Ιππαλεκτρυών: Ένα «άγνωστο» ον της Ελληνικής Μυθολογίας (με βιβλιογραφία -links)

Επιμέλεια - έρευνα: Δρ Δημήτρης Περδετζόγλου

ΠΗΓΗ ΕΙΚΟΝΑΣ: http://www.allthingsnow.com/day/religion/shared/8955179/HIPPALECTRYON-Fabulous-rooster-horse-Greek-mythology-pictures-HIPPALEKTRYON

Ένα όχι και τόσο γνωστό ον της Ελληνικής μυθολογίας είναι ο ιππαλεκτρυών. Πρόκειται για ένα φανταστικό όν, ένα υβριδικό πλάσμα που από τη μέση και πάνω έχει τη μορφή αλόγου και απο τη μέση και κάτω τη μορφή κόκορα. Το πίσω του μέρος φέρει τη φτερωτή ουρά ενός κόκορα, έχει τα φτερά ενός κόκορα καθώς και τα πόδια ενός πτηνού.

ΠΗΓΗ ΕΙΚΟΝΑΣ: http://www.mythicalcreaturesguide.com/page/Hippalektryon+(Hippalectryon)

Ετυμολογικά η λέξη "ιππαλεκτρυών¨, προέρχεται από τη λέξη ἵππος που σημαίνει στα αρχαία Ελληνικά, άλογο και τη λέξη ἀλεκτρυών που σημαίνει αντίστοιχα κόκορας. Η ίδια λοιπόν η λέξη για να περιγράψει αυτό το ον αποτελεί και αυτή ένα «γλωσσικό υβρίδιο.»

Αν και στις γραπτές πηγές όπως θα δούμε ο ιππαλεκτρυών δεν εμφανίζεται συχνά, ούτε υπάρχουν θεματικές ιστορίες ή μυθολογικοί κύκλοι που να τον αφορούν άμεσα. H πιο πρώιμη εμφάνισή του στην εικονογραφία χρονολογείται στον 9ο αι. π.Κ.Ε. (πρό κοινής εποχής) από την Κνωσσό. H πιο ολοκληρωμένη μορφή του εικονογραφικά και πιο συχνή παρατηρείται τον 6ο αι. π.Κ.Ε. και ιδιαίτερα σαν θέμα απεικόνισης στην κεραμική, αλλά και στη γλυπτική. Στις εικόνες που ακολουθούν βλέπετε για παράδειγμα ένα δείγμα απο γλυπτό που βρέθηκε στην Ακρόπολή και χρονολογείται στους αρχαϊκούς χρόνους. Συχνά απεικονίζεται και κάποιος πολεμιστής που ιππεύει το ον αυτό, όπου συναντάται εικονογραφικά και σε ορισμένες σειρές νομισμάτων.

Στην κωμωδία του Αριστοφάνη, "Όρνιθες", ο ιππαλεκτρυών περιγράφεται σαν ένα περίεργο πλάσμα με κίτρινα φτερά. Εικονογραφικά όπως παρατηρούμε και απο τις φωτογραφίες ο τρόπος απεικόνισής του είναι σταθερός και παγιωμένος: το μπροστινό μέρος και το κεφάλι είναι ένα άλογο καθώς και τα δύο μπροστινά πόδια, ενώ το πίσω μέρος είναι αυτό ενός κόκορα, με πλουμιστή ουρά, φτερά και ανάλογα πόδια. Συνήθως φέρουν και στην πλάτη τους έναν νεαρό καβαλάρη ή πολεμιστή.

Ο Ησύχιος αναφέρει ότι υπήρχαν τρία είδη ιππαλεκτρυόνος: 

- ένας με τη μορφή ενός μεγάλου κόκορα, 

- ένας με τη μορφή ενός τεράστιου αρπακτικού και τέλος 

-ενός πλάσματος που έμοιαζε με γρύπα. 

Στις γραπτές πηγές φαίνεται να υπάρχει μία σύγχιση για το πώς εμφανίζεται αυτό το ον, και πριν από τον Αισχύλο δεν υπάρχουν ειδικές περιγραφές ή λέξεις που να αναφέρονται σε αυτό.
Συνδυαστικές μελέτες και αναφορές θεωρούν ότι το μοτίβο αυτό πιθανόν να μην είναι αμιγώς Ελληνικό και να προέρχεται από επιρροές από τη Μ. Ανατολή, όπως είναι το σύνηθες και για άλλα υβρίδια της Ελληνικής μυθολογίας. Στην περίπτωση όμως αυτή δεν γνωρίζουμε κάποια παράσταση ιππαλεκτρυόνος από την Αίγυπτο ή το χώρο της Μ. Ανατολής. Εικονογραφικά στον Ελληνικό χώρο το συναντάμε κατεξοχή στην μελανόμορφη κεραμική της Αθήνας.

Ο ιππαλεκτρυών εμφανίζεται και σε κάποιες σειρές νομισμάτων όπου θα μπορούσαν να αφορούν να αναπαραστάσεις του Πήγασου. Όμως ο τρόπος που αποδίδεται η ουρά και κυρίως τα πόδια με τα νύχια θυμίζει περισσότερο στυλιστικά τον ιππαλεκτρυόνα.

Στους "Βατράχους" του Αριστοφάνη αναφέρεται ότι το ον αυτό απεικονιζόταν συχνά πάνω σε πολεμικές ασπίδες και μάλιστα υπάρχει και απεικόνιση πάνω σε ερυθρόμορφο αγγείο που δείχνει τη θεά Αθηνά να κρατάει μία τέτοια ασπίδα. Όπως συμβαίνει και με άλλα ανάλογα όντα της Ελληνικής μυθολογίας, όπως για παράδειγμα με το κεφάλι της Μέδουσας, η χρήση αυτή υποδηλώνει έναν προφυλακτικό ή αποτροπαϊκό χαρακτήρα. Τέτοιες εικονογραφικές επιλογές θεωρούνταν ότι προκαλούσαν γέλιο και έδιωχναν το φόβο μακρυά ή προκαλούσαν τον τρόμο στα μάτια του εχθρού.

Από την ίδια κωμωδία του Αριστοφάνη μαθαίνουμε ότι το μοτίβο του ιππαλεκτρυόνα έφεραν επίσης και πλοία, γεγονός που συνηγορεί με τις μαγικές-αποτροπαϊκές ιδιότητες που πιθανόν είχε το ον αυτό για να προστατεύει τα πλοία και τα πληρώματά τους. Σε ένα χαμένο έργο του Αισχύλου, Μυρμιδόνεςαναφέρεται επίσης ότι η μορφή του ιππαλεκτρυόονα υπήρχε στο πλοίο του Πρωτεσίλαου. Σε όσες από τις Αριστοφανικές κωμωδίες γίνεται αναφορά στον ιππαλεκτρυόνα, υπάρχει μία διάθεση αστειασμού, που αφορά τόσο το μέγεθός του, αλλά και το αστείο περπάτημά του.

ΠΗΓΗ:
- http://alkimoshellas.blogspot.gr/2013/04/blog-post_604.html
- http://www.terrapapers.com/?p=29380

ΠΕΡΙΣΣΟΤΕΡΕΣ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΕΣ, ΕΔΩ:
-http://www.theacropolismuseum.gr/sites/default/files/ippeis_gr.pdf
-http://www.theoi.com/Ther/Hippalektryon.html
-http://www.metmuseum.org/pubs/bulletins/1/pdf/3257559.pdf.bannered.pdf
-http://www.theogonia.gr/onta/onta_iota.htm
-http://e-rodios.blogspot.gr/2013/01/blog-post_5318.html
-http://en.wikipedia.org/wiki/Hippalectryon
-http://www.ygeiaonline.gr/index.php?option=com_k2&view=item&id=24224:ippalektryvn
-http://www.lsj.gr/index.php/%CE%99%CF%80%CF%80%CE%B1%CE%BB%CE%B5%CE%BA%CF%84%CF%81%CF%85%CF%8E%CE%BD
-http://el.wikipedia.org/wiki/%CE%95%CE%BB%CE%BB%CE%B7%CE%BD%CE%B9%CE%BA%CE%AE_%CE%BC%CF%85%CE%B8%CE%BF%CE%BB%CE%BF%CE%B3%CE%AF%CE%B1
-http://camphalfblood.wikia.com/wiki/Hippalektryon
-http://www.mythicalcreaturesguide.com/page/Hippalektryon+(Hippalectryon)
-http://www.mythicalcreatureslist.com/mythical-creature/Hippalektryon

Διαβάστε περισσότερα... »

Ταινία αφιερωμένη σε σπουδαίο μηχανικό έργο των Αρχαίων Ελλήνων!

Η ταινία είναι αφιερωμένη στο Ευπαλίνειο όρυγμα, μια σήραγγα 1.036 μέτρων κοντά στο Πυθαγόρειο της Σάμου, η οποία κατασκευάστηκε έπειτα από εντολή του τυράννου Πολυκράτη τον 6ο αιώνα π.Χ. με σκοπό να μεταφερθεί νερό από την πηγή που βρισκόταν πίσω από το βουνό στην πρωτεύουσα της Σάμου. Το υδραγωγείο λειτουργούσε στο νησί για περίπου 1.000 χρόνια.


«Τα μαθηματικά φέρνουν κοντά το νερό στη Σάμο» είναι ο τίτλος της εικονοκινητικής ταινίας που δημιούργησαν οι Θ.Π Τάσιος, ο Ν. Μήκας και ο Γ. Πολύζος της Εταιρείας Αρχαίας Ελληνικής Τεχνολογίας (ΕΜΑΕΤ) που χρηματοδοτήθηκε από τον Σύνδεσμο Τεχνικών Εταιριών Ανωτέρων Τάξεων (ΣΤΕΑΤ).



Αυτό που το κάνει να ξεχωρίζει αιώνες μετά την κατασκευή του είναι το γεγονός ότι η σήραγγα διανοίχθηκε από τα 2 άκρα της συγχρόνως. Η συνάντηση των 2 τμημάτων κάτω από την κορυφή του βουνού πραγματοποιήθηκε με μαθηματική ακρίβεια, παρά το γεγονός ότι οι γεωλογικές συνθήκες ανάγκασαν τον Μηχανικό Ευπαλίνο να εκτραπεί πολλές φορές από την ευθυγραμμία.

Η θετική έκβαση του έργου οφείλεται στην γνώση της Γεωμετρίας, της Τοπογραφίας, της Γεωδαισίας και της Οπτικής που κατείχαν οι αρχαίοι Έλληνες από τον 6ο αιώνα π.Χ.

Μοναδική πηγή για το Ευπαλίνειο όρυγμα είναι ο Ηρόδοτος, ο οποίος περιγράφει και την κύρια αλλά και τη βοηθητική σήραγγα. Ο ίδιος, εντυπωσιασμένος από αυτό που είχαν κατασκευάσει οι Σάμιοι, είχε αναφέρει, «Οι Σάμιοι έχουν κατασκευάσει τα σημαντικότερα τεχνικά έργα όλης της Ελλάδος».

Ένα μικρό μέρος του υδραγωγείου είναι επισκέψιμο!

Εδώ μπορείτε να δείτε την ταινία:

http://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=AJTwxCaOODM#!

Περισσότερα για το Ευπαλίνειο όρυγμα: 
http://www.hellinon.net/efpalinioYdragogio.htm



ΠΗΓΗ:
http://www.xanthipress.gr/tenia-afieromeni-se-spoudeo-michaniko-ergo-ton-archeon-ellinon/

Διαβάστε περισσότερα... »

Η σκέψη της ημέρας...

Ενδιάθετων λογισμών κατάθεσις... 

απο τον Δημήτρη Περδετζόγλου

ΠΗΓΗ: http://www.gnomikologikon.gr/catquotes.php?categ=2260

Συνέλληνες, είμεθα φυλακισμένοι εντός και εκτός... 

Εντός των ασαφών, γενικόλογων σκέψεων, επιφανειακών προσεγγίσεων, μυωπικής θεάσεως της πραγματικότητας, θολοκουλτουριάρικης καθοδηγούμενης προσεγγίσεως των ορομένων, γρήγορης αναλύσεως των πεπραγμένων, άστοχης και παράκαιρης κριτικής αρχόντων και αρχομένων, πολυλογίας και ηττοπαθούς απραξίας... 

Εκτός, κινούμενοι μειδιώντες, φοβισμένοι και πηγνύμενοι, είτε εντός των χώρων εργασίας (όσοι ακόμη έχουν...), είτε εκτός αυτών, σχολιάζοντες, άκαιρα πλέον, υβριστικά και εκτοξεύοντες λεκτικούς μύδρους εναντίον πάντων και πασών...

Οι επικυρίαρχοι του πλάνητα λίθου τον οποίον οικούμε, μας έβαλαν να ασχολούμεθα με μύρια όσα, ως επι το πλείστον περιττά, για να μην έχουμε χρόνο να ασχοληθούμε ουσιαστικά και αληθινά με το παιδί, τον/την σύζυγο, με εσένα, εμένα, την φύση, την Γ-ν-ώση, την Γ-λ-ώσσα, τα στρουθία και τα πετεινά του ουρανού, τα άνθη του αγρού, με το Ένα, το Φώς, την Αλήθεια...

Ταπεινώς, ας προσπαθούμε να δια-χειριζόμεθα με ορθόδοξο τρόπο τα πολλά και ποικίλα προβλήματα του βίου τούτου, εν μέσω οικονομικής ένδειας, κοινωνικών καταστροφών και συμφορών, μικράς υπόνοιας μηδισμών, λανθασμένων προσωπικών επιλογών και άσκοπων-άκαιρων συναλλαγών...

Ως μη έχοντες πλέον ελεύθερο δημιουργικό χρόνο, ας προσπαθήσουμε, εν τω μέτρω του δυνατού,  να φορτίζουμε εαυτόν και αλλήλους θετικώς, όχι με ξενόφερτα δυσώδη παρασκευάσματα δήθεν αυτογνωσίας και αυτοβελτίωσης, αλλά με το ζείδωρο αειθαλές Ελλάνιον Φώς, που εκπηγάζει απο τις πατρογονικές πηγές των ηλιοκεντρικών πνευματικών υδάτων  των Σοφών αρχαίων Ελλήνων παππεπίπαππων ημών και τον αληθή νοητόν Ήλιον, Αυτόν που τόσο  περιφρονούμε, τον χωροχρονικά επι γης φανερωθέντα Θεό, τον Χριστό! Διαρκή τροφοδότηση και ανατροφοδότηση υμών και ημών, με την αληθινή ιστορία μας, ως Ελλήνων, τα κατορθώματα, αλλά και τα ποικίλα ελαττώματα της φυλής μας. Όχι βεβαίως ρατσιστικά, υστερικά, αρρωστημένα, σωβινιστικά. Αλλά μέσω της κατάλληλης Παιδείας, της γνώσεως και της αρετής. Καθ΄ εκάστην ημέραν προσπάθεια. Οι αντίθετες παρασκηνιακές δυνάμεις,  εργάζονται νυχθημερόν για την καταστροφή παντός αγαθού και, εί δυνατόν, σύμπασας της έλλογης Κτίσεως. 

Στώμεν καλώς, λοιπόν! Υγιή ενδοσκαφή, διαρκή νήψη, μελέτη όχι σκουπιδιών, αλλά πολλών φωτοδότηρων πηγών.

ΕΝΔΟΝ ΣΚΑΠΤΟΜΕΝ. 
ΤΑ ΗΜΕΤΕΡΑ ΕΡΓΑΖΟΜΕΘΑ ΚΑΙ ΟΥΧΙ ΤΑ ΑΛΛΟΤΡΙΑ ΠΕΡΙΕΡΓΑΖΟΜΕΘΑ.

Κλείνουμε τις συσκευές τηλοψίας-τηλεοράσεως, πετάμε ό,τι φθοροποιό αποπροσανατολιστικό έντυπο και επικεντρωνόμεθα στην ουσία υπάρξεως των όντων και τον εντοπισμό των πολλών λαθών, πλανών και κενών μας. Με ανδρεία διάθεση διαχρονικής ενδοσκαφής, επιθυμία αρετοσυγκομιδής και επίμονης-επίπονης παραμονής, εντός του χώρου καλλιέργειας φρονήματος υγιούς.

Έρχονται ακόμη δυσκολότερες ημέρες... Ιστάμενοι επι των καπνιζόντων ερειπίων της Πατρίδος και της ζωής ημών,  ας ψάξουμε για τα αναμνηστικά της αθωότητας ενός εκάστου και την εικόνα του πρότερου εθνικού κάλλους. Πρέπει να αντέξουμε. Αλλά και να βοηθήσουμε και τον πλησίον που ευρίσκεται σε απόλυτη αγνωσία, πλήρη σύγχυση και εν σκιά θανάτου. Θανάτου πνευματικού και οικονομικού.    

Πάντοτε μιμνησκόμεθα ότι δεν είμαστε μόνοι. Ζούμε sub ubra Dei, υπο την σκιάν του Θεού. Έστω και εάν Αυτός κρύπτεται όπισθεν των νεφών , ως νεφεληγερέτης. Μετά την μακροχρόνια και επώδυνη σταύρωση, έρχεται πάντοτε η ΑΝΑΣΤΑΣΗ! 

Έρρωσθε. 

Θαρσείτε! 'Εσσεται Ήμαρ!

Διαβάστε περισσότερα... »

Τα λουλούδια μιλάνε με τις μέλισσες… ηλεκτρικά

Δείχνουν με ηλεκτρικά πεδία στα έντομα, 
πόσο νέκταρ διαθέτουν

Τα λουλούδια επικοινωνούν με τους βομβίνους, μέσω των ηλεκτρικών πεδίων τους, 
σύμφωνα με νέα μελέτη. 

Ουάσινγκτον 
Τα έντομα προσελκύονται από τα λουλούδια για να τρυγήσουν το νέκταρ τους – και να μεταδώσουν τη γύρη τους, εξασφαλίζοντας έτσι αμοιβαία την πολυπόθητη διαιώνιση του κάθε είδους – με διάφορα «σήματα»: οπτικά, όπως τα χρώματα, τα σχήματα και τα μοτίβα των πετάλων τους ή οσφρητικά, όπως οι πτητικές ενώσεις που εκλύουν. Τώρα βρετανοί ερευνητές ανακάλυψαν ένα νέο «μέσο» σε αυτή την επικοινωνία. Διαπίστωσαν ότι τα άνθη στέλνουν μέσω ηλεκτρικών πεδίων στους βομβίνους λεπτομερείς πληροφορίες σχετικά με το πόσο νέκταρ διαθέτουν προκειμένου να τους ενημερώσουν αν αξίζει τον κόπο να τα «επισκεφθούν» ή όχι για την εξασφάλιση του γεύματός τους.

Θετικά και αρνητικά φορτία

Η όλη ιδέα ξεκίνησε από μια «φυσική» διαπίστωση – το γεγονός ότι τα έντομα όταν πετούν στον αέρα έχουν θετικό φορτίο ενώ τα λουλούδια, τα οποία είναι «γειωμένα» στο έδαφος, έχουν αρνητικό φορτίο. Οι ερευνητές από το Πανεπιστήμιο του Μπρίστολ σκέφτηκαν να μελετήσουν αν τα έντομα αντιλαμβάνονται με κάποιον τρόπο αυτή τη διαφορά φορτίων και αν τη χρησιμοποιούν στην αναζήτηση της τροφής τους.

Για να το κάνουν επέλεξαν τους βομβίνους (Bombus terrestris), τριχωτά έντομα που συγγενεύουν με τις μέλισσες. Οι ερευνητές δημιούργησαν τεχνητά λουλούδια – συγκεκριμένα πετούνιες – «γεμίζοντας» κάποια από αυτά με ζάχαρη και άλλα με κινίνη, ουσία η οποία είναι διατροφικά αδιάφορη για τους βομβίνους. Όταν εξαπέλυσαν τα έντομα επάνω από τα ψεύτικα λουλούδια, είδαν ότι αυτά τα επισκέπτονταν για να βρουν τροφή επιλέγοντάς τα με τυχαία τρόπο.

Στη συνέχεια οι ερευνητές έδωσαν στα λουλούδια που περιείχαν ζάχαρη ένα αρνητικό φορτίο 30 Volt (όσο παρατηρείται ότι έχει συνήθως ένα αληθινό άνθος ύψους 30 εκατοστών). Διαπίστωσαν ότι οι βομβίνοι επισκέπτονταν τα φορτισμένα τεχνητά λουλούδια κατά 81% συχνότερα. Όταν η παροχή ηλεκτρικού ρεύματος διακόπηκε τα έντομα επανήλθαν στην τυχαία επιλογή των λουλουδιών, γεγονός το οποίο σήμαινε ότι ήταν σε θέση να «αισθανθούν» τα ηλεκτρικά πεδία.

Σε επόμενο πείραμα, αλλάζοντας τα σχήματα των ηλεκτρικών πεδίων των τεχνητών λουλουδιών, οι ειδικοί είδαν ότι οι βομβίνοι έδειχναν μια προτίμηση κατά 70% προς τα πεδία που αποτελούνταν από ομόκεντρους κύκλους, κάτι το οποίο υποδηλώνει ότι και το σχήμα αποτελεί ένα είδος «σήματος» στην επικοινωνία μεταξύ εντόμων και ανθέων.

Οι ερευνητές διεξήγαγαν τα πειράματά τους με τεχνητές πετούνιες, παρόμοιες με αυτή της φωτογραφίας

Σύνθετα σήματα

Οι επιστήμονες δεν γνωρίζουν ακόμη ποιες ακριβώς πληροφορίες μεταδίδει ένα λουλούδι σε ένα έντομο μέσω του ηλεκτρικού πεδίου του, θεωρούν όμως ότι τα ηλεκτρικά σήματα ενισχύουν, με έναν γρήγορο και πιο «εκλεπτυσμένο» τρόπο, τις πληροφορίες που μεταδίδονται μέσω των οπτικών (όπως το χρώμα ή το σχήμα) και των οσφρητικών (όπως οι πτητικές ενώσεις) ερεθισμάτων. Με άλλα λόγια, όπως τονίζουν, πιστεύουν ότι τα λουλούδια επιστρατεύουν μια μέθοδο παρόμοια με εκείνη των τηλεοπτικών διαφημιστικών σποτ, τα οποία χρησιμοποιούν ένα μείγμα οπτικών και ακουστικών σημάτων για να περάσουν καλύτερα το μήνυμά τους. «Ο ηλεκτρισμός αποτελεί για αυτά μια αίσθηση», επεσήμανε ο Ντάνιελ Ρόμπερτ, καθηγητής στο Πανεπιστήμιο του Μπρίστολ και επικεφαλής της μελέτης που δημοσιεύθηκε στην επιθεώρηση «Science» ("Detection and Learning of Floral Electric Fields by Bumblebees").

Σε αυτή τη «διαφημιστική καμπάνια» και τον πόλεμο του ανταγωνισμού, τα λουλούδια είναι πάντως απολύτως ειλικρινή – οι πληροφορίες που μεταδίδουν είναι σαφείς και αντιστοιχούν απόλυτα στην πραγματικότητα. Όταν ένα έντομο τρυγήσει το νέκταρ τους, το ηλεκτρικό φορτίο τους μειώνεται, στέλνοντας σήμα ότι η τροφή που διαθέτουν είναι – προς το παρόν – περιορισμένη. «Το τελευταίο πράγμα που θέλει ένα λουλούδι είναι να πει ψέματα σε ένα έντομο» λέει ο καθηγητής Ρόμπερτ. «Ο ηλεκτρισμός είναι ένας τρόπος να μεταδώσει σήματα πολύ γρήγορα: “Εχω τέλεια όψη, μυρίζω ωραία, τα ηλεκτρικά μου όμως δεν είναι όπως πρέπει, περάστε αργότερα”».

Όλα αυτά, υπογραμμίζει ο ειδικός, δεν γίνονται βεβαίως εσκεμμένα εφόσον, όπως τονίζει,«είναι απλώς ζήτημα ατμοσφαιρικής φυσικής». Οι επιστήμονες πιστεύουν ότι οι βομβίνοι αισθάνονται τα ηλεκτρικά φορτία στις τρίχες τους κατά τον ίδιο τρόπο που εμείς νιώθουμε τα μαλλιά μας να «ηλεκτρίζονται» αν πλησιάσουμε πολύ μια οθόνη τηλεόρασης. Αν αποδειχθεί ότι διαθέτουν μια «πραγματική» ηλεκτρική αίσθηση πέραν της απλής ατμοσφαιρικής φυσικής, θα είναι τα πρώτα ζώα που ανακαλύπτουμε ότι μπορούν να ανιχνεύουν ηλεκτρικά σήματα στον αέρα – η ικανότητα αυτή έχει εντοπισθεί ως τώρα σε ζώα μόνο μέσα στο νερό ή σε υγρά περιβάλλοντα.

Ο καθηγητής Ρόμπερτ θεωρεί πάντως ότι οι βομβίνοι δεν είναι τα μόνα έντομα που επικοινωνούν με τα λουλούδια μέσω των ηλεκτρικών πεδίων και οι επόμενες έρευνές του θα εστιάσουν και σε αυτόν τον τομέα.

ΠΗΓΗ:

http://www.tovima.gr/science/technology-planet/article/?aid=499655

Διαβάστε περισσότερα... »

Η πέμπτη δύναμη ίσως κρύβεται στα έγκατα της Γης

Την αναζητούν στον μανδύα του πλανήτη μας

H συμπεριφορά των ηλεκτρονίων στο εσωτερικό της Γης μπορεί να αποκαλύψει την πέμπτη δύναμη

Μασαχουσέτη
Υπάρχουν τέσσερις θεμελιώδεις δυνάμεις στο Σύμπαν: 

- η βαρυτική,

- η ηλεκτρομαγνητική,
- η ισχυρή πυρηνική και
- η ασθενής πυρηνική.

Επιστήμονες έχουν προτείνει την ύπαρξη μιας ακόμη, η οποία και αναζητείται. Ομάδα αμερικανών ερευνητών δημιούργησε έναν χάρτη της κίνησης των ηλεκτρονίων στα βάθη του πλανήτη, στο εσωτερικό του μανδύα. Οπως υποστηρίζουν ο χάρτης αυτός μπορεί να βοηθήσει στην αποκάλυψη αυτής της πέμπτης δύναμης.

Τα ηλεκτρόνια
Ενα ηλεκτρόνιο εκτός από την περιφορά του γύρω από τον πυρήνα, πραγματοποιεί και μια περιστροφική κίνηση γύρω από τον άξονά του – πρόκειται για τη λεγόμενη ιδιοπεριστροφή ή ιδιοστροφορμή (spin) . Η ιδιοπεριστροφή αυτή δημιουργεί γύρω από το ηλεκτρόνιο ένα μαγνητικό πεδίο .Με την παρουσία ενός εξωτερικού μαγνητικού πεδίου, το μαγνητικό πεδίο του ηλεκτρονίου προσανατολίζεται με δυο διαφορετικούς τρόπους ως προς τη διεύθυνση του εξωτερικού μαγνητικού πεδίου:

O μανδύας
Ο γήινος μανδύας είναι ένα παχύ και ημίρρευστο στρώμα το οποίο βρίσκεται ανάμεσα στον εξωτερικό πυρήνα και τον φλοιό. Μανδύα διαθέτουν και άλλοι πλανήτες. Ο μανδύας της Γης ξεκινά σε βάθος περίπου 30 χλμ μέχρι τα 2.900 χλμ κάτω από την επιφάνεια της Γης και καταλαμβάνει περίπου το 70% του όγκου της.

Η πέμπτη δύναμη
Εκτός από τις τέσσερις δυνάμεις έχει προταθεί και η ύπαρξη άλλης μιας, η οποία θεωρείται ότι αποτελεί μια μορφή μαγνητικής δύναμης που δεν εξασθενεί με τον ίδιο ρυθμό που εξασθενούν οι άλλες τέσσερις καθώς επεκτείνονται στον χώρο. Με απλά λόγια αυτή η πέμπτη δύναμη «αντέχει» και διατηρεί την ισχύ της ακόμη και σε μεγάλη απόσταση από την πηγή της.

Τα ηλεκτρομαγνητικά πεδία παράγονται όταν δύο σωματίδια ανταλλάσσουν τα λεγόμενα «εικονικά φωτόνια» που εμφανίζονται και εξαφανίζονται συνεχώς. Ορισμένοι φυσικοί έχουν διατυπώσει την άποψη ότι είναι πιθανό να υπάρχει άλλο ένα σωματίδιο το οποίο λειτουργεί με ανάλογο τρόπο παράγοντας έτσι μια ακόμη θεμελιώδη δύναμη.

Το σωματίδιο
Ως υποψήφιο έξτρα εικονικό σωματίδιο έχει προταθεί το λεγόμενο «αντισωματίδιο». Πρόκειται για μια μυστηριώδη οντότητα η οποία, σύμφωνα με τους επιστήμονες που υποστηρίζουν την ύπαρξη της, έχει ασυνήθιστες ιδιότητες. Η μάζα του ποικίλλει ανάλογα με τον τρόπο που εμείς το μετράμε, ιδιότητα που οι ειδικοί ονομάζουν «κλιμακωτή αμεταβλητότητα».

Αποτέλεσμα αυτής της ιδιότητας είναι η ανταλλαγή που πραγματοποιεί το αντισωματίδιο – η εμφάνιση και εξαφάνιση των εικονικών του σωματιδίων – να γίνεται με πιο αργό ρυθμό. Αυτό σημαίνει ότι η δύναμη αυτή έχει πολύ μεγάλη εμβέλεια δράσης. Οι προσπάθειες που έχουν γίνει μέχρι τώρα στα εργαστήρια δεν έχουν καταφέρει ωστόσο να βρουν κάποια ίχνη του αντισωματιδίου.

Ο χάρτης

Επιστήμονες του Amherst College στη Μασαχουσέτη ρίχνουν στο τραπέζι μια επαναστατική ιδέα. Να χρησιμοποιήσουμε τη Γη ως εργαστήριο για να εντοπίσουμε το αντισωματίδιο. Οι ακραίες συνθήκες στον μανδύα επηρεάζουν την ιδιοστροφορμή των ηλεκτρονίων με αποτέλεσμα να επηρεάζεται το γήινο μαγνητικό πεδίο.

Οι ερευνητές δημιούργησαν έναν χάρτη της ιδιοπεριστροφής των ηλεκτρονίων στα βάθη του μανδύα της Γης. Υποστηρίζουν ότι ο χάρτης αυτός μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να εντοπισθεί το αντισωματίδιο σε εργαστηριακές συνθήκες. Η ερευνητική ομάδα έκανε μια πρώτη προσπάθεια στο εργαστήριο με βάση τα στοιχεία του. Αφού μελέτησαν τα δεδομένα του γεωμαγνητικού πεδίου ανέλυσαν τις ιδιοστροφορμές των ηλεκτρονίων και το πώς αυτές οι ιδιοστροφορμές αλληλεπιδρούν με σωματίδια στο εργαστήριο μέσω της πέμπτης δύναμης. Τα αποτελέσματα όμως ήταν αρνητικά. Δεν εμφανίστηκε κανένα ίχνος της πέμπτης δύναμης.

«Αυτό δεν σημαίνει ότι πρέπει να απορριφθεί η θεωρία της πέμπτης δύναμης. Απλά μας λέει ότι, αν υπάρχει, είναι ιδιαίτερα ασθενής» αναφέρει ο Λάρι Χάντερ, επικεφαλής της μελέτης. Ο Χάντερ τονίζει ότι πρέπει να συνεχιστούν οι προσπάθειες εντοπισμού της πέμπτης δύναμης και ότι δεν πρέπει να αποθαρρύνονται οι ερευνητές αφού στις περισσότερες περιπτώσεις απαιτούνται πολλά χρόνια προσπάθειας για μια τέτοιου είδους ανακάλυψη. Η μελέτη δημοσιεύεται στην επιθεώρηση «Science».

ΠΗΓΗ:

http://www.tovima.gr/science/physics-space/article/?aid=499558

Διαβάστε περισσότερα... »

Το αρχαιότερο φως στο Σύμπαν

Εντυπωσιακός χάρτης της μικροκομματικής ακτινοβολίας από το ευρωπαϊκό τηλεσκόπιο Planck

Η μικροκυματική ακτινοβολία υποβάθρου δεν είναι απόλυτα ομοιόμορφη σε όλο τον ουρανό. Τα διαφορετικά χρώματα αντιστοιχούν σε μικρές διακυμάνσεις της θερμοκρασίας (ESA/Planck Cοnsortium)

Παρίσι 
Το ευρωπαϊκό διαστημικό τηλεσκόπιο Planck ολοκλήρωσε έναν εντυπωσιακό νέο χάρτη της λεγόμενης «μικροκυματικής ακτινοβολίας υποβάθρου» -το αρχαίο υπόλειμμα μιας λάμψης που γέμισε τα πάντα όταν το νεαρό Σύμπαν έγινε ξαφνικά διαφανές.

Ο χάρτης, ο λεπτομερέστερος του είδους του ως σήμερα, έχει σημαντικές συνέπειες όσον αφορά τις γνώσεις μας για τη γέννηση, την εξέλιξη, τη δομή και τη σύσταση του Σύμπαντος.

Τα σημαντικότερα νέα ευρήματα:
Η ηλικία του Σύμπαντος εκτιμάται στα 13,81 δισεκατομμύρια χρόνια, 50 με 80 εκατομμύρια χρόνια περισσότερο από ό,τι σε προηγούμενες εκτιμήσεις.
Η σύσταση του Σύμπαντος δείχνει να αλλάζει ελαφρώς: Η κανονική ύλη αντιστοιχεί σε κάτι λιγότερο από 5% της συνολικής υλοενέργειας του Σύμπαντος, ενώ το ποσοστό της μυστηριώδους σκοτεινής ύλης αυξάνεται στο 26,8%, και το ποσοστό της ακόμα πιο μυστηριώδους σκοτεινής ενέργειας πέφτει ελαφρώς στο 68,3%.

Οι διακυμάνσεις της ακτινοβολίας υποβάθρου αποκαλύπτουν μια μυστηριώδη ασυμμετρία στο Σύμπαν μεταξύ του ουρανού στο βόρειο και το νότιο ημισφαίριο.

Απόφωτο
Η μικροκυματική ακτινοβολία υποβάθρου (CBM) χρονολογείται στα 380.000 χρόνια μετά τη Μεγάλη Έκρηξη, όταν το Σύμπαν είχε πια κρυώσει αρκετά ώστε το υπέρθερμο πλάσμα από το οποίο αποτελούνταν να σχηματίσει τα πρώτα άτομα υδρογόνου και ήλιου.

Αυτό επέτρεψε στα φωτόνια της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας να κινούνται ανεμπόδιστα στον χώρο -ουσιαστικά, το Σύμπαν είχε γίνει ξαφνικά διαφανές.

Τα αρχαία αυτά φωτόνια συνεχίζουν σήμερα το ταξίδι τους σε ολόκληρο τον ουρανό, υπό τη μορφή εξαιρετικά αμυδρών μικροκυμάτων.

Η ακτινοβολία αυτή μοιάζει εξαιρετικά ομοιόμορφη, στην πραγματικότητα όμως παρουσιάζει μικρές διακυμάνσεις όσον αφορά τη θερμοκρασία (ενέργεια) των φωτονίων, οι οποίες αντιστοιχούν στα διάφορα χρώματα του χάρτη.

Οι διακυμάνσεις αυτές δείχνουν ότι το νεαρό Σύμπαν δεν ήταν απόλυτα ομοιογενές· αντίθετα, ήταν γεμάτο από κβαντικές διακυμάνσεις, οι οποίες σταδιακά οδήγησαν σε συσσωματώματα ύλης από τα οποία προέκυψαν τελικά τα άστρα, οι γαλαξίες και τα υπερσμήνη γαλαξιών.

Δύο ιστορικές αποστολές της NASA, με τις ονομασίες COBE και WMAP, χαρτογράφησαν την ακτινοβολία CBM και βοήθησαν να επιβεβαιωθεί η θεωρία της Μεγάλης Έκρηξης για τη γέννηση του Σύμπαντος. Επέτρεψαν επίσης στους κοσμολόγους να μετρήσουν τη λεγόμενη σκοτεινή ύλη, ένα αόρατο υλικό άγνωστης σύστασης, του οποίου η ύπαρξη συμπεραίνεται από τις βαρυτικές του επιδράσεις. Τους επέτρεψε επίσης να υπολογίσουν τη λεγόμενη σκοτεινή ενέργεια, μια μυστηριώδη δύναμη που δρα αντίθετα από τη βαρύτητα και επιταχύνει τη διαστολή του Σύμπαντος.

Το ευρωπαϊκό τηλεσκόπιο Planck, τρεις φορές πιο ευαίσθητο από τις αποστολές της NASA, αυξάνει τώρα σημαντικά την ανάλυση του χάρτη.

Τα νέα δεδομένα δείχνουν ότι το Σύμπαν διαστέλλεται λίγο πιο αργά από ό,τι είχε εκτιμηθεί, με ταχύτητα 67,3 χιλιομέτρων ανά δευτερόλεπτο ανά megaparsec (ένα parsec ισούται με 3,26 έτη φωτός). Αυτό υποδεικνύει ότι το Σύμπαν είναι 50 με 80 εκατ. χρόνια πιο παλιό από ό,τι είχε εκτιμηθεί.

Πληθωρισμός
Οι μετρήσεις του Planck συνηγορούν επίσης υπέρ της θεωρίας του πληθωρισμού, σύμφωνα με την οποία το νεογέννητο Σύμπαν πέρασε μια φάση εκρηκτικής διόγκωσης. Σε αυτή τη φάση, μάλιστα διαστελλόταν με ταχύτητα μεγαλύτερη και από την ταχύτητα του φωτός (αυτό δεν διαψεύδει τον Αινστάιν, αφού τίποτα δεν κινήθηκε πιο γρήγορα από το φως. Αυτό που συνέβη ήταν ότι διεστάλη ο ίδιος ο χωροχρόνος).

Τα νέα δεδομένα στηρίζουν τη θεωρία του πληθωρισμού, η οποία σήμερα είναι γενικά αποδεκτή, ωστόσο δείχνουν να αποκλείουν ορισμένα θεωρητικά μοντέλα. Τα απλούστερα μοντέλα πληθωρισμού προβλέπουν ότι η ακτινοβολία CBM πρέπει να μοιάζει ίδια σε όλη την έκταση του ουρανού.

Το Planck, όμως, δείχνει να επιβεβαιώνει τις μυστηριώδεις παρατηρήσεις των προηγούμενων αποστολών, σύμφωνα με τις οποίες υπάρχει μια ασυμμετρία ανάμεσα στον ουρανό του βορείου ημισφαιρίου και τον ουρανό του νότιου ημισφαιρίου.

Η ασυμμετρία αυτή δεν έρχεται σε αντίθεση με την ίδια την ιδέα του πληθωρισμού στη βάση της, δείχνει όμως ότι οι κοσμολόγοι έχουν ακόμα πολλά να μάθουν για τη δομή του Σύμπαντος.

Νέα στοιχεία ίσως προκύψουν όταν οι υπεύθυνοι του Planck δημοσιεύσουν το επόμενο σετ δεδομένων στις αρχές του 2014.

ΠΗΓΗ:
http://www.tovima.gr/science/physics-space/article/?aid=503875

Διαβάστε περισσότερα... »

Οι ακρίδες θα «εμποδίζουν» τα τροχαία! Τεχνολογία αποφυγής ατυχημάτων που βασίζεται στην όρασή τους!

Η ακρίδα αποτέλεσε το πρότυπο για τη δημιουργία της νέας τεχνολογίας αποφυγής τροχαίων ατυχημάτων

Διεθνής ομάδα ερευνητών ανέπτυξε μια νέα τεχνολογία η οποία, όπως υποστηρίζει, μπορεί να προλαμβάνει την πρόκληση τροχαίων ατυχημάτων. Οι ερευνητές σχεδίασαν το σύστημα βασιζόμενοι στην ιδιαίτερη ικανότητα που έχουν οι ακρίδες να πετούν και μάλιστα με μεγάλη ταχύτητα συγκεντρωμένες σε πυκνά σμήνη χωρίς να έρχονται σε επαφή μεταξύ τους.

Η έμπνευση και η εφαρμογή
Οι ακρίδες διαθέτουν έναν μοναδικό μηχανισμό επεξεργασίας των ηλεκτρικών και χημικών σημάτων στον εγκέφαλό τους. Εχουν εξαιρετικά ευαίσθητους διάμεσους νευρώνες. Οι διάµεσοι νευρώνες βρίσκονται στο εσωτερικό του Κεντρικού Νευρικού Συστήματος, δέχονται τις πληροφορίες που παρέχουν οι αισθητήριοι νευρώνες και τις μεταδίδουν στους κινητικούς νευρώνες.

«Αναπτύξαμε ένα σύστημα εμπνεόμενο από τους διάμεσους νευρώνες της ακρίδας. Εμφυτεύσαμε το σύστημα σε ένα ρομπότ για να εξερευνά χώρους και να αλληλεπιδρά με αντικείμενα χρησιμοποιώντας μόνο οπτικά δεδομένα. Η όραση παίζει κρίσιμο ρόλο στην αλληλεπίδραση των περισσότερων ειδών του ζωικού βασιλείου και όσο πιο χαμηλά βρίσκεται ένα ζώο στη τροφική αλυσίδα τόσο μεγαλύτερες είναι οι δυνατότητες της όρασής του. Για παράδειγμα τα έντομα αντιδρούν με τρομερή ταχύτητα όταν τα προσεγγίζει κάποιος εχθρός. Αυτή η έρευνα δείχνει ότι αναπτύσσοντας τεχνητά οπτικά συστήματα που θα προσομοιάζουν σε βιολογικά μπορούμε να δημιουργήσουμε νέες οπτικές εφαρμογές σε υπολογιστές που επεξεργάζονται δεδομένα σε δυναμικά περιβάλλοντα. Τα συστήματα αυτά θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν σε οχήματα τα οποία θα αντιλαμβάνονται τι συμβαίνει σε άλλα σημεία του δρόμου και σε περίπτωση που διακρίνουν πιθανό κίνδυνο θα αναλαμβάνουν άμεσα δράση για να αποφευχθεί ένα ατύχημα» αναφέρει ο Σιγκάνγκ Γούε, του Πανεπιστημίου του Λίνκολν στη Βρετανία, μέλος της ερευνητικής ομάδας. Στην ανάπτυξη του συστήματος συμμετείχαν επίσης ερευνητές του Πανεπιστημίου του Αμβούργου και των Πανεπιστημίων Tsinhua και Xi’an Jiatong στην Κίνα.

Το σύστημα αυτό δεν ενσωματώνει τις συνήθεις τεχνολογίες εντοπισμού αντικειμένων (ραντάρ- αισθητήρες υπερύθρων κ.α) γιατί αυτά τα συστήματα απαιτούν μεγάλο όγκο επεξεργασίας. Το νέο σύστημα αποφυγής τροχαίων ατυχημάτων προσομοιώνει την όραση των ακρίδων, τα μάτια και τους νευρώνες τους.

ΠΗΓΗ:

http://www.tovima.gr/science/technology-planet/article/?aid=501253

Διαβάστε περισσότερα... »

Αποικίες βακτηρίων φωλιάζουν στα κινητά τηλέφωνα!

Η ζούγκλα του κινητού!

Αποικίες βακτηρίων φωλιάζουν στα κινητά τηλέφωνα.

 Πρωτότυπο πείραμα έδειξε το «ποιόν» τους, 

αποκαλύπτοντας τις καθημερινές μας συνήθειες

Στην εποχή της τεχνολογίας, όπου το ατελείωτο «ταξίδι» της επικοινωνίας ξεκινά από τα έξυπνα κινητά μας, έχετε αναρωτηθεί ποτέ πόσες φορές χαϊδεύουμε τις συσκευές μας ημερησίως; Εχετε σκεφθεί πόσο συχνά «σέρνουμε» το δάχτυλό μας στην οθόνης αφής; Αν ναι, τότε ενδεχομένως να έχετε αναρωτηθεί για τον «ζωολογικό κήπο» βακτηρίων που ζει πάνω στα κινητά μας και μάλιστα… «θεριεύει» κάθε φορά που τα προικισμένα με νέες ποικιλίες δάχτυλά μας γλιστρούν και πάλι στην επιφάνειά τους.

Αυτό σκέφτηκε και ο λέκτορας Μοριακής Βιολογίας Σάιμον Παρκ από το τμήμα Υγείας και Ιατρικών Επιστημών του Πανεπιστημίου του Σάρεϊ στη Βρετανία και αποφάσισε να διεξαγάγει ένα πρωτότυπο πείραμα, στο πλαίσιο των μαθημάτων Βακτηριολογίας, με «συνεργούς» τους φοιτητές του και τα… κινητά τους τηλέφωνα.

«Ως μικροβιολόγος, γνωρίζω πολύ καλά ότι ο κόσμος μας κυριαρχείται από βακτήρια: υπάρχουν οπουδήποτε και αν κοιτάξουμε», λέει στο «Βήμα» ο δρ Παρκ. «Προκειμένου λοιπόν να κεντρίσω το ενδιαφέρον των φοιτητών στο μάθημα της Βακτηριολογίας αποφάσισα να σχεδιάσω ένα σύγχρονο πείραμα, με πρωταγωνιστή ένα πολύ οικείο τους αντικείμενο. Το κινητό τους τηλέφωνο. Στόχος μου ήταν η οπτικοποίηση, ώστε να δουν με τα μάτια τους τι ακριβώς συμβαίνει».

Smartphones στο μικροσκόπιο

Κοινά βακτήρια του δέρματος σχηματίζουν το περίγραμμα της συσκευής, ενώ η «δαντέλα» στο εσωτερικό μέρος της αποτελείται από το βακτήριο Bacillus mycoides, το οποίο εντοπίζεται στο έδαφος (Πηγή: Simon Park)«Για τη διεξαγωγή ενός κανονικού επιστημονικού πειράματος τι θα χρειαζόμασταν; Δείγματα. Κάλεσα λοιπόν όσους από τους 90 φοιτητές μου ήθελαν να αναποδογυρίσουν το κινητό τους επάνω σε ένα τρυβλίο με την οθόνη προς τα κάτω. Οι 70 φοιτητές που αποφάσισαν να συμμετάσχουν ακολούθησαν τις οδηγίες αυτές, με αποτέλεσμα τα βακτήρια των κινητών τους να περάσουν στα τρυβλία. Αυτά στη συνέχεια τοποθετήθηκαν σε εκκολαπτήριο εργαστηρίου για ένα διάστημα τριών ημερών σε θερμοκρασία 30 βαθμών Κελσίου», περιγράφει ο ειδικός.

Μέσα στο διάστημα αυτό, οι βακτηριακές «φιγούρες» των κινητών «φύτρωσαν» στην κυριολεξία. Οπως φάνηκε και στην πράξη, όλες οι συσκευές κουβαλούσαν βακτήρια. «Οι φοιτητές είχαν μείνει έκπληκτοι από το αποτέλεσμα, ωστόσο τους εξηγήσαμε ότι πρόκειται για κάτι απόλυτα φυσιολογικό. Στην πλειονότητά τους, τα περισσότερα από τα βακτήρια που βρήκαμε ήταν αβλαβή και εντοπίζονται - μεταξύ άλλων - πάνω στο δέρμα και στο σώμα μας», μας λέει ο δρ Παρκ.

Σε κάποια από τα κινητά παρ' όλα αυτά εντοπίστηκαν «αποικίες» χρυσίζοντος σταφυλόκοκκου (Staphylococcus aureus). «Πρόκειται για μεμονωμένες περιπτώσεις. Και πάλι δεν με εκπλήσσει το συγκεκριμένο γεγονός, αν σκεφτεί κανείς ότι το 20%-30% των ανθρώπων μεταφέρει το εν λόγω βακτήριο στα… ρουθούνια του. Αν για παράδειγμα πάμε στο νοσοκομείο και οι γιατροί εκεί θέλουν να εξετάσουν αν έχουμε μολυνθεί από χρυσίζοντα σταφυλόκοκκο, τότε θα λάβουν δείγμα από το εσωτερικό των ρουθουνιών μας για να δουν αν το βακτήριο υπάρχει. Αν λοιπόν κάποιος έχει σταφυλόκοκκο στη βλέννα του και πιάσει τη μύτη του και στη συνέχεια το κινητό του, δεν είναι πολύ δύσκολο να μεταφέρει το βακτήριο στο κινητό του».

Οπως μας εξηγεί ο δρ Παρκ, ο «σκληραγωγημένος» S. aureus μπορεί να επιβιώσει στην επιφάνεια του κινητού για περίπου τρεις με τέσσερις ημέρες. «Κάτι τέτοιο δεν αποτελεί πρόβλημα ή απειλή στην περίπτωση ενός υγιούς ατόμου. Αν όμως μεταφέρουμε το μολυσμένο κινητό σε ένα νοσοκομείο, όπου υπάρχουν ασθενείς επιρρεπείς σε λοιμώξεις, τότε ενδεχομένως να υπάρχει πρόβλημα», ξεκαθαρίζει ο βρετανός λέκτορας.

Πώς προδίδουν τους χρήστες

Οι κίτρινες «φούσκες» που σχηματίζουν το περίγραμμα της συσκευής αποτελούνται από μια αποικία μικρόκοκκου, βακτήριο που εντοπίζεται και στο ανθρώπινο δέρμα
(Πηγή: Simon Park)

Βάσει των αποτελεσμάτων του ιδιαίτερου πειράματος, κάθε κινητό φάνηκε να αποτελεί μια ξεχωριστή ιστορία, στην οποία αποτυπωνόταν εν ολίγοις το πρόσφατο πρόγραμμα δραστηριοτήτων του ιδιοκτήτη του.

«Επειδή αγγίζουμε το κινητό μας πολύ συχνά κατά τη διάρκεια της ημέρας, ουσιαστικά μεταφέρουμε την αλληλεπίδραση που έχουμε με το γύρω περιβάλλον μας στην επιφάνεια της οθόνης του κινητού μας. Είναι σαν να πραγματοποιούμε δηλαδή μια "ανταλλαγή" βακτηρίων με το περιβάλλον. Αφήνουμε τα δικά μας και μαζεύουμε νέα αγγίζοντας αντικείμενα γύρω μας. Για παράδειγμα, σε ένα κινητό εντοπίσαμε βακτήρια που παρέπεμπαν σε πτώση του κινητού στο χώμα ή στην ενασχόληση του ιδιοκτήτη του με την κηπουρική».

Μελετώντας τον βακτηριακό «πλούτο» των κινητών, οι ειδικοί ήταν σε θέση να «διαβάζουν» τη λίστα των πρόσφατων δραστηριοτήτων των φοιτητών. Μπορούσαν δηλαδή να δουν αν και τι είχαν φάει, αν είχαν φτερνιστεί, αν είχαν κάνει σεξ ή αν είχαν επισκεφτεί την τουαλέτα.

«Αν κάποιος είχε πάει στην τουαλέτα, για παράδειγμα, και δεν είχε πλύνει τα χέρια του σωστά τότε θα μπορούσαμε να ανιχνεύσουμε περιττωματικά βακτήρια. Κατά κάποιον τρόπο δηλαδή, το κινητό μπορεί να μας προδώσει» μάς λέει γελώντας ο δρ Παρκ.

Τα προστατευτικά προστατεύουν;

Λευκές και κίτρινες «πέρλες» βακτηρίων φύτρωσαν, στην κυριολεξία, μετά την εναπόθεση ενός συγκεκριμένου κινητού στο τρυβλίο (Πηγή: Simon Park)

Τι συμβαίνει όμως στην περίπτωση προστατευτικού φιλμ οθόνης; «Αν τα αυτοκόλλητα αυτά δεν είναι απόλυτα λεία, τότε ενδεχομένως να συσσωρεύουν περισσότερα βακτήρια στην οθόνη του κινητού μας. Αν δηλαδή δεν έχoυν κολλήσει καλά ή φέρουν λεπτές ραβδώσεις στην επιφάνειά τους, τότε κάτι τέτοιο θα μπορούσε να παίξει τον ρόλο βακτηριακής… "παγίδας"» προσθέτει ο ίδιος.

Και αν έχετε σκεφτεί ότι η χρήση των handsfree θα μπορούσε να αποτρέψει την επαφή μας με τον «κήπο» των βακτηρίων, τότε σκεφτείτε το ξανά γιατί, σύμφωνα με τον ειδικό, κάτι τέτοιο δεν θα βοηθούσε.

«Η χρήση των handsfree δεν θα έκανε κάποια ουσιαστική διαφορά και αυτό γιατί ο χειρισμός των smartphones απαιτεί την αφή. Οπότε πάλι θα αγγίζαμε την οθόνη του κινητού, παρά τη χρήση ακουστικών. Το σημείο συσσώρευσης των βακτηρίων σχετίζεται καθαρά και μόνο με το σημείο μέγιστης χρήσης της συσκευής. Για παράδειγμα, στην περίπτωση των παλαιότερων κινητών - τα οποία επίσης ελέγξαμε - η οθόνη ήταν καθαρή και τα περισσότερα βακτήρια συσσωρεύονταν στα πλήκτρα, γιατί εκείνα χρησιμοποιούσαμε περισσότερο σε μια τέτοιου τύπου συσκευή» υποστηρίζει ο δρ Παρκ.

Λίγο σαπούνι και νερό
Η ύπαρξη βακτηρίων τόσο στα κινητά, στο γύρω περιβάλλον ή ακόμη και στο εσωτερικό του οργανισμού μας αποτελεί φυσιολογική κατάσταση, κατά τον ειδικό. Παρ' όλα αυτά, απλές καθημερινές συνήθειες, όπως για παράδειγμα το συχνό πλύσιμο των χεριών και ο εβδομαδιαίος καθαρισμός της οθόνης των smartphones, θα μπορούσαν να πείσουν ακόμη και τους υποχόνδριους να αφήσουν τις ανησυχίες τους κατά μέρος.

«Θα συμβούλευα τον κόσμο να μην ανησυχεί υπερβολικά για τα βακτήρια, γιατί αποτελούν μέρος της ζωής μας. Στην πλειονότητά τους είναι αβλαβή, ενώ υπάρχουν και πολλά που έχουν υποστηρικτικό ή ακόμη και ωφέλιμο ρόλο. Για παράδειγμα, κάποια από αυτά σχετίζονται με τη διαδικασία της διάσπασης των τροφών, κάποια άλλα παράγουν οξυγόνο και, γιατί όχι, κάποια τονώνουν το ανοσοποιητικό μας. Είναι χαρακτηριστικό άλλωστε ότι τα βακτήρια που ζουν στον οργανισμό μας είναι 10 φορές περισσότερα από τον συνολικό αριθμό των ανθρώπινων κυττάρων. Για παράδειγμα, αν τα ζυγίζαμε θα μιλούσαμε για περίπου 1,5-2,5 κιλά βακτηρίων. Καταλαβαίνουμε λοιπόν ότι μιλάμε για πολλά βακτήρια ή καλύτερα για έναν "ζωολογικό κήπο" βακτηρίων», επισημαίνει ο επιστήμονας.

«Θα ήταν παρ' όλα αυτά καλή ιδέα αν καθαρίζαμε το κινητό μας τηλέφωνο μία φορά την εβδομάδα με λίγο σαπούνι και νερό, καθώς και οι λιπαρές ουσίες που εκκρίνει το δέρμα ευνοούν την ανάπτυξη των βακτηρίων στην επιφάνεια της συσκευής μας».

ΠΗΓΗ:

http://www.tovima.gr/science/article/?aid=500986

Διαβάστε περισσότερα... »

Το Ολογραφικό Σύμπαν

Ο έλληνας Κ. Σκενδέρης μας ξεναγεί στα παράξενα μονοπάτια του

Η μετέπειτα εξέλιξη του Σύμπαντος μας είναι - θεωρητικά - γνωστή. Τί συνέβη όμως στα πρώτα χιλιοστά του πρώτου δευτερολέπτου μετά τη Μεγάλη Εκρηξη;

Ο Κώστας Σκενδέρης, είναι ο ένας από τους δύο μόνο Ευρωπαίους που έλαβαν ενίσχυση από το Ιδρυμα Τέμπλετον, για να συνεχίσει τις έρευνές του γύρω από το Ολογραφικό Σύμπαν, ένα από τα πιο δύσκολα προβλήματα αιχμής στη Φυσική και στην Κοσμολογία. Σήμερα μας ξεναγεί στα παράξενα μονοπάτια του.

"

Τα καραβάνια με τις πραμάτειες, που ξεκινούσαν εδώ και πολλούς αιώνες από τη Δυτική Μακεδονία για τις άλλες χώρες των Βαλκανίων και της Ευρώπης, έκαναν τη δεύτερη στάση τους σε ένα μέρος που είχε καθιερωθεί να το λένε: Βήτα-στα(ση). Κι έτσι για καιρό ο τόπος ήταν γνωστός πιο πολύ με το όνομα Βιτάστα. Το 1913 που απελευθερώθηκε οι κάτοικοί του το ονόμασαν Κρηνίδα και είναι σήμερα ένα καλοβαλμένο χωριό 600 κατοίκων του Νομού Σερρών, στους πρόποδες του Παγγαίου. «Γεννήθηκα και μεγάλωσα στην Κρηνίδα, το 1970. Ο πατέρας μου ήταν παντοπώλης και η μητέρα μου στο σπίτι. Το 1987 πέρασα στο Φυσικό της Θεσσαλονίκης και το 1991 ξεκίνησα το διδακτορικό μου στη Θεωρητική Σωματιδιακή Φυσική, στο Πολιτειακό Πανεπιστήμιο της Νέας Υόρκης, στο Stony Brook». Αξίζει να σημειώσουμε ότι στο Αριστοτέλειο τα μαθήματα των τεσσάρων ετών τα είχε περάσει σε τρία χρόνια, αλλά έπρεπε να περιμένει άλλον έναν χρόνο, γιατί δεν επιτρεπόταν να του δώσουν πιο νωρίς το πτυχίο από το ελληνικό πανεπιστήμιο! Το Ινστιτούτο Θεωρητικής Φυσικής στη Λουβέν του Βελγίου, το Ινστιτούτο Σπινόζα στην Ουτρέχτη της Ολλανδίας, το Αμστερνταμ και το Πρίνστον ήταν μερικοί ακόμη σταθμοί στη σταδιοδρομία του Κώστα Σκενδέρη, προτού φθάσει να είναι σήμερα καθηγητής και αναπληρωτής διευθυντής σε ένα ερευνητικό κέντρο στο Σουθάμπτον. Στο τέλος της προηγούμενης χρονιάς, στο πλαίσιο του διαγωνισμού που προκήρυξε το Ιδρυμα Τέμπλετον (The John Templeton Foundation) με θέμα «Τα νέα σύνορα που χαράσσονται στην Αστρονομία και την Κοσμολογία» δόθηκαν είκοσι βραβεία, το καθένα από 175.000 δολάρια, για τη συνέχιση ερευνητικών προγραμμάτων, όπου μεταξύ άλλων ζητείται η απάντηση και στο ερώτημα: «Ποια ήταν η πρώτη κατάσταση από όπου ξεπήδησε το Σύμπαν; (πριν δηλαδή από τη Μεγάλη Εκρηξη)».

Το παιδί από την Κρηνίδα που τώρα ασχολείται με τη Θεωρία για το Ολογραφικό Σύμπαν και τα Μαθηματικά βρίσκεται ανάμεσα στους είκοσι εκλεκτούς που έγινε δεκτό το ερευνητικό τους πρόγραμμα και βραβεύθηκαν. Ηταν μάλιστα ο ένας από τους δύο μόνο Ευρωπαίους στον κατάλογο, όπου βρίσκεις ακόμη τους πιο διάσημους κοσμολόγους σήμερα, όπως τον Αλεξ Βιλένκιν, τον Ντέιβιντ Σπέργκελ, ειδήμονα στο πρόβλημα για τα Πολλαπλά Σύμπαντα, και τον Ράφαελ Μπούσο, του Πανεπιστημίου Μπέρκλεϊ στην Καλιφόρνια, έναν από τους πιο διάσημους Φυσικούς που ασχολούνται με τη θεωρία των χορδών, τη σκοτεινή ενέργεια και τις μελανές οπές.
Τα σκίτσα του χαράκτη Εσερ αποδίδουν εύστοχα το πώς μπορεί κανείς να ακροβατεί ανάμεσα σε συστήματα με διαφορετικό αριθμό διαστάσεων
Τί συνέβη στο Σημείο Μηδέν;
Ο λόγος που το πρόγραμμα του Κώστα Σκενδέρη κρίθηκε ενδιαφέρον πρέπει να έχει σχέση και με τη δυσκολία του. Μπορεί να αισθανόμαστε ότι οι εξελίξεις στο Σύμπαν έχουν κάπως χαρτογραφηθεί. Αλλά αυτό συμβαίνει από μια στιγμή κοντά στα πρώτα χιλιοστά του πρώτου δευτερολέπτου μετά τη Μεγάλη Εκρηξη (Big Bang). Δηλαδή από μια εκ πρώτης όψεως αφάνταστα κοντινή στο σημείο «μηδέν» στιγμή, τη στιγμή απ' όπου εννοούμε ότι έχουμε την εμφάνιση, για πρώτη φορά, ύλης και χρόνου όπως τα βιώνουμε και σήμερα. Ομως τι συνέβαινε πριν, με ποια Μαθηματικά και νόμους Φυσικής θα μελετηθεί αυτό; Υπήρχε κάτι που θα χαρακτηρίζαμε ως Προ-γεωμετρία, δηλαδή μια Γεωμετρία του χώρου με άλλους κανόνες; Και τι είναι αυτές οι δυσνόητες θεωρίες για το Ολογραφικό Σύμπαν, ότι δηλαδή «ζούμε στην πραγματικότητα στις δύο Διαστάσεις»; Και όλα αυτά να έχουν αρχίσει να μας απασχολούν εξαιτίας των παραδόξων συμπεριφορών που έφεραν στο φως οι μελέτες γύρω από τη «ζωή» των μελανών οπών;

Ας αρχίσουμε όμως από τη λέξη-πρωταγωνίστρια της όλης θεωρίας. Το «Ολόγραμμα» είναι μια εφεύρεση του 1947. Πατέρας της θεωρείται ο Ντένις Γκαμπόρ και το βασικό της χαρακτηριστικό είναι ότι φωτίζουμε ένα τρισδιάστατο αντικείμενο με διαφορετικές ακτίνες και τις αντανακλάσεις τους τις αφήνουμε να προσβάλουν ένα ειδικό φιλμ. Αν κοιτάξουμε στο φιλμ έπειτα από τη χημική του επεξεργασία δεν θα διακρίνουμε το παραμικρό από το αντικείμενο, μόνο σκόρπιες φωτεινές και σκοτεινές κουκίδες. Ακατανόητες για εμάς, όμως με τον τρόπο τους έχουν αποθηκευμένη την πληροφορία που μας ενδιαφέρει. Εκεί δηλαδή, σε αυτή την επιφάνεια των δύο Διαστάσεων, έχει αποτυπωθεί όση πληροφορία χρειάζεται ώστε όταν το φιλμ φωτιστεί κατάλληλα (συνήθως με ακτίνες λέιζερ), να δώσει μιαν οπτική εντύπωση τέτοια που να νομίζουμε ότι έχουμε μπροστά μας μια αναπαράσταση του αντικειμένου στις τρεις Διαστάσεις.

Η Ολογραφική Αρχή
Κάνουμε τώρα ένα τεράστιο νοητικό άλμα και μεταφερόμαστε στο Ολογραφικό Σύμπαν. Στον δρόμο έχουμε ξεχάσει φωτογραφικά φιλμ, ακτίνες λέιζερ και την αποπροσανατολιστική φράση: «Είμαστε ολογράμματα». Ολογράμματα μάλιστα μιας κοινωνίας που ζει σε μια έκδοση της πραγματικότητας απλωμένης σε μια επιφάνεια, άρα σε δύο Διαστάσεις, στην άκρη του Σύμπαντος. Αυτό μπορεί να είναι σενάριο ταινίας, αλλά όχι ό,τι μια σειρά από Φυσικούς, Κοσμολόγους, Μαθηματικούς εννοεί. Μερικοί μάλιστα από αυτούς έχουν τιμηθεί ήδη και με βραβείο Νομπέλ και όταν μιλούν για το «Ολογραφικό Σύμπαν» έχουν ως οδηγό τους την Ολογραφική Αρχή. Η Ολογραφική Αρχή, όπως αποκαλείται από τον κύριο θεμελιωτή της Leonard Susskind, μας λέει ότι «τα πάντα μέσα σε έναν χώρο μπορούν να περιγραφούν με τη βοήθεια bits, δηλαδή στοιχείων πληροφορίας τοποθετημένων σε μια επιφάνεια που περικλείει τον συγκεκριμένο χώρο». Είναι μια διατύπωση νηφάλια, αλλά και πολύ λιτή ταυτόχρονα. Οπως όμως εξηγεί ο Κ. Σκενδέρης για τους αναγνώστες του «Βήματος»: «Η ιδέα αυτής της Ολογραφίας προσφέρει ένα καινούργιο πλαίσιο όπου μπορεί ο ερευνητής να εξετάσει ερωτήματα όπως:

Ποιοι ήταν οι νόμοι της φύσης στην αρχή του χώρου και του χρόνου; Τι υπήρχε προτού υπάρξει ο χώρος και ο χρόνος όπως τους αντιλαμβανόμαστε τώρα;
Χρησιμοποιώντας μια θεωρία που να βασίζεται σε δύο μόνο Διαστάσεις (αντί για τρεις) και μία Διάσταση για τον χρόνο, μπορούν να περιγραφούν το Σύμπαν και οι νόμοι της φύσης πριν και μετά το Big Bang και πώς έγινε η μετάβαση από την πριν στη μετά κατάσταση;.

Χωρίς αμφιβολία πρόκειται για προβλήματα από τα δυσκολότερα που έχει ποτέ αντιμετωπίσει η επιστημονική κοινότητα και η επιχορήγηση του Ιδρύματος Τέμπλετον δόθηκε στον έλληνα ερευνητή διότι ακριβώς έχει ήδη αναπτύξει μια θεωρία για το Ολογραφικό Σύμπαν και θέλει στη συνέχεια, από την Ολογραφική Αρχή, να δημιουργήσει μια φυσική θεωρία, να βρει δηλαδή ποιοι είναι οι φυσικοί νόμοι ενός ολογραφικού κόσμου.

Κβαντική Μηχανική και Σχετικότητα
Η Κβαντική Μηχανική είναι πλέον μια γηραιά κυρία περίπου 85 ετών και επινοήθηκε για να περιγράψει καλύτερα τις συμπεριφορές σωματιδίων και δυνάμεων όπως αυτές εκδηλώνονται σε χώρους όπου κινούνται άτομα και μόρια. Εκεί τα σωματίδια δεν εντοπίζονται με ακρίβεια όσον αφορά τη θέση και τις ταχύτητές τους. Στους υπολογισμούς γίνεται λόγος για πιθανότητες να βρίσκονται σε κάποιο τμήμα του όλου χώρου και να έχουν κάποια ταχύτητα. Χρήσιμο είναι να θυμάται ο αναγνώστης πως στον κόσμο όπου «περνούν» μόνον οι νόμοι της Κβαντικής Μηχανικής όλα είναι ρευστά και ακόμη και το κενό δεν είναι ο χώρος όπου υπάρχει μόνον το… τίποτα, αλλά σχηματισμοί δυνάμει σωματιδίων, δηλαδή σωματιδίων που εμφανίζονται στιγμιαία σαν υπαρκτές οντότητες και ταχύτατα επιστρέφουν σε μιαν άυλη διαβίωση. Ολη η συμπεριφορά υλικών και μη οντοτήτων μπορεί να περιγράφεται με τη βοήθεια της Κβαντικής Μηχανικής. Από αυτό όμως εξαιρείται η βαρύτητα. Για τη βαρύτητα το πιο… κοφτερό εργαλείο παραμένουν οι θεωρίες της Σχετικότητας, διατυπωμένες από τον Αϊνστάιν, που κατατάσσονται στις κλασικές (και όχι στις κβαντικές). Διότι τα αντικείμενα που δεν ανήκουν στον μικρόκοσμο των ατόμων και των μορίων έχουν ακριβώς καθοριζόμενες θέσεις και ταχύτητες. Οπως γενικά συμβαίνει με τους πλανήτες, αλλά και με τα μεγαλύτερα αστρικά σώματα.Γενικά μπορούμε να λέμε ότι στον μακρόκοσμο, όπου η βαρύτητα είναι αισθητή, μας αρκούν οι θεωρίες της Σχετικότητας και στον μικρόκοσμο οι κβαντικές θεωρίες. Οταν όμως βρισκόμαστε σε τόσο μικρές κατατμήσεις του χώρου όσο είναι το λεγόμενο μήκος Planck, που αντιστοιχεί στην ασύλληπτα μικρή απόσταση των 
10 -33 cm και εκεί έχουμε αισθητά φαινόμενα βαρύτητας λόγω της παρουσίας μεγάλης μάζας, θα πρέπει να βρούμε κάποια θεωρία που να λειτουργεί συμβιβαστικά. Παίρνοντας στοιχεία από τις άλλες δύο και προσθέτοντας και νέα. Και πότε είχαμε τεράστια μάζα σε ελάχιστο χώρο; Μα στα πρώτα τρισεκατομμυριοστά του δευτερολέπτου, όταν ο «σπόρος» του Σύμπαντός μας ενεργοποιήθηκε και μάλιστα με εκρηκτικό τρόπο.

Μαύρες τρύπες, η πηγή της έμπνευσης
«Μια κβαντική θεωρία της βαρύτητας είναι απαραίτητη αν θέλουμε να εξηγήσουμε ποιοι ήταν οι νόμοι όταν δημιουργήθηκε το Σύμπαν» εξηγεί ο συνομιλητής μας. «Η τωρινή Φυσική περιέγραφε από παλαιά τον κόσμο με τη βοήθεια του ηλεκτρομαγνητισμού, της ασθενούς πυρηνικής δύναμης, που είναι υπεύθυνη και για τη ραδιενέργεια, της ισχυρής πυρηνικής δύναμης, που κρατάει νετρόνια και θετικά φορτισμένα πρωτόνια μαζί στον πυρήνα, και της βαρύτητας. Η Ολογραφία όμως είναι μια καινούργια (περίπου 15 ετών) ριζοσπαστική ιδέα για την κβαντική βαρύτητα.
Η ιδέα προέκυψε από μελέτες για τις ιδιότητες και τα παράδοξα σχετικά με τις μελανές οπές». Και μάλιστα από μια πολύ παράδοξη κουβέντα. Δύο φυσικοί, ο Gerard 't Hooft και ο Leonard Susskind βρίσκονταν το 1994 στην Ουτρέχτη της Ολλανδίας, στο γραφείο του πρώτου. Ο 't Hooft είπε κάποια στιγμή: «Αν μπορούσαμε να κοιτάξουμε με ένα κατάλληλο μικροσκόπιο, που να διακρίνει μεγέθη τόσο μικρά όσο είναι το μήκος Planck, τους τοίχους αυτού του γραφείου θα είχαμε όλες τις πληροφορίες γι' αυτό τον χώρο». Το είχε γράψει μάλιστα και σε μια εργασία του πριν από λίγο καιρό, αλλά είχε περάσει απαρατήρητο. Ομως αυτή η μυστήρια για τους πολλούς φράση ήταν για τον φίλο του Susskind ο σπόρος που έπεσε στο κατάλληλο έδαφος. Ετσι γυρίζοντας στο ξενοδοχείο του το ίδιο βράδυ εκείνος διατύπωσε για πρώτη φορά κάτι που είναι πλέον ένα από τα πιο βασικά θεωρήματα της Φυσικής: Η μέγιστη ποσότητα πληροφορίας που μπορεί να περιέχεται σε έναν συγκεκριμένο χώρο δεν εξαρτάται από τον όγκο του και δεν μπορεί να είναι περισσότερη από όση μπορεί να αποθηκευτεί στην επιφάνεια που περιβάλλει τον χώρο. Υπολογίστηκε μάλιστα ότι στην επιφάνεια αυτή το μέγιστο που μπορεί να αποθηκεύεται είναι 1/4 του bit πληροφορίας σε κάθε απειροελάχιστη έκταση που έχει εμβαδόν ίσο μόλις με 10-66 cm2 .

Ακροβατικά σε δύο διαστάσεις
Από αυτή την ιδέα ξεκινώντας άλλοι θεωρητικοί φυσικοί και κοσμολόγοι έφθασαν στο συμπέρασμα πως πράγματα που συμβαίνουν στο εσωτερικό του δικού μας Σύμπαντος μπορούν να έχουν τις αντίστοιχες πληροφορίες γι' αυτά κάπου σε μιαν επιφάνεια που περιβάλλει τα πάντα. Δεν είμαστε λοιπόν τα τρισδιάστατα ζόμπι πλασμάτων που ζουν στις δύο διαστάσεις στις ακραίες περιοχές του Σύμπαντος ούτε θα ξυπνήσουμε κάποτε διαπιστώνοντας ότι ζούσαμε ένα Truman's Story, ένα πλασματικό δηλαδή περιβάλλον φτιαγμένο από άλλους. Αυτά είναι παραμύθια των ασχέτων για εντυπωσιασμό των αναγνωστών. Η όλη ιστορία με το Ολογραφικό Σύμπαν έχει να κάνει με το ότι είναι πιο εύκολο να χειριστείς μια φυσική που έχει τη βάση της σε κλειστή επιφάνεια, και μάλιστα όχι με άπειρες διαστάσεις, δηλαδή με δύο διαστάσεις συν μία για το χρόνο και να ισχύουν οι γνωστοί μας νόμοι της Κβαντικής Μηχανικής, ενώ η βαρύτητα δεν μπαίνει στη μέση, από ό,τι μια Φυσική σε ένα χώρο τριών διαστάσεων και με βαρύτητα. Επίσης όταν θέλεις να ενώσεις τη Φυσική τού πριν με τη Φυσική τού μετά τη Μεγάλη Εκρηξη διευκολύνει αυτός ο δρόμος. Οσο για τη βαρύτητα, αν επιβεβαιωθεί αυτή η σειρά συλλογισμών για το Ολογραφικό Σύμπαν, θα είναι απλώς ένα χαρακτηριστικό μόνο του χώρου των τριών διαστάσεων και η τρίτη διάσταση μια έμφυτη αντίδραση του εγκεφάλου μας να αντιμετωπίζει τον κόσμο γύρω του.Μπορεί εμείς εδώ στην Ελλάδα να έχουμε τα προβλήματά μας που δεν μας αφήνουν να κοιτάζουμε και πολύ τον ουρανό αυτή τη στιγμή όμως άλλοι Ευρωπαίοι βάζουν σε τροχιά δορυφόρους που στέλνουν πίσω στη Γη μηνύματα για το πώς μπορεί να ήταν το Σύμπαν πίσω στα βάθη του παρελθόντος. Την προηγούμενη Πέμπτη ανακοινώθηκαν από τη European Space Agency τα αποτελέσματα των μετρήσεων που έγιναν με τη βοήθεια του δορυφόρου Planck και με την ευκαιρία αυτή ζητήσαμε από τον κ. Κ. Σκενδέρη να κάνει ένα πρώτο σχόλιο για τους αναγνώστες του «Βήματος» σχετικά με τα αποτελέσματα που ανακοινώθηκαν και τη σχέση τους με τις δικές του έρευνες: «Οι μετρήσεις του δορυφόρου Planck που πρόσφατα ανακοινώθηκαν αποτελούν ένα εξαιρετικά σημαντικό γεγονός. Τώρα πλέον ξέρουμε τις βασικές ιδιότητες της αρχέγονης κοσμικής ακτινοβολίας με πρωτοφανή ακρίβεια. Σε σχέση με τη δική μου έρευνα, τα αποτελέσματα αυτά θα μας βοηθήσουν να καταλάβουμε τις ιδιότητες της Ολογραφικής Θεωρίας. Μέσα στους επόμενους μήνες θα αναλύσουμε τα καινούργια δεδομένα του για να δούμε ποιες θεωρίες είναι συμβατές με αυτά και ποιες όχι».

Οι θεωρίες που εξηγούν το Σύμπαν
Πώς φθάσαμε ως εδώ
Θεωρία της Σχετικότητας, Ειδική και Γενική για τις κινήσεις των αστρικών σωμάτων στο Διάστημα
Κβαντική Μηχανική για τις κινήσεις των μορίων, των ατόμων και των στοιχειωδών σωματιδίων στον μικρόκοσμο (σε μήκη μικρότερα από 10 εκατομμυριοστά του μέτρου)
Συσχέτιση της Εντροπίας λόγω θερμικών αλλαγών σε ένα Σύστημα με τον αριθμό των διαφορετικών καταστάσεων που μπορούν να βρεθούν τα μέρη που το αποτελούν και από εκεί συσχέτιση με την ποσότητα πληροφορίας που περιέχει το Σύστημα
Θεωρία των Χορδών όπου τα στοιχειώδη σωματίδια δεν είναι ό,τι πιο στοιχειώδες υπάρχει στο Σύμπαν. Βασίζεται στην Κβαντική Μηχανική, αλλά το πιο στοιχειώδες είναι οι χορδές, σχηματισμοί που ακόμα είναι αδύνατον να επαληθευθεί άμεσα η ύπαρξή τους λόγω και του απειροελάχιστου μεγέθους τους που με τις χαρακτηριστικές και διαφορετικές ταλαντώσεις τους δίνουν υπόσταση στα διαφορετικά στοιχειώδη σωμάτια όπως είναι τα κουάρκ, οι δομικοί λίθοι των πρωτονίων και των νετρονίων
Με τη βοήθεια της θεωρίας των χορδών κατανοήσαμε τις συμπεριφορές των μελανών οπών και κυρίως ότι δεν είναι ψυχρές αδρανείς συσσωρεύσεις ύλης, αλλά ότι εκπέμπουν κάποια ακτινοβολία
Με τη βοήθεια των θεωριών για την Πληροφορία και της σχέσης της με την Εντροπία καταλήξαμε στο συμπέρασμα ότι η πληροφορία που κουβαλάει ένα Σύστημα που πέφτει μέσα σε μια μελανή οπή δεν χάνεται, αλλά παραμένει κατά κάποιον τρόπο αποθηκευμένη στην επιφάνεια που περιβάλλει την περιοχή από όπου αν την «πατήσεις» δεν υπάρχει επιστροφή, ακόμη και αν είσαι μια ανάλαφρη ακτίνα φωτός
Από την ιδέα αυτή της πληροφορίας που εξαρτάται από το εμβαδόν της επιφάνειας και όχι από τον όγκο που περικλείει τη δανειστήκαμε και φθάσαμε και στην ιδέα ότι τα όσα συμβαίνουν στο εσωτερικό του τρισδιάστατου Σύμπαντός μας είναι αποθηκευμένα ως πληροφορίες κατά κάποιον τρόπο σε δύο διαστάσεις, δηλαδή στην επιφάνεια που περιβάλλει το Σύμπαν, και το να μεταφέρεσαι εκεί, κάνει τα Μαθηματικά να είναι πολύ πιο διαχειρίσιμα.

ΠΗΓΗ:
http://www.tovima.gr/science/article/?aid=506389

Διαβάστε περισσότερα... »

Τα μαθηματικά του κελαϊδίσματος

Ενα στατιστικό μοντέλο εξηγεί πώς τα πουλιά - και μαζί και εμείς οι άνθρωποι - μαθαίνουν από τα λάθη τους

Οι ερευνητές φόρεσαν στους σπίνους ακουστικά για να δούν πώς μαθαίνουν από τα λάθη τους όταν κελαηδούν 

Ουάσινγκτον
Πώς τα ωδικά πτηνά μαθαίνουν να κελαηδούν σωστά, χωρίς φάλτσα; Αν ποτέ σας έχει απασχολήσει το ερώτημα, η επιστήμη είναι τώρα σε θέση να σας παρουσιάσει το πρώτο μαθηματικό μοντέλο που προβλέπει την ικανότητα των πουλιών να μαθαίνουν τη σωστή «ορθοφωνία» διδασκόμενα από τα λάθη τους. Αν πάλι θεωρείτε το ζήτημα άνευ ουσίας, οι ειδικοί μπορούν εύκολα να σας πείσουν περί του αντιθέτου. Το μοντέλο τους μπορεί να επεκταθεί σε όλα τα είδη, αποκαλύπτοντας πώς και εμείς οι άνθρωποι μαθαίνουμε από τα λάθη μας, ενώ παράλληλα μπορεί να βοηθήσει στην ανάπτυξη νέων θεραπειών για την αποκατάσταση της ομιλίας.

Μωρουδίστικα τραγούδια
Η μελέτη διεξήχθη από τον βιολόγο Σάμιουελ Σέιμπερ του Πανεπιστημίου Εμορι και τον φυσιολόγο Μάικλ Μπρέιναρντ του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνια στο Σαν Φρανσίσκο σε κοινωνικούς σπίνους – γνωστοί και ως σπίνοι της Βεγγάλης (Lonchura striatadomestica). Στόχος της ήταν η ανάπτυξη ενός μοντέλου το οποίο θα μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη διερεύνηση των μηχανισμών με τους οποίους ο εγκέφαλος μαθαίνει διορθώνοντας τα – φωνητικά στην περίπτωση αυτή – λάθη του.

Ακριβώς όπως εμείς οι άνθρωποι μαθαίνουμε να μιλάμε, τα μωρά των σπίνων μαθαίνουν να κελαηδούν ακούγοντας τους μεγάλους. Μόλις μερικές ημέρες αφού βγουν από το αβγό, οι μικροί σπίνοι της Βεγγάλης αρχίζουν να μιμούνται τους ήχους που βγάζουν τα ενήλικα πτηνά. «Στην αρχή το τραγούδι τους είναι υπερβολικά μεταβλητό και άναρθρο»εξηγεί ο κ. Σέιμπερ. «Σαν μωρουδίστικα, στην ουσία».

Στη συνέχεια ωστόσο τα μικρά εξασκούνται διαρκώς, ακούγοντας τους ήχους που βγάζουν κάθε φορά και διορθώνοντας τα λάθη που εντοπίζουν σε αυτούς. Με τον τρόπο αυτό κάποια στιγμή φθάνουν τα κελαηδούν όπως τα μεγαλύτερά τους πουλιά.

Πώς μαθαίνουμε από τα λάθη μας
Όπως τα παιδιά των ανθρώπων, έτσι και τα μικρά των πτηνών, κάνουν πολλά «μεγάλα» και «μικρά» λάθη, καθώς μαθαίνουν να μιλούν ή να κελαηδούν – και έχουν την ικανότητα να τα διορθώνουν. Στους ενήλικες – ανθρώπους και πτηνά – η «μεταβλητότητα» στην επιδιόρθωση των λαθών είναι πολύ μικρότερη. Σύμφωνα με μια θεωρία, αυτό συμβαίνει επειδή ο εγκέφαλος, για λόγους ασφαλείας, «φιλτράρει» τα λάθη, αποκλείοντας τα μεγάλα και επικεντρώνοντας την προσοχή του στα μικρότερα.

«Για να διορθώσει τα λάθη ο εγκέφαλος είναι αναγκασμένος να βασιστεί στις αισθήσεις»λέει ο κ. Σέιμπερ. «Το πρόβλημα είναι ότι οι αισθήσεις είναι αναξιόπιστες. Αν υπάρχει θόρυβος στο περιβάλλον, για παράδειγμα, ο εγκέφαλος μπορεί να θεωρήσει ότι δεν ακούει καλά και να αγνοήσει την αισθητική εμπειρία». Η σχέση ανάμεσα στη μεταβλητότητα της επιδιόρθωσης των λαθων και στην ικανότητα εκμάθησης ίσως εξηγεί, σύμφωνα με τους επιστήμονες, γιατί τα μικρά παιδιά μαθαίνουν πιο γρήγορα ενώ οι ενήλικες δεν προσαρμόζονται εύκολα στις αλλαγές και στις νέες συνθήκες.

«Είτε είναι κάποιος τραγουδιστής της όπερας, είτε είναι πουλί, υπάρχει πάντα μεταβλητότητα στους ήχους του», εξηγεί ο ειδικός. «Όταν ο εγκέφαλος συλλαμβάνει ένα λάθος στον τόνο, φαίνεται ότι χρησιμοποιεί αυτή την απλή, αλλά κομψή στρατηγική, για να αξιολογήσει την πιθανότητα, αυτό το λάθος να είναι απλώς ένας εξωτερικός θόρυβος – ένα πρόβλημα στην ανάγνωση του σήματος – ή ένα πραγματικό λάθος στην εκφώνηση».

Μικρό λάθος, καλύτερη εκμάθηση
Οι ερευνητές θέλησαν να ποσοτικοποιήσουν τη σχέση ανάμεσα στο μέγεθος ενός λάθους και την πιθανότητα που υπήρχε το λάθος αυτό, να διορθωθεί από τον εγκέφαλο. Για τον λόγο αυτό, όπως περιγράφουν στο σχετικό άρθρο τους που δημοσιεύθηκε στην επιθεώρηση «Proceedings of the National Academy of Sciences», φόρεσαν στους σπίνους μικροσκοπικά ακουστικά. Μέσω αυτών τους «ξαναέπαιζαν» το τραγούδι τους κάνοντας παρεμβολές με τρόπο ώστε να τους ξεγελούν και να νομίζουν ότι κάνουν οι ίδιοι κάποιο λάθος.

«Όταν κάναμε μικρές αλλαγές στον τόνο τα πουλιά μάθαιναν πολύ καλά και διόρθωναν τα λάθη γρήγορα» λέει ο κ. Σέιμπερ. «Οσο μεγαλώναμε τις μεταβολές στον τόνο τα πουλιά μάθαιναν λιγότερο καλά ώσπου, σε ένα συγκεκριμένο σημείο, έπαυαν πια να μαθαίνουν».

Με βάση αυτά τα δεδομένα οι ειδικοί ανέπτυξαν το πρώτο μαθηματικό μοντέλο που περιγράφει το κατά πόσον ένα πουλί μπορεί να μάθει από τα λάθη του, ανάλογα με το μέγεθος αυτών των λαθών, καθώς και το σημείο στο οποίο αυτή η ικανότητα αυτή σταματά. «Ελπίζουμε ότι αυτό το μαθηματικό πλαίσιο, σχετικά με το πώς τα πουλιά μαθαίνουν να κελαηδούν, θα βοηθήσει στην ανάπτυξη συμπεριφορικών θεραπειών, για την αποκατάσταση της ομιλίας στους ανθρώπους, αλλά και θα αυξήσει τη γενικότερη κατανόησή μας σχετικά με το πώς ο εγκέφαλός μας μαθαίνει», τόνισε ο ερευνητής.

ΠΗΓΗ:
http://www.tovima.gr/science/medicine-biology/article/?aid=490316

Διαβάστε περισσότερα... »

Δικαιώνεται ο Σαίξπηρ! Το δεντρολίβανο ενισχύει τη μνήμη.

Το άρωμά του αναχαιτίζει

 τη δράση βλαβερών ενζύμων

Το άρωμα του δεντρολίβανου φαίνεται ότι λειτουργεί ευεργετικά στην μνήμη

Νιουκάσλ
Μια νέα μελέτη έρχεται να επιβεβαιώσει ευρήματα προηγούμενων ερευνών για τις ευεργετικές ιδιότητες του δεντρολίβανου για την εγκεφαλική λειτουργία και ειδικότερα τη μνήμη. Η ανακάλυψη ίσως βοηθήσει στην προσπάθεια θεραπείας ατόμων που αντιμετωπίζουν προβλήματα μνήμης.

Το βότανο της μνήμης

Ερευνητές του Πανεπιστημίου Northumbria στη Βρετανία πραγματοποίησαν πειράματα στα οποία έλαβαν μέρος 66 άτομα που χωρίστηκαν σε δύο ομάδες. Η μια ομάδα εισήλθε σε ένα δωμάτιο που ήταν αρωματισμένο με αιθέρια έλαια δεντρολίβανου ενώ η άλλη ομάδα δεν ήρθε σε κάποια επαφή με το φυτό. Στη συνέχεια οι συμμετέχοντες κλήθηκαν να εκτελέσουν διάφορες ασκήσεις μνήμης. Οσοι είχαν έρθει σε επαφή με το δεντρολίβανο διαπιστώθηκε ότι είχαν υψηλότερα επίπεδα ενός συστατικού του φυτού στο αίμα τους (1,8-κινεόλη) και τελικά τα κατάφεραν καλύτερα από τους άλλους στα τεστ. Η 1,8-κινεόλη έχει διαπιστωθεί ότι επηρεάζει τους χημικούς μηχανισμούς του οργανισμού οι οποίοι επηρεάζουν τη μνήμη.

«Στόχος μας ήταν να θεμελιώσουμε προηγούμενα ευρήματα σε έρευνες που είχαμε κάνει για τις ευεργετικές επιπτώσεις του αρώματος του δεντρολίβανου στη μακροπρόθεσμη μνήμη αλλά και τις αριθμητικές ικανότητες ενός ατόμου. Εκείνες οι έρευνες είχαν δείξει ότι το δεντρολίβανο επηρεάζει την εγκεφαλική λειτουργία αναχαιτίζοντας ένζυμα που την μπλοκάρουν. Αυτή τη φορά επικεντρώσαμε τη προσοχή μας στην προοπτική μνήμη, την ικανότητα να θυμηθούμε να κάνουμε κάτι μελλοντικά, ικανότητα κρίσιμη για την ομαλότητα στην καθημερινότητά μας» αναφέρει ο Μαρκ Μος, επικεφαλής της μελέτης που παρουσιάστηκε στο ετήσιο συνέδριο της Βρετανικής Εταιρείας Ψυχολογίας.

Στο άκουσμα της είδησης πολλοί θυμήθηκαν τον Σαίξπηρ που στον Αμλετ είχε εξάρει τις ευεργετικές ιδιότητες του δεντρολίβανου. Η Οφηλία λέει στον Αμλετ «να το δεντρολίβανο για να με θυμάσαι, σε εκλιπαρώ αγάπη μου θυμήσου».

Στον πίνακα «Οφηλία και Λαέρτης» του 19ου αιώνα (Ουίλιαμ Γκόρμαν Ουίλς) η ηρωίδα του Σέξπηρ είναι μαζί με τον αδελφό της και κρατάει δεντρολίβανο, για να το δώσει στον αγαπημένο της για να θυμάται.

ΠΗΓΗ:

http://www.tovima.gr/science/medicine-biology/article/?aid=506925

Διαβάστε περισσότερα... »

Η γεωμετρία είναι έμφυτη! Ιθαγενείς που δεν γνωρίζουν καν τη λέξη «τρίγωνο», διαθέτουν ισχυρή γεωμετρική αντίληψη

Ερευνα σε ιθαγενείς του Αμαζονίου δείχνει ότι η αντίληψη της Γεωμετρίας είναι γραμμένη στα γονίδια μας.

Ουάσινγκτον

Αν και πολλοί νιώθουν άγχος και μόνο στο άκουσμα της λέξης, η Γεωμετρία τελικά φαίνεται ότι με κάποιον τρόπο είναι «γραμμένη» στα γονίδιά μας.

Αυτό τουλάχιστον αποδεικνύεται από μια έρευνα που πραγματοποίησε γαλλική ερευνητική ομάδα. Όπως έδειξε, τα μέλη μιας φυλής του Αμαζονίου που δεν έχουν καν ακούσει το όνομα του Ευκλείδη, έχουν την ίδια- και σε ορισμένες περιπτώσεις καλύτερη- αίσθηση της Γεωμετρίας από Ευρωπαίους και Αμερικανούς που διδάσκονται τα θεωρήματά του στο σχολείο.

Γεωμετρικό ένστικτο

Κάθε Δυτικός που έχει περάσει από τα μαθητικά θρανία, γνωρίζει τις βασικές αρχές της Ευκλείδειας Γεωμετρίας, όπως το ότι δυο σημεία μπορούν να ενωθούν με μια ευθεία, ότι δυο παράλληλες γραμμές δεν τέμνονται ποτέ ή ότι οι γωνίες ενός τριγώνου έχουν πάντα το ίδιο άθροισμα των 180 μοιρών. Αυτά όμως είναι πράγματα που μπορεί να μάθει κανείς με την εκπαίδευση. Το μεγάλο ερώτημα για τους ειδικούς είναι, αν η γεωμετρική αντίληψη _ ή ένα είδος «γεωμετρικού ενστίκτου» υπάρχει σε όλους τους λαούς ανεξάρτητα από τη γλώσσα και το μορφωτικό τους επίπεδο.

Για να το διερευνήσουν οι ερευνητές του Εθνικού Κέντρου Επιστημονικών Ερευνών (CNRS) της Γαλλίας με επικεφαλής τον Πιερ Πικά εξέτασαν πώς οι εκπρόσωποι της φυλής Μουντουρούκου του Αμαζονίου αντιλαμβάνονται τα σημεία, τις ευθείες και τις γωνίες και συνέκριναν τις απαντήσεις τους με αυτές που έδωσαν σε αντίστοιχα τεστ γάλλοι και αμερικανοί εθελοντές.

«Η γλώσσα των Μουντουρούκου έχει μόνο αριθμούς κατά προσέγγιση» εξήγησε ο κ. Πικά μιλώντας στο BBC. «Δεν υπάρχουν γεωμετρικοί όροι όπως τρίγωνο ή τετράγωνο ούτε τρόπος να πεις ότι δυο γραμμές είναι παράλληλες. Φαίνεται ότι η γλώσσα δεν διαθέτει αυτή την αντίληψη»

Σύμφωνα με τα αποτελέσματα, τα οποία δημοσιεύονται στην επιθεώρηση «Proceedings of the National Academy of Sciences», οι Μουντουρούκου, παρά τη γλωσσική τους ένδεια σε γεωμετρικούς όρους εμφανίστηκαν να έχουν την ίδια γεωμετρική αντίληψη με τους δυτικούς συμμετέχοντες. Προς έκπληξη δε των ερευνητών, αποδείχθηκαν καλύτεροι από τους τελευταίους σε «προβλήματα» που εμπίπτουν στη μη Ευκλείδεια Γεωμετρία, και συγκεκριμένα στην αντίληψη των σχημάτων επάνω σε σφαιρικές επιφάνειες.

Σφαίρες και νεροκολοκύθες

Ο κ. Πικά και οι συνεργάτες του «εξέτασαν» 22 ενήλικες και 8 παιδιά της φυλής των Μουντουρούκου θέτοντάς τους μια σειρά από γεωμετρικά ζητήματα. Απέφυγαν τους αφηρημένους όρους της Γεωμετρίας χρησιμοποιώντας πρακτικά παραδείγματα: αντί για δυο σημεία σε ένα επίπεδο ανέφεραν για παράδειγμα δυο χωριά σε έναν νοητό χάρτη και αντί για μια σφαίρα μιλούσαν για μια νεροκολοκύθα.

Ανάλογα ερωτήματα τέθηκαν σε 30 ενήλικες και παιδιά - ορισμένα ηλικίας μόλις πέντε ετών - στη Γαλλία και στις Ηνωμένες Πολιτείες.

Οι απαντήσεις των Μουντουρούκου ήταν σχεδόν το ίδιο ακριβείς με αυτές που έδωσαν οι γάλλοι και αμερικανοί εθελοντές. Παρ’ ότι τους έλειπε η εκπαίδευση και δεν διέθεταν καν τις αντίστοιχες λέξεις στο λεξιλόγιό τους, εμφανίστηκαν να έχουν μια ενστικτώδη αντίληψη των γραμμών και των γεωμετρικών σχημάτων.

Το εντυπωσιακό ήταν ότι οι γεωμετρικά απαίδευτοι κάτοικοι του Αμαζονίου, επέδειξαν μεγαλύτερη ικανότητα αντίληψης από τους μορφωμένους δυτικούς ομολόγους τους στη νεότερη, μη Ευκλείδεια Γεωμετρία. Ηταν, για παράδειγμα, πιο συχνά σε θέση να διαγνώσουν ότι, αντίθετα με τους νόμους του Ευκλείδη, οι παράλληλες γραμμές στην επιφάνεια μιας σφαίρας μπορούν να τέμνονται _ κάτι το οποίο ίσχυε σε μικρότερο βαθμό για τους γάλλους και αμερικανούς εθελοντές.

Αυτό κατά τον κ. Πικά αποτελεί ένα δείγμα του ότι η γεωμετρική παιδεία μας μπορεί να μας επηρεάζει κάποιες φορές αρνητικά. «Η παιδεία της Ευκλείδειας Γεωμετρίας είναι τόσο ισχυρή ώστε θεωρούμε δεδομένο ότι θα ισχύει παντού, ακόμη και στις σφαιρικές επιφάνειες. Η μόρφωσή μας μάς ξεγελάει, κάνοντάς μας να πιστεύουμε πράγματα που δεν είναι σωστά»τόνισε.

ΠΗΓΗ:

http://www.tovima.gr/science/psychology-sociology/article/?aid=402675

Διαβάστε περισσότερα... »

7 εξισώσεις που άλλαξαν τον κόσμο

ΠΗΓΗ ΕΙΚΟΝΑΣ: https://plus.google.com/104401121686781166984/posts/PMDEMaPrRcm

Καμία από τις καθημερινές μας συνήθειες δεν θα ήταν εφικτή χωρίς τις επτά εξισώσεις

Το ξυπνητήρι χτυπάει. Κοιτάζετε το ρολόι. Η ώρα είναι 6.30'  το πρωί. Δεν έχετε καλά-καλά σηκωθεί από το κρεβάτι και ήδη τουλάχιστον έξι μαθηματικές εξισώσεις έχουν μπει στη ζωή σας. Το τσιπάκι της μνήμης που αποθηκεύει την ώρα στο ρολόι σας δεν θα μπορούσε να φτιαχτεί χωρίς μια βασική εξίσωση της Κβαντομηχανικής. Η ώρα του έχει οριστεί από ένα ραδιοηλεκτρικό σήμα το οποίο δεν θα είχαμε επινοήσει ούτε στα όνειρά μας χωρίς τις τέσσερις εξισώσεις του ηλεκτρομαγνητισμού του Τζέιμς Κλαρκ Μάξγουελ. Αυτό δε το σήμα μεταδίδεται με βάση τον τύπο που είναι γνωστός ως κυματική εξίσωση. Κολυμπάμε συνεχώς σε έναν κρυφό ωκεανό εξισώσεων. Υπάρχουν πίσω από τις μεταφορές, το οικονομικό σύστημα, την Υγεία, την πρόληψη και τη διερεύνηση του εγκλήματος, τις επικοινωνίες, το φαγητό, το νερό, τη θέρμανση και τον φωτισμό μας.

Οταν μπαίνετε στο ντους εξισώσεις ρυθμίζουν την παροχή του νερού σας. Τα δημητριακά στο πρωινό σας προέρχονται από σοδειές που καλλιεργήθηκαν με τη βοήθεια στατιστικών εξισώσεων. Το αεροδυναμικό σχήμα του αυτοκινήτου με το οποίο πηγαίνετε στη δουλειά σας οφείλεται ως έναν βαθμό στις εξισώσεις Ναβιέ - Στρόουκς που περιγράφουν πώς ο αέρας ρέει γύρω του. Ανοίγοντας τον πλοηγό σας μπαίνετε ξανά στο πεδίο της Κβαντικής Φυσικής, όπως και σε αυτό των νόμων του Νεύτωνα για την κίνηση και τη βαρύτητα, οι οποίοι βοήθησαν στην εκτόξευση και στον καθορισμό της τροχιάς των γεωδαιτικών δορυφόρων. Η συσκευή χρησιμοποιεί επίσης εξισώσεις-γεννήτριες τυχαίων αριθμών για τον συγχρονισμό των σημάτων, τριγωνομετρικές εξισώσεις για τον υπολογισμό της θέσης, καθώς και την ειδική και γενική σχετικότητα για την ακριβή ανίχνευση της κίνησης των δορυφόρων υπό τη βαρύτητα της Γης.

Χωρίς εξισώσεις το μεγαλύτερο μέρος της τεχνολογίας μας δεν θα είχε εφευρεθεί ποτέ. Βεβαίως σημαντικές εφευρέσεις όπως η φωτιά και ο τροχός προήλθαν χωρίς καμία μαθηματική γνώση. Παρ' όλα αυτά χωρίς τις εξισώσεις θα βρισκόμασταν ακόμη σε έναν κόσμο του Μεσαίωνα.

Οι εξισώσεις δεν περιορίζονται όμως μόνο στην τεχνολογία. Χωρίς αυτές δεν θα κατανοούσαμε τη Φυσική που διέπει τις παλίρροιες, τα κύματα που σκάνε στην ακτή, τις συνεχείς μεταβολές του καιρού, τις κινήσεις των πλανητών, τα πυρηνικά καμίνια των άστρων, τις σπείρες των γαλαξιών – την απεραντοσύνη του Σύμπαντος και τη θέση μας μέσα σε αυτό.

Υπάρχουν χιλιάδες σημαντικές εξισώσεις. Οι επτά στις οποίες επικεντρώνομαι εδώ – η κυματική εξίσωση, οι τέσσερις εξισώσεις του Μάξγουελ, ο μετασχηματισμός του Φουριέ και η εξίσωση του Σρέντινγκερ – απεικονίζουν πώς οι εμπειρικές παρατηρήσεις οδήγησαν σε εξισώσεις τις οποίες χρησιμοποιούμε τόσο στην επιστήμη όσο και στην καθημερινή ζωή.

Ενας κόσμος κυμάτων
Κατ' αρχάς, η κυματική εξίσωση. Ζούμε σε έναν κόσμο κυμάτων. Τα αφτιά μας ανιχνεύουν κύματα συμπίεσης στον αέρα ως ήχους, ενώ τα μάτια μας ανιχνεύουν κύματα φωτός. Οταν ένας σεισμός πλήττει μια πόλη, η καταστροφή προκαλείται από σεισμικά κύματα που κινούνται μέσα στη Γη. Θα ήταν δύσκολο οι μαθηματικοί και οι επιστήμονες να μην προβληματιστούν σχετικά με τα κύματα, η αφορμή όμως ήρθε από τις τέχνες: πώς παράγει ήχο ένα βιολί; Το ερώτημα ανάγεται στην αρχαιότητα και στους Πυθαγόρειους, οι οποίοι ανακάλυψαν ότι αν τα μήκη δύο χορδών ίδιου είδους και τάσης διέπονται από έναν απλό λόγο όπως 2:1 ή 3:2, τότε παράγουν νότες οι οποίες όταν παίζονται μαζί ακούγονται ασυνήθιστα αρμονικές. Οι πιο σύνθετοι λόγοι είναι δυσαρμονικοί και δυσάρεστοι στο αφτί. Ο ελβετός μαθηματικός Γιόχαν Μπερνούλι ήταν ο πρώτος που κατάλαβε το νόημα αυτών των παρατηρήσεων. Το 1727 απεικόνισε τη χορδή ενός βιολιού σαν έναν τεράστιο αριθμό από πυκνά σημεία μάζας που συνδέονται μεταξύ τους με ελάσματα. Χρησιμοποίησε τους νόμους του Νεύτωνα για να εξαγάγει τις εξισώσεις κίνησης του συστήματος και στη συνέχεια τις έλυσε. Από τις λύσεις συμπέρανε ότι το απλούστερο σχήμα για μια παλλόμενη χορδή είναι μια ημιτονοειδής καμπύλη. Υπάρχουν επίσης άλλοι τρόποι δόνησης – ημιτονοειδείς καμπύλες στις οποίες περισσότερα από ένα κύματα ταιριάζουν στο μήκος της χορδής, γνωστές στους μουσικούς ως αρμονικές.

Ντ'Αλαμπέρ: Βιολιά και σεισμοί
Σχεδόν 20 χρόνια μετά, ο Ζαν λε Ρον ντ' Αλαμπέρ ακολούθησε μια παρόμοια διαδικασία. Επικεντρώθηκε όμως στην απλοποίηση των εξισώσεων της κίνησης και όχι στη λύση τους. Αυτό που προέκυψε ήταν μια κομψή εξίσωση η οποία περιγράφει πώς το σχήμα της χορδής αλλάζει με τον χρόνο. Αυτή είναι η κυματική εξίσωση, η οποία δηλώνει ότι η επιτάχυνση οποιουδήποτε μικρού τμήματος της χορδής είναι ανάλογη με την τάση που επιδρά σε αυτήν. Αυτό υποδηλώνει ότι τα κύματα των οποίων οι συχνότητες δεν παρουσιάζουν μια αναλογία απλών αριθμών παράγουν έναν δυσάρεστο θόρυβο σαν βουητό ο οποίος είναι γνωστός ως «διακροτήματα» (beats). Αυτός είναι ένας λόγος για τον οποίο οι απλοί αριθμητικοί λόγοι δίνουν νότες που ακούγονται αρμονικές.

Η κυματική εξίσωση μπορεί να τροποποιηθεί για να χειριστεί πιο σύνθετα φαινόμενα, όπως οι σεισμοί. Εξελιγμένες μορφές της κυματικής εξίσωσης επιτρέπουν στους σεισμολόγους να ανιχνεύσουν τι συμβαίνει εκατοντάδες χιλιόμετρα κάτω από τα πόδια μας. Μπορούν να χαρτογραφήσουν τις τεκτονικές πλάκες της Γης καθώς αυτές γλιστρούν η μία κάτω από την άλλη προκαλώντας σεισμούς και ηφαιστειακές εκρήξεις. Το μεγαλύτερο τρόπαιο σε αυτόν τον τομέα θα ήταν ένας αξιόπιστος τρόπος πρόβλεψης των σεισμών και των ηφαιστειακών εκρήξεων και πολλές από τις μεθόδους που διερευνώνται γι' αυτόν τον σκοπό βασίζονται στην κυματική εξίσωση.

Από την άμαξα στον τηλέγραφο
Οι εξισώσεις κρύβονται ακόμη και πίσω από τις καλλιέργειες που φέρνουν τα δημητριακά στο πρωινό μας.

Η πιο σημαντική όμως έμπνευση που πρόσφερε η κυματική εξίσωση γεννήθηκε με τις εξισώσεις του Μάξγουελ για τον ηλεκτρομαγνητισμό. Το 1820 οι περισσότεροι άνθρωποι φώτιζαν τα σπίτια τους με κεριά και φανάρια. Αν θέλατε να στείλετε κάποιο μήνυμα, γράφατε ένα γράμμα και το βάζατε σε μια άμαξα που την έσερναν άλογα• για τα επείγοντα μηνύματα, παραλείπατε την άμαξα. Μέσα σε 100 χρόνια τα σπίτια και οι δρόμοι είχαν ηλεκτρικό φωτισμό, σήματα μεταφέρονταν με τον τηλέγραφο από ήπειρο σε ήπειρο και οι άνθρωποι άρχισαν ακόμη και να μιλάνε ο ένας στον άλλον από μακριά μέσω τηλεφώνου. Η ραδιοεπικοινωνία είχε αποδειχθεί στο εργαστήριο και ένας επιχειρηματίας είχε στήσει μια επιχείρηση πουλώντας «ασύρματα» στο κοινό.

Η κοινωνική και τεχνολογική επανάσταση πυροδοτήθηκε από τις ανακαλύψεις δύο επιστημόνων. Περίπου το 1830 ο Μάικλ Φαραντέι έθεσε τα θεμέλια της Φυσικής του Ηλεκτρομαγνητισμού. Τριάντα χρόνια αργότερα ο Τζέιμς Κλαρκ Μάξγουελ ξεκίνησε την αναζήτησή του προσπαθώντας να διατυπώσει μια μαθηματική βάση για τα πειράματα και τις θεωρίες του Φαραντέι.

Φαραντέι: τα πεδία
Την εποχή εκείνη οι περισσότεροι φυσικοί που εργάζονταν στον ηλεκτρισμό και στον μαγνητισμό αναζητούσαν αναλογίες με τη βαρύτητα, την οποία έβλεπαν ως μια δύναμη που επενεργεί σε δύο σώματα τα οποία βρίσκονται σε απόσταση μεταξύ τους. Ο Φαραντέι είχε μια διαφορετική ιδέα: για να εξηγήσει τη σειρά των πειραμάτων που έκανε σε σχέση με τον ηλεκτρισμό και τον μαγνητισμό υποστήριξε ότι και τα δύο φαινόμενα είναι πεδία τα οποία διαχέονται στον χώρο, αλλάζουν με τον χρόνο και μπορούν να ανιχνευθούν από τις δυνάμεις που παράγουν. Ο Φαραντέι διετύπωσε τις θεωρίες του με τους όρους γεωμετρικών σχημάτων, όπως οι γραμμές μαγνητικής δύναμης.

Ο Μάξγουελ επαναδιατύπωσε αυτές τις ιδέες κατ' αναλογία με τα Μαθηματικά της ροής των ρευστών. Υποστήριξε ότι οι γραμμές της δύναμης ήταν ανάλογες με τις διαδρομές που ακολουθούν τα μόρια ενός ρευστού και ότι η ένταση του ηλεκτρικού ή του μαγνητικού πεδίου ήταν ανάλογη με την ταχύτητα του ρευστού. Ως το 1864 ο Μάξγουελ είχε διατυπώσει τέσσερις εξισώσεις για τις βασικές αλληλεπιδράσεις ανάμεσα στα ηλεκτρικά και στα μαγνητικά πεδία. Οι δύο μάς λένε ότι ο ηλεκτρισμός και ο μαγνητισμός δεν μπορούν να διαρρεύσουν σε μεγάλη απόσταση. Οι άλλες δύο μάς λένε ότι όταν μια περιοχή ηλεκτρικού πεδίου περιστρέφεται κυκλικά δημιουργεί μαγνητικό πεδίο, ενώ μια περιστρεφόμενη περιοχή μαγνητικού πεδίου δημιουργεί ηλεκτρικό πεδίο.

Μάξγουελ: Φως στο φως
Εκείνο όμως το οποίο έκανε όλα αυτά τόσο εκπληκτικά ήταν αυτό που ο Μάξγουελ έκανε στη συνέχεια. Κάνοντας μερικές απλές μετατροπές στις εξισώσεις του, μπόρεσε να εξαγάγει την κυματική εξίσωση και συμπέρανε ότι το φως θα πρέπει να είναι ένα ηλεκτρομαγνητικό κύμα. Αυτό και μόνο ήταν καταπληκτικό, εφόσον κανείς ως τότε δεν είχε φανταστεί μια τόσο θεμελιώδη σχέση ανάμεσα στο φως, στον ηλεκτρισμό και στον μαγνητισμό. Δεν ήταν όμως μόνον αυτό. Το φως υπάρχει σε διάφορα χρώματα, αντίστοιχα με διαφορετικά μήκη κύματος. Τα μήκη κύματος που εμείς βλέπουμε περιορίζονται από τη χημεία των χρωστικών του ματιού που ανιχνεύουν το φως. Οι εξισώσεις του Μάξγουελ οδήγησαν σε μια συγκλονιστική πρόβλεψη – ότι ήταν δυνατόν να υπάρχουν ηλεκτρομαγνητικά κύματα όλων των μηκών κύματος. Κάποια από αυτά, με μήκη κύματος μεγαλύτερα από αυτά που μπορούμε να δούμε, θα άλλαζαν τον κόσμο: τα ραδιοκύματα.

Το 1887 ο Χάινριχ Χερτς απέδειξε πειραματικά τα ραδιοκύματα. Δεν υπολόγισε όμως την πιο επαναστατική εφαρμογή τους. Αν μπορούσε κανείς να εντυπώσει ένα σήμα επάνω σε ένα τέτοιο κύμα θα μπορούσε να μιλήσει στον κόσμο. Ο Νίκολα Τέσλα, ο Γουλιέλμος Μαρκόνι και άλλοι έκαναν το όνειρο αυτό πραγματικότητα και ολόκληρη η πανοπλία των σύγχρονων επικοινωνιών, από το ραδιόφωνο και την τηλεόραση ως το ραντάρ και τις ζεύξεις μικροκυμάτων για τα κινητά τηλέφωνα, ήταν ένα φυσικό επακόλουθο. Και όλα προήλθαν από τέσσερις εξισώσεις και δύο σύντομους υπολογισμούς. Οι εξισώσεις του Μάξγουελ δεν άλλαξαν απλώς τον κόσμο. Ανοιξαν έναν καινούργιο.

Εξίσου σημαντικά με αυτά που περιγράφουν οι εξισώσεις του Μάξγουελ είναι εκείνα που δεν περιγράφουν. Αν και οι εξισώσεις αποκάλυψαν ότι το φως είναι κύμα, οι φυσικοί σύντομα ανακάλυψαν ότι η συμπεριφορά του μερικές φορές δεν συμβάδιζε με αυτή την άποψη. Αν ρίξετε φως σε ένα μέταλλο παράγεται ηλεκτρισμός – ένα φαινόμενο που ονομάζεται φωτοηλεκτρικό φαινόμενο. Αυτό θα είχε νόημα μόνο αν το φως συμπεριφερόταν σαν σωματίδιο. Ηταν λοιπόν το φως κύμα ή σωματίδιο; Στην πραγματικότητα ήταν και τα δύο. Η ύλη αποτελείται από κβαντικά κύματα και μια σφιχτοδεμένη δέσμη κυμάτων ενεργεί σαν σωματίδιο.

Σρέντινγκερ: Νεκρή ή ζωντανή;
Στον παράξενο κόσμο των κβαντικών υπολογισμών του Σρέντιγκερ μια γάτα μπορεί να είναι νεκρή και ζωντανή ταυτοχρόνως.

Το 1927 ο Ερβιν Σρέντινγκερ ανέπτυξε μια εξίσωση για τα κβαντικά κύματα. Αυτή ταίριαζε άψογα στα πειράματα, ενώ παράλληλα περιέγραφε έναν πολύ παράξενο κόσμο, στον οποίο τα θεμελιώδη σωματίδια όπως το ηλεκτρόνιο δεν είναι αυστηρά καθορισμένα αντικείμενα αλλά νέφη πιθανοτήτων. Η ιδιοστροφορμή (spin) ενός ηλεκτρονίου είναι σαν ένα νόμισμα το οποίο μπορεί να είναι μισό κορόνα - μισό γράμματα ώσπου να πέσει στο τραπέζι. Σύντομα οι θεωρητικοί άρχισαν να προβληματίζονται για ένα σωρό κβαντικές παραξενιές, όπως οι γάτες που ήταν ταυτοχρόνως νεκρές και ζωντανές και τα παράλληλα σύμπαντα στα οποία ο Αδόλφος Χίτλερ κέρδιζε τον Β' Παγκόσμιο Πόλεμο.

Η Κβαντομηχανική δεν περιορίζεται όμως μόνο σε φιλοσοφικά αινίγματα. Σχεδόν όλες οι σύγχρονες συσκευές – ηλεκτρονικοί υπολογιστές, κινητά τηλέφωνα, κονσόλες βιντεοπαιχνιδιών, αυτοκίνητα, ψυγεία, φούρνοι – έχουν τσιπ μνήμης που βασίζονται στο τρανζίστορ, του οποίου η λειτουργία βασίζεται στην Κβαντομηχανική των Ημιαγωγών. Νέες χρήσεις της Κβαντομηχανικής φθάνουν σχεδόν κάθε εβδομάδα. Οι κβαντικές τελείες – μικροσκοπικοί «σβώλοι» ημιαγωγών – μπορούν να εκπέμψουν φως οποιουδήποτε χρώματος και χρησιμοποιούνται στις βιολογικές απεικονίσεις, όπου μπορούν να αντικαταστήσουν τις παραδοσιακές, συχνά τοξικές, χρωστικές. Οι μηχανικοί και οι φυσικοί προσπαθούν να επινοήσουν έναν κβαντικό υπολογιστή ο οποίος θα μπορεί να εκτελεί πολλούς διαφορετικούς υπολογισμούς παράλληλα, σαν τη γάτα που είναι μαζί νεκρή και ζωντανή.

Τα λέιζερ αποτελούν μιαν άλλη εφαρμογή της Κβαντομηχανικής. Τα χρησιμοποιούμε για να διαβάσουμε πληροφορίες από μικροσκοπικά «λακκάκια» στους δίσκους CD, DVD και Blu-ray. Οι αστρονόμοι τα χρησιμοποιούν για να μετρήσουν την απόσταση από τη Γη ως τη Σελήνη. Ισως ακόμη και να ήταν δυνατόν να εκτοξεύσουμε διαστημικά οχήματα από τη Γη επάνω σε μια ισχυρή ακτίνα λέιζερ.

Φουριέ: πάνω απ' όλα η μέθοδος
Το τελευταίο κεφάλαιο σε αυτή την ιστορία έρχεται από μια εξίσωση η οποία μας βοηθά να κατανοήσουμε τα κύματα. Αρχίζει το 1807, όταν ο Ζοζέφ Φουριέ επινόησε μια εξίσωση για τη ροή της θερμότητας. Υπέβαλε το σχετικό άρθρο στη Γαλλική Ακαδημία Επιστημών, όμως αυτό απερρίφθη. Το 1812 η Ακαδημία όρισε τη θερμότητα ως θέμα για το ετήσιο βραβείο της. Ο Φουριέ υπέβαλε ένα μακροσκελέστερο, αναθεωρημένο άρθρο – και κέρδισε.

Η πιο ενδιαφέρουσα πλευρά του βραβευμένου άρθρου του Φουριέ δεν ήταν η εξίσωση αλλά ο τρόπος με τον οποίο την έλυσε. Ενα βασικό πρόβλημα ήταν το να βρει κανείς πώς η θερμότητα κατά μήκος μιας λεπτής ράβδου αλλάζει με τον χρόνο με βάση το πρότυπο της αρχικής θερμοκρασίας. Ο Φουριέ θα μπορούσε να λύσει την εξίσωση άνετα αν η θερμοκρασία μεταβαλλόταν σαν ημιτονοειδές κύμα κατά μήκος της ράβδου. Απεικόνισε ένα πιο σύνθετο πρότυπο με έναν συνδυασμό ημιτονοειδών καμπυλών με διαφορετικά μήκη κύματος, έλυσε την εξίσωση για κάθε συνιστώσα ημιτονοειδή καμπύλη και πρόσθεσε αυτές τις λύσεις μεταξύ τους. Ο Φουριέ υποστήριξε ότι η μέθοδος αυτή ίσχυε για οποιοδήποτε πρότυπο, ακόμη και για εκείνα στα οποία η θερμοκρασία αλλάζει απότομα τιμή. Το μόνο που χρειαζόταν ήταν να προσθέσει κανείς έναν άπειρο αριθμό συνιστωσών από ημιτονοειδείς καμπύλες.

Παρ' όλα αυτά το νέο άρθρο του Φουριέ επικρίθηκε ότι δεν ήταν αρκετά τεκμηριωμένο και για ακόμη μία φορά η Γαλλική Ακαδημία αρνήθηκε να το δημοσιεύσει. Το 1822 ο Φουριέ αγνόησε τις αντιρρήσεις και δημοσίευσε τη θεωρία του ως βιβλίο. Δύο χρόνια αργότερα έγινε γραμματέας της Ακαδημίας, έβγαλε τη γλώσσα στους επικριτές του και δημοσίευσε την αρχική εργασία στην επιθεώρηση της Ακαδημίας. Ωστόσο οι επικριτές είχαν ένα δίκιο. Οι μαθηματικοί είχαν αρχίσει να συνειδητοποιούν ότι οι άπειρες σειρές ήταν επικίνδυνα όντα: δεν συμπεριφέρονταν πάντα σαν τα ωραία, πεπερασμένα αθροίσματα. Η επίλυση αυτών των ζητημάτων αποδείχθηκε εξαιρετικά δύσκολη, όμως η τελική ετυμηγορία ήταν ότι η ιδέα του Φουριέ θα μπορούσε να τεκμηριωθεί πλήρως αποκλείοντας τα εξαιρετικά άτακτα πρότυπα. Το αποτέλεσμα είναι ο μετασχηματισμός του Φουριέ, μια εξίσωση η οποία αντιμετωπίζει ένα μεταβαλλόμενο με τον χρόνο σήμα ως το άθροισμα μιας σειράς από συνιστώσες ημιτονοειδείς καμπύλες υπολογίζοντας τα πλάτη και τις συχνότητές τους.

Παρών σε κάθε «κλικ»
Σήμερα ο μετασχηματισμός του Φουριέ επηρεάζει τη ζωή μας με χίλιους τρόπους. Για παράδειγμα, μπορούμε να τον χρησιμοποιήσουμε για να αναλύσουμε το σήμα της δόνησης που παράγεται από έναν σεισμό και να υπολογίσουμε τις συχνότητες στις οποίες η ενέργεια που μεταδίδεται στο έδαφος είναι μεγαλύτερη. Ενα βήμα για την αντισεισμική θωράκιση ενός κτιρίου είναι να εξασφαλίσει κανείς ότι οι προτιμώμενες συχνότητες του κτιρίου διαφέρουν από αυτές της σεισμικής δόνησης.

Αλλες εφαρμογές περιλαμβάνουν την απάλειψη του θορύβου από παλαιές ηχογραφήσεις, την ανακάλυψη της δομής του DNA μέσω της απεικόνισης με ακτίνες Χ, τη βελτίωση της λήψης των ραδιοηλεκτρικών σημάτων και την αποφυγή ανεπιθύμητων κραδασμών στα αυτοκίνητα. Επίσης όλοι μας επωφελούμαστε από αυτήν κάθε φορά που παίρνουμε μια ψηφιακή φωτογραφία.

ΠΗΓΗ:
http://www.tovima.gr/science/article/?aid=456091

Διαβάστε περισσότερα... »