονομάζεται σε Τμήμα Βιολογικών Θερμοκηπιακών Καλλιεργειών και Ανθοκομίας.
8) Το Τμήμα Τεχνολογίας Γεωργικών Προϊόντων του ΤΕΙ Καλαμάτας μετονομάζεται σε Τμήμα Τεχνολογίας Τροφίμων.
9) Το Τμήμα Γεωργικών Μηχανών και Αρδεύσεων του ΤΕΙ Λάρισας μετονομάζεται σε Τμήμα Μηχανικής Βιοσυστημάτων.
10) Το Τμήμα Θερμοκηπιακών Καλλιεργειών και Ανθοκομίας του ΤΕΙ Κρήτης μετονομάζεται σε Τμήμα Βιολογικών Θερμοκηπιακών Καλλιεργειών και Ανθοκομίας.
11) Το Τμήμα Γεωργικής Μηχανολογίας και Υδάτινων Πόρων του ΤΕΙ Μεσολογγίου μετονομάζεται σε Τμήμα Μηχανολογίας και Υδάτινων Πόρων.
12) Το Τμήμα Ιχθυοκομίας – Αλιείας του ΤΕΙ Μεσολογγίου μετονομάζεται σε Τμήμα Υδατοκαλλιεργειών και Αλιευτικής Διαχείρισης.
13) Το Τμήμα Διοίκησης Γεωργικών Εκμεταλλεύσεων του Αλεξάνδρειου ΤΕΙ Θεσσαλονίκης μετονομάζεται σε Τμήμα Αγροτικής Ανάπτυξης και Διοίκησης Αγροτικών Επιχειρήσεων.
14) Το Τμήμα Τηλεπληροφορικής και Διοίκησης του ΤΕΙ Ηπείρου μετονομάζεται σε Τμήμα Τεχνολογίας Πληροφορικής και Τηλεπικοινωνιών.
Γ) ΛΟΙΠΕΣ ΜΕΤΑΒΟΛΕΣ ΣΤΑ ΜΗΧΑΝΟΓΡΑΦΙΚΑ ΔΕΛΤΙΑ
1)Το Τμήμα Διοίκησης Γεωργικών Εκμεταλλεύσεων του Αλεξάνδρειου ΤΕΙ Θεσσαλονίκης που μετονομάζεται σε Τμήμα Αγροτικής Ανάπτυξης και Διοίκησης Αγροτικών Επιχειρήσεων εντάσσεται εκτός από το 5ο και στο 2ο επιστημονικό πεδίο.
2) Το Τμήμα Τηλεπληροφορικής και Διοίκησης του ΤΕΙ Ηπείρου που μετονομάζεται σε Τμήμα Τεχνολογίας Πληροφορικής και Τηλεπικοινωνιών αφαιρείται από το 5ο και παραμένει μόνο στο 4ο επιστημονικό πεδίο.
3) Το Τμήμα Επιχειρηματικού Σχεδιασμού και Πληροφοριακών Συστημάτων του ΤΕΙ Πάτρας εντάσσεται εκτός από το 5ο και στο 4ο επιστημονικό πεδίο.
4) Το Τμήμα Διατροφής και Διαιτολογίας των ΤΕΙ Θεσσαλονίκης και Κρήτης (Σητεία) εντάσσεται και στον τομέα Γεωπονίας , Τροφίμων και Περιβάλλοντος των ΕΠΑΛ – Α΄ και στην ομάδα 8 των ΤΕΕ.
5) Οι πτυχιούχοι Β’ κύκλου ΤΕΕ και οι κάτοχοι απολυτηρίου ΕΠΑΛ-Α΄ του τομέα Εφαρμοσμένων Τεχνών θα μπορούν να δηλώσουν στο μηχανογραφικό τους δελτίο και τη Σχολή Αστυφυλάκων.
Δ) ΥΠΟΒΟΛΗ ΑΙΤΗΣΗΣ – ΔΗΛΩΣΗΣ
Όπως έχει ήδη ανακοινωθεί από το ΥΠΕΠΘ , το χρονικό διάστημα από 2 έως 20 Φεβρουαρίου είναι υποχρεωμένοι να υποβάλουν στο Λύκειο Αίτηση – Δήλωση για συμμετοχή στη διαδικασία εισαγωγής στην Τριτοβάθμια Εκπαίδευση:
- οι μαθητές της τελευταίας τάξης Γενικών Λυκείων (ΓΕΛ) που θα συμμετάσχουν στις πανελλαδικές εξετάσεις των ΓΕΛ
- οι απόφοιτοι Λυκείου που επιθυμούν να λάβουν μέρος στις πανελλαδικές εξετάσεις των ΓΕΛ
- οι απόφοιτοι – κάτοχοι βεβαίωσης πρόσβασης ημερησίου ΓΕΛ που επιθυμούν να είναι υποψήφιοι για το 10% των θέσεων εισακτέων χωρίς νέα εξέταση για εισαγωγή στις Στρατιωτικές Σχολές, τις Αστυνομικές Σχολές, τις Σχολές της Ακαδημίας του Εμπορικού Ναυτικού και τα ΤΕΦΑΑ.
- οι μαθητές της τελευταίας τάξης Επαγγελματικών Λυκείων (ΕΠΑΛ) (ομάδας Β΄) .
Οι σχετικές κατά περίπτωση Αιτήσεις – Δηλώσεις και οι αναλυτικές οδηγίες για τη συμπλήρωσή τους έχουν ήδη αναρτηθεί στην επίσημη ιστοσελίδα του Υπουργείου: www.ypepth.gr και έχουν αποσταλεί σε όλα τα Λύκεια της χώρας.
Τέλος, υπενθυμίζεται ότι οι υποψήφιοι (μαθητές και απόφοιτοι) με αναπηρία και ειδικές εκπαιδευτικές ανάγκες που εξετάζονται σύμφωνα με την κείμενη νομοθεσία προφορικά ή γραπτά κατά περίπτωση, πρέπει ως τις 20 Φεβρουαρίου να υποβάλουν σχετική αίτηση με τα απαιτούμενα δικαιολογητικά στο Λύκειό τους.
Παρασκευή 13 Μαρτίου 2009
16 ΝΕΑ ΤΜΗΜΑΤΑ ΣΤΟ ΜΗΧΑΝΟΓΡΑΦΙΚΟ ΓΙΑ ΠΑΝΕΛΛΑΔΙΚΕΣ
ΘΕΜΑ: Λειτουργία νέων Τμημάτων στην Τριτοβάθμια Εκπαίδευση και πληροφορίες για τις μεταβολές στα μηχανογραφικά δελτία έτους 2009.
Όπως ήδη ανακοινώθηκε από το ΥΠΕΠΘ στα μηχανογραφικά δελτία του 2009 που θα συμπληρώσουν:
- οι υποψήφιοι των ΓΕΛ και των ΕΠΑΛ - ομάδας Β΄,
- οι υποψήφιοι των ΕΠΑΛ – ομάδας Α΄,
- και οι παλιοί απόφοιτοι των ΤΕΕ
θα περιλαμβάνονται δεκαέξι (16) νέα Τμήματα, δεκατέσσερις (14) μετονομασίες Τμημάτων και ορισμένες μεταβολές σε σχέση με τα μηχανογραφικά δελτία του 2008.
Οι αλλαγές αυτές παρατίθενται στο συνημμένο πίνακα, τον οποίο παρακαλούμε να γνωστοποιήσετε στους μαθητές της τελευταίας τάξης αλλά και στους ενδιαφερόμενους αποφοίτους, οι οποίοι προτίθενται να είναι υποψήφιοι για εισαγωγή στην Τριτοβάθμια Εκπαίδευση το ακαδημαϊκό έτος 2009-2010.
Οι Δ/ντές Δ.Ε. και οι Προϊστάμενοι των Γραφείων παρακαλούμε να μεριμνήσουν για την κοινοποίηση του συνημμένου πίνακα στο γραφείο ενημέρωσης της οικείας Νομαρχίας για την ενημέρωση κάθε ενδιαφερομένου. Οι Δ/ντές των Γενικών Λυκείων και των ΕΠΑ.Λ. παρακαλούμε να μεριμνήσουν για την ανάρτησή του στις προθήκες ανακοινώσεων των σχολείων κατά τρόπο που θα είναι προσιτός σε κάθε ενδιαφερόμενο και για την προφορική ενημέρωση των μαθητών μέσα στις τάξεις τους .
Όπως ήδη ανακοινώθηκε από το ΥΠΕΠΘ στα μηχανογραφικά δελτία του 2009 που θα συμπληρώσουν:
- οι υποψήφιοι των ΓΕΛ και των ΕΠΑΛ - ομάδας Β΄,
- οι υποψήφιοι των ΕΠΑΛ – ομάδας Α΄,
- και οι παλιοί απόφοιτοι των ΤΕΕ
θα περιλαμβάνονται δεκαέξι (16) νέα Τμήματα, δεκατέσσερις (14) μετονομασίες Τμημάτων και ορισμένες μεταβολές σε σχέση με τα μηχανογραφικά δελτία του 2008.
Οι αλλαγές αυτές παρατίθενται στο συνημμένο πίνακα, τον οποίο παρακαλούμε να γνωστοποιήσετε στους μαθητές της τελευταίας τάξης αλλά και στους ενδιαφερόμενους αποφοίτους, οι οποίοι προτίθενται να είναι υποψήφιοι για εισαγωγή στην Τριτοβάθμια Εκπαίδευση το ακαδημαϊκό έτος 2009-2010.
Οι Δ/ντές Δ.Ε. και οι Προϊστάμενοι των Γραφείων παρακαλούμε να μεριμνήσουν για την κοινοποίηση του συνημμένου πίνακα στο γραφείο ενημέρωσης της οικείας Νομαρχίας για την ενημέρωση κάθε ενδιαφερομένου. Οι Δ/ντές των Γενικών Λυκείων και των ΕΠΑ.Λ. παρακαλούμε να μεριμνήσουν για την ανάρτησή του στις προθήκες ανακοινώσεων των σχολείων κατά τρόπο που θα είναι προσιτός σε κάθε ενδιαφερόμενο και για την προφορική ενημέρωση των μαθητών μέσα στις τάξεις τους .
ΦΤΙΑΧΝΟΝΤΑΣ ΕΝΑ ΚΑΛΥΤΕΡΟ ΦΥΣΙΚΟ
Οι φυσικοί πάντα βλέπουν τους εαυτούς τους ένα βήμα (ίσως και δύο βήματα) μακριά από την πρακτική εφαρμογή της δουλειάς τους για να ωφεληθεί ο κόσμος, συμπεριλαμβανομένου και του εαυτού τους. Αυτή είναι η δουλειά των μηχανικών, οι οποίοι αντιμετωπίζονται συχνά ως τεχνικοί που προσκαλούνται όταν χρειάζονται και αντίθετα διώχνονται μακριά όταν δεν χρειάζονται.
Οι φυσικοί πρέπει να μάθουν να συνεργάζονται με τους μηχανικούς, κι όχι να χώνουν τη μύτη τους σε αυτούς, λέει ο φυσικός Julian White επικεφαλής της Genaptaστο Κέιμπριτζ.
Αλλά είναι εκπληκτικό, εν τούτοις, ότι μερικά από τα ομορφότερα αποτελέσματα στη φυσική έχουν επιτευχθεί από τους μηχανικούς. Ο Simon van der Meer, παραδείγματος χάριν, μοιράστηκε το βραβείο Νόμπελ του 1984 στη φυσική με τον τον Carlo Rubbia για την ανακάλυψη των σωματιδίων W± και Z0 στο CERN χάρις στην εφεύρεση της "στοχαστικής ψύξης", που μειώνει την ενέργεια που κατανέμεται σε μιας δέσμη σωματιδίων που ταξιδεύουν σε ένα δακτύλιο του επιταχυντή. Εντούτοις, ο van der Meer δεν θεωρείται σαν μεγάλος επιστήμονας - αλλά σαν ένας μηχανικός που επιθυμεί να συνεχίσει εφευρίσκοντας και κατασκευάζοντας σωστές μηχανές.
Το ζήτημα είναι ότι εάν οι φυσικοί θέλουν να ανακαλύψουν νέους ορίζοντες, χρειάζονται τους μηχανικούς - εκείνους που είναι ειδικοί για τις εφαρμογές - για να επιτύχουν νέα αποτελέσματα. Στο εργαστήριο μου, σαν υποψήφιος διδάκτωρ, αγωνιζόμουν να κατασκευάσω ό,τι χρειαζόμουν. Όμως όλα τα προβλήματα που αντιμετώπισα θα μπορούσαν να έχουν λυθεί σε μια νύχτα, μόνο αν είχα σκεφτεί περισσότερο σαν μηχανικός. Αν το είχα κάνει πιθανώς θα είχα πάρει περισσότερα και καλύτερα στοιχεία σε πιο σύντομο χρονικό διάστημα.
Τεχνητοί διαχωρισμοί
Ένας λόγος για τον οποίο οι φυσικοί περιφρονούν τους μηχανικούς είναι ότι οι δύο επιστημονικοί κλάδοι είναι συχνά τεχνητά διαιρεμένοι. Στα περισσότερα πανεπιστήμια, παραδείγματος χάριν, τα τμήματα φυσικής και εφαρμοσμένης μηχανικής είναι συνήθως χώρια, που είναι και περίεργο και ανόητο, γιατί ως επιστημονικοί κλάδοι έχουν συμπληρωματικές γνώσεις και δεξιότητες. Στην πραγματικότητα, οι φυσικοί υποφέρουν περισσότερο από τους μηχανικούς από αυτή την αποξένωση.
Πάρτε την ΙΒΜ, η οποία προς το τέλος της δεκαετίας του '70 άρχισε ένα μακροχρόνιο και ακριβό πρόγραμμα για να δημιουργηθούν οι υπεραγωγικοί μεγάλοι υπολογιστές χρησιμοποιώντας τις επαφές Josephson. Οι φυσικοί στην ΙΒΜ είχαν υποστηρίξει ότι αυτές οι επαφές κατανάλωναν σημαντικά λιγότερη ενέργεια από την ανταγωνιστική τεχνολογία του πυριτίου της εποχής εκείνης και, επιπλέον, θα μπορούσαν να μεταστραφούν σε λιγότερο από 5 ns.
Εντούτοις, το πρότζεκτ φτιάχτηκε τελικά με μπάφερ επειδή αποδείχθηκε πάρα πολύ δύσκολο να κατασκευαστούν αξιόπιστα οι απαραίτητες επαφές οξειδίου του μολύβδου-μολύβδου και συγχρόνως πάρα πολύ ακριβές για να ψυχθεί η μηχανή στις υπεραγωγικές θερμοκρασίες. Φυσικά, το πρόγραμμα απέτυχε επίσης και λόγω της τότε βελτίωσης στη μικροηλεκτρονική του πυριτίου.
Απτόητη, στη δεκαετία του '80 η βιομηχανία της ηλεκτρονικής στράφηκε στο αρσενιούχο ή αρσενίδιο του γαλλίου ως ένας πιθανός αντικαταστάτης του πυριτίου σε ορισμένες εφαρμογές. Αλλά η τυποποιημένη μικροηλεκτρονική, η βασισμένη στο πυρίτιο, έχει συνεχίσει να βελτιώνεται και, δύο δεκαετίες αργότερα, το αρσενίδιο του γαλλίου έχει απομακρυνθεί από τον ανταγωνισμό με το πυρίτιο, ακόμη και σε αυτές τις εξειδικευμένες περιοχές.
Αυτή η αρκετά εκπληκτική βελτίωση στην απόδοση έχει επέλθει από τους μηχανικούς, που συνεχώς επιδιορθώνουν τα προβλήματα με το πυρίτιο σε καθημερινή βάση πάνω από δύο δεκαετίες. Με το νόμο του Moore ακόμα προφανώς ζωντανό και σωστό, οποιοδήποτε νέο υλικό θα βρει πολλές δυσκολίες να μετατοπίσει το αντικαταστήσει το επιβεβλημένο πυρίτιο. Πράγματι, φοβάμαι ότι τα πιο πρόσφατα υλικά που διεκδικούν το στέμμα από το πυρίτιο - υλικά όπως τα πλαστικά, νανοσωλήνες από άνθρακα και buckyballs - θα υποστούν τελικά την ίδια μοίρα.
Ένας άλλος τομέας όπου οι μηχανικοί θα κερδίσουν είναι η ενέργεια. Αλλά στην προσπάθεια να λυθεί η ενεργειακή κρίση τι κάνουν οι φυσικοί; Θεωρούνται μεγάλοι και αρχίζουν ένα πρόγραμμα που θα κρατήσει μια δεκαετία, που επιδιώκει να εκμεταλλευτεί την σύντηξη, τον τρόπο που παράγεται η ισχύς του ήλιου μέσα σε ένα εργαστήριο. Αλλά παρά τα δισεκατομμύρια των δολαρίων που έχουν ξοδευτεί μέχρι τώρα, ούτε ένα απλό τζάουλ χρήσιμης ηλεκτρικής ενέργειας δεν έχει παραχθεί από τέτοια πειράματα.
Οι μηχανικοί, εν τω μεταξύ, έχουν κάνει πιο γήινα - αλλά πιο χρήσιμα - πράγματα. Έχουν αυξήσει την αποδοτικότητα των γεννητριών και των συστημάτων μετάδοσης, και τώρα προσπαθούν να εκμεταλλευτούν νέες πηγές ενέργειας όπως ο άνεμος, οι παλίρροιες και τα φωτοβολταϊκά. Για να είμαστε δίκαιοι, οι φυσικοί έχουν βοηθήσει συχνά σε αυτήν την εργασία, αλλά κατά ένα μεγάλο μέρος καθοδηγείται από τους μηχανικούς.
Περισσότερη ενέργεια έχει παραχθεί πιθανώς από τους ανεμοστρόβιλους απ' ό,τι από τις προκαλούμενες από τον άνθρωπο αντιδράσεις σύντηξης, και αυτό θα συνεχίσει να συμβαίνει για έναν πολύ μεγάλο διάστημα. Ακόμη, ο Διεθνής Θερμοπυρηνικός Πειραματικός Αντιδραστήρας των 10 δισ. € (ITER), που πρόκειται σύντομα να χτιστεί στη Γαλλία, είναι το μόνο βήμα στο δρόμο για έναν πρακτικό αντιδραστήρα τήξης που θα λειτουργήσει κατά το 2050. Φυσικά, η αξία του προγράμματος ως μέσο υποκίνησης της διεθνούς επιστημονικής συνεργασίας καθώς και τη χρήση της φυσική του πλάσματος σε μεγάλη κλίμακα, είναι αναμφισβήτητη. Αλλά από την άποψη της παροχής μιας πρακτικής διαδρομής για την αντικατάσταση των σταθμών του άνθρακα και της πυρηνικής ενέργειας, είναι σχεδόν άσχετη. Οι φυσικοί πρέπει να συνειδητοποιήσουν ότι οι κυβερνήσεις και το κοινό μπορούν τελικά να αισθανθούν παραπλανημένοι από την αξία που οι φυσικοί δίνουν στην τήξη.
Απαιτείται περισσότερη αλληλεπίδραση
Και στα δύο αυτά τα παραδείγματα, οι φυσικοί υποτίμησαν και μείωσαν το καθαρό μέγεθος του στόχου και των εμπλεκόμενων πρακτικών. Κατά ένα μεγάλο μέρος αυτό είτε έχει οδηγήσει σε χρονοδιαγράμματα ολοκληρωτικής αποτυχίας είτε σε σύμπτυξη στόχων, που είναι αποτυχία με μεταμφίεση. Ο κίνδυνος είναι ότι η βιομηχανία και οι κυβερνήσεις θα δουν ότι οι φυσικοί και οι λύσεις - οι βασισμένες στη φυσική - είναι ανίκανοι να βρουν αγαθά, ενώ άλλοι άνθρωποι - συνήθως οι μηχανικοί - ασχολούνται και λύνουν λιγότερα φιλόδοξα προβλήματα , αλλά με παραγωγικότερους τρόπους.
Οι φυσικοί κάνουν κακό στον εαυτό τους με το να μην διαχειρίζονται καλύτερα αυτήν την διαδικασία. Τελικά, είναι αυτοί που συμβιβάζονται καθώς ο κόσμος όχι μόνο σταματά να πιστεύει αυτό που λένε, αλλά στην πραγματικότητα ούτε που τους ακούει, καθώς οι φυσικοί φαίνονται ανίκανοι ή απρόθυμοι να λύσουν το πρόβλημα με προσιτό τρόπο.
Αυτό που χρειαζόμαστε είναι πολύ περισσότερη αλληλεπίδραση μεταξύ της φυσικής και της εφαρμοσμένης μηχανικής, και είναι πιθανώς δίκαιο να πούμε ότι οι φυσικοί πρέπει να καταβάλουν προσπάθεια. Αφετέρου, πρέπει να υπάρξει περισσότερη έμφαση στη συνεργασία των δύο πεδίων σε ένα αρχικό στάδιο. Παραδείγματος χάριν κάνοντας τους προπτυχιακούς φυσικούς να κάνουν ένα λεπτομερές μακροχρόνιο σχεδιασμό ενός πρότζεκτ. Τέλος, οι φυσικοί πρέπει να αρχίσουν να σκέφτονται όπως οι μηχανικοί και να αρχίσουν να ενδιαφέρονται για τα πρακτικά μέρη του προβλήματος.
Ποιος ξέρει, από το να είναι ένα βάρος, τέτοια γνώση μπορεί να οδηγήσει σε ένα νέο επίπεδο εκλέπτυνσης της φυσικής.
Μηχανικοί εναντίον των φυσικών
Όλοι έχουμε ακούσει το αστείο για το μηχανικό και το φυσικό που καλούνται να χτίσουν ένα κοτέτσι για έναν αγρότη. (Ο φυσικός αρχίζει με τη φράση "αρχικά υποθέστε ένα σφαιρικό κοτόπουλο σε έναν κενό..."). Αλλά ποια είναι πραγματικά η διαφορά μεταξύ της φυσικής και της εφαρμοσμένης μηχανικής;
Η φυσική, από την ίδια την φύση της, είναι για να εξετάζει τα όρια των υλικών συστημάτων και την προσπάθεια να αποκαλυφθούν νέα γεγονότα για τον τρόπο που συμπεριφέρονται τα πράγματα. Η εφαρμοσμένη μηχανική, αντίθετα, λαμβάνει στοιχεία για να τα αναδιαμορφώσει με κάποιο τρόπο -- είτε για να κάνουν βελτιώσεις στα υπάρχοντα συστήματα είτε για να δημιουργήσουν κάποια νέα λύση σε ένα πρόβλημα.
Ίσως η δυσκολία για τους φυσικούς είναι ότι όταν έρχονται αντιμέτωποι με ένα πρόβλημα, είναι πάρα πολύ ενθουσιώδεις για να υιοθετήσουν μια λύση που είναι πάρα πολύ ριζική και έχει μια μεγαλύτερη τάση να αποτύχει. Όταν αυτές οι λύσεις έπειτα αποτύχουν, τότε το δικαιολογούν λέγοντας ότι μόνο μια ριζική λύση θα είχε λύσει το αντιληπτό χάσμα στην απόδοση.
Οι μηχανικοί, αντίθετα, προτιμούν να βελτιώσουν τις διαδικασίες με έναν συνεχώς αυξανόμενο τρόπο. Όσο περνάει ο χρόνος, αυτό μπορεί να οδηγήσει σε εκπληκτικές βελτιώσεις, υπό τον όρο ότι είναι διαθέσιμος αρκετός χρόνος και πόροι. Χωρίς αμφιβολία και οι δύο προσεγγίσεις έχουν τις αξίες τους σε διαφορετικές περιστάσεις, αλλά οι φυσικοί θα έκαναν καλά να εκτιμήσουν πώς σκέφτονται οι μηχανικοί.
Οι φυσικοί πρέπει να μάθουν να συνεργάζονται με τους μηχανικούς, κι όχι να χώνουν τη μύτη τους σε αυτούς, λέει ο φυσικός Julian White επικεφαλής της Genaptaστο Κέιμπριτζ.
Αλλά είναι εκπληκτικό, εν τούτοις, ότι μερικά από τα ομορφότερα αποτελέσματα στη φυσική έχουν επιτευχθεί από τους μηχανικούς. Ο Simon van der Meer, παραδείγματος χάριν, μοιράστηκε το βραβείο Νόμπελ του 1984 στη φυσική με τον τον Carlo Rubbia για την ανακάλυψη των σωματιδίων W± και Z0 στο CERN χάρις στην εφεύρεση της "στοχαστικής ψύξης", που μειώνει την ενέργεια που κατανέμεται σε μιας δέσμη σωματιδίων που ταξιδεύουν σε ένα δακτύλιο του επιταχυντή. Εντούτοις, ο van der Meer δεν θεωρείται σαν μεγάλος επιστήμονας - αλλά σαν ένας μηχανικός που επιθυμεί να συνεχίσει εφευρίσκοντας και κατασκευάζοντας σωστές μηχανές.
Το ζήτημα είναι ότι εάν οι φυσικοί θέλουν να ανακαλύψουν νέους ορίζοντες, χρειάζονται τους μηχανικούς - εκείνους που είναι ειδικοί για τις εφαρμογές - για να επιτύχουν νέα αποτελέσματα. Στο εργαστήριο μου, σαν υποψήφιος διδάκτωρ, αγωνιζόμουν να κατασκευάσω ό,τι χρειαζόμουν. Όμως όλα τα προβλήματα που αντιμετώπισα θα μπορούσαν να έχουν λυθεί σε μια νύχτα, μόνο αν είχα σκεφτεί περισσότερο σαν μηχανικός. Αν το είχα κάνει πιθανώς θα είχα πάρει περισσότερα και καλύτερα στοιχεία σε πιο σύντομο χρονικό διάστημα.
Τεχνητοί διαχωρισμοί
Ένας λόγος για τον οποίο οι φυσικοί περιφρονούν τους μηχανικούς είναι ότι οι δύο επιστημονικοί κλάδοι είναι συχνά τεχνητά διαιρεμένοι. Στα περισσότερα πανεπιστήμια, παραδείγματος χάριν, τα τμήματα φυσικής και εφαρμοσμένης μηχανικής είναι συνήθως χώρια, που είναι και περίεργο και ανόητο, γιατί ως επιστημονικοί κλάδοι έχουν συμπληρωματικές γνώσεις και δεξιότητες. Στην πραγματικότητα, οι φυσικοί υποφέρουν περισσότερο από τους μηχανικούς από αυτή την αποξένωση.
Πάρτε την ΙΒΜ, η οποία προς το τέλος της δεκαετίας του '70 άρχισε ένα μακροχρόνιο και ακριβό πρόγραμμα για να δημιουργηθούν οι υπεραγωγικοί μεγάλοι υπολογιστές χρησιμοποιώντας τις επαφές Josephson. Οι φυσικοί στην ΙΒΜ είχαν υποστηρίξει ότι αυτές οι επαφές κατανάλωναν σημαντικά λιγότερη ενέργεια από την ανταγωνιστική τεχνολογία του πυριτίου της εποχής εκείνης και, επιπλέον, θα μπορούσαν να μεταστραφούν σε λιγότερο από 5 ns.
Εντούτοις, το πρότζεκτ φτιάχτηκε τελικά με μπάφερ επειδή αποδείχθηκε πάρα πολύ δύσκολο να κατασκευαστούν αξιόπιστα οι απαραίτητες επαφές οξειδίου του μολύβδου-μολύβδου και συγχρόνως πάρα πολύ ακριβές για να ψυχθεί η μηχανή στις υπεραγωγικές θερμοκρασίες. Φυσικά, το πρόγραμμα απέτυχε επίσης και λόγω της τότε βελτίωσης στη μικροηλεκτρονική του πυριτίου.
Απτόητη, στη δεκαετία του '80 η βιομηχανία της ηλεκτρονικής στράφηκε στο αρσενιούχο ή αρσενίδιο του γαλλίου ως ένας πιθανός αντικαταστάτης του πυριτίου σε ορισμένες εφαρμογές. Αλλά η τυποποιημένη μικροηλεκτρονική, η βασισμένη στο πυρίτιο, έχει συνεχίσει να βελτιώνεται και, δύο δεκαετίες αργότερα, το αρσενίδιο του γαλλίου έχει απομακρυνθεί από τον ανταγωνισμό με το πυρίτιο, ακόμη και σε αυτές τις εξειδικευμένες περιοχές.
Αυτή η αρκετά εκπληκτική βελτίωση στην απόδοση έχει επέλθει από τους μηχανικούς, που συνεχώς επιδιορθώνουν τα προβλήματα με το πυρίτιο σε καθημερινή βάση πάνω από δύο δεκαετίες. Με το νόμο του Moore ακόμα προφανώς ζωντανό και σωστό, οποιοδήποτε νέο υλικό θα βρει πολλές δυσκολίες να μετατοπίσει το αντικαταστήσει το επιβεβλημένο πυρίτιο. Πράγματι, φοβάμαι ότι τα πιο πρόσφατα υλικά που διεκδικούν το στέμμα από το πυρίτιο - υλικά όπως τα πλαστικά, νανοσωλήνες από άνθρακα και buckyballs - θα υποστούν τελικά την ίδια μοίρα.
Ένας άλλος τομέας όπου οι μηχανικοί θα κερδίσουν είναι η ενέργεια. Αλλά στην προσπάθεια να λυθεί η ενεργειακή κρίση τι κάνουν οι φυσικοί; Θεωρούνται μεγάλοι και αρχίζουν ένα πρόγραμμα που θα κρατήσει μια δεκαετία, που επιδιώκει να εκμεταλλευτεί την σύντηξη, τον τρόπο που παράγεται η ισχύς του ήλιου μέσα σε ένα εργαστήριο. Αλλά παρά τα δισεκατομμύρια των δολαρίων που έχουν ξοδευτεί μέχρι τώρα, ούτε ένα απλό τζάουλ χρήσιμης ηλεκτρικής ενέργειας δεν έχει παραχθεί από τέτοια πειράματα.
Οι μηχανικοί, εν τω μεταξύ, έχουν κάνει πιο γήινα - αλλά πιο χρήσιμα - πράγματα. Έχουν αυξήσει την αποδοτικότητα των γεννητριών και των συστημάτων μετάδοσης, και τώρα προσπαθούν να εκμεταλλευτούν νέες πηγές ενέργειας όπως ο άνεμος, οι παλίρροιες και τα φωτοβολταϊκά. Για να είμαστε δίκαιοι, οι φυσικοί έχουν βοηθήσει συχνά σε αυτήν την εργασία, αλλά κατά ένα μεγάλο μέρος καθοδηγείται από τους μηχανικούς.
Περισσότερη ενέργεια έχει παραχθεί πιθανώς από τους ανεμοστρόβιλους απ' ό,τι από τις προκαλούμενες από τον άνθρωπο αντιδράσεις σύντηξης, και αυτό θα συνεχίσει να συμβαίνει για έναν πολύ μεγάλο διάστημα. Ακόμη, ο Διεθνής Θερμοπυρηνικός Πειραματικός Αντιδραστήρας των 10 δισ. € (ITER), που πρόκειται σύντομα να χτιστεί στη Γαλλία, είναι το μόνο βήμα στο δρόμο για έναν πρακτικό αντιδραστήρα τήξης που θα λειτουργήσει κατά το 2050. Φυσικά, η αξία του προγράμματος ως μέσο υποκίνησης της διεθνούς επιστημονικής συνεργασίας καθώς και τη χρήση της φυσική του πλάσματος σε μεγάλη κλίμακα, είναι αναμφισβήτητη. Αλλά από την άποψη της παροχής μιας πρακτικής διαδρομής για την αντικατάσταση των σταθμών του άνθρακα και της πυρηνικής ενέργειας, είναι σχεδόν άσχετη. Οι φυσικοί πρέπει να συνειδητοποιήσουν ότι οι κυβερνήσεις και το κοινό μπορούν τελικά να αισθανθούν παραπλανημένοι από την αξία που οι φυσικοί δίνουν στην τήξη.
Απαιτείται περισσότερη αλληλεπίδραση
Και στα δύο αυτά τα παραδείγματα, οι φυσικοί υποτίμησαν και μείωσαν το καθαρό μέγεθος του στόχου και των εμπλεκόμενων πρακτικών. Κατά ένα μεγάλο μέρος αυτό είτε έχει οδηγήσει σε χρονοδιαγράμματα ολοκληρωτικής αποτυχίας είτε σε σύμπτυξη στόχων, που είναι αποτυχία με μεταμφίεση. Ο κίνδυνος είναι ότι η βιομηχανία και οι κυβερνήσεις θα δουν ότι οι φυσικοί και οι λύσεις - οι βασισμένες στη φυσική - είναι ανίκανοι να βρουν αγαθά, ενώ άλλοι άνθρωποι - συνήθως οι μηχανικοί - ασχολούνται και λύνουν λιγότερα φιλόδοξα προβλήματα , αλλά με παραγωγικότερους τρόπους.
Οι φυσικοί κάνουν κακό στον εαυτό τους με το να μην διαχειρίζονται καλύτερα αυτήν την διαδικασία. Τελικά, είναι αυτοί που συμβιβάζονται καθώς ο κόσμος όχι μόνο σταματά να πιστεύει αυτό που λένε, αλλά στην πραγματικότητα ούτε που τους ακούει, καθώς οι φυσικοί φαίνονται ανίκανοι ή απρόθυμοι να λύσουν το πρόβλημα με προσιτό τρόπο.
Αυτό που χρειαζόμαστε είναι πολύ περισσότερη αλληλεπίδραση μεταξύ της φυσικής και της εφαρμοσμένης μηχανικής, και είναι πιθανώς δίκαιο να πούμε ότι οι φυσικοί πρέπει να καταβάλουν προσπάθεια. Αφετέρου, πρέπει να υπάρξει περισσότερη έμφαση στη συνεργασία των δύο πεδίων σε ένα αρχικό στάδιο. Παραδείγματος χάριν κάνοντας τους προπτυχιακούς φυσικούς να κάνουν ένα λεπτομερές μακροχρόνιο σχεδιασμό ενός πρότζεκτ. Τέλος, οι φυσικοί πρέπει να αρχίσουν να σκέφτονται όπως οι μηχανικοί και να αρχίσουν να ενδιαφέρονται για τα πρακτικά μέρη του προβλήματος.
Ποιος ξέρει, από το να είναι ένα βάρος, τέτοια γνώση μπορεί να οδηγήσει σε ένα νέο επίπεδο εκλέπτυνσης της φυσικής.
Μηχανικοί εναντίον των φυσικών
Όλοι έχουμε ακούσει το αστείο για το μηχανικό και το φυσικό που καλούνται να χτίσουν ένα κοτέτσι για έναν αγρότη. (Ο φυσικός αρχίζει με τη φράση "αρχικά υποθέστε ένα σφαιρικό κοτόπουλο σε έναν κενό..."). Αλλά ποια είναι πραγματικά η διαφορά μεταξύ της φυσικής και της εφαρμοσμένης μηχανικής;
Η φυσική, από την ίδια την φύση της, είναι για να εξετάζει τα όρια των υλικών συστημάτων και την προσπάθεια να αποκαλυφθούν νέα γεγονότα για τον τρόπο που συμπεριφέρονται τα πράγματα. Η εφαρμοσμένη μηχανική, αντίθετα, λαμβάνει στοιχεία για να τα αναδιαμορφώσει με κάποιο τρόπο -- είτε για να κάνουν βελτιώσεις στα υπάρχοντα συστήματα είτε για να δημιουργήσουν κάποια νέα λύση σε ένα πρόβλημα.
Ίσως η δυσκολία για τους φυσικούς είναι ότι όταν έρχονται αντιμέτωποι με ένα πρόβλημα, είναι πάρα πολύ ενθουσιώδεις για να υιοθετήσουν μια λύση που είναι πάρα πολύ ριζική και έχει μια μεγαλύτερη τάση να αποτύχει. Όταν αυτές οι λύσεις έπειτα αποτύχουν, τότε το δικαιολογούν λέγοντας ότι μόνο μια ριζική λύση θα είχε λύσει το αντιληπτό χάσμα στην απόδοση.
Οι μηχανικοί, αντίθετα, προτιμούν να βελτιώσουν τις διαδικασίες με έναν συνεχώς αυξανόμενο τρόπο. Όσο περνάει ο χρόνος, αυτό μπορεί να οδηγήσει σε εκπληκτικές βελτιώσεις, υπό τον όρο ότι είναι διαθέσιμος αρκετός χρόνος και πόροι. Χωρίς αμφιβολία και οι δύο προσεγγίσεις έχουν τις αξίες τους σε διαφορετικές περιστάσεις, αλλά οι φυσικοί θα έκαναν καλά να εκτιμήσουν πώς σκέφτονται οι μηχανικοί.
Η ΣΤΑΘΜΗ ΤΗΣ ΘΑΛΑΣΣΑΣ ΑΝΕΒΑΙΝΕΙ ΓΡΗΓΟΡΟΤΕΡΑ
Η Διακυβερνητική Επιτροπή για την Κλιματική Αλλαγή (IPCC) του ΟΗΕ μπορεί να έχει υποτιμήσει σοβαρά την άνοδο της στάθμης της θάλασσας που προκαλείται από την υπερθέρμανση του πλανήτη, δήλωσαν επιστήμονες του κλίματος, κάνοντας έκκληση για γρήγορες περικοπές των εκπομπών των αερίων του θερμοκηπίου.
"Η άνοδος της στάθμης της θάλασσας μπορεί να υπερβαίνει το ένα μέτρο μέχρι το 2100 αν συνεχίσουμε την ίδια πορεία της αύξησης των εκπομπών", ανέφερε ο Stefan Rahmstorf, καθηγητής στο Ινστιτούτο Έρευνας για τις Κλιματικές Επιπτώσεις του Πότσνταμ. "Ακόμη και για ένα σενάριο χαμηλών εκπομπών, η καλύτερη εκτίμηση είναι περίπου το ένα μέτρο."
Ο Rahmstorf μίλησε στο Διεθνές Επιστημονικό Συνέδριο για τις κλιματικές αλλαγές στην Κοπεγχάγη. Η Διακυβερνητική Επιτροπή IPCC έχει προβλέψει το 2007 ότι η αύξηση της θερμοκρασίας του πλανήτη θα προκαλέσει μια άνοδο της στάθμης της θάλασσας από 18 έως και 59 εκατοστά στο τέλος αυτού του αιώνα, αρκετά για να προκαλέσει εκτεταμένες καταστροφές στις παράκτιες περιοχές.
Βάσει του νέου μοντέλου, η άνοδος της στάθμης θα κυμανθεί από τα 75 έως τα 190 εκατοστά.
Η IPCC λέει πως η εκτίμηση για εκείνη την εποχή δεν θα μπορούσε να ήταν ακριβής χωρίς να λαμβάνει υπόψη παράγοντες όπως η τήξη των πάγων στη Γροιλανδία και των στρωμάτων του πάγου στην Ανταρκτική. Πολλοί επιστήμονες επέκριναν τότε τα νούμερα αυτά ως υπερβολικά συντηρητικά.
"Η απώλεια των πάγων στη Γροιλανδία δείχνει μια επιτάχυνση κατά τη διάρκεια της τελευταίας δεκαετίας", είπε ο βετεράνος ερευνητής στην Γροιλανδία Konrad Steffen, διευθυντής του Ινστιτούτου για την Έρευνα στις Περιβαλλοντικές Επιστήμες στο Πανεπιστήμιο του Κολοράντο.
"Η άνοδος της στάθμης της θάλασσας μέχρι το 2100 ενδέχεται να είναι πάνω από το ένα μέτρο ή περισσότερο σχετικά με τον παγκόσμιο μέσο όρο, με μεγάλες περιφερειακές διαφορές, ανάλογα που γίνεται η απώλειας των πάγων", είπε.
Ο John Church ερευνητής στο Κέντρο για τον Καιρό και το Κλίμα της Αυστραλίας δήλωσε ότι η άνοδος των ωκεανών θα οδηγήσει σε πιο συχνές καταστροφικές πλημμύρες στις παράκτιες περιοχές.
Όσο ταχύτερος είναι ο ανθρώπινος περιορισμός των εκπομπών του διοξειδίου του άνθρακα, τόσο μεγαλύτερη είναι και η πιθανότητα να αποφευχθούν τα πιο ακραία σενάρια, δήλωσε. "Θα μπορούσαμε να περάσουμε το ανώτατο όριο ανόδου της στάθμης μέσα στον 21ο αιώνα, γι αυτό και οι βραχυπρόθεσμοι στόχοι των εκπομπών είναι κρίσιμη." Οι μειώσεις τώρα των εκπομπών είναι πολύ πιο αποτελεσματικές από τις δράσεις στο τέλος του αιώνα, λένε οι οι επιστήμονες.
"Με ισχυρές μειώσεις των εκπομπών το 2050 μπορούμε να τερματίσουμε την άνοδο της θερμοκρασίας αρκετά γρήγορα, αλλά δεν υπάρχουν πολλά που μπορούμε να κάνουμε για την άνοδο της στάθμης της θάλασσας πια," ισχυρίζεται ο Rahmstorf. "Θέτουμε δυστυχώς σε κίνηση τις διαδικασίες αυτές που θα οδηγήσουν σε αύξηση της στάθμης της θάλασσας για τους επόμενους αιώνες. Ακόμα κι αν περιοριστεί δραστικά η εκπομπή αερίων του θερμοκηπίου, η στάθμη των ωκεανών θα ανυψωθεί κατά περίπου ένα μέτρο «στην καλύτερη περίπτωση» τόνισε ο Rahmstorf στους 2.000 επιστήμονες που συμμετέχουν στο συνέδριο.
"Πριν από μερικά χρόνια, όσοι από εμάς μιλούσαμε για τις επιπτώσεις της θέρμανσης στα πολικά καλύμματα πάγου θεωρούμασταν εξτρεμιστές. Τώρα είναι πια αναγνωρισμένο ως κεντρικό ζήτημα" σχολίασε ο ίδιος.
Παραμένει πάντως άγνωστο αν αυτά τα νέα δεδομένα θα ληφθούν υπόψη στη σύνταξη της διεθνούς συνθήκης που αναμένεται να υπογραφεί το Δεκέμβριο στην Κοπεγχάγη για να διαδεχθεί το Πρωτόκολλο του Κιότο.
"Η άνοδος της στάθμης της θάλασσας μπορεί να υπερβαίνει το ένα μέτρο μέχρι το 2100 αν συνεχίσουμε την ίδια πορεία της αύξησης των εκπομπών", ανέφερε ο Stefan Rahmstorf, καθηγητής στο Ινστιτούτο Έρευνας για τις Κλιματικές Επιπτώσεις του Πότσνταμ. "Ακόμη και για ένα σενάριο χαμηλών εκπομπών, η καλύτερη εκτίμηση είναι περίπου το ένα μέτρο."
Ο Rahmstorf μίλησε στο Διεθνές Επιστημονικό Συνέδριο για τις κλιματικές αλλαγές στην Κοπεγχάγη. Η Διακυβερνητική Επιτροπή IPCC έχει προβλέψει το 2007 ότι η αύξηση της θερμοκρασίας του πλανήτη θα προκαλέσει μια άνοδο της στάθμης της θάλασσας από 18 έως και 59 εκατοστά στο τέλος αυτού του αιώνα, αρκετά για να προκαλέσει εκτεταμένες καταστροφές στις παράκτιες περιοχές.
Βάσει του νέου μοντέλου, η άνοδος της στάθμης θα κυμανθεί από τα 75 έως τα 190 εκατοστά.
Η IPCC λέει πως η εκτίμηση για εκείνη την εποχή δεν θα μπορούσε να ήταν ακριβής χωρίς να λαμβάνει υπόψη παράγοντες όπως η τήξη των πάγων στη Γροιλανδία και των στρωμάτων του πάγου στην Ανταρκτική. Πολλοί επιστήμονες επέκριναν τότε τα νούμερα αυτά ως υπερβολικά συντηρητικά.
"Η απώλεια των πάγων στη Γροιλανδία δείχνει μια επιτάχυνση κατά τη διάρκεια της τελευταίας δεκαετίας", είπε ο βετεράνος ερευνητής στην Γροιλανδία Konrad Steffen, διευθυντής του Ινστιτούτου για την Έρευνα στις Περιβαλλοντικές Επιστήμες στο Πανεπιστήμιο του Κολοράντο.
"Η άνοδος της στάθμης της θάλασσας μέχρι το 2100 ενδέχεται να είναι πάνω από το ένα μέτρο ή περισσότερο σχετικά με τον παγκόσμιο μέσο όρο, με μεγάλες περιφερειακές διαφορές, ανάλογα που γίνεται η απώλειας των πάγων", είπε.
Ο John Church ερευνητής στο Κέντρο για τον Καιρό και το Κλίμα της Αυστραλίας δήλωσε ότι η άνοδος των ωκεανών θα οδηγήσει σε πιο συχνές καταστροφικές πλημμύρες στις παράκτιες περιοχές.
Όσο ταχύτερος είναι ο ανθρώπινος περιορισμός των εκπομπών του διοξειδίου του άνθρακα, τόσο μεγαλύτερη είναι και η πιθανότητα να αποφευχθούν τα πιο ακραία σενάρια, δήλωσε. "Θα μπορούσαμε να περάσουμε το ανώτατο όριο ανόδου της στάθμης μέσα στον 21ο αιώνα, γι αυτό και οι βραχυπρόθεσμοι στόχοι των εκπομπών είναι κρίσιμη." Οι μειώσεις τώρα των εκπομπών είναι πολύ πιο αποτελεσματικές από τις δράσεις στο τέλος του αιώνα, λένε οι οι επιστήμονες.
"Με ισχυρές μειώσεις των εκπομπών το 2050 μπορούμε να τερματίσουμε την άνοδο της θερμοκρασίας αρκετά γρήγορα, αλλά δεν υπάρχουν πολλά που μπορούμε να κάνουμε για την άνοδο της στάθμης της θάλασσας πια," ισχυρίζεται ο Rahmstorf. "Θέτουμε δυστυχώς σε κίνηση τις διαδικασίες αυτές που θα οδηγήσουν σε αύξηση της στάθμης της θάλασσας για τους επόμενους αιώνες. Ακόμα κι αν περιοριστεί δραστικά η εκπομπή αερίων του θερμοκηπίου, η στάθμη των ωκεανών θα ανυψωθεί κατά περίπου ένα μέτρο «στην καλύτερη περίπτωση» τόνισε ο Rahmstorf στους 2.000 επιστήμονες που συμμετέχουν στο συνέδριο.
"Πριν από μερικά χρόνια, όσοι από εμάς μιλούσαμε για τις επιπτώσεις της θέρμανσης στα πολικά καλύμματα πάγου θεωρούμασταν εξτρεμιστές. Τώρα είναι πια αναγνωρισμένο ως κεντρικό ζήτημα" σχολίασε ο ίδιος.
Παραμένει πάντως άγνωστο αν αυτά τα νέα δεδομένα θα ληφθούν υπόψη στη σύνταξη της διεθνούς συνθήκης που αναμένεται να υπογραφεί το Δεκέμβριο στην Κοπεγχάγη για να διαδεχθεί το Πρωτόκολλο του Κιότο.
Πέμπτη 12 Μαρτίου 2009
Η πιο εξωτική ιδιότητα του φωτός: κινείται προς τα πίσω
Το φως μπορεί να κάνει παράξενα πράγματα λένε οι επιστήμονες, λόγου χάριν φαίνεται να μπορεί να κινηθεί γρηγορότερα από την ταχύτητα του φωτός σε ένα μέσον και μάλιστα μπορεί να πηγαίνει και προς τα πίσω.
Ο Robert Boyd, ένας ειδικός της οπτικής στο πανεπιστήμιο του Ρότσεστερ στη Νέα Υόρκη μαζί με τους συναδέλφους του προκάλεσαν ένα περίεργο τέχνασμα χρησιμοποιώντας μια οπτική ίνα εμπλουτισμένη με έρβιο - ένα σπάνιο στοιχείο που επιλέχθηκε για να επιτρέψει την ενίσχυση του φωτεινού παλμού - το ίδιο είδος ίνας που χρησιμοποιείται και στις τηλεπικοινωνίες.
Οι φυσικοί διαχώρισαν ένα απλό παλμό λέιζερ στα δύο, στέλνοντας τον ένα να ταξιδέψει μέσω της οπτικής ίνας και επιτρέποντας στον άλλο παλμό να ταξιδέψει χωρίς παρεμβολή. Αρκετά παραδόξως, η πρώτη ακτίνα βγήκε από το άλλο άκρο της ίνας μπροστά από τον παλμό της σύγκρισης. Πιο περίεργα ακόμα, το φως που βγήκες ξέφυγε προτού ακόμη να εισαχθεί το αρχικό φως στην ίνα.
Αυτό που είχε συμβεί ήταν ότι μόλις εισήχθηκε ο αρχικός παλμός στην ίνα, η ίνα κλωνοποίησε αμέσως έναν ίδιο παλμό στο άλλο άκρο της ίνας. Έτσι ο κλωνοποιημένος παλμός βγήκε πριν εισέλθει το υπόλοιπο τμήμα του αρχικού παλμού. Συγχρόνως, ένας άλλος κλωνοποιημένος παλμός γύρισε προς τα πίσω μέσω της ίνας για να εξουδετερώσει τον αρχικό.
Έτσι τελικά, άλλος παλμός εισήχθη και άλλος προέκυψε, αλλά με έναν συγχρονισμό που έδειξε να παραβιάζει το φυσικό όριο της ταχύτητας του φωτός. Η υπέρβαση του ορίου ταχύτητας δεν συνέβη πραγματικά, καθ' ότι ο εξερχόμενος παλμός ήταν τμήμα του αρχικού, που μετασχηματίστηκε λόγω της ενισχυτικής δράσης του έρβιου μέσα στην ίνα, το οποίο προσέθεσε ένα στιγμιαίο ενεργειακό φορτίο.
Για να εξετάσουν εάν ο παλμός ταξίδευε προς τα πίσω όπως φάνηκε, η ομάδα ελάττωνε το μήκος της ίνας κατά λίγα εκατοστά τη φορά και επαναλάμβανε το πείραμα. Κάνοντας τα πειράματα μαζί σε σειρά, πρόσεξαν τότε την οπίσθια πρόοδο της ακτίνας. Η ίδια η ίνα, συμπεραίνουν αναδημιούργησε αμέσως τον παλμό στο άλλο άκρο, στέλνοντας ταυτόχρονα έναν άλλο παλμό προς τα πίσω.
Κανένας φυσικός νόμος δεν παραβιάζεται επειδή οι πληροφορίες στο παλμό ποτέ δεν ξεπερνάνε το φράγμα της ταχύτητας του φωτός. Τα τελευταία χρόνια οι φυσικοί έχουν μάθει επίσης να επιβραδύνουν το φως από τη συνηθισμένη ταχύτητα των 300.000 χιλιομέτρων το δευτερόλεπτο. Η αντικατάσταση των ηλεκτρικών διακοπτών με τους οπτικούς buffers που ελέγχουν την ταχύτητα του φωτός θα μπορούσε να οδηγήσει σε αποδοτικότερα δίκτυα μεγάλων τηλεπικοινωνιών.
Ο Robert Boyd, ένας ειδικός της οπτικής στο πανεπιστήμιο του Ρότσεστερ στη Νέα Υόρκη μαζί με τους συναδέλφους του προκάλεσαν ένα περίεργο τέχνασμα χρησιμοποιώντας μια οπτική ίνα εμπλουτισμένη με έρβιο - ένα σπάνιο στοιχείο που επιλέχθηκε για να επιτρέψει την ενίσχυση του φωτεινού παλμού - το ίδιο είδος ίνας που χρησιμοποιείται και στις τηλεπικοινωνίες.
Οι φυσικοί διαχώρισαν ένα απλό παλμό λέιζερ στα δύο, στέλνοντας τον ένα να ταξιδέψει μέσω της οπτικής ίνας και επιτρέποντας στον άλλο παλμό να ταξιδέψει χωρίς παρεμβολή. Αρκετά παραδόξως, η πρώτη ακτίνα βγήκε από το άλλο άκρο της ίνας μπροστά από τον παλμό της σύγκρισης. Πιο περίεργα ακόμα, το φως που βγήκες ξέφυγε προτού ακόμη να εισαχθεί το αρχικό φως στην ίνα.
Αυτό που είχε συμβεί ήταν ότι μόλις εισήχθηκε ο αρχικός παλμός στην ίνα, η ίνα κλωνοποίησε αμέσως έναν ίδιο παλμό στο άλλο άκρο της ίνας. Έτσι ο κλωνοποιημένος παλμός βγήκε πριν εισέλθει το υπόλοιπο τμήμα του αρχικού παλμού. Συγχρόνως, ένας άλλος κλωνοποιημένος παλμός γύρισε προς τα πίσω μέσω της ίνας για να εξουδετερώσει τον αρχικό.
Έτσι τελικά, άλλος παλμός εισήχθη και άλλος προέκυψε, αλλά με έναν συγχρονισμό που έδειξε να παραβιάζει το φυσικό όριο της ταχύτητας του φωτός. Η υπέρβαση του ορίου ταχύτητας δεν συνέβη πραγματικά, καθ' ότι ο εξερχόμενος παλμός ήταν τμήμα του αρχικού, που μετασχηματίστηκε λόγω της ενισχυτικής δράσης του έρβιου μέσα στην ίνα, το οποίο προσέθεσε ένα στιγμιαίο ενεργειακό φορτίο.
Για να εξετάσουν εάν ο παλμός ταξίδευε προς τα πίσω όπως φάνηκε, η ομάδα ελάττωνε το μήκος της ίνας κατά λίγα εκατοστά τη φορά και επαναλάμβανε το πείραμα. Κάνοντας τα πειράματα μαζί σε σειρά, πρόσεξαν τότε την οπίσθια πρόοδο της ακτίνας. Η ίδια η ίνα, συμπεραίνουν αναδημιούργησε αμέσως τον παλμό στο άλλο άκρο, στέλνοντας ταυτόχρονα έναν άλλο παλμό προς τα πίσω.
Κανένας φυσικός νόμος δεν παραβιάζεται επειδή οι πληροφορίες στο παλμό ποτέ δεν ξεπερνάνε το φράγμα της ταχύτητας του φωτός. Τα τελευταία χρόνια οι φυσικοί έχουν μάθει επίσης να επιβραδύνουν το φως από τη συνηθισμένη ταχύτητα των 300.000 χιλιομέτρων το δευτερόλεπτο. Η αντικατάσταση των ηλεκτρικών διακοπτών με τους οπτικούς buffers που ελέγχουν την ταχύτητα του φωτός θα μπορούσε να οδηγήσει σε αποδοτικότερα δίκτυα μεγάλων τηλεπικοινωνιών.
ΣΕ ΠΕΙΡΑΜΑ ΜΕΤΡΟΥΜΕ ΜΕΜΟΝΩΜΕΝΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΑ ΣΕ ΠΡΑΓΜΑΤΙΚΟ ΧΡΟΝΟ
Οι φυσικοί στο Πανεπιστήμιο Rice ολοκλήρωσαν την πρώτη, σε πραγματικό χρόνο, μέτρηση μεμονωμένων ηλεκτρονίων, κάτι που δημιουργεί μια πειραματική μέθοδο, που θα επιτρέψει για πρώτη φορά στους επιστήμονες να εξετάσουν τις δυναμικές αλληλεπιδράσεις μεταξύ των μικρότερων ατομικών σωματιδίων.
Η έρευνα, που δημοσιεύτηκε στο Nature, είναι σημαντική για τους ερευνητές που αναπτύσσουν τους κβαντικούς υπολογιστές, έναν επαναστατικό τύπο υπολογιστή που θα είναι αρκετές τάξεις ισχυρότερος από τους κλασσικούς σημερινούς υπολογιστές.
Μέχρι σήμερα, οι υπολογιστές χρησιμοποιούν το δυαδικό bit -- που αντιπροσωπεύεται είτε από το 1 είτε από το 0 -- ως τη θεμελιώδη μονάδα πληροφοριών τους. Σε έναν κβαντικό υπολογιστή, η θεμελιώδης μονάδα είναι ένα κβαντικό bit, ή qubit. Επειδή τα qubits μπορούν να έχουν περισσότερες από δύο καταστάσεις, οι υπολογισμοί που θα διαρκούσαν χρόνια για να τελειώσουν σε ένα υπερυπολογιστή, θα διαρκούν μόνο λίγα δευτερόλεπτα στους κβαντικούς υπολογιστές.
Εξ' αιτίας της πολυπλοκότητας της κβαντικής δυναμικής, τα ηλεκτρόνια μπορούν να βοηθήσουν ως qubits. Μπορούν να υπάρξουν όχι μόνο σε καταστάσεις "πάνω" και "κάτω" -- όπως το 1 και το 0 στους κλασσικούς υπολογιστές -- αλλά και σε καταστάσεις "υπέρθεσης" της "πάνω" και της "κάτω", που είναι πρότυπα της πιθανότητας που υπάρχουν σε αρκετές θέσεις ταυτόχρονα.
Τα πειράματα στο Rice πραγματοποιήθηκαν σε ένα υπέψυχρο θάλαμο, σε θερμοκρασίες ακόμη πιο κάτω από εκείνες που βρέθηκαν στο βαθύ διάστημα. Εκεί, για πρώτη φορά, οι επιστήμονες ήταν σε θέση να παρατηρήσουν μεμονωμένα ηλεκτρόνια καθώς κινούνταν πάνω και μακριά ενός νανοσκοπικού κομματιού ενός ημιαγωγού που είναι γνωστό ως κβαντικό σημείο.
"Δεδομένου ότι κανένας δεν έχει μετρήσει μεμονωμένα ηλεκτρόνια πριν, άνοιξε η πόρτα για νέες έρευνες", λέει ο ερευνητής Alex Rimberg, βοηθός καθηγητή της φυσικής και της αστρονομίας και της εφαρμοσμένης μηχανικής των υπολογιστών. "Αυτές θα περιλαμβάνουν μελέτες των αλληλεπιδράσεων μεταξύ των μεμονωμένων ηλεκτρονίων, καθώς επίσης και κβαντικά φαινόμενα που οι μηχανικοί πρέπει να τα καταλάβουν αν θέλουν ποτέ να φτιάξουν έναν κβαντικό υπολογιστή που να δουλεύει".
Η ομάδα του Rimberg, έχτισε το κβαντικό σημείο της χρησιμοποιώντας ένα άκρως λεπτό στρώμα ημιαγωγικού αρσενίδιου του γαλλίου. Χρησιμοποιώντας χρυσό σαν καλωδίωση, δημιούργησαν ένα ηλεκτροστατικό πεδίο σε σχήμα δακτυλίου, απομονώνοντας μια μικρή ομάδα - δεξαμενή ηλεκτρονίων σε ένα κομμάτι 300 nm του αρσενίδιου του γαλλίου μέσα στο δακτύλιο. Τοποθετήθηκε δε μια εξαιρετικά ευαίσθητη, για φορτίο, συσκευή. Η συσκευή που ονομάζεται RF-SET ή radio-frequency single-electron transistor, τοποθετήθηκε δίπλα στη δεξαμενή. Με συχνότητα λειτουργίας όπως ένα ραδιόφωνο AM, η RF-SET καταχωρούσε τις μεταβολές στην διαμόρφωση του πλάτους των ραδιοκυμάτων που ανακλώνται από την ομάδα των ηλεκτρονίων. Οι διαμορφώσεις άλλαζαν όταν τα ηλεκτρόνια εισέρχονταν και έβγαιναν από τη δεξαμενή.
Η μικρή δεξαμενή των ηλεκτρονίων περιέχει στην κανονική της κατάσταση 79 ή 80 ηλεκτρόνια. Αυξάνοντας την ισχύ του ηλεκτρικού πεδίου, αυξήθηκε και το φράγμα δυναμικού γύρω από τη δεξαμενή. Έτσι ήταν πολύ δύσκολο για τα ηλεκτρόνια να εισαχθούν ή να φύγουν. Αυτό επέτρεψε στους ερευνητές να επιβραδύνουν αρκετά την κίνηση των ηλεκτρονίων ώστε να μπορούν να μετρήσουν την είσοδο και την αναχώρηση των μεμονωμένων ηλεκτρονίων από τη δεξαμενή.
Αν και οι φυσικοί έχουν χρησιμοποιήσει την τεχνολογία SET για να μετρήσουν τη μετακίνηση των μεμονωμένων ηλεκτρονίων για αρκετά χρόνια, ο χρόνος απόκρισης στα προηγούμενα πειράματα ήταν περίπου 1.000 φορές πιο αργός. Πριν, θέλαμε μερικά λεπτά για να ανιχνεύσουμε, την είσοδο ή την αναχώρηση μεμονωμένων ηλεκτρονίων. Έτσι δεν μπορούσαμε ποτέ να ξέρουμε ακριβώς πότε ένα μεμονωμένο ηλεκτρόνιο έφθασε ή έφυγε, λέει ο Rimberg.
Τα ηλεκτρόνια επίσης αλληλεπιδρούν το ένα με το άλλο όταν είναι κοντά. Ο Rimberg ελπίζει ότι οι φυσικοί μπορούν να χρησιμοποιήσουν το υπέρψυχρο σύστημα RF-SET για να εξετάσουν τις ανταγωνιστικές θεωρίες, που εξηγούν πώς επηρεάζονται τα ηλεκτρόνια το ένα το άλλο.
Η έρευνα, που δημοσιεύτηκε στο Nature, είναι σημαντική για τους ερευνητές που αναπτύσσουν τους κβαντικούς υπολογιστές, έναν επαναστατικό τύπο υπολογιστή που θα είναι αρκετές τάξεις ισχυρότερος από τους κλασσικούς σημερινούς υπολογιστές.
Μέχρι σήμερα, οι υπολογιστές χρησιμοποιούν το δυαδικό bit -- που αντιπροσωπεύεται είτε από το 1 είτε από το 0 -- ως τη θεμελιώδη μονάδα πληροφοριών τους. Σε έναν κβαντικό υπολογιστή, η θεμελιώδης μονάδα είναι ένα κβαντικό bit, ή qubit. Επειδή τα qubits μπορούν να έχουν περισσότερες από δύο καταστάσεις, οι υπολογισμοί που θα διαρκούσαν χρόνια για να τελειώσουν σε ένα υπερυπολογιστή, θα διαρκούν μόνο λίγα δευτερόλεπτα στους κβαντικούς υπολογιστές.
Εξ' αιτίας της πολυπλοκότητας της κβαντικής δυναμικής, τα ηλεκτρόνια μπορούν να βοηθήσουν ως qubits. Μπορούν να υπάρξουν όχι μόνο σε καταστάσεις "πάνω" και "κάτω" -- όπως το 1 και το 0 στους κλασσικούς υπολογιστές -- αλλά και σε καταστάσεις "υπέρθεσης" της "πάνω" και της "κάτω", που είναι πρότυπα της πιθανότητας που υπάρχουν σε αρκετές θέσεις ταυτόχρονα.
Τα πειράματα στο Rice πραγματοποιήθηκαν σε ένα υπέψυχρο θάλαμο, σε θερμοκρασίες ακόμη πιο κάτω από εκείνες που βρέθηκαν στο βαθύ διάστημα. Εκεί, για πρώτη φορά, οι επιστήμονες ήταν σε θέση να παρατηρήσουν μεμονωμένα ηλεκτρόνια καθώς κινούνταν πάνω και μακριά ενός νανοσκοπικού κομματιού ενός ημιαγωγού που είναι γνωστό ως κβαντικό σημείο.
"Δεδομένου ότι κανένας δεν έχει μετρήσει μεμονωμένα ηλεκτρόνια πριν, άνοιξε η πόρτα για νέες έρευνες", λέει ο ερευνητής Alex Rimberg, βοηθός καθηγητή της φυσικής και της αστρονομίας και της εφαρμοσμένης μηχανικής των υπολογιστών. "Αυτές θα περιλαμβάνουν μελέτες των αλληλεπιδράσεων μεταξύ των μεμονωμένων ηλεκτρονίων, καθώς επίσης και κβαντικά φαινόμενα που οι μηχανικοί πρέπει να τα καταλάβουν αν θέλουν ποτέ να φτιάξουν έναν κβαντικό υπολογιστή που να δουλεύει".
Η ομάδα του Rimberg, έχτισε το κβαντικό σημείο της χρησιμοποιώντας ένα άκρως λεπτό στρώμα ημιαγωγικού αρσενίδιου του γαλλίου. Χρησιμοποιώντας χρυσό σαν καλωδίωση, δημιούργησαν ένα ηλεκτροστατικό πεδίο σε σχήμα δακτυλίου, απομονώνοντας μια μικρή ομάδα - δεξαμενή ηλεκτρονίων σε ένα κομμάτι 300 nm του αρσενίδιου του γαλλίου μέσα στο δακτύλιο. Τοποθετήθηκε δε μια εξαιρετικά ευαίσθητη, για φορτίο, συσκευή. Η συσκευή που ονομάζεται RF-SET ή radio-frequency single-electron transistor, τοποθετήθηκε δίπλα στη δεξαμενή. Με συχνότητα λειτουργίας όπως ένα ραδιόφωνο AM, η RF-SET καταχωρούσε τις μεταβολές στην διαμόρφωση του πλάτους των ραδιοκυμάτων που ανακλώνται από την ομάδα των ηλεκτρονίων. Οι διαμορφώσεις άλλαζαν όταν τα ηλεκτρόνια εισέρχονταν και έβγαιναν από τη δεξαμενή.
Η μικρή δεξαμενή των ηλεκτρονίων περιέχει στην κανονική της κατάσταση 79 ή 80 ηλεκτρόνια. Αυξάνοντας την ισχύ του ηλεκτρικού πεδίου, αυξήθηκε και το φράγμα δυναμικού γύρω από τη δεξαμενή. Έτσι ήταν πολύ δύσκολο για τα ηλεκτρόνια να εισαχθούν ή να φύγουν. Αυτό επέτρεψε στους ερευνητές να επιβραδύνουν αρκετά την κίνηση των ηλεκτρονίων ώστε να μπορούν να μετρήσουν την είσοδο και την αναχώρηση των μεμονωμένων ηλεκτρονίων από τη δεξαμενή.
Αν και οι φυσικοί έχουν χρησιμοποιήσει την τεχνολογία SET για να μετρήσουν τη μετακίνηση των μεμονωμένων ηλεκτρονίων για αρκετά χρόνια, ο χρόνος απόκρισης στα προηγούμενα πειράματα ήταν περίπου 1.000 φορές πιο αργός. Πριν, θέλαμε μερικά λεπτά για να ανιχνεύσουμε, την είσοδο ή την αναχώρηση μεμονωμένων ηλεκτρονίων. Έτσι δεν μπορούσαμε ποτέ να ξέρουμε ακριβώς πότε ένα μεμονωμένο ηλεκτρόνιο έφθασε ή έφυγε, λέει ο Rimberg.
Τα ηλεκτρόνια επίσης αλληλεπιδρούν το ένα με το άλλο όταν είναι κοντά. Ο Rimberg ελπίζει ότι οι φυσικοί μπορούν να χρησιμοποιήσουν το υπέρψυχρο σύστημα RF-SET για να εξετάσουν τις ανταγωνιστικές θεωρίες, που εξηγούν πώς επηρεάζονται τα ηλεκτρόνια το ένα το άλλο.
ΕΝΑ ΒΗΜΑ ΠΙΟ ΚΟΝΤΑ ΣΤΗ ΤΕΧΝΗΤΗ ΖΩΗ
Επιστήμονες δήλωσαν ότι έχουνε κάνει ένα σημαντικό βήμα προς την πραγματοποίηση μιας τεχνητής ζωής με τη μορφή ριβοσώματος - το εργοστάσιο κατασκευής των πρωτεϊνών του κυττάρου.
Το ριβόσωμα φτιάχνει τις πρωτεΐνες που μεταφέρουν τις πληροφορίες κλειδί για όλες τις μορφές ζωής. Το αγγελιαφόρο RNA μεταφέρει της γενετικές οδηγίες του DNA στο ριβόσωμα ενός κυττάρου, το οποίο στη συνέχεια, 'μαγειρεύει' την επιθυμητή πρωτεΐνη. Κάθε ζωντανός οργανισμός από βακτήρια έως τον άνθρωπο χρησιμοποιεί ριβοσώματα, και όλα είναι εντυπωσιακά παρόμοια. Δεν είναι εντελώς τεχνητή ζωή, αλλά ένα σημαντικό βήμα προς αυτή την κατεύθυνση, δήλωσε ο George Church, καθηγητής γενετικής στην Ιατρική Σχολή του Χάρβαρντ, που κατεύθυνε την έρευνα με ένα μόνο μεταπτυχιακό φοιτητή. "Αν πρόκειται να δημιουργηθεί συνθετική ζωή που να μοιάζει με την κανονική ζωή ... θα πρέπει να φτιαχτεί αυτή η βιολογική μηχανή," δήλωσε ο George Church.
Και αυτή μπορεί να έχει σημαντικές βιομηχανικές χρήσεις, κυρίως για την παρασκευή φαρμάκων και πρωτεϊνών, που δεν βρίσκονται στη φύση.
Ο George Church τόνισε ότι η έρευνα δεν έχει δημοσιευθεί σε επιστημονικό περιοδικό, μια συνήθης διαδρομή για την αναφορά των εν λόγω εργασιών. Παρουσίασε όμως την εργασία σε ένα σεμινάριο των αποφοίτων του Χάρβαρντ. Η ομάδα του Church δεν επιδιώκει να φτιάξει ζωή σε έναν δοκιμαστικό σωλήνα, αλλά αντίθετα να σχεδιάσει πρωτεΐνες σε εργαστηριακούς σωλήνες.
"Μπορούμε να πάμε κατευθείαν σε σύνθεση των πρωτεΐνών", είπε. Ο ίδιος με τον διδακτορικό σπουδαστή Mike Jewett έχουν ήδη συνθέσει την ουσία λουσιφεράση, που κάνει την πυγολαμπίδα να λάμπει. "Θα θέλαμε, επίσης, να φτιάξουμε ένα εντελώς νέο είδος κυττάρων ... που να είναι μια κατοπτρική εικόνα ενός συστήματος αναπαραγωγής."
Οι περισσότερες μορφές ζωής είναι δεξιόστροφες ή αριστερόστροφες, μια ιδιότητα που ονομάζεται χειράλιτη (chirality).
Η αλλαγή της χειράλιτη είναι γνωστό πως αλλάζει τις επιπτώσεις των ναρκωτικών στον οργανισμό. Για παράδειγμα, η θαλιδομίδη, όταν χρησιμοποιείται για την πρόληψη ασθένειες το πρωί, προκαλεί σοβαρές γενετικές ανωμαλίες. Έχει αριστερόστροφες και δεξιόστροφες εκδόσεις και μόνο η «αριστερόστροφη» εκδοχή προκαλεί τις βλάβες - αλλά το εμπόριο των ναρκωτικών περιέχει και τους δύο τύπους.
Με αυτό μπορεί να είναι δυνατή η κατασκευή άλλων πρωτεΐνών στο εργαστήριο χωρίς ζωντανά κύτταρα, αναφέρει ο Church. Αυτές μπορεί να περιλαμβάνουν φάρμακα που τώρα είναι πολύ δύσκολο να κατασκευαστούν χρησιμοποιώντας μια διαδικασία που ονομάζεται ορθολογικός σχεδιασμός των φαρμάκων, όταν φάρμακα που είναι φτιαγμένα μόριο προς μόριο έχουν ένα συγκεκριμένο μηχανισμό δράσης.
Οι ιοί δεν θεωρούνται από τους περισσότερους ορισμούς της ζωής ζωντανοί οργανισμοί, λέει ο Church, και για να οικοδομήσουμε την απλούστερη μορφή τεχνητής, αλλά πραγματική ζωή θα χρειαζόταν 151 γονιδίων, όπως υπολογίζουν τόσο ο ίδιος όσο και άλλοι εμπειρογνώμονες .
"Εκατόν πενήντα ένα γονίδια είναι αρκετά για να αντιγράψουν το DNA, να παράγουν RNA, να παράγουν ριβοσώματα και να διαθέτουν πολύ πρωτόγονη μεμβράνη," σχολιάζει ο Church.
Ο πρωτοπόρος στην ανάλυση του ανθρωπίνου γονιδιώματος ερευνητής Craig Venter, που έχει ήδη δηλώσει ανοιχτά ότι προσπαθεί να φτιάξει τεχνητή ζωή με την εταιρία του Synthetic Genomics Inc., εργάζεται να φτιάξει συνθετικά φυτικά έλαια που να μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως καθαρά βιοκαύσιμα.
Το ριβόσωμα φτιάχνει τις πρωτεΐνες που μεταφέρουν τις πληροφορίες κλειδί για όλες τις μορφές ζωής. Το αγγελιαφόρο RNA μεταφέρει της γενετικές οδηγίες του DNA στο ριβόσωμα ενός κυττάρου, το οποίο στη συνέχεια, 'μαγειρεύει' την επιθυμητή πρωτεΐνη. Κάθε ζωντανός οργανισμός από βακτήρια έως τον άνθρωπο χρησιμοποιεί ριβοσώματα, και όλα είναι εντυπωσιακά παρόμοια. Δεν είναι εντελώς τεχνητή ζωή, αλλά ένα σημαντικό βήμα προς αυτή την κατεύθυνση, δήλωσε ο George Church, καθηγητής γενετικής στην Ιατρική Σχολή του Χάρβαρντ, που κατεύθυνε την έρευνα με ένα μόνο μεταπτυχιακό φοιτητή. "Αν πρόκειται να δημιουργηθεί συνθετική ζωή που να μοιάζει με την κανονική ζωή ... θα πρέπει να φτιαχτεί αυτή η βιολογική μηχανή," δήλωσε ο George Church.
Και αυτή μπορεί να έχει σημαντικές βιομηχανικές χρήσεις, κυρίως για την παρασκευή φαρμάκων και πρωτεϊνών, που δεν βρίσκονται στη φύση.
Ο George Church τόνισε ότι η έρευνα δεν έχει δημοσιευθεί σε επιστημονικό περιοδικό, μια συνήθης διαδρομή για την αναφορά των εν λόγω εργασιών. Παρουσίασε όμως την εργασία σε ένα σεμινάριο των αποφοίτων του Χάρβαρντ. Η ομάδα του Church δεν επιδιώκει να φτιάξει ζωή σε έναν δοκιμαστικό σωλήνα, αλλά αντίθετα να σχεδιάσει πρωτεΐνες σε εργαστηριακούς σωλήνες.
"Μπορούμε να πάμε κατευθείαν σε σύνθεση των πρωτεΐνών", είπε. Ο ίδιος με τον διδακτορικό σπουδαστή Mike Jewett έχουν ήδη συνθέσει την ουσία λουσιφεράση, που κάνει την πυγολαμπίδα να λάμπει. "Θα θέλαμε, επίσης, να φτιάξουμε ένα εντελώς νέο είδος κυττάρων ... που να είναι μια κατοπτρική εικόνα ενός συστήματος αναπαραγωγής."
Οι περισσότερες μορφές ζωής είναι δεξιόστροφες ή αριστερόστροφες, μια ιδιότητα που ονομάζεται χειράλιτη (chirality).
Η αλλαγή της χειράλιτη είναι γνωστό πως αλλάζει τις επιπτώσεις των ναρκωτικών στον οργανισμό. Για παράδειγμα, η θαλιδομίδη, όταν χρησιμοποιείται για την πρόληψη ασθένειες το πρωί, προκαλεί σοβαρές γενετικές ανωμαλίες. Έχει αριστερόστροφες και δεξιόστροφες εκδόσεις και μόνο η «αριστερόστροφη» εκδοχή προκαλεί τις βλάβες - αλλά το εμπόριο των ναρκωτικών περιέχει και τους δύο τύπους.
Με αυτό μπορεί να είναι δυνατή η κατασκευή άλλων πρωτεΐνών στο εργαστήριο χωρίς ζωντανά κύτταρα, αναφέρει ο Church. Αυτές μπορεί να περιλαμβάνουν φάρμακα που τώρα είναι πολύ δύσκολο να κατασκευαστούν χρησιμοποιώντας μια διαδικασία που ονομάζεται ορθολογικός σχεδιασμός των φαρμάκων, όταν φάρμακα που είναι φτιαγμένα μόριο προς μόριο έχουν ένα συγκεκριμένο μηχανισμό δράσης.
Οι ιοί δεν θεωρούνται από τους περισσότερους ορισμούς της ζωής ζωντανοί οργανισμοί, λέει ο Church, και για να οικοδομήσουμε την απλούστερη μορφή τεχνητής, αλλά πραγματική ζωή θα χρειαζόταν 151 γονιδίων, όπως υπολογίζουν τόσο ο ίδιος όσο και άλλοι εμπειρογνώμονες .
"Εκατόν πενήντα ένα γονίδια είναι αρκετά για να αντιγράψουν το DNA, να παράγουν RNA, να παράγουν ριβοσώματα και να διαθέτουν πολύ πρωτόγονη μεμβράνη," σχολιάζει ο Church.
Ο πρωτοπόρος στην ανάλυση του ανθρωπίνου γονιδιώματος ερευνητής Craig Venter, που έχει ήδη δηλώσει ανοιχτά ότι προσπαθεί να φτιάξει τεχνητή ζωή με την εταιρία του Synthetic Genomics Inc., εργάζεται να φτιάξει συνθετικά φυτικά έλαια που να μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως καθαρά βιοκαύσιμα.
Εγγραφή σε:
Αναρτήσεις (Atom)
