Tsene.com » Επιστήμες

Ψαρεύοντας Κοσμικά Νετρίνα

tsene — Sat, 04 Feb 2012 08:00:01 +0000

Οι επιστήμονες λιώνουν τρύπες στο κάτω μέρος του κόσμου. Στην πραγματικότητα, σχεδόν 100 τρύπες που έλιωσαν κοντά στον Νότιο Πόλο τώρα χρησιμοποιούνται ως αστρονομικά παρατηρητήρια. Οι αστρονόμοι του IceCube Neutrino Observatory τοποθέτησαν μέσα σε κάθε κάθετη λίμνη μια μακριά αλυσίδα με ανιχνευτές φωτός στο μέγεθος μπάλας μπάσκετ.

Το νερό σε κάθε τρύπα σύντομα ξαναπαγώνει. Οι ανιχνευτές που συνδέονται με την αλυσίδα είναι ευαίσθητοι στο μπλε φως που εκπέμπεται στον τριγύρω καθαρό πάγο. Τέτοιο φως εκπέμπεται από τις συγκρούσεις πάγου με υψηλής ενέργειας νετρίνα που εκπέμπονται από αντικείμενα ή εκρήξεις στο σύμπαν. Στα τέλη του 2010, η τελευταία αλυσίδα από τις συνολικά 86, τοποθετήθηκε στην παγωμένη άβυσσο, απεικονίζεται ανωτέρω, καθιστώντας το IceCube τον μεγαλύτερο ανιχνευτή νετρίνων που έχει δημιουργηθεί.

Τα δεδομένα από ένα προκαταρκτικό πείραμα, το AMANDA, έχουν ήδη χρησιμοποιηθεί για να δημιουργήσουν τον πρώτο λεπτομερή χάρτη υψηλής ενέργειας νετρίνων του ουρανού. Πειραματικοί στόχοι από το IceCube περιλαμβάνουν μια αναζήτηση για κοσμικές πηγές νετρίνων, μια αναζήτηση για νετρίνα που συμπίπτουν με κοντινές σουπερνόβα και μακρινές εκρήξεις ακτίνων-γ.

Μαγνητικό Μονόπολο

tsene — Mon, 30 Jan 2012 08:00:13 +0000

Ένα μαγνητικό μονόπολο είναι ένα υποθετικό σωματίδιο στη φυσική σωματιδίων που είναι ένας μαγνήτης με μόνο ένα μαγνητικό πόλο (ένας βόρειος πόλος χωρίς νότιο πόλο ή το αντίστροφο). Με πιο τεχνικούς όρους, ένα μαγνητικό μονόπολο θα έχει μια καθαρή “μαγνητική επιβάρυνση”. Το σύγχρονο ενδιαφέρον για την ιδέα προέρχεται από τις θεωρίες των σωματιδίων, και ιδίως τη μεγάλη ενοποιημένη θεωρία και τη θεωρία των υπερχορδών, οι οποίες προβλέπουν την ύπαρξή τους. Ο μαγνητισμός στους ραβδωτούς μαγνήτες και τους ηλεκτρομαγνήτες δεν προκύπτει από τα μαγνητικά μονόπολα, και στην πραγματικότητα δεν υπάρχουν πειστικές πειραματικές αποδείξεις ότι τα μαγνητικά μονόπολα υπάρχουν καθόλου στο σύμπαν.

Πολλοί επιστήμονες αποδίδουν τον μαγνητισμό του φυσικού μαγνήτη σε δύο διαφορετικά “μαγνητικά ρευστά” (“effluvia”), ένα υγρό του βόρειου πόλου στο ένα άκρο και ένα υγρό του νότιου πόλου από την άλλη, τα οποία προσελκύονται και απωθούνται μεταξύ τους κατ ‘αναλογία με το θετικό και αρνητικό ηλεκτρικό φορτίο. Ωστόσο, μια βελτιωμένη κατανόηση του ηλεκτρομαγνητισμού το δέκατο ένατο αιώνα έδειξε ότι ο μαγνητισμός του φυσικού μαγνήτη προκαλείται από κάτι άλλο, όχι μαγνητικά μονόπολα υγρά. Το συμπέρασμα ήταν ότι τα μαγνητικά μονόπολα δεν υπήρχαν: Μια από εξισώσεις του Maxwell, που σήμερα ονομάζεται νόμος του Gauss για το μαγνητισμό, είναι η μαθηματική δήλωση ότι δεν υπάρχουν μαγνητικά μονόπολα. Ωστόσο, ο Pierre Curie επισήμανε το 1894 ότι τα μαγνητικά μονόπολα θα μπορούσαν ενδεχομένως να υπάρχουν, παρά το γεγονός ότι δεν έχουν ανακαλυφθεί μέχρι τώρα.

Η κβαντική θεωρία της μαγνητικής επιβάρυνσης ξεκίνησε με ένα έγγραφο από τον φυσικό Paul Dirac το 1931. Σε εκείνη την εργασία, ο Dirac έδειξε ότι αν υπάρχουν μαγνητικά μονόπολα στο Σύμπαν, τότε όλο το ηλεκτρικό φορτίο στο σύμπαν πρέπει να είναι κβαντισμένο. Το ηλεκτρικό φορτίο είναι, στην πραγματικότητα, κβαντισμένο, το οποίο προτείνει (αλλά δεν αποδεικνύει κατ ‘ανάγκη) ότι τα μονόπολα υπάρχουν.

Μετά από την εργασία του Dirac, αρκετές συστηματικές έρευνες γύρω από τα μονόπολα έχουν πραγματοποιηθεί. Πειράματα το 1975 και το 1982 είχαν παραγάγει υποψήφια γεγονότα που αρχικά είχαν ερμηνευθεί ως μονόπολα, αλλά τώρα θεωρούνται ως μη καταληκτικά. Ως εκ τούτου, παραμένει ανοικτό το ερώτημα κατά πόσον ή όχι τα μονόπολα υπάρχουν.

Η περαιτέρω πρόοδος στην Θεωρητική Φυσική Στοιχειωδών Σωματιδίων, ιδιαίτερα οι εξελίξεις στη μεγάλη ενοποιημένη θεωρία και την κβαντική βαρύτητα, έχουν οδηγήσει σε πιο αδιαμφισβήτητα επιχειρήματα ότι τα μονόπολα υπάρχουν. Ο Joseph Polchinski, ένας εξέχων θεωρητικός της θεωρίας των υπερχορδών, περιέγραψε την ύπαρξη των μονοπωλίων ως «ένα από τα ασφαλέστερα στοιχήματα που μπορεί κανείς να κάνει σχετικά με την φυσική που δεν έχουμε ακόμη δει». Αυτές οι θεωρίες δεν είναι απαραίτητα ασυμβίβαστες με την πειραματική απόδειξη. Σε ορισμένα θεωρητικά μοντέλα, τα μαγνητικά μονόπολα είναι απίθανο να παρατηρηθούν, επειδή είναι πάρα πολύ ογκώδη για να δημιουργηθούν σε επιταχυντές σωματιδίων.

Μερικά συμπυκνωμένα συστήματα ύλης προτείνουν μια δομή επιφανειακά παρόμοια με ένα μαγνητικό μονόπολο, που είναι γνωστή ως σωλήνας ροής. Τα άκρα του σωλήνα ροής αποτελούν ένα μαγνητικό δίπολο, αλλά δεδομένου ότι κινούνται ανεξάρτητα, μπορούν να ληφθούν για πολλούς λόγους ως ανεξάρτητα μαγνητικά μονόπολα ημισωματιδίων. Από το 2009, πολυάριθμες ειδήσεις από δημοφιλή μέσα μαζικής ενημέρωσης έχουν περιγράψει αυτά τα συστήματα, ως την πολύ-αναμενόμενη ανακάλυψη των μαγνητικών μονόπολων, αλλά τα δύο φαινόμενα μόνο επιφανειακά σχετίζονται μεταξύ τους. Αυτά τα συστήματα συμπυκνωμένης ύλης συνεχίζουν να αποτελούν πεδίο δραστήριας έρευνας.

Ένα Ανώμαλο Σήμα

tsene — Thu, 19 Jan 2012 08:00:14 +0000

Κανείς δεν γνωρίζει με βεβαιότητα τι προκάλεσε αυτό το σήμα. Υπάρχει μια μικρή πιθανότητα να προέρχονται από μια εξωγήινη νοημοσύνη. Τα φωτεινά χρώματα στο μπλε φόντο υποδεικνύουν ότι ένα ανώμαλο μήνυμα ελήφθη εδώ στη Γη από ένα ραδιοτηλεσκόπιο που εμπλέκεται στην Αναζήτηση Εξωγήινης Νοημοσύνης (SETI).

Η αναζήτηση για αυτά τα σήματα είναι σε εξέλιξη από διάφορες ομάδες, όπως εθελοντές-μέλη της SETI. Στον κάθετο άξονα φαίνεται ο χρόνος και στον οριζόντιο άξονα η συχνότητα. Αν και αυτό το ισχυρό μήνυμα ποτέ δεν αναγνωρίστηκε με βεβαιότητα, οι αστρονόμοι έχουν εντοπίσει σε αυτό πολλά χαρακτηριστικά μιας πιο πεζής και τελικά επίγειας προέλευσης.

Σε αυτή την περίπτωση, μια κορυφαία πιθανότητα είναι ότι το σήμα προέρχεται από μια ασυνήθιστη διαφοροποίηση ανάμεσα σε έναν δορυφόρο GPS και αγνώστων επίγειων πηγών. Πολλά ασυνήθιστα σήματα από το διάστημα παραμένουν άγνωστα. Κανένα σήμα μέχρι τώρα δεν ήταν αρκετά ισχυρό ή μεγάλης διάρκειας ώστε να προσδιοριστεί σαφώς ότι προέρχεται από μια εξωγήινη νοημοσύνη.

Εξωγήινα Φώτα

tsene — Wed, 09 Nov 2011 17:00:31 +0000

Οι ερευνητές θα πρέπει να ψάξουν για φώτα πόλεων έξω από το ηλιακό μας σύστημα στην έρευνα τους για αναζήτηση εξωγήινης ζωής, λένε δύο Αμερικάνοι αστρονόμοι.

Ο Avi Loeb του Κέντρου Harvard-Smithsonian για την Αστροφυσική και ο Edwin Turner του πανεπιστημίου του Princeton εικάζουν ότι οι εξωγήινοι θα χρησιμοποιούν τεχνολογίες παρόμοιες με τις γήινες και ότι κάθε νοήμον ζωή που εξελίχθηκε υπό το φως από το πλησιέστερο αστέρι της είναι πιθανό να έχουν τεχνητό φωτισμό κατά τις ώρες του σκότους.

“Η αναζήτηση εξωγήινων πόλεων θα ήταν ένας μακρινός στόχος, αλλά δεν θα απαιτήσει πρόσθετους πόρους,” δήλωσε ο Loeb. “Και αν επιτύχουμε, θα άλλαζε την αντίληψή μας για τη θέση μας στο σύμπαν.”

Η διάκριση φώτων πόλεων σε έναν πλανήτη από το έντονο φως του μητρικού του αστεριού θα ήταν δύσκολο, αναγνωρίζουν, και θα απαιτούσε μελλοντικές γενιές πιο ευαίσθητων τηλεσκοπίων.

Όπως οι γήινες τεχνολογίες έχουν αναπτυχθεί από το ραδιόφωνο και τις τηλεοπτικές μεταδόσεις στις καλωδιακές τεχνολογίες και στις οπτικές ίνες, έχουμε γίνει λιγότερο ανιχνεύσιμοι στους εξωγήινους, και αν ισχύει το ίδιο και για τους εξωγήινους πολιτισμούς, τότε τα τεχνητά φώτα μπορεί να είναι ο καλύτερος τρόπος για να τους εντοπίσουμε από μακριά.

Πηγή: upi.com

Είναι οι Εξωγήινοι μέρος του Θεϊκού Σχεδίου;

tsene — Sun, 23 Oct 2011 10:00:29 +0000

Η ανακάλυψη ευφυών εξωγήινων θα είναι εντυπωσιακή από πολλές απόψεις, αλλά θα μπορούσε να παρουσιάσει ένα ειδικό δίλημμα για τις θρησκείες του κόσμου, δηλώνουν οι θεολόγοι μελετώντας τα διαστρικά ταξίδια.

Οι χριστιανοί, κυρίως, θα μπορούσαν να λάβουν τα νέα σκληρότερα, γιατί το χριστιανικό σύστημα πεποιθήσεων δεν επιτρέπει εύκολα άλλα νοήμονα όντα στο σύμπαν, δήλωσαν οι χριστιανοί στοχαστές στο 100ο Year Starship Symposium, μια συνάντηση που χρηματοδοτείται από την Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA ) για να συζητήσουν θέματα που αφορούν ταξίδια σε άλλα αστέρια.

Με άλλα λόγια, “Μήπως ο Ιησούς πέθανε επίσης και για τους Klingons;” καθώς ο φιλόσοφος Christian Weidemannof του γερμανικού Πανεπιστημίου Bochum είχε ως τίτλο ομιλίας σε ένα πάνελ με τις φιλοσοφικές και θρησκευτικές εκτιμήσεις της επίσκεψης άλλων κόσμων.

“Σύμφωνα με τον χριστιανισμό, ένα ιστορικό γεγονός περίπου 2.000 χρόνια πριν έπρεπε να σώσει το σύνολο της δημιουργίας,” είπε ο Weidemann. “Μπορείτε να αντιληφθείτε την σύγκρουση”.

Εδώ είναι που η συζήτηση πηγαίνει ως εξής: Εάν το σύνολο της δημιουργίας περιλαμβάνει 125 δισεκατομμύρια γαλαξίες με εκατοντάδες δισεκατομμύρια αστέρια σε κάθε έναν, καθώς πιστεύουν οι αστρονόμοι, τότε τι θα γίνει αν κάποια από αυτά τα αστέρια έχουν πλανήτες με προηγμένους πολιτισμούς, επίσης; Γιατί ο Ιησούς Χριστός ήρθε στη Γη, από όλους τους κατοικημένους πλανήτες στο σύμπαν, για να σώσει τους Γήινους και να εγκαταλείψει τα υπόλοιπα πλάσματα του Θεού;

Εξωγήινοι και θρησκεία μπορούν να εξακολουθούν να συνυπάρχουν

Ο Weidemann, που αυτο-περιγράφεται ως προτεστάντης Χριστιανός, προτείνει κάποιες πιθανές λύσεις. Ίσως οι εξωγήινοι δεν είναι αμαρτωλοί, όπως οι άνθρωποι, και ως εκ τούτου δεν έχουν ανάγκη να σωθούν. Ωστόσο, η αρχή της μετριότητας – η ιδέα ότι το δικό σας παράδειγμα είναι το πιθανότερο τυπικό εκτός αν έχετε αποδείξεις για το αντίθετο – δημιουργεί αμφιβολίες σχετικά με αυτό, τόνισε.

“Εάν όντως υπάρχουν εξωγήινα νοήμονα όντα, είναι ασφαλές να υποθέσουμε ότι τα περισσότερα από αυτά είναι επίσης αμαρτωλά”, δήλωσε ο Weidemann. “Αν ναι, ο Ιησούς έσωσε επίσης και αυτά; Η θέση μου είναι όχι. Αν ναι, η θέση μας μεταξύ των νοημόνων όντων στο σύμπαν θα ήταν πολύ εξαιρετική.”

Μια άλλη πιθανότητα είναι ότι ο Θεός ενσαρκώθηκε πολλές φορές, στέλνοντας μια έκδοση του εαυτού του κάτω για να σώσει κάθε κατοικήσιμο πλανήτη ξεχωριστά.

Ωστόσο, με βάση τις καλύτερες εικασίες για το πόσοι πολιτισμοί θα μπορούσαμε να αναμένουμε να υπάρχουν στο Σύμπαν, και πόσο διάστημα οι πλανήτες και οι πολιτισμοί αναμένεται να επιβιώνουν, οι ενσαρκώσεις του Θεού θα έπρεπε να είναι σε περίπου 250 τοποθεσίες ταυτόχρονα σε κάθε δεδομένη στιγμή, με την προϋπόθεση ότι κάθε ενσάρκωση χρειάζεται περίπου 30 χρόνια, υπολόγισε ο Weidemann.

Θρησκευτική τροφή για σκέψη

Αν ο Θεός πραγματικά έγινε υλικός και πήρε ανθρώπινη μορφή όταν γεννήθηκε ο Ιησούς Χριστός, αυτό δεν θα ήταν δυνατό, είπε ο Weidemann.

Ο αιδεσιμότατος Thomas Hoffmann, προτεστάντης πάστορας στην Tulsa, Οκλαχόμα, είπε ότι τα ζητήματα που τέθηκαν από τον Weidemann ήταν “πραγματικά εύστοχα”.

“Αν η ζωή ανακαλυφθεί και αλλού, δυστυχώς πρέπει να έχουμε περισσότερες συζητήσεις για αυτό”, δήλωσε ο Hoffmann. “Νομίζω ότι αυτή είναι μια πολύ εύρωστη συζήτηση που πρέπει να κάνουμε”.

Αν και η ανακάλυψη εξωγήινης νοημοσύνης θα ωθήσει πιθανόν σε βαθυστόχαστη ψυχική αναζήτηση για τους ανθρώπους όλων των θρησκειών, πολλές από τις θρησκείες του κόσμου μπορούν ευκολότερα να υποδεχθούν τις γνώσεις από ό,τι ο Χριστιανισμός, δήλωσε ο Θεολόγος Michael Waltemathe, επίσης του Πανεπιστημίου Bochum.

“Φαίνεται να είναι πρόβλημα μόνο του Χριστιανισμού”, είπε ο Waltemathe.

Στο Ισλάμ, για παράδειγμα, ο Μωάμεθ ήταν προφήτης, ή αγγελιοφόρος του Θεού και όχι ο Θεός ενσαρκωμένος, έτσι πρόσθετοι προφήτες θα μπορούσαν να έχουν επισκεφθεί ταυτόχρονα άλλους πλανήτες για να σώσουν εξωγήινα είδη, είπε. Και οι Ινδουιστές πιστεύουν ήδη σε πολλές θεότητες, έτσι η υποδοχή περισσότερων για τη φύλαξη από εξωγήινους πολιτισμούς δεν θα είναι δύσκολη.

Τελικά, όμως, η ανακάλυψη ευφυών εξωγήινων δεν είναι πιθανό να δημιουργήσει μια σοβαρή κρίση για τον Χριστιανισμό ούτε, δήλωσε ο Hoffmann. Εξάλλου, η θρησκεία έχει επιζήσει από δύσκολες επιστημονικές αποκαλύψεις στο παρελθόν.

“Η θρησκεία είναι ουσιαστικά συντηρητική“, είπε ο Hoffmann. “Μπορείτε να τοποθετήσετε σχεδόν τα πάντα στο πρόσωπό της και να ταρακουνηθεί λίγο, και στη συνέχεια πρόκειται να πέσει ξανά κάτω. Το έχουμε δει αυτό να συμβαίνει ιστορικά”.

Πηγή: space.com

Επιταχύνοντας Μέσα στο Σύμπαν

tsene — Tue, 11 Oct 2011 08:00:34 +0000

Η Γη δεν είναι σε κατάσταση ηρεμίας. Η Γη κινείται γύρω από τον Ήλιο. Ο Ήλιος περιστρέφεται γύρω από το κέντρο του Γαλαξία. Ο Γαλαξίας περιστρέφεται στην τοπική ομάδα γαλαξιών. Η Τοπική Ομάδα κινείται προς την Ομάδα Γαλαξιών της Παρθένου. Αλλά αυτές οι ταχύτητες είναι μικρότερες από την ταχύτητα που όλα αυτά τα αντικείμενα κινούνται σε σχέση με την μικροκυματική κοσμική ακτινοβολία υποβάθρου (CMBR).

Στον παραπάνω χάρτη του ουρανού από το δορυφόρο COBE, η ακτινοβολία προς την κατεύθυνση κίνησης της Γης φαίνεται μετατοπισμένη προς το μπλε (blueshifted) και ως εκ τούτου πιο θερμή, ενώ η ακτινοβολία προς την αντίθετη πλευρά του ουρανού είναι μετατοπισμένη προς το ερυθρό (redshifted) και πιο κρύα. Ο χάρτης δείχνει ότι η τοπική μας ομάδα κινείται με περίπου 600 χιλιόμετρα/δευτερόλεπτο σε σχέση με αυτή την αρχέγονη ακτινοβολία. Αυτή η υψηλή ταχύτητα ήταν αρχικά απροσδόκητη και το μέγεθος της εξακολουθεί να είναι ανεξήγητη. Γιατί κινούμαστε τόσο γρήγορα; Τι βρίσκεται εκεί έξω;

Κοσμικό Ημερολόγιο

tsene — Sun, 09 Oct 2011 08:00:44 +0000

Οι άνθρωποι εμφανιζόμαστε στο κοσμικό ημερολόγιο τόσο πρόσφατα που η καταγεγραμμένη ιστορία μας καταλαμβάνει μόνο τα τελευταία λίγα δευτερόλεπτα από το τελευταίο λεπτό της 31ης Δεκεμβρίου. Στον απέραντο ωκεανό του χρόνου που αυτό το ημερολόγιο αντιπροσωπεύει, όλες οι αναμνήσεις μας περιορίζονται σε ένα μικρό τμήμα.

Κάθε άνθρωπος για τον οποίο έχουμε ακούσει έχει ζήσει σε αυτό το τμήμα. Όλοι οι βασιλιάδες και μάχες, οι μεταναστεύσεις, οι εφευρέσεις, οι πόλεμοι και οι έρωτες. Ότι έχει γραφτεί στα βιβλία της ιστορίας έχει συμβεί στα τελευταία 10 δευτερόλεπτα του κοσμικού ημερολογίου. Οι άνθρωποι στη Γη έχουμε μόλις αντιληφθεί τους απέραντους ωκεανούς χρόνου και χώρου από τους οποίους έχουμε αναδυθεί.

Είμαστε η κληρονομιά δεκαπέντε δισεκατομμυρίων ετών κοσμικής εξέλιξης. Έχουμε μια επιλογή. Μπορούμε να βελτιώσουμε την ζωή και να γνωρίσουμε το σύμπαν που μας γέννησε, ή μπορούμε να χαραμίσουμε την 15 δισεκατομμυρίων κληρονομιά σε μια άσκοπη αυτοκαταστροφή.

Τι θα συμβεί στο πρώτο δευτερόλεπτο του επόμενου κοσμικού έτους εξαρτάται από το τι κάνουμε σήμερα με την ευφυΐα μας, και την γνώση μας για το σύμπαν (κόσμος).

Carl Sagan, Cosmos

Η Ανάγκη να Κατανοήσουμε τη Μάζα

tsene — Thu, 06 Oct 2011 08:00:59 +0000

Τι καθορίζει το μέγεθος των αντικειμένων που βλέπουμε γύρω μας ή ακόμα και το μέγεθος του εαυτού μας; Η απάντηση είναι το μέγεθος των μορίων και με τη σειρά τους τα άτομα που συνθέτουν αυτά τα μόρια. Αλλά τι καθορίζει το μέγεθος των ίδιων των ατόμων; Η κβαντική θεωρία και η ατομική φυσική δίνει μια απάντηση. Το μέγεθος του ατόμου καθορίζεται από τα μονοπάτια των ηλεκτρονίων που βρίσκονται σε τροχιά γύρω από τον πυρήνα. Το μέγεθος αυτών των τροχιών, όμως, καθορίζεται από τη μάζα του ηλεκτρονίου. Αν η μάζα του ηλεκτρονίου ήταν μικρότερη, οι τροχιές (και ως εκ τούτου, όλα τα άτομα) θα ήταν μικρότερα, και κατά συνέπεια ό,τι βλέπουμε θα ήταν μικρότερο. Έτσι, η κατανόηση της μάζας του ηλεκτρονίου είναι ουσιαστικής σημασίας για την κατανόηση των μεγεθών και των διαστάσεων των πάντων γύρω μας.

Μπορεί να είναι δύσκολο να κατανοήσουμε την προέλευση μιας ποσότητας, η ποσότητα αυτή είναι η μάζα του ηλεκτρονίου. Ευτυχώς η φύση μας έχει δώσει περισσότερα από ένα στοιχειώδη σωματίδια και έρχονται με μια ευρεία ποικιλία μαζών. Το ελαφρύτερο σωματίδιο είναι το ηλεκτρόνιο και το βαρύτερο σωματίδιο πιστεύεται ότι είναι το σωματίδιο που ονομάζεται άνω κουάρκ, το οποίο ζυγίζει τουλάχιστον 200.000 φορές περισσότερο από ένα ηλεκτρόνιο. Με αυτή την ποικιλία σωματιδίων και μαζών θα πρέπει να έχουμε μια ένδειξη για τις ατομικές μάζες των σωματιδίων.

Δυστυχώς, αν προσπαθήσετε να γράψετε μια θεωρία των σωματιδίων και των αλληλεπιδράσεών τους, η απλούστερη έκδοση απαιτεί όλες τις μάζες των σωματιδίων να είναι μηδέν. Έτσι από τη μια πλευρά έχουμε μια ολόκληρη ποικιλία μαζών και από την άλλη μια θεωρία στην οποία όλες οι μάζες πρέπει να είναι μηδέν. Τέτοιες σπαζοκεφαλιές παρέχουν τον ενθουσιασμό και τις προκλήσεις της επιστήμης.

Υπάρχει, ωστόσο, μια πολύ έξυπνη και κομψή λύση στο πρόβλημα αυτό, μια λύση που προτάθηκε για πρώτη φορά από τον Peter Higgs. Πρότεινε ότι το σύνολο του χώρου διαπνέεται από ένα πεδίο, παρόμοιο σε κάποιους τρόπους με το ηλεκτρομαγνητικό πεδίο. Καθώς τα σωματίδια κινούνται μέσα στο διάστημα ταξιδεύουν μέσα από αυτό το πεδίο, και αν αλληλεπιδρούν με αυτό αποκτούν αυτό που φαίνεται να είναι μάζα. Αυτό είναι παρόμοιο με τη δράση των δυνάμεων ιξώδους αισθητών από τα σωματίδια που κινούνται μέσα σε οποιοδήποτε παχύρρευστο υγρό. Όσο μεγαλύτερη είναι η αλληλεπίδραση των σωματιδίων με το πεδίο, τόσο μεγαλύτερη μάζα φαίνεται να έχουν. Έτσι, η ύπαρξη αυτού του πεδίου είναι απαραίτητη στην θεωρία Higgs για την παραγωγή της μάζας των σωματιδίων.

Από την κβαντική θεωρία γνωρίζουμε ότι τα πεδία έχουν σωματίδια που συνδέονται με αυτά, το σωματίδιο για το ηλεκτρομαγνητικό πεδίο είναι το φωτόνιο. Έτσι πρέπει να υπάρχει ένα σωματίδιο που σχετίζεται με το πεδίο Higgs, και αυτό είναι το μποζόνιο Higgs.

Η εύρεση του μποζονίου Higgs είναι επομένως το κλειδί για να ανακαλύψουμε αν το πεδίο Higgs υπάρχει και κατά πόσο η θεωρία μας για την προέλευση της μάζας είναι πράγματι σωστή.

Από τον Roger Cashmore, Τμήμα Φυσικής, Πανεπιστήμιο Οξφόρδης, Μεγάλη Βρετανία.
Πηγή

Πέρα από το Σύμπαν

tsene — Wed, 28 Sep 2011 08:00:18 +0000

Πόσο μακριά μπορούμε να δούμε; Ακόμα και τα πιο αχνά αστέρια ορατά με το μάτι είναι μόλις μερικές εκατοντάδες ή χιλιάδες έτη φωτός μακριά, όλα μέσα στον δικό μας Γαλαξία. Φυσικά, εάν ξέρετε πού να κοιτάξετε, μπορείτε να εντοπίσετε τον γαλαξία της Ανδρομέδας, ως ένα χλωμό, ασαφή νέφος, περίπου 2,5 εκατομμύρια έτη φωτός μακριά.

Όμως κοιτάζοντας προς το βόρειο αστερισμό του Βοώτη στις 19 Μαρτίου 2008, ακόμη και χωρίς κυάλια ή τηλεσκόπιο και πάλι κάποιος θα μπορούσε να έχει δει μια εξασθενημένη, σύντομη, λάμψη φωτός από μια έκρηξη ακτίνων-γ. Η πηγή που ανατινάχθηκε ανακαλύφθηκε ότι βρίσκεται πάνω από τη μισή διαδρομή του σύμπαντος σε μια απόσταση περίπου 7,5 δισεκατομμυρίων έτη φωτός.

Κατέχει τη θέση του πιο μακρινού αντικειμένου που μπορούσε να είναι ορατό με γυμνό μάτι και το εγγενώς φωτεινότερο αντικείμενο που εντοπίστηκε ποτέ, η κοσμική έκρηξη εκτιμάται ότι ήταν πάνω από 2,5 εκατομμύρια φορές πιο φωτεινή από το φωτεινότερο σουπερνόβα.

Η έκρηξη τέρας εντοπίστηκε από τον δορυφόρο Swift, επιτρέποντας τη γρήγορη μέτρηση της απόστασης της και περαιτέρω παρατηρήσεις από μεγάλα επίγεια τηλεσκόπια. Το ξεθώριασμα της μεταλαμπής της έκρηξης ακτίνων-γ, καταλογογραφήθηκε ως GRB080319B, και φαίνεται στην παραπάνω εικόνα σε ακτίνες Χ (αριστερά) και υπεριώδες φως (δεξιά).

Ασθενής Φακός Διαστρεβλώνει το Σύμπαν

tsene — Mon, 26 Sep 2011 08:00:11 +0000

Είναι το μακρινό σύμπαν πραγματικά αυτό που φαίνεται να είναι; Οι αστρονόμοι ελπίζουν πως όχι. Η παρεμβατική σκοτεινή ύλη, η οποία είναι συνήθως αόρατη, θα μπορούσε να δείξει την παρουσία της, στρεβλώνοντας τις εικόνες που προέρχονται από το μακρινό σύμπαν, όπως ακριβώς ένα παλιό παράθυρο διαστρεβλώνει τις εικόνες που προέρχονται από την άλλη πλευρά.

Σημειώνοντας το βαθμό στον οποίο οι γαλαξίες του υποβάθρου εμφανίζονται ασυνήθιστα επίπεδοι και ασυνήθιστα παρόμοιοι με τους γείτονες τους, η κατανομή της σκοτεινής ύλης που παράγουν αυτές τις ασθενής βαρυτικές στρεβλώσεις μπορούν να εκτιμηθούν. Η ανάλυση των σχημάτων των 200.000 απόμακρων γαλαξιών φωτογραφήθηκαν με το Canada-France-Hawaii Telescope (CFHT) δείχνει την παρουσία ενός τεράστιου δικτύου κατανεμημένης σκοτεινής ύλης.

Μελλοντικά αποτελέσματα ενδέχεται ακόμη και να είναι σε θέση να διακρίνουν τις λεπτομέρειες της κατανομής. Η παραπάνω προσομοίωση από ηλεκτρονικό υπολογιστή δείχνει πώς η σκοτεινή ύλη, που παρουσιάζεται με κόκκινο, διαστρεβλώνει τη διαδρομή του φωτός από και το προφανή σχήμα των απόμακρων γαλαξιών, που απεικονίζονται με μπλε χρώμα.