Δευτέρα 8 Φεβρουαρίου 2016

Ντμίτρι Μεντελέγιεφ. TO ΣΗΜΕΡΙΝΟ DOODLE ΤΗΣ GOOGLE

Ντμίτρι Μεντελέγιεφ: Doodle για το δημιουργό του περιοδικού πίνακα

07:55 | 


To Ντμίτρι Μεντελέγιεφ τιμά στο σημερινό της doodle η Google. Ο Ντμίτρι Μεντεμέγιεφήταν Ρώσος χημικός και εφευρέτης. Πιστώνεται ως ο δημιουργός της πρώτης έκδοσης του περιοδικού πίνακα των χημικών στοιχείων. Με τη χρήση του πίνακα, προέβλεψε τις ιδιότητες των στοιχείων που θα ανακαλύπτονταν αργότερα.
Ο Ντμίτρι Μεντελέγιεφ γεννήθηκε σ' ένα χωριό κοντά στο Τομπόλσκ της Σιβηρίας στις 8 Φεβρουαρίου 1834, γιος των Εβραίων Ιβάν Πάβλοβιτς Μεντελέγιεφ και της Μαρία Ντμίτριεβνα Μεντελέεβα. Ο παππούς του, Πάβελ Μαξίμοβιτς Σοκολόβ, ήταν ιερέας της Ρωσικής Ορθόδοξης Εκκλησίας από το Τβερ. Ο Ιβάν μαζί με τους αδελφούς και τις αδελφές του έλαβαν νέα οικογενειακά ονόματα ενώ παρακολουθούσαν τη θεολογική σχολή.
Πιστεύεται ότι ο Ντμίτρι Μεντελέγιεφ ήταν ο μικρότερος από τα 11, 13, 14 ή 17 αδέλφια του (ο ακριβής αριθμός διαφέρει μεταξύ των πηγών). Ο πατέρας του ήταν καθηγητής καλών τεχνών, πολιτικής και φιλοσοφίας. Όμως τυφλώθηκε και έχασε τη θέση του, γεγονός που επηρέασε την οικονομική ευημερία της οικογένειας. Έτσι η μητέρα αναγκάστηκε να εργαστεί θέτοντας σε λειτουργία το εγκαταλελειμμένο οικογενειακό εργοστάσιο υαλουργίας. Σε ηλικία 13 ετών, μετά το θάνατο του πατέρα του και την καταστροφή του εργοστασίου της μητέρας του από πυρκαγιά, ο Μεντελέγιεφ φοίτησε στο γυμνάσιο του Τομπόλσκ.
Το 1849, η φτωχή πλέον οικογένεια Μεντελέγιεφ μετακόμισε στην Αγία Πετρούπολη, όπου ο Ντμίτρι μπήκε στο Κύριο Παιδαγωγικό Ινστιτούτο το 1850. Μετά την αποφοίτησή του, προσβλήθηκε από φυματίωση και αναγκάστηκε να μετακομίσει στη χερσόνησο Κριμαία, στη βόρεια ακτή της Μαύρης Θάλασσας το 1855. Πήρε δίπλωμα χημείας το 1856 και αργότερα έγινε καθηγητής επιστημών στο 1ο Γυμνάσιο της Συμφερόπολης. Με την υγεία του πλήρως αποκαταστημένη επέστρεψε στην Αγία Πετρούπολη το 1857.
Μεταξύ του 1859 και του 1861, εργάστηκε πάνω στα τριχοειδή φαινόμενα των υγρών και τη λειτουργία του φασματοσκοπίου στη Χαϊδελβέργη. Στα τέλη Αυγούστου του 1861 έγραψε το πρώτο του βιβλίο για το φασματοσκόπιο. Στις 4 Απριλίου 1862 αρραβωνιάστηκε την Feozva Nikitichna Leshcheva και στις 27 Απριλίου παντρεύτηκαν στην εκκλησία του Μηχανολογικού Ινστιτούτου Νικολάεβ στην Αγία Πετρούπολη, όπου και δίδαξε ο Μεντελέγιεφ.
Ο Ντμίτρι Μεντελέγιεφ έγινε καθηγητής χημείας στο Τεχνολογικό Ινστιτούτο Αγίας Πετρούπολης και στο Κρατικό Πανεπιστήμιο Αγίας Πετρούπολης το 1864 και το 1865 αντίστοιχα. Το 1865 έγινε διδάκτωρ επιστημών με τη διατριβή του "Ως προς τους Συνδυασμούς του Ύδατος με το Οινόπνευμα". Έλαβε μόνιμη πανεπιστημιακή έδρα το 1867 και το 1871 μετέτρεψε την Αγία Πετρούπολη σε ένα διεθνώς αναγνωρισμένο κέντρο για την έρευνα στη χημεία. Το 1876 γνώρισε την Άννα Ιβάνοβα Πόποβα, την οποία και ερωτεύτηκε παράφορα και το 1881 τη ζήτησε σε γάμο απειλώντας την ότι θα αυτοκτονήσει αν εκείνη αρνηθεί. Το διαζύγιο από την πρώτη του σύζυγο οριστικοποιήθηκε το 1882, ένα μήνα αφότου είχε παντρευτεί την Πόποβα (στις 2 Απριλίου). Ακόμα και μετά το διαζύγιο, ο Μεντελέγιεφ θεωρούνταν τυπικά δίγαμος σύμφωνα με τους κανονισμούς της Ρωσικής Ορθόδοξης Εκκλησίας, που απαιτούσαν να περάσουν τουλάχιστον 7 έτη από ένα διαζύγιο πριν να μπορέσει κάποιος να ξαναπαντρευτεί. Το διαζύγιό του και ο σχετικός με αυτό σάλος συνέβαλε στο να μη γίνει δεκτός στη Ρωσική Ακαδημία Επιστημών, παρά τη διεθνή φήμη του. Η κόρη του από το δεύτερο γάμο, Λιουμπόφ, έγινε σύζυγος του διάσημου Ρώσου ποιητή Αλέξανδρου Μπλοκ. Τα άλλα παιδιά του ήταν ο Βλαντιμίρ (ναυτικός, συμμετείχε στο ταξίδι του Νικόλαου Β' στην Ανατολή) και η Όλγα, από τον πρώτο γάμο του, καθώς και ο Ιβάν και δύο δίδυμα από την Άννα.
Αν και ο Μεντελέγιεφ τιμήθηκε ευρέως από επιστημονικές οργανώσεις σε όλη την Ευρώπη, συμπεριλαμβανομένου και του Μεταλλίου Κόπλεϊ από τη Βασιλική Εταιρεία του Λονδίνου, παραιτήθηκε από το πανεπιστήμιο της Αγίας Πετρούπολης στις 17 Αυγούστου του 1890.
Το 1893 διορίστηκε διευθυντής του Γραφείου Μέτρων και Σταθμών. Από τη θέση αυτή διατύπωσε τα νέα κρατικά πρότυπα για την παραγωγή βότκας. Η γοητεία του με τα μοριακά βάρη τον οδήγησε στο συμπέρασμα ότι για να είναι σε τέλεια μοριακή ισορροπία, η βότκα πρέπει να παραχθεί σε αναλογία ενός μορίου αιθυλικής αλκοόλης που αραιώνεται με δύο μόρια νερού, δίνοντας έτσι μια περιεκτικότητα κατά όγκο περίπου 38% οινοπνεύματος και 62% νερού. Ως αποτέλεσμα της εργασίας του, το 1894 εισήχθησαν στη ρωσική νομοθεσία τα νέα πρότυπα για τη βότκα, η οποία έπρεπε πλέον να παράγεται με περιεκτικότητα οινοπνεύματος 40% κατ' όγκο.
O Μεντελέγιεφ ερεύνησε επίσης τη σύνθεση του πετρελαίου και βοήθησε στην ίδρυση του πρώτου διυλιστηρίου πετρελαίου στη Ρωσία. Αναγνώρισε τη σημασία του πετρελαίου ως πρώτη ύλη για τα πετροχημικά και πιστώνεται με την παρατήρηση ότι το να καίει κανείς το πετρέλαιο ως καύσιμο είναι σαν να ανάβει φωτιά σε μία κουζίνα με χαρτονομίσματα.
Το 1905, ο Μεντελέγιεφ εξελέγη μέλος της Σουηδικής Βασιλικής Ακαδημίας Επιστημών. Το επόμενο έτος η Επιτροπή του Νόμπελ Χημείας πρότεινε στη Σουηδική Ακαδημία να απονείμει το Βραβείο Νόμπελ Χημείας του 1906 στον Μεντελέγιεφ για τη δημιουργία του περιοδικού συστήματος. Το Χημικό Τμήμα της Σουηδικής Ακαδημίας υποστήριξε την πρόταση αυτή και στη συνέχεια η Ακαδημία έπρεπε να εγκρίνει την επιλογή της Επιτροπής, όπως έχει γίνει σχεδόν σε κάθε περίπτωση. Απροσδόκητα, κατά τη σύσκεψη της Ακαδημίας, ένα μέλος της Επιτροπής διαφώνησε με την επιλογή και υποστήριξε την υποψηφιότητα του Ανρί Μουασάν. Ο Σβάντε Αρρένιους, αν και δεν ήταν μέλος της Επιτροπής του Νόμπελ Χημείας, είχε μεγάλη επιρροή στην Ακαδημία και πίεσε επίσης για την απόρριψη του Μεντελέγιεφ, υποστηρίζοντας ότι το περιοδικό σύστημα ήταν πλέον πολύ παλιό για να αναγνωριστεί το 1906. Σύμφωνα με επιστήμονες της εποχής, ο Αρρένιους κινήθηκε από το μίσος που είχε για τον Μεντελέγιεφ επειδή εκείνος του άσκησε κριτική στη θεωρία για τηναντίδραση οξέος-βάσης. Μετά από έντονη λογομαχία, η πλειοψηφία της Ακαδημίας ψήφισε υπέρ του Μουασάν για το Νόμπελ Χημείας. Οι εκ νέου προσπάθειες να προταθεί ο Μεντελέγιεφ το 1907 συνάντησαν και πάλι την απόλυτη αντίθεση του Αρρένιους.
Το 1907 ο Ντμίτρι Μεντελέγιεφ πέθανε σε ηλικία 73 ετών από γρίπη. Ο κρατήρας Μεντελέγιεφ στη Σελήνη και το ραδιενεργό χημικό στοιχείο Μεντελέβιο, με ατομικό αριθμό 101, ονομάστηκαν έτσι προς τιμήν του.

Τετάρτη 3 Φεβρουαρίου 2016

Θρησκεία και Επιστήμη

darwin

Το 1859, κάποιος που λεγόταν Κάρολος Δαρβίνος είχε μια ιδέα: «ότι τα είδη δεν είχαν δημιουργηθεί ανεξάρτητα, αλλά είχαν προέλθει, σαν ποικιλίες, από άλλα είδη«.
Λίγο μετά ο Δαρβίνος έγραψε «Την Προέλευση των Ειδών» και εν συνεχεία η εξέλιξη έγινε ο ακρογωνιαίος λίθος για τη σύγχρονη επιστήμη. Εντούτοις, ο Δαρβίνος και η συμβολή του στην επιστήμη δέχονται αυτήν την περίοδο επίθεση και όλοι πρέπει να πούμε ένα στοπ στην κατάσταση αυτή.
Πριν 10 χρόνια, η Σχολική Επιτροπή  της περιοχής του Ντόβερ στο Χάρισμπουργκ της Πενσυλβανίας απαιτεί από τους καθηγητές να διαβάσουν μια δήλωση προτού διδάξουν στις τάξεις τους την Εξέλιξη. Αυτή λέει ότι η θεωρία του Κάρολου Δαρβίνου ‘δεν είναι μια αποδεδειγμένη θεωρία» και έχει ανεξήγητα χάσματα.
Η δήλωση παραπέμπει μετά τους μαθητές στο βιβλίο τους που περιέχει πληροφορίες για το Ευφυές Σχέδιο. Ως γνωστόν το Ευφυές Σχέδιο (ή Ευφυής Σχεδιασμός) είναι μια θεωρία που υποστηρίζει ότι, «ορισμένα χαρακτηριστικά γνωρίσματα των οργανισμών εξηγούνται καλύτερα από μια ευφυή αφορμή ή αιτία παρά από μια μη κατευθυνόμενη διαδικασία όπως είναι η φυσική επιλογή».
Η θεωρία του Ευφυούς Σχεδίου υπονοεί ότι η ζωή στη γη ήταν το προϊόν μιας μη αναγνωρισμένης Ευφυούς Δύναμης, που πολλές φορές προτείνεται ότι είναι ο Θεός.
Το Ευφυές Σχέδιο χρησιμοποιείται ως μέσο για να υπονομεύσει την επιστήμη και να προκαλέσει την υπόνοια ότι η εξέλιξη είναι κάτι λιγότερο από μια θεωρία. Λάθος φυσικά, η εξέλιξη είναι ένα γεγονός. Οι άνθρωποι έχουν εξελιχθεί για χιλιάδες χρόνια. Υπάρχει καμιά αμφιβολία; Πάρτε μαθήματα πάνω στην ανθρώπινη εξέλιξη, και τότε θα καταλάβετε.
Ακριβώς, όπως οι θρησκευόμενοι πηγαίνουν στην εκκλησία και προσεύχονται για να επιβεβαιωθούν και να ισχυροποιηθούν οι πεποιθήσεις τους, έτσι και οι εξελικτικοί επιστήμονες κάνουν την έρευνα για να επιβεβαιώσουν ότι η εξέλιξη συμβαίνει επίσης.
Στο δικαστήριο που έχουν προσφύγει αυτή την εποχή όσοι γονείς αντιδρούν στην απόφαση της Σχολικής Επιτροπής στο Ντόβερ, ο μάρτυρας Kenneth Miller, τόνισε ότι το Ευφυές Σχέδιο είναι «η πρώτη κίνηση που προσπαθεί να βάλει μια σφήνα μεταξύ των σπουδαστών και της επιστημονικής διαδικασίας». Δημιουργεί επίσης μια μεγάλη διαίρεση στις ΗΠΑ καθώς το Ευφυές Σχέδιο αρνείται την θρησκευτική ελευθερία που κατοχυρώνει το σύνταγμα της.
Και όπως λέγεται: Η θρησκεία πρόκειται να διδαχθεί στο μάθημα των θρησκευτικών, και η επιστήμη πρέπει να διδαχθεί στα επιστημονικά μαθήματα.
Και η θρησκεία και η επιστήμη έχουν τα πειστικά επιχειρήματά τους και γι αυτό η θρησκεία και η επιστήμη θα πρέπει να βρίσκονται η κάθε μία στον δικό τους χώρο. Αλλά αυτό δεν μπορεί να συμβεί όταν μερικοί στις  ΗΠΑ υποστηρίζουν την παρουσία του Θεού μέσα στα δημόσια γεγονότα, όπως είναι η διδασκαλία της επιστήμης στα σχολεία. Εάν ο Θεός των Χριστιανών θέλει 10 λεπτά πριν το μάθημα, δεν πρέπει να δώσουμε  επίσης άλλο τόσο και στον Αλλάχ και στον Σιντάρτα;

Το Ευφυές Σχέδιο  ή Ευφυής Δημιουργία είναι ένα κίνημα που υποστηρίζει πως η ζωή είναι τόσο σύνθετη ώστε θα πρέπει να σχεδιάστηκε από ένα ανώτατο πνευματικό ον. Απορρίπτει, δηλαδή, τη θεωρία του Δαρβίνου περί φυσικής επιλογής, που είναι ευρέως αποδεκτή από τους επιστήμονες. Οι υποστηρικτές της θεωρίας ισχυρίζονται ότι η επιστημονική κοινότητα δεν είναι τόσο πεπεισμένη για την ορθότητα της θεωρίας της εξέλιξης και μας καλούν να είμαστε πιο επιφυλακτικοί απέναντι στον Δαρβίνο.
Όμως οι υποστηρικτές του Ευφυούς Σχεδίου φιλοδοξούν να συμπεριληφθεί η θεωρία στα σχολεία, παράλληλα με τη διδασκαλία της θεωρίας του Δαρβίνου. Διατείνονται πως οι μαθητές αποδέχονται ως δεδομένη τη θεωρία της εξέλιξης, ενώ θα έπρεπε ο Δαρβίνος να διδάσκεται ως μία μόνο προσέγγιση, όπως και το Ευφυές Σχέδιο, που πρόσφατα εισήχθη στο μάθημα επιστήμης στην κομητεία Nτόβερ της Πενσιλβάνια. Εκεί οι εκπαιδευτικοί είναι υποχρεωμένοι να διαβάζουν πριν από το μάθημα μια διευκρινιστική ανακοίνωση πως η θεωρία της εξέλιξης δεν είναι αποδεδειγμένη, αλλά μια προβληματική προσέγγιση. Επιπλέον οι μαθητές καλούνται να εντοπίσουν κενά στον Δαρβίνο και να εξετάσουν την ευφυή δημιουργία ως πιθανή εναλλακτική.
Βεβαίως η ντιρεκτίβα αυτή αμφισβητείται από μια ομάδα γονέων με το επιχείρημα πως η Ευφυής Δημιουργία δεν βασίζεται σε επιστημονικές αποδείξεις, αλλά σε θρησκευτικό δόγμα. Το ανώτατο δικαστήριο αποφάσισε, το 1987, πως η θεωρία της θείας δημιουργίας δεν θα πρέπει να διδάσκεται μαζί με τον Δαρβίνο. Οι γονείς, που έχουν ήδη προσφύγει στη Δικαιοσύνη, υποστηρίζουν ότι η ευφυής δημιουργία δεν είναι τίποτα παραπάνω από μια συγκεκαλυμμένη εκδοχή της θείας δημιουργίας.
Είναι γνωστό ότι το Ευφυές Σχέδιο είναι μια έξυπνη έκδοση του Δημιουργισμού, που ο τελευταίος αποδέχεται ότι η Γη πως ο πλανήτης μας δημιουργήθηκε πριν από 6.000 χρόνια, ενώ Ευφυές Σχέδιο δέχεται ότι είναι μερικών εκατομμυρίων ετών. Επίσης, η Ευφυής Δημιουργία αναγνωρίζει ότι τα είδη υπόκεινται σε μικροαλλαγές, τις οποίες πάντως αποδίδει σε ένα καθοδηγητικό χέρι και όχι σε γενετικές μεταλλάξεις και φυσική επιλογή. Τέλος, το κίνημα αυτό αποφεύγει να κατονομάσει ρητά τον Θεό ως δημιουργό, προσδίδοντας στη θεωρία μία μη θρησκευτική επίφαση. Ωστόσο, η πλειοψηφία των υποστηρικτών της ευφυούς δημιουργίας διακηρύσσουν ανοιχτά ότι ο δημιουργός είναι ο Θεός.
Οι οπαδοί της εξέλιξης υπογραμμίζουν ότι δεν μπορεί να εκληφθεί ως επιστήμη. Δεν μπορεί να ελεγχθεί και γι’ αυτό παραμένει μια φιλοσοφική κατασκευή. Στερείται την απαραίτητη θεωρητική βάση και γι’ αυτό δεν μπορεί να ανοίξει νέους δρόμους στην έρευνα. Το αποτέλεσμα είναι ότι δεν έχει συνδράμει ούτε τη γεωργία ούτε την παθολογία ούτε οιαδήποτε άλλη περιοχή της βιολογίας, την οποία έχει αποδεδειγμένα επηρεάσει η θεωρία του Δαρβίνου.

Κυριακή 24 Ιανουαρίου 2016

Η ΜΥΣΤΙΚΗ ΔΥΝΑΜΗ ΤΩΝ ΦΩΤΟΝΙΩΝ

Βιέννη
Στείλε το άρθρο με emailΤύπωσε το άρθρο


Ο ατέλειωτος πόλεμος ανάμεσα στους χάκερ και τα συστήματα κρυπτογράφησης ευαίσθητων τηλεπικοινωνιών ίσως φτάνει στο τέλος του.
Το όραμα της τέλειας μυστικότητας ήρθε κοντύτερα με την παρουσίαση του πρώτου δικτύου που βασίζεται σε σύστημα κβαντικής κρυπτογράφησης, για το οποίο οι δημιουργοί του υποστηρίζουν ότι είναι ουσιαστικά απαραβίαστο.
Το καινοτόμο σύστημα παρουσιάσθηκε στη Βιέννη από επιστήμονες του ευρωπαϊκού προγράμματος SECOQC (Ασφαλείς Επικοινωνίες βασισμένες στην Κβαντική Κρυπτογραφία).

Η νέα μέθοδος, που αξιοποιεί τις μυστηριώδεις κβαντικές ιδιότητες των φωτονίων, μπορεί να χρησιμοποιηθεί μελλοντικά από κυβερνητικές και στρατιωτικές υπηρεσίες, χρηματοοικονομικούς οργανισμούς και άλλες εταιρίες με δίκτυο θυγατρικών, προκειμένου να πετύχουν τον ανώτερο δυνατό βαθμό ασφάλειας στα εμπιστευτικά μηνύματά τους.
Σύμφωνα με τον Αυστριακό συντονιστή του προγράμματος Κρίστιαν Μόνικ, η εμπορική αξιοποίηση της νέας μεθόδου αναμένεται μέσα στην επόμενη τριετία.
Η μετάδοση των δεδομένων, ανάμεσα σε έξι διαφορετικά κτίρια στη Βιέννη, πραγματοποιήθηκε μέσω κοινών καλωδίων οπτικών ινών τα οποία προσέφερε η Siemens.

Η κβαντική κρυπτογράφηση για δίκτυα είναι αποτέλεσμα δουλειάς 4,5 ετών από 41 συνεργαζόμενα πανεπιστήμια και ερευνητικά κέντρα 12 ευρωπαϊκών χωρών, υπό την καθοδήγηση του Αυστριακού Ερευνητικού Κέντρου, με τις «ευλογίες» ενός εκ των «πατέρων» της κβαντικής φυσικής, του αυστριακού επιστήμονα Αντον Τσάιλινγκερ του πανεπιστημίου της Βιέννης.

Η μοντέρνα μη κβαντική κρυπτογραφία βασίζεται στη χρήση ψηφιακών «κλειδιών» που κωδικοποιούν τα δεδομένα πριν τα στείλουν μέσω ενός δικτύου και τα αποκρυπτογραφούν όταν φθάσουν στον προορισμό τους. Ο λήπτης πρέπει να έχει μια εκδοχή του «κλειδιού» του αποστολέα για να αποκτήσει πρόσβαση στα μεταβιβαζόμενα δεδομένα.

Η κβαντική κρυπτογραφία διαφέρει ριζικά από τα συστήματα ασφάλειας που χρησιμοποιούν τα σημερινά δίκτυα και τα οποία, παρά τις πολύπλοκες διαδικασίες στις οποίες βασίζονται, μπορούν τελικά να παραβιαστούν από όποιον έχει στα χέρια του χρόνο, χρήμα και μεγάλη υπολογιστική δύναμη.
Η μυστική δύναμη των φωτονίων

Η κβαντική κρυπτογραφία χρησιμοποιεί τους νόμους της κβαντικής φυσικής, οι οποίοι θεωρούνται εγγενώς απαραβίαστοι. Η αρχική ιδέα της κβαντικής κρυπτογραφίας ξεκίνησε πριν 25 χρόνια από τον Τσαρλς Μπένετ της ΙΒΜ και τον Ζιλ Μπρασάρ του πανεπιστημίου του Μόντρεαλ.
Βασίζεται στη γνωστή κβαντική «αρχή της απροσδιοριστίας» του Χάιζενμπεργκ, δηλαδή στο γεγονός ότι ένας παρατηρητής δεν μπορεί να μετρήσει την κβαντική πληροφορία χωρίς να την αλλοιώσει. Η νέα τεχνολογία λειτουργεί στέλνοντας δέσμες σωματιδίων φωτονίων, οι οποίες διαταράσσονται αν κάποιος επιχειρήσει να υποκλέψει το μήνυμα.
Το σύστημα χρησιμοποιεί «κλειδιά» που δημιουργούνται και διανέμονται μέσω τεχνολογιών κβαντικής κρυπτογράφησης. Κάθε μεταδιδόμενο φωτόνιο μεταφέρει ένα απόλυτα μυστικό «κλειδί» που κωδικοποιεί τα μεταφερόμενα δεδομένα, όπως συμβαίνει στα συνηθισμένα δίκτυα ηλεκτρονικών υπολογιστών. Το πλεονέκτημα είναι ότι κανείς (πέρα από τους δύο χρήστες στο συγκεκριμένο επικοινωνιακό κανάλι) δεν μπορεί να «κρυφακούσει» για να μάθει το κλειδί, χωρίς να αποκαλύψει τον εαυτό του.

Όπως αποδείχτηκε και στην επίδειξη που έγινε στη Βιέννη, όταν ένας εισβολέας προσπαθεί να υποκλέψει την κβαντική επικοινωνία, τα φωτόνια αλλοιώνονται και οι ανιχνευτές του δικτύου καταγράφουν την επίθεση, ενώ το σύστημα αυτόματα κλείνει για αυτοπροστασία χωρίς να έχει παραβιαστεί. Η επικοινωνία επαναλαμβάνεται αργότερα με ένα νέο «κλειδί».
Αν εξάλλου, για κάποιο λόγο, ένας κβαντικός σύνδεσμος σταματήσει να λειτουργεί, τα φωτόνια στέλνονται από εναλλακτικούς δρόμους αυτόματα μέσω του τηλεπικοινωνιακού δικτύου, έτσι ώστε οι δύο χρήστες παραμένουν σε συνεχή ασφαλή επικοινωνία.


Μέχρι σήμερα είχαν γίνει και άλλες απόπειρες για κβαντική κρυπτογράφηση, αλλά βασικά αφορούσαν μόνο την επικοινωνία ανάμεσα σε δύο άτομα (αποστολέα-λήπτη) και στο πλαίσιο αυτό ήδη υπάρχουν εμπορικές εφαρμογές από αρκετές εταιρίες. Οι λύσεις αυτές έχουν περιορισμένη εφαρμογή και αυξημένους κινδύνους (αν π.χ. κοπεί το καλώδιο οπτικής ίνας, η επικοινωνία διακόπτεται).

Αντίθετα, η εφαρμογή που παρουσιάστηκε στη Βιέννη, είναι η πρώτη που αξιοποιεί την κβαντική κρυπτογραφία σε περιβάλλον δικτύου, με ό,τι θετικό αυτό συνεπάγεται (μεγαλύτερη γεωγραφική κάλυψη, εναλλακτικές οδοί επαφής αποστολέα-λήπτη για συνεχή επικοινωνία κλπ).

Η πρώτη δημόσια εφαρμογή της κβαντικής κρυπτογραφίας έγινε το 2007 στις εκλογές στο καντόνι της Γενεύης στην Ελβετία, όπου το νέο σύστημα εγγυήθηκε ότι η ηλεκτρονική ψηφοφορία ήταν ασφαλής και ότι δεν χάθηκε καμία ψήφος στη μετάδοση από τα εκλογικά κέντρα.

Είναι όμως όντως απαραβίαστη;

Η κβαντική κρυπτογραφία είναι, υποτίθεται, απαραβίαστη και μερικές τράπεζες ήδη την χρησιμοποιούν για να μεταφέρουν δεδομένα. Όμως προ ημερών ανακοινώθηκε από το Νορβηγικό Πανεπιστήμιο Επιστήμης και Τεχνολογίας στο Τροντχάιμ, σύμφωνα με δημοσίευμα της ηλεκτρονικής υπηρεσίας Νew Scientist, ότι ένας «ωτακουστής» μπορεί να την παραβιάσει χωρίς να αφήσει κανένα ίχνος, εκμεταλλευόμενος ένα πρόβλημα στον χρησιμοποιούμενο τεχνολογικό εξοπλισμό.

Ο καθηγητής Βαντίμ Μακάροφ του νορβηγικού πανεπιστημίου και συνεργάτες του από τη Σουηδία και τη Ρωσία υποστηρίζουν ότι τυχόν κακόβουλοι τρίτοι μπορούν να ελέγξουν από μακριά τον εξοπλισμό του λήπτη και να αποκωδικοποιούν τα σήματα που, μέσω των φωτονίων, στέλνει ο αποστολέας. Όπως δήλωσαν, έχουν ανακαλύψει ότι δύο από τις τρεις συχνότερα χρησιμοποιούμενες συσκευές κβαντικής κρυπτογραφίας είναι ευάλωτες από άποψη ασφάλειας και μελετούν πώς θα ξεπεράσουν το πρόβλημα.

Αλλοι ερευνητές πάντως, όπως ο Νόρμπερτ Λιτκενχάους από το Ινστιτούτο Κβαντικής Πληροφορικής του Καναδά, δήλωσε ότι δεν θεωρεί πως το παραπάνω κενό ασφαλείας είναι σοβαρό. Το μέλλον θα δείξει αν οι αποκρυπτογράφοι θα μείνουν χωρίς δουλειά!


Σάββατο 23 Ιανουαρίου 2016

Ενδείξεις για πλανήτη μεγαλύτερο από τη Γη που κρύβεται στο Ηλιακό Σύστημα πέρα από τον Πλούτωνα

Η ιστορία της Αστρονομίας βρίθει ισχυρισμών για έναν μεγάλο, άγνωστο πλανήτη που κρύβεται κάπου εκεί έξω στο Ηλιακό Σύστημα. Κανείς δεν θα έπαιρνε στα σοβαρά ακόμα έναν, αν δεν προερχόταν από τον Μάικ Μπράουν, τον άνθρωπο που εξευτέλισε τον Πλούτωνα.

hiddenplanet
Ο Μάικ Μπράουν, έγκριτος αστρονόμος του Ινστιτούτου Τεχνολογίας της Καλιφόρνια (Caltech) αναγνωρίζει ότι η τελευταία του ανακοίνωση ακούγεται τραβηγμένη αλλά και μπανάλ. «Αν λέγαμε ότι έχουμε ενδείξεις για τον Πλανήτη Χ, σχεδόν όλοι οι αστρονόμοι θα έλεγαν "Πάλι τα ίδια; Αυτοί που το λένε είναι τρελοί!"» παραδέχεται ο ίδιος στο δικτυακό τόπο του Science. «Κι εγώ το ίδιο θα έλεγα. Τι διαφέρει όμως αυτή τη φορά; Αυτό που διαφέρει είναι ότι έχουμε δίκιο» διατείνεται. Ο Μπράουν και ο συνεργάτης του CaltechΚονσταντίν Μπατίγκιν δεν έχουν εντοπίσει το ίδιο το σώμα, συμπεραίνουν όμως την παρουσία του από την παράξενη συμπεριφορά γειτονικών, μικρότερων σωμάτων.
Ποιός είναι
Αν υπάρχει, ο πλανήτης που περιγράφουν οι δύο ερευνητές στην επιθεώρηση «Astronomical Journal» έχει μάζα δεκαπλάσια σε σχέση με της Γης, σχεδόν ίση με του Ποσειδώνα. Κινείται σε μια παράξενη ελλειπτική τροχιά που σχηματίζει γωνία σε σχέση με τις τροχιές των υπόλοιπων πλανητών, σε απόσταση τουλάχιστον 200 φορές μεγαλύτερη από την απόσταση της Γης από τον Ήλιο -τόσο μακριά ώστε το έτος του θα διαρκούσε 10 με 20 χιλιάδες χρόνια.
Σύμφωνα με τους Μπράουν και Μπατίγκιν, η βαρυτική επίδραση ενός τέτοιου σώματος εξηγεί τέλεια μια περίεργη συγκέντρωση έξι παγωμένων σωμάτων πέρα από την τροχιά του Ποσειδώνα. Και τα έξι κινούνται σε τροχιές που παίρνουν κλίση σε σχέση με το επίπεδο του Ηλιακού Συστήματος, ένδειξη ότι κάτι τα τραβάει προς τα εκεί.
Οι ερευνητές υπολογίζουν ότι η πιθανότητα να οφείλεται σε καθαρή τύχη αυτή η συγκέντρωση είναι μόλις 0,007%, ή μία στις 15.000. Αυτό σημαίνει ότι ο ισχυρισμός τους έχει στατιστική σημαντικότητα 3,8 σίγμα, αρκετά υψηλή αλλά όχι όσο τα 5 σίγμα που θεωρούνται το στάνταρτ για κλάδους όπως η σωματιδιακή φυσική.
Οι αμφιβολίες
Οι ισχυρισμοί για την ύπαρξη ενός Πλανήτη Χ επανέρχονται ανά διαστήματα από το 1846, όταν επιβεβαιώθηκαν οι προβλέψεις για την παρουσία του Ποσειδώνα, ο οποίος επηρεάζει την τροχιά του πλησιέστερου πλανήτη Ουρανού. Μέχρι σήμερα, όμως, ουδέποτε έχουν επιβεβαιωθεί.
Η ειρωνεία είναι ότι η νέα μελέτη για τον περίφημο Πλανήτη 9, όπως περιγράφεται στη νέα μελέτη, έρχεται από τον άνθρωπο που σκότωσε τον ένατο πλανήτη το 2006. Ο Μάικ Μπράουν ανακάλυψε το 2005 την Έριδα, ένα παγωμένο σώμα σχεδόν στο μέγεθος του Πλούτωνα, και έπαιξε έτσι κεντρικό ρόλο στην επίσημη εκθρόνιση του Πλούτωνα από τη λίστα των πλανητών, και τον υποβιβασμό του στην κατηγορία των πλανητών-νάνων. Έγραψε μάλιστα και βιβλίο με τίτλο How I Killed Pluto (Πώς σκότωσα τον Πλούτωνα).
planet-nineΣτο μέλλον, ίσως γίνει ο πρώτος αστρονόμος που σκοτώνει έναν πλανήτη και ανακαλύπτει έναν νέο. Η αλήθεια είναι ότι, παρά τις οδηγίες που δίνει η νέα μελέτη, ο εντοπισμός του Πλανήτη Χ θα μπορούσε να αποδειχθεί δύσκολος λόγω της τεράστιας απόστασης και του μισοσκόταδου.
Οι ερευνητές λένε ότι προχώρησαν στην ανακοίνωση ακριβώς για να ενθαρρύνουν την αναζήτηση. Εφόσον υπάρξει αρκετό ενδιαφέρον, διαβεβαιώνουν, ο πλανήτης μπορεί να ανακαλυφθεί εντός πέντε ετών, είτε από επίγεια είτε από διαστημικά τηλεσκόπια. Η ατυχία είναι ότι το New Horizons, η αποστολή που έφτασε για πρώτη φορά τον Πλούτωνα τον περασμένο Ιούλιο, βρίσκεται στην αντίθετη πλευρά του Ηλιακού Συστήματος σε σχέση με την περιοχή του υποθετικού Πλανήτη Χ, και δεν μπορεί να βοηθήσει στην αναζήτησή του.
Πηγή και εδώ

Πέμπτη 21 Ιανουαρίου 2016

Τα 10 μυστήρια των πρώτων ανθρώπων


ancient-humans
Το πιο πικρό ερώτημα γύρω από την ανθρώπινη εξέλιξη είναι πιθανώς το που εξελίχθηκαν οι πρώτοι άνθρωποι. Η "έξω από την Αφρική" υπόθεση υποστηρίζει ότι οι πρώτοι άνθρωποι εξελίχθηκαν σχετικά πρόσφατα στην Αφρική και στη συνέχεια εξαπλώθηκαν στον υπόλοιπο κόσμο, αντικαθιστώντας υπάρχοντες πληθυσμούς από αρχαϊκούς ανθρώπους.
migration-south
Η Νότια μετανάστευση
Από την άλλη, το μοντέλο της "πολυτοπικής εξέλιξης" υποστηρίζει ότι οι σύγχρονοι άνθρωποι εξελίχθηκαν σε μια μεγάλη περιοχή από τους αρχαϊκούς ανθρώπους, με πληθυσμούς από διαφορετικές περιοχές να αναπαράγονται με τους γείτονές τους, μοιράζοντας έτσι τα χαρακτηριστικά τους και έχοντας ως αποτέλεσμα την εξέλιξη των σύγχρονων ανθρώπων. Μέχρι στιγμής πιο ικανοποιητική είναι η "έξω από την Αφρική" υπόθεση, αν και οι υποστηρικτές της "πολυτοπικής εξέλιξης" παραμένουν με δυνατές απόψεις.
migration-north-early
Η Βόρεια μετανάστευση
9 – Ποιος ήταν ο πρώτος ανθρωπίδης;
first humanΟι επιστήμονες ανακαλύπτουν νέους ανθρωπίδες όλο και πιο συχνά – εννοώντας με τον όρο δίποδους οργανισμούς περιλαμβανομένου των ανθρώπων, των άμεσων προγόνων μας και των κοντινότερων συγγενών μας. Αγωνίζονται για να βρουν τον πιο αρχέγονο, ώστε να απαντήσουν αυτό το βασικό ερώτημα γύρω από την εξέλιξη του ανθρώπου – ποιες προσαρμογές μας κατέστησαν ανθρώπους και με ποια σειρά συνέβησαν οι αλλαγές αυτές;
8 – Αναπτύξαμε σεξουαλικές σχέσεις με τους Νεάντερνταλ;redhead-neand-02
Είχαμε βιώσιμους απογόνους; Κουβαλάει το είδος μας γονιδιακά κατάλοιπα από τα εξαφανισμένα μας ξαδέρφια; Οι επιστήμονες έχουν προβλέψει ότι πιθανώς οι Νεάντερνταλ δεν εξαφανίστηκαν, αλλά απλά απορροφήθηκαν από τον σύγχρονο άνθρωπο.
7 – Γιατί οι σύγχρονοι άνθρωποι επεκτάθηκαν πέρα από την Αφρική περίπου 50.000 χρόνια πριν;
chimp-toolΠριν από περίπου 50.000 χρόνια, οι σύγχρονοι άνθρωποι επεκτάθηκαν έξω από την Αφρική, και εξαπλώθηκαν ταχέως στις περισσότερες στεριές της γης αποικίζοντας όλες τις ηπείρους εκτός από την Ανταρκτική, φτάνοντας ακόμα και στα πιο μακρινά νησιά του Ειρηνικού. Ένας αριθμός ερευνητών εικάζεΠλάγιαι ότι αυτή η μετανάστευση ήταν συνδεδεμένη με μία μετάλλαξη που μεταμόρφωσε τους εγκέφαλούς μας οδηγώντας στην μοντέρνα και πολύπλοκη χρήση της γλώσσας και επιτρέποντας τη χρήση πιο εξελιγμένων εργαλείων, τεχνών και κοινωνιών. Η πιο δημοφιλής άποψη προτείνει ότι τέτοιου είδους σύγχρονες συμπεριφορές προϋπήρχαν της εξόδου, και πιστεύει ότι αντιθέτως η ανθρωπότητα είχε ξεπεράσει το πληθυσμιακό όριο της Αφρικής και αυτό επέτρεψε την αυτήν την επανάσταση.
6 – Τι είναι ο χόμπιτ;
hobbitfloresΕίναι ο χόμπιτ – το ψευδώνυμο που δόθηκε σε μικροσκοπικούς σκελετούς που βρέθηκαν στο νησί Φλόρες της Ινδονησίας το 2003 – όντως ένα εξαφανισμένο είδος ανθρώπου, ώστε να αποκαλείται Homo floresiensis; Μήπως είναι αυτοί οι σκελετοί απλά δείγματα παραμορφωμένων Homo sapiens; Μήπως από την άλλη είναι ένα διαφορετικό από εμάς είδος, αλλά πιθανώς όχι ένα εξαφανισμένο είδος ανθρώπου αλλά ξεχωριστό είδος όπως οι χιμπατζήδες; Λύνοντας αυτό το μυστήριο θα χυθεί άπλετο φως στα ριζικά μονοπάτια που πιθανώς η εξέλιξη του ανθρώπου ακολούθησε.
5 -Είναι η εξέλιξη του ανθρώπου επιταχυνόμενη;
ardipithecusΠρόσφατα δεδομένα έδειξαν ότι η ανθρωπότητα όχι απλώς εξελίσσεται ακόμα, αλλά ότι η εξέλιξη του ανθρώπου επιταχύνεται κιόλας, έχοντας ταχύτητα 100 φορές μεγαλύτερη από αυτήν που είχε μετά την αγροτική επανάσταση. Ένας αριθμός επιστημόνων ελέγχουν αυτήν την υπόθεση λέγοντας ότι είναι δύσκολο να εξακριβωθεί το κατά πόσο συγκεκριμένα γονίδια έχουν όντως πρόσφατα μετατραπεί σε υπερέχοντα επειδή προσφέρουν προσαρμοστικά οφέλη. Όπως και να χει, αν η εξέλιξη του ανθρώπου επιταχύνεται, η ερώτηση που προκύπτει είναι γιατί; Η διατροφή και οι ασθένειες μπορεί να είναι κάποιες από τις πιέσεις που οδηγούν τους ανθρώπους σε αλλαγή.
4 – Γιατί οι πλησιέστεροι συγγενείς μας εξαφανίστηκαν;
neanderthalsΠερίπου πριν από 24.000 χρόνια το είδος μας, ο Homo sapiens, δεν ήταν μόνος στον κόσμο – οι κοντινότεροί μας συγγενείς, οι Νεαντερτάλιοι (Homo neanderthalensis) ήταν ακόμη ζωντανοί. Ο αποκαλούμενος "χόμπιτ" που βρέθηκε στην Ινδονησία μπορεί επίσης να ήταν μέλος του γένους Homo και όπως φαίνεται επέζησε μέχρι πριν από 12.000 χρόνια. Γιατί λοιπόν αυτοί εξαφανίστηκαν και εμείς επηζήσαμε; Τους σκότωσαν μολύνσεις ή ριζικές αλλαγές στο περιβάλλον; Ή μήπως τους εξαφάνισε το είδος μας; Υπάρχουν κάποια δεδομένα και για τα δύο σενάρια, αλλά δεν έχει υπάρξει συμφωνία για κανένα συμπέρασμα ακόμα.
3 – Τι συνέβη στις τρίχες μας;
Οι άνθρωποι είναι μοναδικοί γιατί φαίνονται γυμνοί συγκρινόμενοι με τους πιο τριχωτούς συγγενικούς μας πιθήκους. Για ποιο λόγο εξελίχθηκε αυτή η απώλεια των τριχών; Μία πρόταση είναι ότι οι πρόγονοί μας απέβαλλαν τις τρίχες τους για να μην υπερθερμαίνονται όταν διάσχιζαν τις καυτές σαβάνες της Αφρικής. Μία άλλη άποψη είναι ότι η απώλεια του τριχώματός μας μας επέτρεψε να απαλλαγούμε από παράσιτα και τις ασθένειες με τις οποίες αυτά σχετίζονται. Μία παράδοξη ιδέα προτείνει ότι η απώλεια τριχών αναπτύχθηκε μετά την προσαρμογή των προγόνων μας στην υδρόβια ζωή, ασχέτως αν τα περισσότερα θαλάσσια θηλαστικά στο μέγεθος του ανθρώπου έχουν πυκνό τρίχωμα.
2 – Γιατί οι άνθρωποι περπατάνε στα δύο πόδια;
ancient-homo
Οι πρόγονοί μας ανέπτυξαν μία όρθια στάση αρκετά πριν την ανάπτυξη μεγάλων εγκεφάλων ή την εμφάνιση περίπλοκων εργαλείων. Η ερώτηση που συνεπώς τίθεται είναι: γιατί να σηκωθείς και να σταθείς στα δύο πόδια όταν οι πίθηκοι πρόγονοί μας τα καταφέρνουν στα τέσσερα; Περπατώντας στα δύο άκρα καταναλώνεται λιγότερη ενέργεια από την κίνηση σε τέσσερα. Επίσης, η απελευθέρωση των χεριών επέτρεψε τους προγόνους μας να κουβαλάνε περισσότερο φαγητό. Το να στέκονται στα δύο άκρα μπορεί ακόμα να τους βοήθησε να ελέγχουν καλύτερα τη θερμοκρασία τους επειδή μειώνεται η επιφάνεια του δέρματος που εκτίθεται κατευθείαν στον ήλιο.
1 – Γιατί αναπτύξαμε μεγάλους εγκεφάλους;brain
Δεν υπάρχει καμία αμφισβήτηση στο ότι η ανάπτυξη των μεγάλων εγκεφάλων προσέφερε στους ανθρώπους ένα ασυνήθιστο πλεονέκτημα. Όμως, ο ανθρώπινος εγκέφαλος είναι ένα απίστευτα δαπανηρό όργανο, κατέχοντας το 2% περίπου του βάρους σώματος ενός ανθρώπου, αλλά καταναλώνοντας περίπου το ένα πέμπτο της ενέργειας του και μέχρι πριν περίπου 2 εκατομμύρια χρόνια κανένας πρόγονός μας δεν είχε εγκέφαλο μεγαλύτερο από ενός πιθήκου σε σχέση με το μέγεθος σώματός του. Οπότε τη πυροδότησε την αύξηση στο μέγεθος του εγκεφάλου; Μία άποψη προτείνει ότι η αυξημένη εξυπνάδα επέτρεπε στους προγόνους μας να κατασκευάσουν καλύτερα εργαλεία. Μία άλλη υποστηρίζει ότι οι μεγαλύτεροι εγκέφαλοι μας επέτρεψαν να αλληλεπιδρούμε καλύτερα μεταξύ μας. Πιθανώς ριζικές αλλαγές στο περιβάλλον να επέβαλλαν στους προγόνους μας να αντιμετωπίσουν ένα μεταβαλλόμενο περιβάλλον.

Πηγή LiveScience  συγγραφέας Charles Q. Choi

Νέα θεωρία για τα πρώτα δευτερόλεπτα της Μεγάλης Έκρηξης μπορεί να εξηγήσει τη σκοτεινή ύλη

Ένα άγνωστο μέχρι σήμερα «επεισόδιο», το οποίο συνέβη ελάχιστες στιγμές μετά τη Μεγάλη Έκρηξη, έρχονται να προσθέσουν στην κοσμική ιστορία αμερικανοί επιστήμονες από το Εθνικό Εργαστήριο Brookhaven, το Εθνικό Εργαστήριο Επιταχυντή Fermi και το πανεπιστήμιο Stony Brook.

big-banf
Το «επεισόδιο» αυτό έρχεται να συμπληρώσει την καθιερωμένη εικόνα που έχουν οι κοσμολόγοι για το σύμπαν, δηλαδή ότι λίγες στιγμές μετά τη Μεγάλη Έκρηξη, ο «κόσμος» γνώρισε μία σύντομη περίοδο εκθετικής διαστολής που ονομάζεται «εποχή του πληθωρισμού» και η οποία είναι υπεύθυνη για την ομοιογένεια που παρουσιάζει σήμερα.
Έτσι, όπως αναφέρει η επιστημονική ομάδα σε άρθρο της στο περιοδικό Physical Review Letters, στην κοσμική εξέλιξη ενδεχομένως υπήρξε και μία δεύτερη περίοδος απότομης επέκτασης.
Μάλιστα, σύμφωνα με τους επιστήμονες, αυτή η δεύτερη περίοδος θα μπορούσε να εξηγήσει την ποσότητα σκοτεινής ύλης στο σύμπαν.
Η επιστημονική κοινότητα δεν έχει καταφέρει μέχρι σήμερα να ανιχνεύσει τη σκοτεινή ύλη άμεσα, με συνέπεια η φύση της να είναι άγνωστη.
Ωστόσο, η ποσότητά της μπορεί να εκτιμηθεί από τη βαρυτική επίδραση που ασκεί σε κοσμικές δομές όπως οι γαλαξίες.
Έτσι, υπολογίζεται πως αυτή η «εξωτική» μορφή ύλης συνεισφέρει κατά 27% περίπου στη συνολική ύλη-ενέργεια του σύμπαντος.
Ένα ποσοστό πολλαπλάσιο από το περίπου 5%, το οποίο αντιστοιχεί στη συμβατική ύλη που μας περιβάλλει.
Εκτός από τη μυστηριώδη φύση της, ένα ακόμη πρόβλημα που δημιουργεί η σκοτεινή ύλη είναι πως αποτελεί εμπόδιο για ορισμένες θεωρίες που προσπαθούν να εξηγήσουν άλλα αινιγματικά φαινόμενα της φυσικής, όπως για παράδειγμα το γεγονός ότι η βαρύτητα είναι ασθενέστερη από τις υπόλοιπες θεμελιώδεις δυνάμεις.
Κι αυτό γιατί οι εν λόγω θεωρίες προβλέπουν μεγαλύτερη ποσότητα «εξωτικής» ύλης από αυτήν που παρατηρείται στο σύμπαν.
Η δεύτερη «εποχή του πληθωρισμού» λύνει όμως αυτό το πρόβλημα, με την παραδοχή πως μετά τη Μεγάλη Έκρηξη υπήρξαν δύο φάσεις βίαιης συμπαντικής διαστολής.
Η «εποχή» αυτή τοποθετείται ανάμεσα στην πρώτη έκρηξη, που συνέβη απειροελάχιστες στιγμές μετά τη Μεγάλη Έκρηξη, και τον σχηματισμό των πρώτων ελαφριών χημικών στοιχείων, όταν η ζωή του «κόσμου» δεν ξεπερνούσε τα λίγα δευτερόλεπτα ή λεπτά.
Σε αυτό το χρονικό διάστημα, αντί απλώς να ψύχεται όπως προβλέπει η καθιερωμένη θεωρία, το σύμπαν πέρασε από μία δεύτερη φάση σύντομων και απότομων διαστολών.
«Παρόλο που αυτές οι διαστολές δεν θα ήταν τόσο βίαιες όσο η αρχική, θα μπορούσαν να εξηγήσουν τη μικρότερη ποσότητα σκοτεινής ύλης», σημειώνει ο Χούμαν Νταβουντιάσλ, από το Εθνικό Εργαστήριο Brookhaven και μέλος της ομάδας.
Στις αρχικές στιγμές του σύμπαντος, όταν είχε θερμοκρασία δισεκατομμυρίων βαθμών Κελσίου και μικρό όγκο, τα σωματίδια σκοτεινής ύλης θα συγκρούονταν συχνά μεταξύ τους, με συνέπεια να αλληλοεξουδετερώνονται και να παράγουν σωματίδια συμβατικής ύλης.
Με την κοσμική διαστολή και ψύξη, οι συγκρούσεις θα γίνονταν ολοένα και λιγότερες.
Αυτή η εξέλιξη του σύμπαντος θα σήμαινε σταδιακή μείωση της συχνότητας αλληλεξουδετερώσεων των σωματίων σκοτεινής ύλης, κάνοντας ορισμένες θεωρίες να καταλήγουν σε έναν θεωρητικό υπολογισμό της σημερινής της ποσότητας ο οποίος υπερβαίνει το νούμερο που προκύπτει από τις παρατηρήσεις.
Ωστόσο, μία δεύτερη φάση από συμπαντικές εκρήξεις θα μπορούσε να συμβιβάσει αυτές τις θεωρίες με τα παρατηρησιακά δεδομένα, αφού θα μπορούσε να λειτουργήσει ως μηχανισμός για τη μείωση της ποσότητάς της.
Σύμφωνα με τους επιστήμονες, η θεωρία που προτείνουν δεν αποτελεί μεγάλη απόκλιση από το καθιερωμένο μοντέλο της κοσμολογίας, ενώ προβλέψεις της βρίσκονται μέσα στο όριο των ενεργειών που μπορεί να πετύχει ο Μεγάλος Επιταχυντής Αδρονίων στο CERN ή ο Σχετικιστικός Επιταχυντής Βαρέων Ιόντων στο Εργαστήριο Brookhaven.
Επομένως, οι δύο αυτές πειραματικές εγκαταστάσεις έχουν τη δυνατότητα να απαντήσουν για το αν όντως ισχύει ή όχι.

Παρασκευή 15 Ιανουαρίου 2016

Φυσικοί προτείνουν θεωρίες για να εξηγήσουν μυστηριώδη σύγκρουση στον LHC του CERN


LHCΟι φυσικοί σε όλο τον κόσμο πρόσφατα προβληματίστηκαν, όταν εμφανίστηκε ένα ασυνήθιστο τίναγμα στο σήμα του Μεγάλου Επιταχυντή Αδρονίων (LHC), κατά πολύ βαρύτερο από το μποζόνιο του Χιγκς, του μεγαλύτερου και ισχυρότερου επιταχυντή σωματιδίων του κόσμου, κάνοντάς τους να αναρωτιούνται αν ήταν ένα νέο σωματίδιο, άγνωστο προηγουμένως, ή ίσως ακόμη και δύο νέα σωματίδια. Η σύγκρουση δεν φαίνεται να μπορεί να εξηγηθεί από το Καθιερωμένο Μοντέλο (Standard Model), το θεωρητικό θεμέλιο της σωματιδιακής φυσικής.
Αν αυτό ευσταθεί, τότε πρόκειται για ένα σωματίδιο κατά πολύ βαρύτερο όχι μόνο από το μποζόνιο Χιγκς (που είναι περίπου 125 GeV), αλλά και από κάθε άλλο σωματίδιο που έχει ανακαλυφθεί μέχρι σήμερα. Κάτι που προκαλεί «πονοκέφαλο» στους επιστήμονες, αφού μάλλον θα αναθεωρήσουν τα βιβλία της φυσικής, και τότε μπορούμε να μιλάμε για μια γιγαντιαία επιστημονική ανακάλυψη.
Ο Adam Martin, επίκουρος καθηγητής φυσικής στο Πανεπιστήμιο της Notre Dame, είπε ότι αυτός και άλλοι θεωρητικοί φυσικοί είχαν ακούσει για τα αποτελέσματα αυτά πριν δημοσιοποιηθούν στις 15 Δεκεμβρίου και οι ομάδες άρχισαν να επεξεργάζονται ιδέες, μέσω Skype και άλλων τρόπων επικοινωνίας, σχετικά με το τι θα μπορούσε να σημαίνει αυτό το ενδιαφέρον τίναγμα, αν επιβεβαιωθεί. Αυτός και κάποιοι συνεργάτες από το Σινσινάτι και τη Νέα Υόρκη υπέβαλαν προκαταρτική μελέτη που δημοσιεύθηκε στοarXiv.org στις 23 Δεκεμβρίου.
«Ήταν τόσο παράξενο, που οι άνθρωποι ήταν αναγκασμένοι να παρατήσουν τις αγαπημένες τους θεωρίες και να αρχίσουν από το μηδέν», λέει ο Μάρτιν. «Αυτή είναι μια διασκεδαστική περιοχή της σωματιδιακής φυσικής. Ψάχνουμε στο άγνωστο. Είναι ένα νέο σωμάτιο; Είναι δύο νέα σωμάτια;»
20160109_LHC_320-particle560
Το γράφημα απεικονίζει μαύρα στίγματα που δείχνουν γεγονότα σε πειραματικές εγγραφές που συγκρίνονται με την κόκκινη γραμμή που απεικονίζει τον αριθμό που αναμένεται μέσω της διαδικασίας του Καθιερωμένου Προτύπου. Δυο μαύρα στίγματα δεν συμπίπτουν με αυτή την κόκκινη γραμμή. Υποστηρίζεται ότι αυτό το τίναγμα στα 750 είναι «το πιο συναρπαστικό» σημείο.
Η μελέτη δίνει τέσσερις πιθανές εξηγήσεις για τα δεδομένα, συμπεριλαμβανομένης της πιθανότητας ότι θα μπορούσε να υποδεικνύει μια βαρύτερη έκδοση του μποζόνιου Higgs, γνωστό επίσης ως «σωματίδιο του Θεού». Η περαιτέρω έρευνα θα μπορούσε να αποδώσει πιο πεζές εξηγήσεις, λέει ο Martin και ο ενθουσιασμός θα μπορούσε να εξασθενίσει όπως έχει συμβεί πολλές φορές στην καριέρα του. Αλλά θα μπορούσε να ανοίξει την πόρτα για νέες γνώσεις και αναζήτηση για νέα μοντέλα.
Δυσπιστία στον επιστημονικό κόσμο
Σύσσωμος ο επιστημονικός κόσμος αντιμετωπίζει τα νέα αυτά δεδομένα με δυσπιστία.
Ακόμα δεν υπάρχουν αρκετές ενδείξεις ώστε να επιχειρήσει κανείς να αχρηστεύσει τα σημερινά επιστημονικά συγγράμματα. Αλλά υπάρχουν υπολογίσιμες πιθανότητες αυτό να συμβεί, κάτι που ενθουσιάζει αλλά και τρομάζει παράλληλα τους φυσικούς. Για κάποιους αυτό το σωματίδιο μπορεί να ισοδυναμεί με την ολοκληρωτική εκμηδένιση του έργου τους, σε κάποιους άλλους μπορεί να δίνει την ευκαιρία για να μπουν στο «πάνθεον» των πιο σημαντικών επιστημόνων στην ιστορία.
Για να επιβεβαιωθεί η ύπαρξη του νέου σωματιδίου, θα πρέπει να περάσουν ακόμα κάποιοι μήνες περαιτέρω πειραμάτων. Τα «μεγάλα» νέα θα είναι όταν (και αν) ανακοινωθεί επίσημα ότι το σωματίδιο υπάρχει. Αυτή η πολύμηνη προσμονή παίζει με τα ήδη τσιτωμένα νεύρα των επιστημόνων. Αρκετοί εξ αυτών όμως, δείχνουν να έχουν πιάσει την ευκαιρία από τα μαλλιά. Στο arXiv υπάρχουν ήδη περισσότερα από 100 άρθρα που προσπαθούν να εξηγήσουν την αβέβαιη ύπαρξη αυτού του μυστήριου σωματιδίου.
Ανάμεσα σε αυτές, η εργασία του Τζιάν Φρανσέσκο Γκιουντίσε υποστηρίζει πως το νέο σωματίδιο συνεπάγεται την διάψευση της Θεωρίας της Υπερσυμμετρίας. Αλλες εργασίες προσπαθούν να εξηγήσουν μέσω των νέων δεδομένων την άγνωστη φύση της σκοτεινής ύλης και της σκοτεινής ενέργειας. Υπάρχουν επίσης αρκετοί που υποστηρίζουν πως το νέο σωματίδιο είναι ένα είδος βαρυτόνιου, το οποίο είναι ένα υποθετικό στοιχειώδες σωματίδιο που αποτελεί φορέα της βαρυτικής αλληλεπίδρασης. Άλλοι κάνουν λόγο για την ανακάλυψη ενός «ξαδέρφου» του σωματιδίου Higgs, γεγονός που επίσης θα συνεπαγόταν πολλά. Η φαντασία των θεωρητικών φυσικών τις τελευταίες τρεις βδομάδες βρίσκεται σε απόλυτη έξαρση. Τα μολύβια των πιο φιλόδοξων και τολμηρών έχουν πάρει φωτιά.
Φυσικά, όλες αυτές οι θεωρίες στηρίζονται στον… αέρα όσο ακόμα η ύπαρξη του νέου σωματιδίου είναι αβέβαιη. Μετά από πολύ καιρό όμως, εμφανίζεται σημαντική πιθανότητα να προκύψει κάτι ολοκαίνουργιο στον κόσμο της φυσικής και αυτό εξιτάρει ανεξαιρέτως όλους τους θεωρητικούς.
Τί είναι πιο πιθανό;
Να έχουν αποτύχει και τα δύο διαφορετικά πειράματα του CERN (ελάχιστη πιθανότητα) ή να υπάρχει όντως ένα σωματίδιο που καταρρίπτει κάποιες από τις πιο θεμελιώδεις αρχές της φυσικής (επίσης ελάχιστη πιθανότητα); Οι περισσότεροι συγκλίνουν προς το δεύτερο, όμως δεν πρέπει να ξεχνάμε πως ανέκαθεν η φυσική εξελισσόταν με ανατροπές, τις οποίες σχεδόν όλοι αμφισβητούσαν…