Πέμπτη, 25 Νοεμβρίου 2010

super photon






Λονδίνο, Ηνωμένο Βασίλειο
Μια πληθώρα πρακτικών εφαρμογών υπόσχεται το παράξενο «συμπύκνωμα φωτονίων Μπόζε-Άινσταϊν», ή BEC φωτονίων, μια νέα μορφή φωτός που θολώνει τη διαχωριστική γραμμή ανάμεσα στην ύλη και την ακτινοβολία.

Τα πειράματα στο Πανεπιστήμιο της Βόννης θα μπορούσαν τελικά να οδηγήσουν στα πρώτα λέιζερ ακτίνων Χ, σε ηλιακούς συλλέκτες που λειτουργούν στη συννεφιά, ακόμα και σε ταχύτερα τσιπ υπολογιστών.

Το συμπύκνωμα Μπόζε-Άινσταιν (η ύπαρξή του προβλέφθηκε το 1924 από τον Άλμπερτ Άισταϊν και τον Ινδό φυσικό Σατιέντρα Ναθ Μπόζε) είναι μια κβαντική μορφή της ύλης, η οποία δημιουργείται όταν ορισμένα άτομα ή άλλα σωματίδια συμπιέζονται σε έναν μικρό χώρο και ψύχονται κοντά στο απόλυτο μηδέν. Αποκτούν τότε όλα την ίδια ενεργειακή κατάσταση και συμπεριφέρονται σαν ένα είδος «υπερατόμου».

Το πρώτο συμπύκνωμα Μπόζε-Άινσταιν (BEC), αποτελούμενο από άτομα ρουβιδίου και νατρίου, δημιουργήθηκε το 1995.

Όμως η δημιουργία ενός BEC από φως θεωρούνταν μέχρι σήμερα πρακτικά αδύνατη, αφού τα φωτόνια χάνονται όταν ψυχθούν. Αυτός εξάλλου είναι ο λόγος που αν κανείς κατεβάσει τη θερμοκρασία μιας λάμπας πυράκτωσης, ο λαμπτήρας απλά θα σβήσει.

Τελικά, όμως, υπάρχει λύση. Η ομάδα του καθηγητή Μάρτιν Βάιτς αρχικά παγίδευσε το φως ανάμεσα σε δύο καθρέπτες. Τα κάτοπτρα αυτά περιόρισαν την κίνηση των φωτονίων και τα ανάγκασαν έτσι να συμπεριφέρονται περίπου όπως θα συμπεριφέρονταν τα άτομα της ύλης.

Για να μειώσουν τη θερμοκρασία των φωτονίων, οι ερευνητές εισήγαγαν στο κενό ανάμεσα στους καθρέπτες μόρια χρωστικής, τα οποία απορροφούν το φως και στη συνέχεια το εκπέμπουν εκ νέου. Η συνεχής απορρόφηση και επανεκπομπή έφερε τελικά τα φωτόνια σε θερμική ισορροπία.

«Στη διάρκεια αυτής της διαδικασίας, τα φωτόνια απέκτησαν τη θερμοκρασία περιβάλλοντος» εξηγεί ο Δρ Βάιτς. «Με αυτόν τον τρόπο, έψυξαν το ένα το άλλο σε θερμοκρασία δωματίου χωρίς να εξαφανιστούν».

Στην τελική φάση, οι ερευνητές έστρεψαν στο κενό ανάμεσα στα κάτοπτρα μια δέσμη λέιζερ, προκειμένου να αυξήσουν την πυκνότητα των φωτονίων πάνω από ένα κρίσιμο όριο.

Το «υπερφωτόνιο» που προέκυψε εμφανίστηκε ως έντονη κίτρινη λάμψη, παρόμοια με το φως των λέιζερ, ανάμεσα στους δύο καθρέπτες.

Η εξωτική λάμψη του BEC, προβλέπουν οι ερευνητές, θα μπορούσε να αξιοποιηθεί σε λέιζερ με μήκος κύματος μικρότερο από του ορατού φωτός -λέιζερ στην περιοχή του υπεριώδους και των ακτίνων Χ.

Χάρη στο μικρό μήκος κύματος, λέιζερ αυτού του είδους θα μπορούσαν θεωρητικά να χρησιμοποιηθούν στη χάραξη κυκλωμάτων με πιο μικρές, και άρα πυκνότερες, δομές.

Η πειραματική διάταξη που παρουσίασαν οι ερευνητές θα μπορούσε επίσης να οδηγήσει σε ηλιακούς συλλέκτες που συλλέγουν φωτόνια από όλες τις κατευθύνσεις, και μπορούν επομένως να λειτουργούν ακόμα και στη συννεφιά.

Η εντυπωσιακή μελέτη δημοσιεύεται στο περιοδικό Nature.

Πέμπτη, 18 Νοεμβρίου 2010

Παγίδευσαν ατόμα αντι - ύλης οι επιστήμονες του CERN

Οι 40 ερευνητές από επτά χώρες, που απάρτιζαν την ερευνητική ομάδα του πειράματος Alpha του CERN, με εκπρόσωπο τον φυσικό Τζέφρι Χανγκστ του πανεπιστημίου Άαρχους της Δανίας, μετά από πέντε χρόνια προσπαθειών, παρουσίασαν το επίτευγμά τους στο περιοδικό “Nature”, σύμφωνα με το BBC, τα πρακτορεία Ρόιτερ και Γαλλικό και το “Science”.
Όπως ανέφεραν, η ικανότητα μελέτης τέτοιων ατόμων αντιύλης θα επιτρέψει στο μέλλον την πραγματοποίηση αδύνατων μέχρι σήμερα πειραμάτων πάνω σε θεμελιώδη αξιώματα της φυσικής.
Το κυρίαρχο «Καθιερωμένο Μοντέλο» της Φυσικής -με βάση τις θεωρίες του βρετανού φυσικού Πολ Ντιράκ από το 1931- υποστηρίζει ότι κάθε σωματίδιο στη φύση (πρωτόνια, ηλεκτρόνια, νετρόνια και άλλα πιο «εξωτικά») έχει το αντίστοιχο αντι-σωματίδιο. Για παράδειγμα, στο ηλεκτρόνιο αντιστοιχεί το ποζιτρόνιο, το οποίο αξιοποιείται και σε μια ειδική τεχνική τομογραφίας.
Ένα από τα μεγαλύτερα αινίγματα που απασχολεί τους φυσικούς, είναι γιατί ο κόσμος αποτελείται βασικά πια από ύλη παρά από αντιύλη, η οποία είναι σχετικά σπάνια, παρόλο που όμοιες ποσότητες από τις δύο αυτές καταστάσεις της ύλης πιστεύεται ότι δημιουργήθηκαν κατά τη γέννηση του σύμπαντος.
Η παραγωγή αντι-σωματιδίων (π.χ. αντι-πρωτονίων) είναι συνηθισμένη στο εργαστήριο, όμως η δημιουργία ολόκληρων ατόμων από αυτά τα αντι-σωματίδια είναι πιο πολύ δύσκολο έργο, που για πρώτη φορά κατέστη εφικτό το 2002 από ερευνητές πάλι του CERN, με επικεφαλής τον καθηγητή Τζέραλντ Γκαμπιέλζε του πανεπιστημίου Χάρβαρντ.
Το νέο επίτευγμα, η δημιουργία ατόμων αντι-υδρογόνου (που αποτελούνται από ένα θετικά φορτισμένο ποζιτρόνιο και ένα αρνητικά φορτισμένο αντι-πρωτόνιο) που να διατηρηθούν έστω και λίγο χρόνο, ήταν πιο δύσκολη, επειδή έπρεπε να βρεθεί ένας τρόπος αυτά τα άτομα αντιύλης να μην έρθουν σε επαφή με άτομα κανονικής ύλης, για να μην εξαφανιστούν μέσα σε μια ενεργειακή λάμψη. Αυτή τη φορά, οι επιστήμονες κατόρθωσαν να δημιουργήσουν ένα ισχυρό «μαγνητικό μπουκάλι (πεδίο)» γύρω από το οποίο δημιουργήθηκαν και «παγιδεύτηκαν» τα άτομα αντι-υδρογόνου.
Οι ερευνητές απέδειξαν ότι, ανάμεσα σε συνολικά 10 εκατομμύρια αντι-πρωτόνια και 700 εκατομμύρια ποζιτρόνια, σχηματίστηκαν 38 σταθερά άτομα αντι-υδρογόνου, το καθένα από τα οποία «έζησε» για περίπου δύο δέκατα του δευτερολέπτου.
Το επόμενο βήμα θα είναι να παραχθούν ακόμα περισσότερα άτομα αντι-υδρογόνου και να διατηρηθούν σε ύπαρξη για ακόμα μεγαλύτερο χρονικό διάστημα, ώστε να μελετηθούν καλύτερα.
Στόχος των επιστημόνων είναι επιτέλους να μπορέσουν να συγκρίνουν με την ησυχία τους τα άτομα υδρογόνου και αντι-υδρογόνου, ώστε να καταλάβουν τις διαφορές ύλης και αντιύλης.
Οι φυσικοί έχουν ήδη συγκρίνει υπο-ατομικά σωματίδια (πρωτόνια και αντι-πρωτόνια), αλλά το επόμενο πιο ουσιαστικό βήμα θα είναι η σύγκριση ολόκληρων ατόμων από τις δύο διαφορετικές μορφές ύλης.
(Πληροφορίες από ΑΠΕ - ΜΠΕ)

Παρασκευή, 12 Νοεμβρίου 2010

Διαστημικές «φυσαλίδες» στο κέντρο του γαλαξία


Οι "φυσαλίδες" αυτές περιέχουν ασύλληπτη ενέργεια ισοδύναμη με 100.000 εκρήξεις σούπερ-νόβα.
Η ανακάλυψη έγινε αρχικά από τον Νταγκ Φινκμπάινερ του Κέντρου Αστροφυσικής Χάρβαρντ-Σμιθσόνιαν και παρουσιάζεται στο περιοδικό αστροφυσικής "The Astrophysical Journal", σύμφωνα με το Γαλλικό Πρακτορείο και τους "Τάιμς της Νέας Υόρκης".
Οι δύο "φυσαλίδες", που φαίνεται να διαθέτουν καλά προσδιορισμένα εξωτερικά περιγράμματα και καλύπτονται πίσω από μια "ομίχλη" ακτίνων γάμα, καταλαμβάνουν μια πελώρια έκταση 50.000 ετών φωτός, 25.000 έτη βόρεια του κέντρου του γαλαξία και άλλα 25.000 έτη νότια από αυτό.
Μπορεί να εκπέμφθηκαναπό μια έκρηξη σωματιδίων από την υπερμεγέθη μαύρη τρύπα που εκτιμάται ότι βρίσκεται στο κέντρο του γαλαξία μας ή να δημιουργούνται από ένα κύμα γεννήσεων και θανάτων άστρων στο γαλαξιακό κέντρο.
Το φαινόμενο είναι τόσο εκτεταμένο, που, όπως συνειδητοποίησαν οι αστρονόμοι, καλύπτει περισσότερο από το μισό ουρανό της Γης (από τον αστερισμό της Παρθένου έως αυτόν του Γερανού) και μπορεί να έχει ηλικία εκατομμυρίων ετών.
"Δεν καταλαβαίνουμε πλήρως τη φύση ή την προέλευση τους (σ.σ. των φυσαλίδων)", δήλωσε ο Φινκμπάινερ, ο οποίος έκανε την ανακάλυψη με τη βοήθεια του διαστημικού τηλεσκοπίου "Φέρμι" της NASA, που αποτελεί το πιο ευαίσθητο όργανο που έχει ποτέ εκτοξευθεί στο διάστημα για την ανίχνευση ακτινών-γ, οι οποίες αποτελούν την υψηλότερης ενέργειας μορφή ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας στο σύμπαν.
Το τηλεσκόπιο (στο οποίο έχουν συμβάλει επιστήμονες από πολλές ευρωπαϊκές χώρες) από το 2008 "χτενίζει" ολόκληρο τον ουρανό κάθε τρεις ώρες και αναμένεται να κάνει κι άλλες σημαντικές ανακαλύψεις στο μέλλον.
"Ουάου! Και νομίζαμε ότι ξέραμε πολλά για το δικό μας γαλαξία…", σχολίασε ο αστροφυσικός Ντέηβιντ Σπέργκελ του πανεπιστημίου Πρίνστον, ο οποίος επεσήμανε ότι οι "φυσαλίδες" φαίνεται να είναι μεγάλες όσο ολόκληρος ο γαλαξίας μας και, παρόλα αυτά, δεν είχαν εντοπιστεί μέχρι σήμερα.
"Είναι άλλη μια απόδειξη ότι το σύμπαν είναι γεμάτο εκπλήξεις", πρόσθεσε ο επικεφαλής αστροφυσικός της NASA Γιον Μόρσε.
Μέχρι τώρα τις μυστηριώδεις "φυσαλίδες" έκρυβε η "ομίχλη" που δημιουργείται όταν σωματίδια που κινούνται σχεδόν με την ταχύτητα του φωτός αλληλεπιδρούν με το φως και τα διαστρικά αέρια του γαλαξία μας.
Όταν ένα ηλεκτρόνιο που κινείται σχεδόν τόσο γρήγορα όσο και το φως, συγκρούεται με ένα φωτόνιο χαμηλής ενέργειας, η σύγκρουση επιβραδύνει ελαφρά το ηλεκτρόνιο και παράλληλα αυξάνει τρομερά την ενέργεια του φωτονίου στο επίπεδο μιας ακτίνας-γ.

Πέμπτη, 4 Νοεμβρίου 2010

Tα αποτελέσματα του 7ου κριτηρίου ( Κύματα 1)

Θέμα 1:  δ, γ, β, β, Λ Σ Σ Σ Λ


Θέμα 2:  β β β β


Θέμα 3    a. t=0,1s, β. y=0,05ημ(40πt -10πx) SI    γ, v=2πσυν(4πt-4π) SI , δ. α=0


Θέμα 4  α. f=2,5Hz, u=3m/s, β.   y=0,1ημ(5πt-5πx/3) γ. 2μήκη,  δ.  ε. ( χ=3λ.4)

next 5 in 5 Οι προβλέψεις της ΙΒΜ για τις τεχνολογικες εξελιξεις