Through the Wormhole

9 posts / 0 new
Last post
letso777
Offline
Joined: 25/03/2014 - 19:55
Through the Wormhole

 

 

 

 

 

Επεξεργάστηκε από letso777 24.06.2011 16:05

Subs.gr addicted

 

 

 

imdb.com




discovery.com

Δ
εν υπάρχει μεγαλύτερο μυστήριο από το ίδιο το Σύμπαν.

 

Ο Morgan Freeman προλογίζει μια σειρά αέναων αναζητήσεων της ανθρωπότητας.



Is There a Creator?

The Riddle of Black Holes

Is Time Travel Possible?

How Did We Get Here?

Are We Alone?

What Are We Really Made Of?

Beyond the Darkness



Μ' ένα μεγάλο επιτελείο επιστημόνων...


Leon Lederman = en.wikipedia.org

Peter Higgs = en.wikipedia.org

Janna Levin = en.wikipedia.org

Stephen Hawking = el.wikipedia.org

Leonard Susskind = en.wikipedia.org

...θα προσπαθήσουν να παρουσιάσουν τις απόψεις τους

και να εξηγήσουν ζητήματα μέσα από την εξέλιξη των επιστημών,

και των αόρατων δυνάμεων που διέπουν τις ζωές μας.

 

 

 Πάντα να θυμάστε:
Όταν κάτι δεν είναι ορατό δε σημαίνει ότι δεν υπάρχει...



Υπότιτλοι


letso777
Offline
Joined: 25/03/2014 - 19:55
 

 

 

 

 

 

Through the Wormhole 01x01: Is There a Creator?








the big bang = el.wikipedia.org

 

 

 

 


Goldilocks Paradigm = όλες οι δυνάμεις στην φύση πρέπει να είναι ακριβώς όπως έχουν για να υπάρχει ζωή.

 

wormholeriders.com


Higgs field = http://en.wikiped...iggs_boson

A lie group = http://en.wikiped.../Lie_group


Garrett Lisi = http://en.wikiped...rrett_Lisi

Andy Albrecht = http://physics.uc.../albrecht/

Dr. John Polkinghorne = http://en.wikiped...lkinghorne

Dr. Alan Guth = http://en.wikiped.../Alan_Guth

Dr. Lee Smolin = http://en.wikiped...Lee_Smolin

Dr. Michael Persinger.= http://en.wikiped..._Persinger

Will Wright = http://en.wikiped...esigner%29

Rich Terrile = http://www.youtub...NrsaGZNLMU

 

 

 

 

 

letso777
Offline
Joined: 25/03/2014 - 19:55
 

 

 

 

 

 

 

 

 

Through the Wormhole - 01x02 - The Riddle of Black Holes















Karl Jansky = Καρλ Τζάνσκι= http://en.wikiped...the_Jansky

Reinhard Genzel = Ράινχαρντ Γκένζελ =
http://en.wikiped...ard_Genzel

Julie Comerford = Τζούλι Κρόμεφορντ
http://astro.berk...du/~julie/

Janna Levin = Τζάνα Λέβιν =
http://en.wikiped...anna_Levin

Jeff Steinhauer = Τζεφ Σταϊνχάουερ =
http://physics.te...erid=jeffs

Christian Ott = Kρίστιαν Οτ
= http://www.tapir....edu/~cott/

Stephen Hawking = Στήβεν Χώκινγκ
= http://el.wikiped...E%B3%CE%BA

Leonard Susskind = Λέοναρντ Σάσκιν =
http://en.wikiped...d_Susskind






Ο ανιχνευτής βαρυτικών κυμάτων GEO600 θα ελέγξει την ιδέα του ολογραφικού σύμπαντος.

Μήπως ζούμε σε ένα ολογραφικό Σύμπαν; Έχει ο χώρος και ο χρόνος κοκκώδη υφή;
Υπάρχει κβαντικός θόρυβος στο χωρόχρονο; Ο αμερικανός φυσικός Craig Hogan είναι
πεπεισμένος ότι έχει βρει αποδείξεις γι αυτά στα στοιχεία που έχει συλλέξει ο γερμανοβρετανικός
ανιχνευτής βαρυτικών κυμάτων GEO600 - και ότι οι ιδέες του θα μπορούσαν να εξηγήσουν τον
μυστηριώδη θόρυβο - ή ολογραφικό θόρυβο κατά τον ίδιο - στα δεδομένα που έχει συλλέξει
ο ανιχνευτής, και ο οποίος δεν έχει εξηγηθεί μέχρι σήμερα.


Μπορεί ο ανιχνευτής GEO600 να ακούσει τον κβαντικό θόρυβο του χωροχρόνου;

Κατά τους προσεχείς μήνες θα γίνουν νέα πειράματα που θα αποφέρουν περισσότερα
στοιχεία σχετικά με τις παραδοχές του Craig Hogan, όπως:
Για τον έλεγχο της θεωρίας του ολογραφικού θορύβου, η συχνότητα της μέγιστης ευαισθησίας
του GEO600 θα μετατεθεί προς όλο και υψηλότερες συχνότητες. Η συχνότητα της μέγιστης ευαισθησίας
είναι ο τόνος που ο ανιχνευτής μπορεί να ακούσει καλύτερα. Αυτός συνήθως προσαρμόζεται για να
προσφέρει καλύτερη ακρόαση των άστρων που γίνονται σουπερνόβες ή των μαύρων οπών που συγχωνεύονται.

Ακόμη και αν αποδειχθεί ότι ο μυστηριώδης θόρυβος είναι ο ίδιος στις υψηλές συχνότητες,
όπως και στις χαμηλότερες, αυτό δεν θα αποτελεί απόδειξη για την υπόθεση Hogan.
Ωστόσο, θα έδινε ένα ισχυρό κίνητρο και για άλλη μελέτη. Η ευαισθησία του GEO600
θα βελτιωθεί σημαντικά με τη χρήση του "συμπιεσμένου κενού" και από την εγκατάσταση
ενός φίλτρου λειτουργίας σε ένα νέο θάλαμο κενού. Η τεχνολογία του «συμπιεσμένου κενού»
έχει εκλεπτυνθεί ιδιαίτερα στο Ανόβερο που βρίσκεται ο GEO600 και θα χρησιμοποιηθεί
για πρώτη φορά σε ένα ανιχνευτή βαρυτικών κυμάτων.

Οι ερευνητές στον ανιχνευτή GEO600 πιστεύουν πως την χρονιά που μας έρχεται μπορεί
να έχουν κάποια στοιχεία για τον θόρυβο του ολογράμματος, γιατί είναι ο μόνος στον κόσμο
που έχει τη δυνατότητα να ελέγξει αυτή την αμφιλεγόμενη θεωρία. Σε αντίθεση με τα άλλα
μεγάλα συμβολόμετρα με λέιζερ που εξετάζουν την υπόθεση των βαρυτικών κυμάτων,
ο GEO600 αντιδρά κυρίως με ευαισθησία στην πλευρική κίνηση του διαχωριστή των ακτίνων λέιζερ,
διότι είναι κατασκευασμένος χρησιμοποιώντας την αρχή της ανακύκλωσης του σήματος.

Κανονικά αυτό είναι ενοχλητικό, όμως πρέπει το σήμα της ανακύκλωσης να αντισταθμίσει
τα μήκη του μικρότερου βραχίονα σε σχέση με άλλους ανιχνευτές. Ο θόρυβος του ολογράμματος,
ωστόσο, παράγει ακριβώς ένα τέτοιο πλευρικό μήνυμα και έτσι το μειονέκτημα γίνεται πλεονέκτημα
σε αυτή την περίπτωση. Θα μπορούσε να πει κανείς ότι το γεγονός αυτό έχει τοποθετήσει
τον GEO600 στο επίκεντρο της βασικής έρευνας.

Ολογραφική Αρχή

Leonard SusskindΗ ολογραφική αρχή είναι μια ιδιότητα των θεωριών κβαντικής βαρύτητας,
η οποία επιλύει το πληροφοριακό παράδοξο των μαύρων τρυπών στα πλαίσια της θεωρίας των χορδών.

Η ολογραφική αρχή προτάθηκε αρχικά από τον νομπελίστα φυσικό Gerard 't Hooft αλλά
η ακριβής ερμηνεία της, στο πλαίσιο της θεωρίας των χορδών, δόθηκε από τον Leonard Susskind.
Σύμφωνα με την αρχή αυτή, το σύνολο της πληροφορίας που περιέχεται σε μια περιοχή του χώρου
μπορεί να θεωρηθεί ότι είναι κωδικοποιημένο πάνω στην επιφάνεια που αποτελεί το σύνορο της περιοχής αυτής.

Η Ολογραφική Αρχή έχει στηριχθεί σε ερευνητικές εργασίες των Jacob Bekenstein
και Stephen Hawking σχετικά με τις μαύρες τρύπες. Στα μέσα της δεκαετίας του 70,
ο Hawking απέδειξε ότι οι μαύρες τρύπες δεν είναι στην πραγματικότητα «μαύρες»
αλλά εκπέμπουν με βραδύ ρυθμό ακτινοβολία, την ακτινοβολία Hawking,
γεγονός που τελικά οδηγεί στην εξάτμιση και εξαφάνιση τους.

Αυτό αρχικά δημιούργησε έναν επιστημονικό γρίφο αφού η ακτινοβολία Hawking
δεν μεταφέρει πληροφορίες από το εσωτερικό της μαύρης τρύπας αλλά μόνο από
την εξωτερική επιφάνεια της, που ονομάζεται ορίζοντας γεγονότων. Έτσι θεωρήθηκε
ότι όταν εξατμιστεί η μαύρη τρύπα, χάνονται όλες οι πληροφορίες σχετικά με το αρχικό
άστρο που κατέρρευσε για να σχηματιστεί η μαύρη τρύπα. Αυτό έρχεται σε αντίθεση με
την ευρέως επιβεβαιωμένη αρχή ότι η πληροφορία δεν καταστρέφεται.
Ο εν λόγω γρίφος είναι γνωστός ως «το πληροφοριακό παράδοξο των μαύρων τρυπών».

Η εργασία του Bekenstein προσέφερε σημαντική βοήθεια για την επίλυση του πληροφοριακού παραδόξου.
O Bekenstein ανακάλυψε ότι η εντροπία μιας μαύρης τρύπας, η οποία εκφράζει
το πληροφοριακό της περιεχόμενο, είναι ανάλογη με το εμβαδόν της επιφάνειας του ορίζοντα γεγονότων της.

Οι επιστήμονες κάνοντας χρήση της κβαντικής θεωρίας πεδίου, έδειξαν ότι όλες οι πληροφορίες
σχετικά με τη μαύρη τρύπα «αποτυπώνονται» στον ορίζοντα γεγονότων της και συγκεκριμένα
σε μικροσκοπικές κβαντικές διακυμάνσεις που αναπτύσσονται στον ορίζοντα αυτόν.
Η ακτινοβολία που εκπέμπεται από τον ορίζοντα γεγονότων της μαύρης τρύπας, μεταφέρει
στους «εξωτερικούς» παρατηρητές όλες τις πληροφορίες σχετικά με τη μαύρη τρύπα
και το αρχικό άστρο από το οποίο αυτή προήλθε. Έτσι, δεν υπάρχει απώλεια πληροφορίας
καθώς εξατμίζεται η μαύρη τρύπα.

Διαπιστώνουμε λοιπόν ότι όλες οι πληροφορίες ενός τρισδιάστατου αντικειμένου (αρχικό άστρο)
αποτυπώνονται στη δισδιάστατη επιφάνεια (ορίζοντας γεγονότων) της μαύρης τρύπας
που σχηματίζεται από την κατάρρευση του άστρου, σε αντιστοιχία με την αποτύπωση
της τρισδιάστατης εικόνας ενός αντικειμένου σε ένα δισδιάστατο ολόγραμμα.

Οι Susskind και 't Hooft επέκτειναν τον προηγούμενο συλλογισμό εφαρμόζοντας τον
σε όλο το σύμπαν, στηριζόμενοι στο γεγονός ότι και στο σύμπαν υπάρχει ένας (κοσμικός)
ορίζοντας, το όριο πέρα από το οποίο το φως, άρα και η πληροφορία που μεταφέρεται
από αυτό, δεν έχει καταφέρει ακόμα να φτάσει στη Γη, στο διάστημα των
13,7 δισεκατομμυρίων ετών που έχουν μεσολαβήσει από τη στιγμή της Μεγάλης Έκρηξης.

Επίσης, ο θεωρητικός φυσικός Juan Maldacena έχει διαπιστώσει ότι η ιδέα των Susskind και Ί Hooft
είναι προς τη σωστή κατεύθυνση, γιατί όπως έδειξε ο Maldacena ένας υποθετικός κόσμος
πέντε διαστάσεων που διέπεται από τους νόμους της θεωρίας των χορδών,
είναι ισοδύναμος με έναν κόσμο τεσσάρων διαστάσεων που αποτελεί το σύνορο του πενταδιάστατου κόσμου.

Έτσι, σύμφωνα με την πιο γενική εκδοχή της ολογραφικής αρχής, το σύμπαν ολόκληρο μπορεί
να θεωρηθεί ως μια δισδιάστατη δομή πληροφοριών που είναι αποτυπωμένη πάνω στον
κοσμολογικό ορίζοντα (δηλαδή πάνω στην κοσμική επιφάνεια που αποτελεί το όριο παρατήρησης),
έτσι ώστε ο τρισδιάστατος χώρος που βλέπουμε να αποτελεί απλώς μια εύχρηστη περιγραφή του κόσμου μας σε χαμηλές ενέργειες.

Παρότι η κοσμολογική ολογραφία δεν έχει ακόμα θεμελιωθεί με μαθηματική ακρίβεια,
η ιδέα ότι ο κόσμος μας μπορεί να είναι ένα τεράστιο ολόγραμμα είναι ιδιαίτερα ελκυστική για πολλούς επιστήμονες.

Ο Craig Hogan αφού μελέτησε τα δεδομένα από τον ανιχνευτή βαρυτικών κυμάτων GEO600,
κατέληξε στο συμπέρασμα ότι ίσως βρισκόμαστε μπροστά σε μια από τις πιο σημαντικές ανακαλύψεις
που έχουν γίνει στη φυσική τα τελευταία πενήντα χρόνια: στη διαπίστωση ότι το σύμπαν μας ίσως είναι ένα γιγαντιαίο ολόγραμμα.

Αναζητώντας την κοκκώδη υφή του χωροχρόνου

Η μικρότερη δυνατή απόσταση ονομάζεται από τους φυσικούς "μήκος Planck", κάτι σαν το κβάντα του χώρου.
Η τιμή της είναι 1,6 x 10-35 m - και είναι αδύνατο να μετρηθεί, ενώ οι καθιερωμένες θεωρίες
της φυσικής παύουν να λειτουργούν σε αυτή την κλίμακα. Οι επιστήμονες του ανιχνευτή GEO600 θέλουν να ελέγξουν
μια θεωρία του αμερικανού φυσικού Craig Hogan, ο οποίος είναι πεπεισμένος ότι μπορεί να ακούσει
τον θόρυβο του χωρικού κβάντα στα δεδομένα που συλλέγει ο ανιχνευτής των βαρυτικών κυμάτων GEO600.

Οι επιστήμονες προσπαθούσαν για πολύ καιρό να εξηγήσουν την προέλευση του μυστηριώδους κοσμικού
θορύβου που αποτυπωνόταν στα δεδομένα του ανιχνευτή GEO600. Όμως, ο Hogan είχε εκ των
προτέρων προβλέψει την ύπαρξη αυτού του θορύβου, που ονομάστηκε ολογραφικός θόρυβος.

Σύμφωνα με τον Hogan, ο GEO600 αποτύπωσε το θεμελιώδες όριο του χωροχρόνου, το όριο δηλαδή
όπου ο χωροχρόνος από συνεχής και ομαλός γίνεται ασυνεχής και «κοκκώδης», ακριβώς όπως συμβαίνει
όταν μεγεθύνουμε συνεχώς μια φωτογραφία: από ένα σημείο και μετά, η αρχικά συνεχής εικόνα αναλύεται
σε ένα ασυνεχές πλέγμα από κουκκίδες.

Αριστερά: Craig Hogan: είναι ο διευθυντής του Κέντρου Σωματιδιακής Αστροφυσικής στον Επιταχυντή Fermi,
καθώς και καθηγητής Αστρονομίας και Αστροφυσικής στο Πανεπιστήμιο του Σικάγο. Ήταν μέλος της ομάδας
των επιστημόνων που συν-ανακάλυψε την σκοτεινή ενέργεια το 1998.

Ο Hogan υποδεικνύει ότι τα κάτοπτρα σε ένα συμβολόμετρο κινούνται το ένα σχετικά με το άλλο, με πολύ
γρήγορα βήματα αυτής της μικροσκοπικής ποσότητας Planck. Αυτή η μικροσκοπική κίνηση όμως των
κατόπτρων συσσωρεύεται με την πάροδο του χρόνου της μέτρησης, σε μια μεγάλη κίνηση που μοιάζε
ι με αυτό που παράγει ένα βαρυτικό κύμα.

Ο Hogan και οι επιστήμονες του GEO600 εν συνεχεία προσπάθησαν να καταλάβουν το αντίστροφο,
αν δηλαδή μέσα σε ένα συγκεκριμένο 'σήμα θορύβου' στα στοιχεία που καταγράφηκαν από τον
ανιχνευτή, μπορούν να εντοπίσουν την κοκκώδη υφή του χώρου και του χρόνου.

Αν η θεωρία του αποδειχθεί σωστή αφενός θα έχουμε προσδιορίσει ότι η υφή του χωροχρόνου
δεν είναι συνεχής αλλά είναι κβαντισμένη, και αφετέρου θα βοηθήσει τους θεωρητικούς να ενοποιήσουν
την κβαντική μηχανική με τη Γενική Θεωρία της Σχετικότητας και να καταλήξουν σε μια συνεπή ενοποιημένη θεωρία.

Ο Hogan υποστηρίζει πως το σύμπαν στο οποίο ζούμε δεν είναι τίποτε άλλο παρά ένα τεράστιο κοσμικό ολόγραμμα.
Μπορεί να φαίνεται παράλογη η ιδέα ότι ζούμε σε ένα ολόγραμμα, αλλά μπορεί δικαιολογηθεί με βάση αυτά που
ξέρουμε για τις μαύρες τρύπες, ενώ ταυτόχρονα μάλλον συμφωνεί και με γενικότερες θεωρητικές προβλέψεις.

Ο Hogan πιστεύει ότι αν ο χωροχρόνος είναι ένα κοκκώδες ολόγραμμα, τότε μπορούμε να φανταστούμε
το σύμπαν σαν μια σφαίρα, η εξωτερική επιφάνεια της οποίας αποτελείται από μικροσκοπικά τετράγωνα
με μήκος πλευράς ίσο με το μήκος του Planck και όπου το κάθε μικροσκοπικό τετράγωνο περιέχει μια μονάδα (ένα μπιτ) πληροφορίας.

Η ολογραφική αρχή υποστηρίζει ότι η ποσότητα της πληροφορίας που είναι αποτυπωμένη στην επιφάνεια της σφαίρας,
πρέπει να αντιστοιχεί στον αριθμό των μπιτ πληροφορίας που περιέχονται στο εσωτερικό της σφαίρας.
Πώς όμως μπορεί να συμβαίνει αυτό όταν ο όγκος του σφαιρικού σύμπαντος είναι πολύ μεγαλύτερος από την εξωτερική του επιφάνεια;

Ο Hogan συνειδητοποίησε ότι για να υπάρχει ο ίδιος αριθμός μπιτ στο εσωτερικό και στην επιφάνεια της
σφαίρας του σύμπαντος, οι χωροχρονικοι κόκκοι στο εσωτερικό της σφαίρας θα πρέπει να είναι μεγαλύτεροι
από τους αντίστοιχους κόκκους της επιφάνειας. Και ονόμασε το φαινόμενο αυτό «ολογραφική ομίχλη» (holographic blurring).

Κατά συνέπεια, η μικροσκοπική κοκκώδης υφή του χωροχρόνου στο εσωτερικό της σφαίρας του σύμπαντος
γίνεται, θεωρητικά τουλάχιστον, διακρίσιμη από τα όργανα παρατήρησης που διαθέτουμε.
Έτσι, ενώ το μήκος του Planck είναι υπερβολικά μικρό για να μετρηθεί πειραματικά,
η ολογραφική «προβολή» της κοκκώδους υφής του χωροχρόνου μπορεί να είναι πολύ μεγαλύτερη, περίπου 10-16 m.

Όταν μάλιστα ο Hogan κατέληξε στο συμπέρασμα αυτό, αναρωτήθηκε πώς θα μπορούσε η ολογραφική αυτή
ομίχλη να αποτυπωθεί σε κάποιο πείραμα. Όπως αναφέρει το κρίσιμο σημείο πειραμάτων όπως αυτό του
GEO600 είναι η ευαισθησία σε μεταβολές του μήκους που είναι πολύ μικρότερες από τη διάμετρο του πρωτονίου.
Έτσι, το ερώτημα που τίθεται είναι αν τέτοια πειράματα θα μπορούσαν να αποτυπώσουν τους χωροχρονικούς κόκκους.
Από τους πέντε ανιχνευτές βαρυτικών κυμάτων που υπάρχουν σε όλη τη Γη, ο Hogan αντιλήφθηκε ότι ο GEO600
πρέπει να είναι ο πλέον ευαίσθητος όσον αφορά την ανίχνευση της κοκκώδους υφής του χωροχρόνου. Προέβλεψε
λοιπόν ότι αν ο διαχωριστής δέσμης του GEO600 μπορούσε να διακρίνει την ασυνεχή δομή του χωροχρόνου, αυτό
θα φαινόταν στις μετρήσεις με τη μορφή ενός περίεργου «θορύβου» που θα εμφανιζόταν στο σήμα φωτός του λέιζερ.

Από την άλλη μεριά, η ομάδα του GEO600 προβληματιζόταν από την παρουσία του άγνωστου θορύβου
στις συχνότητες από 300 έως 1500 Hz. Όταν όμως διάβασαν τις προβλέψεις του Hogan του έστειλαν ένα
διάγραμμα του θορύβου που κατέγραψε ο ανιχνευτής και ο Hogan διαπίστωσε ότι η μορφή και τα
χαρακτηριστικά του ήταν ακριβώς αυτά που είχε προβλέψει.

Ωστόσο, οι επιστήμονες είναι αρκετά επιφυλακτικοί και δεν ισχυρίζονται ότι υπάρχουν αποδείξεις
ότι ζούμε σε ένα ολογραφικό σύμπαν.

Ο ίδιος ο Hogan λέει μάλιστα πως είναι πολύ νωρίς για να ισχυριστούμε κάτι τέτοιο αφού, θεωρητικά,
ο συγκεκριμένος θόρυβος θα μπορούσε να αποδοθεί σε μια πιο «εγκόσμια» πηγή. Γιατί οι ανιχνευτές
των βαρυτικών κυμάτων είναι εξαιρετικά ευαίσθητα όργανα και έτσι, για να αποκλειστούν οι διάφορες
πηγές συνηθισμένου θορύβου, οι επιστήμονες πρέπει να είναι πολύ περισσότερο προσεκτικοί και
σχολαστικοί απ' ό,τι συνήθως. Πρέπει να λάβουν υπόψη τον θόρυβο που οφείλεται στα διερχόμενα σύννεφα,
σε ανεπαίσθητες σεισμικές δονήσεις καθώς και σε πολλές άλλες πηγές που παράγουν θόρυβο και καλύπτουν το πραγματικό σήμα.

Μέχρι τώρα δεν έχει βρεθεί κάποια συνηθισμένη πηγή στην οποία θα μπορούσε με αξιοπιστία
να αποδοθεί ο μυστηριώδης θόρυβος που καταγράφει ο ανιχνευτής GEO600. Υπήρξε η σκέψη,
ο θόρυβος που ο Hogan αποδίδει στην κοκκώδη υφή του χωροχρόνου, να οφείλεται σε διακυμάνσεις
της θερμοκρασίας του διαχωριστή δέσμης. Ωστόσο, υπολογίστηκε ότι οι διακυμάνσεις αυτές θα μπορούσαν
να δικαιολογήσουν μόνο ένα μέρος, και συγκεκριμένα έως το 1/3 του θορύβου που καταγράφει ο ανιχνευτής.

Ο ανιχνευτής των βαρυτικών κυμάτων GEO600

Λόγω μιας καινοτόμου και αξιόπιστης τεχνολογίας, ο GEO 600 έχει αποκτήσει μια εξαιρετική παγκόσμια φήμη
και θεωρείται ένα εργαστήριο ιδεών για την παρατήρηση βαρυτικών κυμάτων διεθνώς. Είναι το πιο σύγχρονο
λέιζερ στον κόσμο από αυτά που χρησιμοποιούνται σε όλα τα παρατηρητήρια των βαρυτικών κυμάτων σήμερα.

Ένα σημαντικό τεχνολογικό καινούργιο επίτευγμα των ερευνητών είναι το «συμπιεσμένο κενό».
Η τεχνολογία αυτή προορίζεται για χρήση στην τρίτη γενιά ανιχνευτών βαρυτικών κυμάτων
και πρόκειται ίσως να φέρει επανάσταση στην ανίχνευση του Ολογραφικού Σύμπαντος.

Αν ένα βαρυτικό κύμα περάσει μέσα από τον ανιχνευτή GEO600, αυτό που θα κάνει είναι να
«τεντώσει» ελάχιστα τον χώρο προς μία κατεύθυνση και να τον «συμπιέσει» επίσης ελάχιστα,
προς μία άλλη κατεύθυνση. Με άλλα λόγια, θα παρατηρηθεί μια πολύ μικρή διαστολή μήκους
προς μία κατεύθυνση και μια πολύ μικρή συστολή μήκους προς μία άλλη κατεύθυνση.
Για να μετρηθεί αυτό, η ομάδα του GEO600 εκπέμπει μία δέσμη λέηζερ μέσα από ένα ημιεπαργυρωμένο
κάτοπτρο που ονομάζεται διαχωριστής δέσμης. Ο διαχωριστής διαχωρίζει τη δέσμη σε δύο δέσμες
οι οποίες διατρέχουν τους κάθετους μεταξύ τους, μήκους 600 μέτρων, βραχίονες του ανιχνευτή και
επιστρέφουν. Όταν οι δέσμες που επιστρέφουν φτάσουν στον διαχωριστή, συμβάλλουν και
δημιουργούν μια εικόνα συμβολής, δηλαδή μια εικόνα από φωτεινές και σκοτεινές περιοχές
όπου τα φωτεινά κύματα σε άλλες περιοχές αλληλο-εξουδετερώνονται και σε άλλες περιοχές
ενισχύονται. Από την εικόνα συμβολής, μπορεί να υπολογιστεί αν και κατά πόσο έχει αλλάξει το μήκος των βραχιόνων.

Ο ανιχνευτής GEO600 είναι ένα κοινό πρότζεκτ των επιστημόνων του Ινστιτούτου Max Planck
για την βαρυτική φυσική, των Πανεπιστημίων του Αννόβερου, του Κάρντιφ, της Γλασκώβης και του Birmingham.

 

 

Ο κύκλος της ζωής ενός άστρου:

Στους Γαλαξίες υπάρχουν μεγάλα σύννεφα μεσοαστρικής ύλης, με μάζες που
κυμαίνονται από 100 έως 1000 ηλιακές μάζες. Η μεσοαστρική ύλη είναι συγκεντρωμένη
κυρίως στο γαλαξιακό επίπεδο και στις σπείρες των σπειρωτών γαλαξιών και
έχει πολύ μικρή πυκνότητα, περίπου ένα πρωτόνιο ανά κυβικό εκατοστό.

Οι αστέρες αρχίζουν να σχηματίζονται όταν στην μεσοαστρική ύλη δημιουργηθούν συμπυκνώσεις
ύλης που, επειδή πλέον διαθέτουν βαρυτικό πεδίο ισχυρότερο από τη γύρω τους περιοχή,
αρχίζουν να μεγαλώνουν, έλκοντας και άλλες ποσότητες ύλης.

'Ετσι, πολύ σύντομα, μία ποσότητα μάζας ξεχωρίζει από την υπόλοιπη μεσοαστρική ύλη.

Η κβαντική μηχανική και η απαγορευτική αρχή του Pauli, στην δομή των ατόμων των στοιχείων
της ύλης (δύο ηλεκτρόνια με διαφορετικούς κβαντικούς αριθμούς δεν μπορούν να κατέχουν τον ίδιο χώρο),
δίνουν το κλειδί για την κατανόηση της ποικιλίας και της εξέλιξης των άστρων.

Θα ξεκινήσουμε από τον Δία, τον μεγαλύτερο πλανήτη του ηλιακού μας συστήματος,
ο οποίος κατά την επιστήμη δεν κατάφερε τελικά να γίνει άστρο! Ο Δίας έχει δύο κοινά χαρακτηριστικά
με τον 'Ηλιο. Αποτελούνται και οι δύο κυρίως από υδρογόνο και έχουν μέση πυκνότητα λίγο μεγαλύτερη
από την πυκνότητα του νερού (ένα γραμμάριο ανά κυβικό εκατοστό). Αφού, λοιπόν, αποτελούνται
λίγο-πολύ από τα ίδια συστατικά, γιατί ο Δίας δεν είναι κι αυτός μια διάπυρη σφαίρα αερίων όπως ο 'Ηλιος;

Φανταζόμαστε ότι κατερχόμαστε ανάμεσα από τα σύννεφα του Δία προς το κέντρο του.
Η πίεση συνεχώς αυξάνεται εφ' όσον μεγαλώνει το βάρος των υπερκείμενων στρωμάτων
ατμοσφαιρικών αερίων. Σύντομα η πίεση μεγαλώνει τόσο ώστε το αέριο μοριακό υδρογόνο
μετατρέπεται σε υγρό μοριακό υδρογόνο. Συνεχίζουμε την κάθοδό μας, οπότε κάποια στιγμή η πίεση
αυξάνεται τόσο πολύ ώστε οι μοριακοί δεσμοί υδρογόνου διασπώνται και παραμένει πλέον ατομικό υδρογόνο.
Τώρα, το υδρογόνο, με το ένα του ηλεκτρόνιο στο άτομό του, συμπεριφέρεται σαν υγρό μέταλλο.
Μπορούν, πλέον, να αναπτυχθούν ισχυρά ηλεκτρικά ρεύματα, στα οποία πιστεύουν
οι επιστήμονες ότι οφείλεται το ισχυρό μαγνητικό πεδίο του Δία.

'Οσο προχωρούμε προς το κέντρο του, η πίεση συνεχώς αυξάνεται, αλλά η ελκτική ηλεκτρική δύναμη
μεταξύ του ηλεκτρονίου και του πρωτονίου του ατόμου του καταφέρνει να αντιστέκεται στην
τεράστια βαρυτική δύναμη. 'Ετσι, ο Δίας έγινε πλανήτης και όχι άστρο!

Η μάζα όμως του 'Ηλιου είναι χίλιες φορές μεγαλύτερη από την μάζα του Δία, οπότε η βαρυτική δύναμη
από ένα σημείο και ύστερα, διασπά τα άτομα του υδρογόνου και δημιουργείται μια "σούπα" ηλεκτρονίων
και πρωτονίων, την οποία αποκαλούμε πλάσμα. Τα ηλεκτρόνια και τα πρωτόνια κινούνται όλο και ταχύτερα
με αποτέλεσμα να αναπτύσσεται πίεση, η οποία εξισορροπεί την βαρυτική δύναμη και το άστρο δεν καταρρέει.
Επειδή, όμως, το άστρο εκπέμπει παράλληλα φωτεινή ενέργεια ψύχεται και πρέπει
με κάποιο τρόπο να εμποδίσει την βαρυτική του κατάρρευση.

Με την υπερβολική πίεση της βαρύτητας, βέβαια, αυξάνεται πολύ η πυκνότητα
και η θερμοκρασία του πλάσματος, οπότε αρχίζουν οι πυρηνικές αντιδράσεις.
Προκαλείται η σύντηξη του υδρογόνου και παράγονται άτομα ηλίου και
βαρύτεροι πυρήνες μέχρι τον σχηματισμό σιδήρου. Ο 'Ηλιος, βέβαια, δεν
εκρήγνυται σαν βόμβα υδρογόνου, γιατί ο ρυθμός παραγωγής ενέργειας
στον 'Ηλιο είναι τόσο μικρός, ώστε μια περιοχή του Ήλιου με μέγεθος ανθρώπου
καίει τα πυρηνικά της καύσιμα με πολύ πιο αργό ρυθμό απ' ό,τι ο άνθρωπος μετατρέπει την τροφή του σε ενέργεια!

Κάποτε, όμως, τελειώνουν τα καύσιμα υδρογόνου του Ήλιου!

Μπορεί ο χρόνος που κλείνει αυτός ο κύκλος της δραστηριότητας του άστρου να είναι
αρκετά δισεκατομμύρια χρόνια. Δεν παύει όμως να είναι ένα τέλος αυτής της πορείας του.

Μετά, αρχίζει η καύση του στοιχείου ηλίου, που έχει παραχθεί από την σύντηξη του υδρογόνου,
σε βηρύλλιο και στη συνέχεια σε άνθρακα (μετατροπή του άστρου σε ερυθρό γίγαντα),
ενώ τα εξωτερικά στρώματα του άστρου θα εκτιναχθούν στο Διάστημα. Αποτέλεσμα
θα είναι ο σχηματισμός ενός πλανητικού νεφελώματος, ενός διαστελλόμενου κελύφους
που αποτελείται από τα αέρια του άστρου.

Το κατάλοιπο της κεντρικής περιοχής του άστρου ψύχεται και μετατρέπεται σε έναν λευκό νάνο.
Αυτό το αντικείμενο εμποδίζεται να καταρρεύσει από την πίεση εκφυλισμού των ηλεκτρονίων
λόγω της απαγορευτικής αρχής του Pauli.

'Ενας τυπικός λευκός νάνος έχει το μέγεθος της Γής, αλλά η μάζα του είναι περίπου όση η μάζα του 'Ηλιου.
Είναι ακόμη λευκός γιατί μπορεί και εκπέμπει φως. Επειδή όμως δεν είναι δυνατόν πλέον να συντελεστούν
άλλες πυρηνικές αντιδράσεις, θα ψύχεται βαθμιαία και θα σκοτεινιάζει, μέχρις ότου εισέλθει στο τελικό
στάδιο της εξέλιξής του και μετατραπεί σε μαύρο νάνο. Αυτή η διαδικασία ψύξης αναμένεται ότι διαρκεί
ένα τρισεκατομμύριο χρόνια και γι' αυτό δεν έχουν παρατηρηθεί μαύροι νάνοι μέχρι σήμερα.

Πρέπει εδώ να αναφέρουμε και τους καφέ νάνους. Οι καφέ νάνοι είναι αντικείμενα μεταξύ των πλανητών τύπου
Δία και των άστρων. Το εσωτερικό τέτοιων συστημάτων καταρρέει βαρυτικά, αλλά το πλάσμα
δεν θερμαίνεται τόσο ώστε να λάβει χώρα η κύρια πυρηνική αντίδραση καύσης του υδρογόνου.

Στο στάδιο των ερυθρών γιγάντων (τέτοια γνωστά αστέρια σήμερα είναι ο Antares στον αστερισμό
του Σκορπιού και ο Betelgeuse στον αστερισμό του Ωρίωνα) τα αστέρια καίνε τα καύσιμά τους με ξέφρενο ρυθμό.
Αρχίζοντας από το υδρογόνο, συνεχίζουν τις θερμοπυρηνικές καύσεις μετατρέποντας διαδοχικά το υδρογόνο σε ήλιο,
σε βηρύλλιο, σε άνθρακα, ακολούθως σχηματίζεται οξυγόνο, νέον, μαγνήσιο, πυρίτιο, θείο, ασβέστιο και τελικά
καταλήγουν στον σίδηρο. Τα αστέρια λοιπόν για να υπερνικήσουν την βαρύτητα καίνε συνεχώς την στάχτη τους.

Το μέχρι πού θα φτάσουν οι πυρηνικές αντιδράσεις εξαρτάται από την μάζα του άστρου. Στα άστρα με πολύ μεγάλη μάζα,
μετά την παραγωγή του σιδήρου, αρχίζει η βαρυτική κατάρρευση και το άστρο μπορεί να καταλήξει σε αστέρα νετρονίων
ή μαύρη τρύπα. 'Ετσι, σε γενικές γραμμές, εξελίσσεται η ζωή των άστρων.

Αυτό που έχει ιδιαίτερο ενδιαφέρον να παρατηρήσουμε στον κύκλο της ζωής των άστρων, από την γέννησή
τους μέχρι τον φυσικό τους θάνατο, είναι ο αγώνας τους για να μην καταρρεύσουν βαρυτικά, δηλαδή
να μην πεθάνουν λόγω της πίεσης που υφίστανται από την ύλη, προς την συρρίκνωσή τους.

Πώς αντιμετωπίζουν αυτό τον κίνδυνο;

Με την παραγωγή ενέργειας μέσα τους και την εκπομπή της έξω από τον εαυτό τους, προς το περιβάλλον τους,
δίνοντας ζωή στα ουράνια σώματα των συστημάτων τους, καθώς έτσι εξισορροπούν την πίεση της βαρύτητας

 

 

 

letso777
Offline
Joined: 25/03/2014 - 19:55
 

 

 

 

 

 

Through the Wormhole 1x03: Is Time Travel Possible?

 

 

Χωρόχρονος

Το χωροχρονικό συνεχές περιλαμβάνει τέσσερις διαστάσεις: τρεις διαστάσεις για το χώρο και μια για το χρόνο.
Ένα σημείο στον χωρόχρονο ονομάζεται γεγονός. Το κάθε γεγονός καθορίζεται από τέσσερις συντεταγμένες,
(ct, x, y, z), η φυσική σημασία των οποίων εξαρτάται από το ποιο σύστημα συντεταγμένων χρησιμοποιούμε
για να περιγράψουμε τον χωρόχρονο. Παραδείγματα τέτοιων γεγονότων είναι η έκρηξη ενός αστέρα ή το χτύπημα ενός τύμπανου.

Τόσο στην Ειδική Θεωρία Σχετικότητας όσο και στην Γενική Θεωρία Σχετικότητας, ο χρόνος και ο τρισδιάστατος
χώρος θεωρούνται ως μία τετραδιάστατη πολλαπλότητα (manifold), που λέγεται χωρόχρονος. Η έννοια του
χωροχρόνου πρωτοεμφανίστηκε το 1908 σε μια μαθηματική πραγματεία του Μινκόφσκι για τη γεωμετρία
του χώρου και του χρόνου όπως αυτή είχε οριστεί στην ειδική θεωρία της σχετικότητας του Άλμπερτ Αϊνστάιν.
Ο Αϊνστάιν είχε δημοσιεύσει το 1905 ένα άρθρο που σχετιζόταν με τους θεμελιώδεις νόμους του ηλεκτρομαγνητισμού
και ονομαζόταν Περί της ηλεκτροδυναμικής των εν κινήσει σωμάτων.
Αυτή η θεωρία προκάλεσε στις αρχές του 20ού αιώνα μια από τις μεγαλύτερες ανατροπές δεδομένων στον κόσμο της φυσικής.

Ιδιότητες του χωροχρόνου

Ο χωρόχρονος είναι ανεξάρτητος του παρατηρητή. Παρ’ όλα αυτά, για την περιγραφή των φυσικών
φαινομένων ο κάθε παρατηρητής επιλέγει ένα κατάλληλο σύστημα συντεταγμένων.
Τα γεγονότα καθορίζονται από τέσσερις πραγματικούς αριθμούς σε κάθε σύστημα συντεταγμένων.

Είναι πολύ δύσκολο να φανταστεί κανείς ότι ο χρόνος δεν είναι ο ίδιος ανάλογα με το σύστημα
αναφοράς στο οποίο γίνεται η μέτρηση του. Αυτό ωστόσο έχει σε μεγάλο βαθμό αποδειχθεί πειραματικά,
ειδικότερα στους επιταχυντές σωματιδίων του CERN.

Ο χρόνος εξαρτάται από το σύστημα αναφοράς στο οποίο γίνεται η μέτρηση του κι επομένως δεν είναι απόλυτος.
Το ίδιο ισχύει για τον χώρο. Το μήκος ενός αντικειμένου μπορεί να είναι διαφορετικό ανάλογα με το σύστημα αναφοράς της μέτρησης.

Μόνο ο χωροχρόνος ως ενοποιημένη έννοια, που είναι μαθηματικά χώρος του Μινκόφσκι,
είναι απόλυτος, ενώ οι συνιστώσες του, ο χώρος και ο χρόνος, αποτελούν πλευρές του που
εξαρτώνται από τον παρατηρητή (το σύστημα αναφοράς).

Η σχέση μεταξύ της μέτρησης χώρου και χρόνου που δίνεται από την παγκόσμια σταθερά c
(την ταχύτητα του φωτός στο κενό), επιτρέπει την περιγραφή μιας απόστασης d με μέτρο
το χρόνο: d = ct, t όντας ο χρόνος που χρειάζεται το φως για να διασχίσει την απόσταση d.
Ο Ήλιος απέχει 150 εκατομμύρια χιλιόμετρα, δηλαδή 8 λεπτά φωτός από τη Γη.
Με τον όρο λεπτά φωτός, γίνεται λόγος για μια μέτρηση του χρόνου που πολλαπλασιάζεται με το c,
κι έτσι εξάγεται μια μέτρηση απόστασης, στην περίπτωση αυτή, σε χιλιόμετρα. Μ' άλλα λόγια, χάρη
στο c μονάδες χρόνου μετατρέπονται σε μονάδες απόστασης. Χιλιόμετρα και λεπτά φωτός
είναι επομένως δυο μονάδες μέτρησης της απόστασης.

Αυτό που ενοποιεί χώρο και χρόνο στην ίδια εξίσωση είναι ότι η μέτρηση του χρόνου
μπορεί να μετασχηματιστεί σε μέτρηση απόστασης (πολλαπλασιάζοντας το t, που εκφράζεται
σε μονάδες χρόνου, με το c), και το t μπορεί έτσι να ταυτιστεί με τις τρεις άλλες συντεταγμένες
απόστασης σε μια εξίσωση όπου όλες οι μετρήσεις γίνονται με μονάδες απόστασης.
Από αυτήν την άποψη θα μπορούσε κανείς να πει ότι ο χρόνος είναι χώρος!

 

Καμπύλωση του χωροχρόνου:

Σύμφωνα με τη γενική θεωρία της σχετικότητας η βαρύτητα (που προκαλείται από τη βαρυτική μάζα)
ισοδυναμεί με επιτάχυσνη. Με άλλα λόγια το σώμα που σύμφωνα με την κλασσική μηχανική δέχεται
βαρυτική δύναμη από ένα άλλο σώμα σύμφωνα με τη θεωρία της σχετικότητας δε δέχεται καμία δύναμη,
αλλά επιταχύνεται ως προς το άλλο σώμα. Αυτο το φαινόμενο προκειμένουν να εξηγηθεί χρειάζεται
να δεχθούμε την καμπύλωση του χωροχρόνου, δηλαδή το σύμπαν κοντά σε σώματα, που σύμφωνα
με την κλασσική μηχανική δημιουργούν βαρυτικό πεδίο, δεν ισχύει η ευκλείδια γεωμετρία,
αλλά μη ευκλείδιες γεωμετρίες. Αυτό σημαίνει ότι η βαρύτητα μπορεί να επηρεάσει το φως.



Συμβολόμετρο =

Είναι ευαίσθητο όργανο με πολύ μεγάλη ακρίβεια που μπορεί να συγκριθεί μόνο με την διακριτική ικανότητα των ηλεκτρονικών μικροσκοπίων. Σε αυτό το όργανο, μιά αρχική δέσμη φωτός με τη βοήθεια ημιδιαφανούς κατόπτρου χωρίζεται στα δύο, που μετά την ανάκλαση τους σε δύο κάτοπτρα επιστρέφουν πάλι στο διαχωριστή δέσμης, που τώρα έχει το ρόλο του συνθέτη, όπου οι δύο δέσμες συμβάλλουν και ανάλογα δίνουν κροσσούς συμβολής ομόκεντρους κύκλους ή ελαφρά καμπύλες γραμμές κλπ.


retro-causation, backward causation = αναδρομική αιτιότητα.
Η πειραματική ή φιλοσοφική επιστήμη που ασχολείται με γεγονότα που συμβαίνουν
πριν από το αίτιο τους.

loop in time = http://en.wikiped.../Time_loop
όταν παρακάμπτεται η φυσιολογική ροή του χρόνου.Το μπρος - πίσω στον χρόνο. "Lost"
παράκαμψη στον χρόνο



Steve Jefferts = Στηβ Τζέφερτς
http://en.wikiped...ki/NIST-F1

Sergei Krikalev = Σέργεϊ Κρίκαλεβ
http://en.wikiped..._Krikalyov

Steve Nahn = Στηβ Ναν
http://web.mit.ed...teven.html


Sean Carroll = Σον Κάρολ
http://en.wikiped...M._Carroll


Άλμπερτ Αϊνστάιν = http://el.wikiped...E%B9%CE%BD

Kurt Godel =
http://en.wikiped...G%C3%B6del

Frank Tipler = Φρανκ Τίπλερ
http://en.wikiped..._J._Tipler

Kip Thorne = Κιπ Θορν
http://en.wikiped...Kip_Thorne

Richard Gott =
Ρίτσαρντ Γκοτ http://en.wikiped...chard_Gott

Nicolas Gisin =
Nίκολας Τζισάν
http://www.gap-op...Resume.htm

John Cramer=
Τζον Κρέιμερ
http://faculty.wa...u/jcramer/



M.I.T = http://el.wikiped...E%B7%CF%82

CERN = «Ευρωπαϊκός Οργανισμός Πυρηνικών Ερευνών»

http://el.wikiped.../wiki/CERN






NIST-F1 Σίζιαμ ατομικό ρολόι.

http://en.wikiped...ki/NIST-F1



"Εδω, στον LHC (Μεγλάλος Επιταχυντής Ανδρονίων) http://el.wikiped...F%89%CE%BD
στον μεγαλύτερο και σπουδαιότερο επιταχυντή σωματιδίων

μετατρέπουν τμήματα ατόμων σε χρονοταξιδευτές.
Παίρνουν πρωτόνια και τα επιταχύνουν σχεδόν στην ταχύτητα του φωτός,
έπειτα τα βάζουν να συγκρουστούν μεταξύ τους.
Τα υποατομικά σωματίδια που είναι το αποτέλεσμα αυτών των συγκρούσεων
ζουν μόνο για ένα δισεκατομμυριοστό του δευτερολέπτου.
Αυτά αποτελούν την απόδειξη ότι το ταξίδι στον χρόνο είναι εφικτό."

 

 

 

 

 

letso777
Offline
Joined: 25/03/2014 - 19:55
 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Τhrough.the.wormhole 01x04: What happened before the beginning.





WMAP = Έλεγχος ανισοτροπίας μικροκυμάτων Wilkinson
(WMAP; επίσης γνωστός ως Μικρόκυμα Ανισοτροπία Έλεγχος ή ΧΑΡΤΗΣ και Εξερευνητής 80)


http://en.wikipedia.org/wiki/Wilkinson_Microwave_Anisotropy_Probe

Wilkinson
Microwave Anisotropy Probe =
http://translate....illa:en-US

Η επιστήμη που ασχολείται με την κοσμογονία είναι η Κοσμολογία.
http://el.wikiped...E%AF%CE%B1



Time-lapse photography = is a cinematography technique whereby each film frame is captured at a rate much slower than
it will be played back. When replayed at normal speed, time appears to be moving faster and thus lapsing.

a singularity = "Μοναδικότητα" ή "παραδοξότητα" ανάλογα στο τι αναφέρονται.
# Astrophysics. A point in space-time at which gravitational forces cause matter to have infinite density and infinitesimal
volume, and space and time to become infinitely distorted.

Το άπειρο σημείο, γνωστό ως μια παραδοξότητα, είναι ένα μεγάλο πρόβλημα για τους φυσικούς.
Η παραδοξότητα μας λέει ότι η περιγραφή μας για το σύμπαν -η θεωρία της βαρύτητας του Αϊνστάιν
ή της γενικής σχετικότητας- δεν ισχύει για τις πρώτες στιγμές του σύμπαντος.
Και αυτό γιατί υπάρχει ένα σημείο, γνωστό ως ο χρόνος Πλανκ -1043 δευτερόλεπτα μετά το Big Bang-
που η βαρύτητα είναι συγκρίσιμη σε δύναμη με τις υπόλοιπες δυνάμεις της φύσης.




Θεωρία - Μ

http://www.livepe...%B1_%CE%9C






Edwin Hubble = Έντγουιν Χαμπλ
http://el.wikiped...F%80%CE%BB

Dr. David Spergel =
Ντέιβιντ Σπέργκελ
http://www.astro.....edu/~dns/


Arno Penzias Robert Wilson
Άρνο Πένζιας Ρόμπερτ Γουίλσον
http://en.wikiped...an_Penzias


Alan Guth = Άλαν Γκούθ =
http://en.wikiped.../Alan_Guth

Μάρτιν Μπόγιογουολντ
= Martin Bojowald
http://en.wikiped...n_Bojowald


Neil Turok = Νιλ Τούροκ
http://en.wikiped...Neil_Turok


Paul Steinhardt =Πολ Στάινχαρτ
http://en.wikiped...Steinhardt

Burt Ovrut = Μπέρτ Όβρατ
http://en.wikiped...Burt_Ovrut






Χρονολογικός πίνακας της θεωρίας χορδών



1968

Ο Gabriele Veneziano ανακαλύπτει πως η "βήτα συνάρτηση" του Euler (που μετρούσε ήδη 200 χρόνια ζωής)
ήταν ικανή να εξηγήσει πολλά δεδομένα της ισχυρής δύναμης, που είχαν συγκεντρωθεί σε πολλά πειράματα
μέτρησης των πλατών σκέδασης διαφόρων αδρονίων.
1970


Οι Leonard Susskind, Yoichiro Nambu και Holger Neilsen ανεξάρτητα ο ένας
από τον άλλο ταυτοποιούν τα πλάτη του Veneziano
σε λύσεις μιας κβαντομηχανικής θεωρίας μποζονικών χορδών της μιας διάστασης.


1971


Ο Claud Lovelace αναγνωρίζει ότι η θεωρία χορδών απαιτεί την ύπαρξη 26 διαστάσεων;
οι Yuri Gol'fand και Eugeny Likhtman ανακαλύπτουν
υπερσυμμετρία σε 4 διαστάσεις; οι John Schwarz, Andr Neveu και Pierre Ramond
αναγνωρίζουν πως η θεωρία χορδών απαιτεί υπερσυμμετρία για
να προσαρμόσει τα φερμιόνια καθώς επίσης και τα μποζόνια Ο Gerard 't Hooft δείχνει
ότι η ηλεκτρασθενής ενοποίηση που προτάθηκε από τον
Steven Weinberg το 1967 είναι "επανακανονικοποίησιμη",
καθιστώντας κατά συνέπεια τις θεωρίες βαθμίδας φυσικά βιώσιμες.

1973


Οι Julius Wess και Bruno Zumino αναπτύσσουν θεωρίες υπερσυμμετρικές κβαντικές
θεωρίες πεδίου. Οι David Gross, Frank Wilczek και
David Politzer ανακαλύπτουν ασυμπτωτική ελευθερία κι έτσι ιδρύουν την κβαντική χρωμοδυναμική
QCD, που μαζί με την ηλεκτρασθενή θεωρία φτιάχνουν το Στάνταρτ Μοντέλο.

1974


Οι Schwarz και Joel Scherk (και, ανεξάρτητα, ο Tamiaki Yoneya) αναγνωρίζουν
ότι η θεωρία χορδών περιέχει βαρυτόνια,
και προτείνουν ένα ενοποιημένο πλαίσιο της κβαντομηχανικής και της γενικής σχετικότητας.
Οι Sheldon Glashow και Howard Georgi
προτείνουν τη Μεγάλη Ενοποίηση του Στάνταρτ Μοντέλου των δυνάμεων μέσω της ομάδας συμμετρίας SU (5).


1976


Ο Stephen Hawking ισχυρίζεται πως η κβαντική μηχανική παραβιάζεται κατά
την διάρκεια του σχηματισμού και της αποσύνθεσης
της μαύρης τρύπας. Οι μαθηματικοί αποκαλύπτουν τις πολλαπλότητες (διαστήματα) CalabiYau.
1978


Οι Eugne Cremmer, Bernard Julia και Scherk κατασκευάζουν υπερβαρύτητα
11D που ενσωματώνει υπερσυμμετρία στην Γενική Σχετικότητα
1981


Οι Schwarz και Michael Green διτυπώνουν την θεωρία υπερχορδών Τύπου I;
οι Georgi και Σάββας Δημόπουλος προτείνουν
τις υπερσυμμετρικές επεκτάσεις του Στάνταρτ Μοντέλου.


1982


Οι Green και Schwarz αναπτύσσουν την θεωρία υπερχορδών Τύπου II;
ενώ ο Andrei Linde και άλλοι εφευρίσκουν
τη σύγχρονη πληθωριστική θεωρία από την οποία προκύπτει το πολυσύμπαν


1983


Η ανακάλυψη των μποζονίων W και Z στο CERN σφραγίζει μια δεκαετία επιτυχιών
του Καθιερωμένου Μοντέλου.
Οι Ed Witten και Luis Alvarez-Gaumδείχνουν ότι οι ανωμαλίες βαθμίδας
ακυρώνονται στην θεωρία υπερχορδών Τύπου IIB.


1984


Οι Green και Schwarz δείχνουν ότι οι ανωμαλίες στην θεωρία Τύπου I ακυρώνονται
αν η θεωρία είναι 10 διαστάσεων (10D)
και έχει είτε SO(32) ή E8 E8 συμμετρία βαθμίδας. Ανακαλύπτεται η δυαδικότητα T.

1985


Οι Gross, Jeff Harvey, Ryan Rohm και Emil Martinec κατασκευάζουν
την ετερωτική θεωρία χορδών Οι Philip Candelas,
Andrew Strominger, Gary Horowitz και Witten βρίσκουν έναν τρόπο για να
συμπαγοποιήσουν τις πρόσθετες διαστάσεις χρησιμοποιώντας διαστήματα CalabiYau.

1987


Ο Weinberg χρησιμοποιεί τον ανθρωπικό συλλογισμό για να τοποθετήσει ένα όριο στην κοσμολογική σταθερά.

1994


Ο Susskind προτείνει την ολογραφική αρχή με την επέκταση της εργασίας του 't Hooft.

1995


Οι Paul Townsend και Chris Hull, και Witten, προτείνουν ότι η θεωρία Τύπου IIA
είναι ασθενώς συνδεδεμένη με τη Θεωρία-Μ
των 11D. Ο Polchinski ανακαλύπτει τις D-βράνες. Ο Witten και άλλοι υποθέτουν
ότι και οι πέντε θεωρίες χορδών συνδέονται με δυαδικότητες,
κάποιες από τις οποίες περιγράφονται από τις D-βράνες.


1996


Οι Witten και Polchinski ανακαλύπτουν ότι η θεωρία Τύπου I και η ετερωτική θεωρία SO(32)
συνδέονται με S-δυαδικότητα.
Οι Witten και Petr Hova δείχνουν ότι E8 E8 είναι το χαμηλής ενέργειας
όριο της M-θεωρίας. Οι Strominger και Cumrun Vafa
υποθέτουν ότι ο τύπος της εντροπίας των Bekenstein Hawking χρησιμοποεί
θεωρία χορδών. Τέλος ο Susskind
και άλλοι προτείνουν μια υποψήφια θεωρία για τη M-θεωρία που λέγεται θεωρία Πίνακα (Matrix).

1997


Ο Juan Maldacena ανακαλύπτει την ισοδυναμία μεταξύ της
θεωρίας χορδών και της κβαντικής θεωρίας πεδίου (δυαδικότητα (AdS/CFT),
παρέχοντας κατά συνέπεια μια ακριβή εκδήλωση της ολογραφικής αρχής.


1998


Η πειραματική ανακάλυψη της επιταχυνόμενης διαστολής του σύμπαντος προτείνει μια μικρή, θετική τιμή του
αναμενόμενου κενού υπό τη μορφή της κοσμολογικής σταθεράς Η Lisa Randall και Raman Sundrum προτείνουν τα
σενάρια των βρανόκοσμων ως εναλλακτική λύση στην συμπαγοποίηση των πρόσθετων διαστάσεων.

1999


Οι Gia Dvali και Henry Tye προτείνουν μοντέλα βρανο-πληθωρισμού.

2003


Μια επιστημονική ανακοίνωση με το όνομα KKLT (από τα αρχικά των θεωρητικών που την έγραψαν) δείχνει πως η
υπερσυμμετρία μπορεί να σπάσει για να παραγάγει μια μικρή, θετική τιμή του κενού χρησιμοποιώντας συμπαγοποιημένη ροή
για να διαχειριστεί τις πρόσθετες διαστάσεις. Ο Susskind προτείνει τον όρο "τοπίο" για να περιγράψει τον τεράστιο αριθμό των
λύσεων που υπονοείται από την συμπαγοποιημένη ροή, και επικαλείται την ανθρωπική αρχή και το πολυσύμπαν για να εξηγήσει
την κοσμολογική σταθερά. Η επιστημονική εργασία KKLMMT επεκτείνει το KKLT στην κοσμολογία.
2004

Ο Hawking αναγνωρίζει ότι έκανε λάθος για τις μαύρες τρύπες
και πληρώνει το στοίχημα που είχε βάλει με τον John Preskill.

2005

Η θεωρία χορδών αναφέρεται στο πλαίσια του πλάσματος
κουάρκ-γκλουονίων στον επιταχυντή RHIC χάρις
στην εφαρμογή AdS/CFT, και με αυτόν τον τρόπο επιστρέφει
η θεωρία στις ρίζες της ως η περιγραφή των αδρονίων.









Η θεωρία χορδών με μια ματιά:

Πράξη Πρώτη


Η θεωρία χορδών υπονοεί ότι τα "στοιχειώδη σωματίδια" είναι απλά εκφάνσεις
μιας πιο θεμελιώδους κατάστασης
της Φύσης που περιγράφονται από μονοδιάστατες (1D) χορδές μήκους 10-35 μέτρα.
*

Η θεωρία εμφανίστηκε το 1968 και επιχείρησε να περιγράψει την ισχυρή πυρηνική δύναμη,
αλλά σύντομα φάνηκε ότι μπορούσε να γίνει μια πιθανή «θεωρία των πάντων» που θα
μπορούσε να ενοποιήσει τη βαρύτητα με τις άλλες τρεις δυνάμεις στη φύση.
*

Η θεωρία χορδών είναι ένα πλαίσιο που περιγράφει όλες τις θεμελιώδεις αλληλεπιδράσεις
με τη βοήθεια της τάσης των χορδών, αλλά αυτή η κομψή
εικόνα ισχύει μόνο σε ένα κόσμο δέκα διαστάσεων (10D) που είναι υπερσυμμετρικός.
*

Για να μας περιγράψουν τον ασύμμετρα Κόσμο των τεσσάρων διαστάσεων, οι ερευνητές
προσπαθούν να βρουν τρόπους να "συμπαγοποιήσουν"
τις επιπλέον διαστάσεις και να σπάσουν την υπερσυμμετρία - που οδηγεί σε ένα τεράστιο
"τοπίο" τουλάχιστον 10500 λύσεων.
*

Με αντιφατικό τρόπο, ορισμένοι ερευνητές επικαλέστηκαν την ανθρωπική
αρχή για να ερμηνεύσουν το τεράστιο "τοπίο" της θεωρίας χορδών,
όμως άλλοι επιμένουν για κάποιο είδος Αρχής της δυναμικής επιλογής
ανάμεσα σε αυτές τις 10500 λύσεις.
*

Από το 1995 οι ερευνητές γνώριζαν ότι η θεωρία χορδών είναι στην πραγματικότητα
μια θεωρία για αντικείμενα των πολύ υψηλών διαστάσεων,
που ονομάζεται βράνες, οι οποίες προάγουν βαθιές μαθηματικές συνδέσεις που ονομάζεται δυαδικότητες.
*

Σε ορισμένες περιπτώσεις, αυτές οι δυαδικότητες κάνουν τη θεωρία χορδών ισοδύναμη
με την κβαντική θεωρία πεδίου, και δείχνουν ότι η θεωρία χορδών
έχει μια μοναδική διαμόρφωση 11 διαστάσεων που λέγεται Μ-θεωρία.
*

Παρόλο που δεν έχει κάνει μέχρι τώρα μια σαφή πρόβλεψη τι μπορεί να αποκλείσει,
η θεωρία χορδών πρόσφερε στους φυσικούς μια καλύτερη κατανόηση
των μαύρων οπών και δίνει ένα αναλυτικό εργαλείο για τη μελέτη μιας ακραίας κατάστασης
της ύλης, που ονομάζεται πλάσμα κουάρκ-γκλουονίων.
*

Αποδεικτικά στοιχεία για τη θεωρία χορδών μπορούν επίσης να ανακαλυφθούν στον
Μεγάλο Επιταχυντή Συγκρουόμενων Αδρονίων στο CERN, με τη μορφή
νέων σωματιδίων, ενώ κοσμολογικά δεδομένα δίνουν κι άλλες διόδους
για την δοκιμασία της θεωρίας χορδών.
*

Η θεωρία χορδών θεωρείται ότι είναι η καλύτερη θεωρία της κβαντικής βαρύτητας,
και γι αυτό θα μπορούσε ώστε να απαντηθούν οι ερωτήσεις που δεν μπορούν
να αντιμετωπίσουν άλλες θεωρίες, όπως η φύση της μοναδικότητας του Big Bang.

 

θεωρία 1η: Η θεωρία της κβαντικής βαρύτητας βρόχων (Bojowald, Turok,)

Μεταξύ των βαθύτερων φιλοσοφικών ζητημάτων στη σύγχρονη φυσική είναι για την προέλευση και το σχηματισμού του σύμπαντος.
Οι προηγούμενες προσπάθειες να διατυπωθεί μια απάντηση που να λαμβάνει υπόψη τις υπάρχουσες θεωρίες και τις παρατηρήσεις έχουν αποτύχει
λόγω των εμποδίων που τίθενται από τη βαρύτητα. Όμως ένα νέο μοντέλο που έχει δει το φως της δημοσιότητας, η κβαντική βαρύτητα βρόχων,
συγχωνεύει με επιτυχία τις τρέχουσες ιδέες, και έτσι μπορεί να επιτρέψει στους φυσικούς να υπερνικήσουν
τις δυσκολίες συγχώνευσης της βαρύτητας στο κβαντικό πλαίσιο.

Εάν ο Κόσμος υπήρχε από πάντα, τότε το θέμα της αρχής του είναι χωρίς νόημα.
Εντούτοις, οι φυσικοί συμφωνούν σχεδόν ομόφωνα ότι η θεωρία της Μεγάλης Έκρηξης είναι σωστή.
Γι αυτό και αναζητούν μια εξήγηση για αυτήν την αρχή.

Πριν δύο χρόνια προτάθηκε από το Martin Bojowald, του Ινστιτούτου Max Planck για τη Φυσική της Βαρύτητας,
μια νέα θεωρία που κάνει χρήση
της Κβαντικής Βαρύτητας Βρόχων (LQG). Η κβαντική βαρύτητα βρόχων είναι μια προσπάθεια να ενοποιηθούν οι δύο πιο πετυχημένες θεωρίες
του εικοστού αιώνα: η θεωρία της σχετικότητας του Einstein και η επανάσταση της κβαντικής μηχανικής. Οι δύο θεωρίες είναι πλήρως ασυμβίβαστες,
όμως και οι δύο έχουν αποδειχθεί πειραματικά. Η κβαντική βαρύτητα βρόχων προσπαθεί να εφαρμόσει την ενοποίηση αρχίζοντας από τη σχετικότητα
και προσπαθώντας να την προσθέσει στην κβαντομηχανική φύση των πραγμάτων. Και κατέληξε να περιγράφει το χωροχρόνο
ως ένα άθροισμα αφάνταστα μικροσκοπικών βρόχων, που είναι πάρα πολύ μικροί για να τους δούμε και να τους ανιχνεύσουμε ποτέ.
Ο Martin Bojowald με τη θεωρία του έδειξε πώς θα είχε δημιουργηθεί ο Κόσμος μας εάν είναι σωστή η θεωρία LQG.

Ένα πράγμα με το οποίο οι περισσότερες θεωρίες για την ενοποίηση της σχετικότητας με την κβαντομηχανική συμφωνούν
είναι ότι υπάρχει ένα ελάχιστο όριο στη μέτρηση του χώρου και του χρόνου. Αυτό σημαίνει ότι κατά την διάρκεια του big bang,
ο χώρος δεν θα ήταν δυνατόν να είναι απείρως μικρό επειδή υπάρχει ένα σαφές όριο στη διάσταση του.
Ο Bojowald λοιπόν εκμεταλλεύεται αυτήν την ιδέα και συμπέρανε ότι το σύμπαν δεν είχε ποτέ καμιά αρχή.

Και δίνει το εξής παράδειγμα για να το εξηγήσει. Φανταστείτε ένα μπαλόνι που το φουσκώνετε και γίνεται έτσι μια τέλεια σφαίρα
, και έπειτα την ξεφουσκώνετε. Εάν το μπαλόνι γίνει πολύ μικρό και συνεχίσετε να το ξεφουσκώνεται, τότε θα γυρίσει το μέσα έξω
και το μπαλόνι θα ξαναφουσκώσει, με όλα τα σημεία του που ήταν αρχικά στο εσωτερικό του τώρα να είναι στο εξωτερικό του.
Με άλλα λόγια, τα αντικείμενα αντιστρέφονται.

Ο Bojowald εξηγεί ότι το ίδιο πράγμα ισχύει και για το σύμπαν. Δεν είχε καμία αρχή και ήταν απείρως μεγάλο.
Κάποια στιγμή άρχισε να γίνεται ολοένα και πιο μικρό μέχρι, μετά από ένα άπειρο χρονικό διάστημα, υπήρξε μια
«Μεγάλη Σύνθλιψη», ακριβώς όπως με το μπαλόνι. Το αριστερό και το δεξιό αντιστράφηκαν και έγινε τότε η Μεγάλη Έκρηξη,
που επεκτάθηκε πάλι για να παραγάγει τον Κόσμο που ξέρουμε σήμερα. Η γεωμετρία αυτού του Κόσμου ονομάζεται
«χωρόχρονος de Sitter», από τον ολλανδό αστρονόμο Willem de Sitter.

Τώρα είναι δικαιολογημένο να σκεφτεί κάποιος, η αντιστροφή από τα αριστερά προς τα δεξιά κάνει πραγματικά κάποια διαφορά;
Και η απάντηση είναι ότι κατά ένα μεγάλο μέρος, όχι. Αλλά υπάρχουν μερικές εξαιρέσεις, και αυτό οφείλεται στις παραβιάσεις
της συμμετρίας CP. Αυτή η παραβίαση εμπλέκει ορισμένες ιδιότητες των νετρίνων και των καονίων.
Κατά συνέπεια, η Μεγάλη Έκρηξη θα είχε αφήσει σημάδια όταν αντιστράφηκαν αυτές οι ιδιότητες.

Ένα πλεονέκτημα αυτής της θεωρίας για την προέλευση του σύμπαντος είναι ότι εξηγεί συστηματικά τη θεωρία του πληθωρισμού,
που προτάθηκε αρχικά από το φυσικό Alan Guth. Αυτή η θεωρία δηλώνει ότι αμέσως μετά από τη Μεγάλη Έκρηξη,
το σύμπαν υποβλήθηκε σε μια περίοδο εξαιρετικά γρήγορης επέκτασης. Η θεωρία του Bojowald εξηγεί αυτή την γρήγορη διαστολή
λόγω της φύσης του χώρου που προβλέπει η κβαντική βαρύτητα βρόχων (LQG). Στο μοντέλο της LQG,
ο χώρος είναι κοκκώδης και με βρόχους. Το γεγονός αυτό θα απέτρεπε στον Κόσμο να επεκταθεί ομαλά,
και έτσι θα επεκτεινόταν με σύντομες μεγάλες εκρήξεις, ακριβώς όπως ο πληθωρισμός λέει ότι έγινε.

Το 2006 ο Abhay Ashtekar υποστήριξε επίσης ότι σύμφωνα με την κβαντική βαρύτητα βρόχων,
αποφεύγεται η ιδιομορφία της Μεγάλης Έκρηξης.
Αυτό που βρήκε ήταν ότι πριν το Big Bang υπήρχε ένα άλλο σύμπαν που κατάρρευσε.
Δεδομένου ότι η βαρύτητα γίνεται απωθητική
κοντά στην πυκνότητα Planck σύμφωνα με τις προσομοιώσεις τους, το γεγονός
αυτό οδήγησε σε μια «Μεγάλη Αναπήδηση»
(η κατάρρευση ρου προηγούμενου σύμπαντος οδήγησε στην Έκρηξη του νέου)
και τη γέννηση του σημερινού Κόσμου.

Η ίδια θεωρία του Bojowald μπορεί επίσης να εξηγήσει και τι συμβαίνει στην καρδιά των μαύρων οπών,
δεδομένου ότι οι μαύρες τρύπες έχουν
επίσης μια «ιδιομορφία» το σημείο στο οποίο συμβατικά θεωρείται ότι η ύλη είναι απείρως μικρή και πυκνή,
ακριβώς όπως έχει περιγραφεί
ότι συνέβαινε στη Μεγάλη Έκρηξη. Εάν χρησιμοποιήσετε το ίδιο μοντέλο με τις μαύρες τρύπες, διαπιστώνετε
ότι επίσης «επαναδιογκώνονται»
από την άλλη πλευρά, αναδυόμενες σε κάτι που μπορεί να περιγραφεί μόνο ως ένας άλλος Κόσμος.
Εάν θα μπορούσατε να πλοηγηθείτε μέσω του ενός σύμπαντος, πιθανώς θα βγαίνατε από μια
μαύρη τρύπα σε αυτήν την εναλλακτική πραγματικότητα;
και αυτές οι δομές ονομάζονται γενικά ως «λευκές τρύπες».

Μήπως υπάρχουν αποδείξεις για αυτήν την θεωρία;

Προς το παρόν δεν υπάρχει τίποτα, αλλά η NASA προγραμματίζει να προωθήσει ένα νέο τηλεσκόπιο τέλος του 2007, το GLAST,
για την έρευνα ακτίνων γάμμα. Αυτό το τηλεσκόπιο θα παρακολουθήσει φωτόνια ακτίνων γάμμα από πολύ μεγάλες αποστάσεις.
Κι αυτό το πείραμα το έχει προτείνει ο Giovanni Amelino-Camelia του Χάρβαρντ. Εάν η κβαντική βαρύτητα βρόχων είναι σωστή,
τότε αυτά τα φωτόνια θα έχουν ακολουθήσει διαφορετικές διαδρομές στον χώρο γιατί ο χωροχρόνος έχει ‘βρόχους’ , άρα θα φτάνουν
με διαφορετική ταυτότητα στη Γη έστω κι αν ξεκίνησαν με το ίδιο χρώμα. Το παρατηρητήριο GLAST πρέπει να είναι σε θέση να ανιχνεύσει
αυτήν την επίδραση. Μέχρι ενός ορισμένου βαθμού, το κβαντικό διάστημα μπορεί να θεωρηθεί ως ανάλογο με ένα κρύσταλλο,
το οποίο, μέσω της ατομικής δομής του, αλλάζει τη διάδοση του φωτός σε σχέση με τη διάδοση που θα είχε το φως μέσα στο κενό.

Άλλα στοιχεία θα μπορούσαν να προέλθουν από τις παρατηρήσεις των λευκών οπών. Εάν η θεωρία του Bojowald είναι σωστή,
θα μπορούσαμε να δούμε ύλη να ξεπηδάει από κοσμικές δομές που μοιάζουν με τις μαύρες τρύπες; δηλ.
τις άλλες άκρες των μαύρων οπών από άλλα σύμπαντα. Μέχρι τώρα, καμία τέτοια οντότητα δεν έχει παρατηρηθεί σε αυτόν τον Κόσμο,
αλλά προφανώς αυτό δεν σημαίνει ότι η θεωρία κάνει λάθος. Οι λευκές τρύπες μπορούν να είναι απλώς πέρα από το εύρος των τηλεσκοπίων μας.

Η ακτινοβολία από μακρινές κοσμικές εκρήξεις που ονομάζονται εκρήξεις ακτίνων γ είναι πιθανόν να προσφέρει έναν τρόπο
για να ελεγχθεί η ορθότητα της κβαντικής βαρύτητας βρόχων.

Τέτοιες εκρήξεις ακτίνων γ σημειώνονται σε αποστάσεις δισεκατομμυρίων ετών φωτός από τη Γη και συνοδεύονται από την εκπομπή
τεράστιων ποσοτήτων ακτίνων γ εντός συντομότατου χρονικού διαστήματος.
Σύμφωνα με την κβαντική βαρύτητα βρόχων, το κάθε φωτόνιο καταλαμβάνει ανά πάσα στιγμή ένα σύνολο συνδεδεμένων μεταξύ τους
γραμμών καθώς κινείται δια μέσου του δικτύου σπιν το οποίο είναι ο ίδιος ο χώρος (στην πραγματικότητα, πρόκειται
για ένα πολύ μεγάλο πλήθος γραμμών, όχι μόνο για τις πέντε που φαίνονται στην εικόνα).

Σύμφωνα με την κβαντική βαρύτητα βρόχων, η διακριτή φύση του χώρου θα έχει ως αποτέλεσμα οι ακτίνες γ με υψηλότερη ενέργεια
να ταξιδεύουν ελαφρώς ταχύτερα από εκείνες με χαμηλότερη.

Η διαφορά ταχύτητας είναι μικροσκοπική, αλλά τα αποτελέσματα της συσσωρεύονται σταθερά κατά το ταξίδι των ακτίνων γ, οι οποίες
διανύουν δισεκατομμύρια έτη φωτός.

Έτσι, εάν παρατηρηθεί ότι οι ακτίνες γ μιας έκρηξης φτάνουν στη Γη σε χρόνους που διαφέρουν ελαφρώς, ανάλογα με την ενέργεια τους,
το γεγονός αυτό θα συνιστούσε ένδειξη υπέρ της κβαντικής βαρύτητας βρόχων.




Θεωρία 2η: Η θεωρία των βρανών εμπνέει την εικόνα του εκπυρωτικού ή κυκλικού Σύμπαντος

Ας υπενθυμίσουμε ότι η κβαντική βαρύτητα βρόχων είναι μια θεωρία που άρχισε
με τη σχετικότητα και προσπάθησε να ενσωματώσει την κβαντομηχανική κατόπιν.
Αλλά υπάρχει και μια άλλη θεωρία που προσπαθεί να ενοποιήσει τη σχετικότητα
με την κβαντική θεωρία, όμως αυτή άρχισε ανάποδα.
Ξεκίνησε με την κβαντομηχανική και προσθέτει έπειτα σχετικιστικά αποτελέσματα στις εξισώσεις
Είναι η γνωστή Μ-θεωρία ή υπερ-βαρυτική θεωρία χορδών, ή απλά θεωρία χορδών.

Η θεωρία χορδών προτείνει ότι κάθε θεμελιώδες σωματίδιο του Κόσμου δεν είναι στην πραγματικότητα ένα πολύ
μικροσκοπικό σημειακό σωματίδιο, όπως υπαγορεύει η συμβατική κβαντική θεωρία.
Η θεωρία χορδών περιγράφει τα σωματίδια σαν παλλόμενες χορδές. Η θεωρία λέει ότι όλες αυτές οι «χορδές»
που αποτελούνται απλά από καθαρή ενέργεια και είναι πάρα πολύ μικρές για
να τις ανιχνεύσουμε δονούνται, ακριβώς όπως οι χορδές σε ένα βιολί.

Και με τον ίδιο τρόπο που οι διαφορετικές δονήσεις των χορδών του βιολιού καθορίζουν
ποια μουσική νότα παράγεται,
έτσι και οι διαφορετικοί τρόποι που μια θεμελιώδης χορδή μπορεί να δονείται
καθορίζουν ποιο υποατομικό σωματίδιο παράγεται.
Αυτή η μουσική σύνδεση με τη φυσική έχει οδηγήσει πολλούς επιστήμονες να θεωρούν
ότι η θεωρία χορδών είναι μια «κομψή» θεωρία.
Και αυτή η κομψότητα είναι η αιτία που η θεωρία χορδών ένα τόσο δημοφιλή σήμερα.
Υπολογίζεται ότι οι θεωρητικοί των χορδών ξεπερνούν σε αριθμό αυτών που ασχολούνται
με την κβαντική βαρύτητα βρόχων με μια αναλογία δέκα έως ένα.

Εν πάση περιπτώσει, η θεωρία χορδών ήδη μετράει σχεδόν μισό αιώνα ζωής, ενώ μία από τις
πιο σημαντικές μορφές της εμφανίστηκε το 1995
με το θεωρητικό Edward Witten. Ο τελευταίος πρότεινε ότι τα θεμελιώδη σωματίδια
όχι μόνο πρέπει να είναι μονοδιάστατες χορδές,
αλλά μπορούν επίσης και να είναι δισδιάστατα επίπεδα. Και συνέχισε ότι μπορεί
να είναι επίσης και τρισδιάστατα πολύεδρα.
Πιθανώς να νομίζετε ότι θα σταματούσε στις τρεις διαστάσεις, αλλά κάνετε λάθος.
Ο Witten υποστήριξε ότι οι θεμελιώδεις χορδές θα μπορούσαν να έχουν και ένδεκα διαστάσεις.

Στην πραγματικότητα, οι θεωρητικοί των χορδών κρατούσαν στο νου τους μια θεωρία
που έλεγε ότι ο Κόσμος έχει τουλάχιστον δέκα διαστάσεις
(ή είκοσι έξι, σύμφωνα με μερικές ερμηνείες), κι έτσι δεν τους βρήκε απροετοίμαστους.
Ο Witten απλά πρότεινε ότι όχι μόνο ο Κόσμος ήταν πολυδιάστατος,
αλλά όλες οι στοιχειώδεις οντότητες. Οι ιδέες του ανακοινώθηκαν σαν η πιο μεγάλη ανακάλυψη
που είχε γίνει ποτέ στη θεωρία χορδών.
Κι έτσι φυσικά η θεωρία δεν θα μπορούσε να ονομάζεται πια θεωρία χορδών,
δεδομένου ότι δεν ήταν μόνο μια θεωρία για τις χορδές.

Πολλοί θεωρητικοί χορδών αναγνώρισαν ότι αυτές οι πολυδιάστατες οντότητες
θα μπορούσαν να ονομαστούν «μεμβράνες»,
γι αυτό θέλησαν να ονομάσουν τη θεωρία του Witten θεωρία μεμβρανών.
Εντούτοις, άλλοι θεωρητικοί σκέφτηκαν ότι ήταν
τόσο επαναστατική ιδέα που πρέπει να ονομαστεί «μαγική» θεωρία
ή «μητέρα» όλων των θεωριών. Συζητήθηκε, επίσης,
να ονομαστεί θεωρία πινάκων (matrix) ή ακόμα και «μυστήρια»,
επειδή κανένας δεν μπορούσε να την εξηγήσει αρκετά.
Εν πάση περιπτώσει, για να ικανοποιηθούν όλοι αυτοί οι φυσικοί την λένε Μ-θεωρία.

Το κυκλικό σύμπαν

Κι ύστερα ήρθε ο Neil Turok, του πανεπιστημίου του Καίμπριτζ στη Μεγάλη Βρετανία, με τον Paul Steinhardt,
του πανεπιστημίου Princeton στο Νιου Τζέρσεϋ, για να μας πει κάτι εκπληκτικό όσο και η εργασία του Witten,
ή ίσως και πιο πολύ ακόμα. Ο Witten είχε καταλήξει στο συμπέρασμα ότι εάν ο Κόσμος θα μπορούσε να έχει
τόσες πολλές διαστάσεις, γιατί δεν θα μπορούσαν και οι χορδές; Ο Turok από την άλλη κατέληξε στο συμπέρασμα
ότι εάν οι χορδές θα μπορούσαν να είναι μεμβράνες, γιατί δεν θα μπορούσε και ο Κόσμος;

Τελικά χτίστηκε ένα μοντέλο προέλευσης του Κόσμου με βάση την Μ-θεωρία στην οποία ο Κόσμος
θεωρείται σαν μια μεμβράνη.
Ο Turok εν συνεχεία έκοψε τη λέξη μεμβράνη σε βράνη. Στην ουσία η θεωρία του πιστεύει
ότι ένα σύμπαν που παίρνει τη μορφή μιας βράνης
υπάρχει μέσα σε ένα πολυδιάστατο υπερχώρο, όπου εκεί μέσα υπάρχουν και άλλες βράνες.
Οι τελευταίες αντιπροσωπεύουν άλλα σύμπαντα που υπάρχουν παράλληλα με το δικό μας σύμπαν
χωρίς να υπάρχει καμιά επαφή τους.
Με άλλα λόγια υπάρχουν παράλληλα σύμπαντα κι όταν δύο από αυτές τις βράνες συγκρούονται,
τότε ξεκινάει μια Μεγάλη Έκρηξη ή ένα big bang.

Και αντί να δουλέψουν με τις 11 διαστάσεις (όπως υπονοούνται από τη θεωρία Μ), οι ερευνητές
έχουν εστιάσει την προσοχή τους σε βράνες των 5 διαστάσεων
. Σε αυτό το μοντέλο, οι άλλες 6 διαστάσεις συστρέφονται ισχυρά και μπορούν να αγνοηθούν.
Ορισμένες βράνες που υπάρχουν σε αυτό τον αφηρημένο πενταδιάστατο χώρο μπορούν
να αντιπροσωπευθούν με άπειρης έκτασης,
παράλληλα επίπεδα και φαίνονται ότι έχουν μια στενή αντιστοίχιση με τον Κόσμο μας.

Οι άλλοι κόσμοι-βράνες είναι δυνητικά σύμπαντα που επιπλέουν στην πέμπτη διάσταση.
Αυτές όμως οι βράνες παραμένουν αόρατες
επειδή τα σωματίδια και το φως δεν μπορούν να ταξιδέψουν μέσω της πέμπτης διάστασης.
Εντούτοις, η βαρύτητα είναι η μόνη δύναμη
που μπορεί κινηθεί μέσα από την πέμπτη διάσταση, κι έτσι οι συγκρούσεις είναι πιθανές μεταξύ των βρανών.

1. Μια βράνη με παράξενη φυσική, διαφορετική από τη δική μας, ορίζει το ένα άκρο της 5ης διάστασης.

2. Μια άλλη βράνη προορισμένη να γίνει το σημερινό σύμπαν μας, ορίζει το άλλο άκρο της 5ης διάστασης.

3. Άλλες βράνες κινούνται μέσα στην 5η διάσταση.

4. Όταν μια η βράνη κτυπά με δύναμη την δική «μας» βράνη, τότε γεννάται το σύμπαν στο οποίο ζούμε.



Στο εκπυρωτικό σενάριο, η πέμπτη διάσταση είναι πεπερασμένη στο μέγεθος και συνορεύει
σε κάθε της πλευρά με μία τρισδιάστατη βράνη.
Μία από αυτές τις συνοριακές βράνες ήταν η επιφάνεια που προοριζόταν να γίνει το δικό μας Σύμπαν,
ενώ η άλλη συνοριακή βράνη αντιπροσωπεύει ένα άλλο σύμπαν.

Τα κινούμενα σώματα έχουν ενέργεια μόνο εξ’ αιτίας της κίνησής τους.
Συνεπώς, λόγω της γρήγορης προσέγγισης των βρανών
υπάρχει τεράστια κινητική ενέργεια κατά μήκος της 5ης διάστασης.
Όταν συγκρούονται δύο βράνες, η διατήρηση της ενέργειας εξασφαλίζει
ότι αυτή η ενέργεια πηγαίνει στο τεσσάρων διαστάσεων εσωτερικό τους.
Και αυτή η ενέργεια αναγκάζει τις βράνες να επεκτείνονται βίαια.
Εν τέλει δημιουργείται μια τεράστια έκρηξη του χώρου, η γνωστή μας Μεγάλη Έκρηξη.
Μετά τη σύγκρουση των δύο βρανών η κινητική ενέργεια τους μετασχηματίζεται σε κουάρκ,
ηλεκτρόνια, φωτόνια κλπ.

Το 1905, ο Αϊνστάιν ανακάλυψε ότι η μάζα είναι μια μορφή ενέργειας. Συνεπώς, όχι μόνο μπορεί
η μάζα να μετατραπεί σε άλλες μορφές ενέργειας,
αλλά κι άλλες μορφές ενέργειας μπορούν να μετατραπούν σε μάζα.
Έτσι, η ενέργεια της σύγκρουσης των βρανών
καταλήγει όχι μόνο στην εκπληκτική διαστολή του κενού διαστήματος αλλά
και στη δημιουργία της ύλης ένα καυτό πυροτέχνημα μια θερμή βολίδα ;
θεμελιωδών σωματιδίων. Αυτό δημιουργεί και την καυτή Μεγάλη Έκρηξη.

Συγχρόνως, μια εξέλιξη του μοντέλου αυτού δέχεται ότι όταν μία από τις συνοριακές βράνες
κινείται αργά αλλά σταθερά προς την άλλη,
συρρικνώνει την πέμπτη διάσταση. Τέλος, όταν οι δύο αυτές βράνες αγγίζουν η μία την άλλη,
η πέμπτη διάσταση καταρρέει εντελώς,
ένα γεγονός που οι ερευνητές αποκαλούν Μεγάλη Σύνθλιψη.

Οι δύο συνοριακές βράνες που συγκρούστηκαν αναπηδούν προς αντίθετες κατευθύνσεις και αρχίζουν να απομακρύνονται,
αναδημιουργώντας την πέμπτη διάσταση. Αυτή η αναπήδηση σηματοδοτεί και την αρχή της διαστολής του Σύμπαντός μας.

Λόγω των κβαντικών φαινομένων, που καθιστούν τα όρια μεταξύ των βρανών ελαφρώς ανώμαλο,
μερικά μέρη της βράνης
μας θα είχαν συγκρουστεί ελαφρά νωρίτερα ή λίγο αργότερα από κάποια άλλα μέρη.
Αυτό θα δημιουργούσε τις μικροσκοπικές διαφορές
θερμοκρασίας μέσα στη βράνη μας, όπως αυτές που προβλέπει και η κλασσική θεωρία του Big Bang.
Αυτές οι μικροδιαφορές γίνονται οι σπόροι για το σχηματισμό γαλαξιών.
Η σύγκρουση αναγκάζει επίσης την βράνη να διαστέλλεται, εξηγώντας
έτσι και την επέκταση του σύμπαντος που παρατηρούμε σήμερα.

Επίσης, βλέπουμε να γίνεται μια αέναη μετάβαση από την Μεγάλη Σύνθλιψη στη Μεγάλη Έκρηξη,
γιατί οι βράνες απομακρύνονται
και μετά πλησιάζουν η μία την άλλη. Με λίγα λόγια έχουμε μια αέναη επανάληψη της Μεγάλης Έκρηξης
και της Μεγάλης Σύνθλιψης γι αυτό και θεωρείται Κυκλικό Σύμπαν.

Η παραγωγή ενός σύμπαντος στην εκπυρωτική θεωρία απαιτεί υπομονή.
Επειδή η ελκτική δύναμη μεταξύ των βρανών είναι πολύ μικρή,
κινούνται με έναν ρυθμό χελώνας, και παίρνει πολλά δισεκατομμύρια χρόνια
για να εμφανιστεί μια σύγκρουση. Στην πραγματικότητα
η νέα θεωρία αντικαθιστά την πολύ σύντομη εκθετική διαστολή στο πληθωριστικό μοντέλο
με μια πολύ μακροχρόνια περίοδο πριν από τη σύγκρουση.
Αλλά η Φύση δίνει κι ένα δώρο: η σύγκρουση που περιγράφεται από την εκπυρωτική θεωρία
όχι μόνο παράγει την κοσμική δομή,
αλλά δημιουργεί επίσης και τις γνωστές οικογένειες των κουάρκ
και των άλλων θεμελιωδών σωματιδίων.

Αυτή η ιδέα ονομάζεται εκπυρωτικό μοντέλο, μια λέξη που προέρχεται από τους αρχαίους στωικούς φιλοσόφους οι οποίοι σκέφτηκαν
ότι ο Κόσμος ξαναγεννιόταν κάθε τόσο μέσα σε μια πύρινη σφαίρα. Μια διαδικασία που την ονόμασαν οι φιλόσοφοι ‘εκπύρωσις’.
Ο Αναξίμανδρος ανέφερε σχετικά ότι: «ο κόσμος αναδύθηκε από μια μακροχρόνια σχεδόν σταθερή κατάσταση».

Η αντίθετη άποψη του πληθωρισμού βασίζεται στην άποψη του φιλόσοφου Παρμενίδη:
«ο κόσμος έχει αλλάξει από τότε που αναδύθηκε», εννοώντας ότι διαστέλλεται και εξελίσσεται συνεχώς.

Η ομορφιά του μοντέλου αυτού πρώτον οφείλεται στην απλότητα του και δεύτερον
ότι μπορεί να υπολογίσουμε το φάσμα
των στοιχειωδών σωματιδίων, ένα αποτέλεσμα παραπλήσιο με τον πραγματικό Κόσμο μας.

Ο πληθωρισμός λύνει κοσμολογικά προβλήματα

Το σενάριο αυτό, που προτάθηκε από τους Khoury, Ovrut, Steinhardt και Turok μόλις το 2001,
είναι ελκυστικό επειδή αντικαθιστά
τον κοσμικό πληθωρισμό με μια θεωρία που επιτυγχάνει πολλές από τις ίδιες επιτυχίες του
πληθωρισμού σε ένα πλαίσιο που φαίνεται συμβατό με τη θεωρία χορδών.

Το πρόβλημα με την ιδέα αυτοί, λένε όσοι της κάνουν κριτική, είναι ότι δεν εξηγεί τη θεωρία του πληθωρισμού,
όπως κάνει η θεωρία της κβαντικής βαρύτητας βρόχων. Αλλά το εκπυρωτικό μοντέλο αντικαθιστά την πληθωριστική θεωρία
με τις δικές του λύσεις στα προβλήματα που ο πληθωρισμός πάει να επιλύσει στο Καθιερωμένο Μοντέλο της Μεγάλης ‘Εκρηξης.

Ο πληθωρισμός έλυνε μια σειρά προβλήματα, όπως το πρόβλημα του ορίζοντα ή της ομοιογένειας και της επιπεδότητας.

Α! Το πρόβλημα του ορίζοντα:

Αφού κανένα σήμα δεν μπορεί να ταξιδέψει γρηγορότερα από το φως, δύο περιοχές
του σύμπαντος μπορούν να ‘επικοινωνήσουν’
με φωτεινά σήματα, και να αποκαταστήσουν συνθήκες ισορροπίας όσον αφορά
τη θερμοκρασία και την πυκνότητα τους,
μόνο αν η μία βρίσκεται μέσα στον ορίζοντα της άλλης. Έτσι, για παράδειγμα,
σε μια περιοχή του σύμπαντος που βρίσκεται
στα όρια του σημερινού ορίζοντα ενός γήινου παρατηρητή αναμένεται ότι
θα επικρατούν πολύ διαφορετικές συνθήκες θερμοκρασίας
και πίεσης από αυτές που υπάρχουν στην περιοχή του σύμπαντος κοντά στη Γη.
Κι’ αυτό διότι οι δύο περιοχές στις πρώτες φάσεις της κοσμικής εξέλιξης,
όταν η θερμοκρασία και η πίεση του σύμπαντος έπαιρναν τις τελικές τιμές τους,
δεν είχαν τη δυνατότητα να «επικοινωνήσουν»
εφόσον η μία βρισκόταν έξω από τον ορίζοντα της άλλης. Με άλλα λογία,
πολύ απομακρυσμένες μεταξύ τους περιοχές,
που στο παρελθόν, όταν ο ορίζοντας ήταν μικρότερος, δεν μπορούσαν να
«επικοινωνήσουν» με φωτεινά σήματα,
αναμένεται να εμφανίζουν ανομοιογένεια πυκνότητας και θερμοκρασίας.

Τα στοιχεία όμως των παρατηρήσεων δείχνουν ακριβώς το αντίθετο.
Στις μεγαλύτερες παρατηρησιακά δυνατές κλίμακες αποστάσεων
, η θερμοκρασία και η πυκνότητα του σύμπαντος παρουσιάζουν εξαιρετική ομοιογένεια.
Αυτό, που είναι γνωστό ως πρόβλημα του ορίζοντα,
κι αποτελεί έναν από τους δυσκολότερους σύγχρονους κοσμολογικούς γρίφους.

Ο πληθωρισμός λύνει αυτό το πρόβλημα επειδή στις πρώτες πρώτες στιγμές του σύμπαντος,
όλα τα μέρη του χώρου ήταν πολύ κοντά το ένα με το άλλο,
προτού διαχωριστούν με ταχύτητα πολύ μεγαλύτερη του φωτός, κι έτσι δεν είχαν το χρόνο
να εξελιχθούν σε τίποτα σημαντικά διαφορετικό από ό,τι ήταν όσο ήταν κοντά.

Η εκπυρωτική θεωρία έλυσε αυτό το πρόβλημα (χωρίς να επικαλείται την φάση του πληθωρισμού),
επειδή όπως εξηγεί το big bang δεν εμφανίζεται σε ένα ειδικό σημείο, εμφανίζεται σε κάθε σημείο πάνω στη βράνη,
υπό τον όρο ότι συγκρούονται οι βράνες πρόσωπο με πρόσωπο. Επομένως κάθε τμήμα της βράνης έχει υποβληθεί
στην ίδια επεξεργασία και δεν υπάρχει κανένας λόγος οι διαφορετικές θέσεις να φαίνονται πολύ διαφορετικές.

Β! το πρόβλημα της επιπεδότητας

Αφετέρου, υπάρχει κι ένα δεύτερο κοσμολογικό πρόβλημα που σχετίζεται με την κατανομή της
μάζας και της ενεργείας στο σύμπαν.
Τα στοιχεία αποδεικνύουν ότι η πυκνότητα της ύλης-ενέργείας
του σύμπαντος είναι πολύ κοντά στην κρίσιμη τιμή.
Η κρίσιμη τιμή είναι αυτή που δείχνει αν το σύμπαν
θα είναι ανοικτό και συνεχώς διαστελλόμενο
ή ένα κλειστό σύμπαν το οποίο περνά από μία φάση διαστολής,
στη συνεχεία συστέλλεται και τελικά «καταρρέει» σε μία ανωμαλία.
Αυτό δημιουργεί δυσκολίες στους κοσμολόγους αφού σε ένα σύμπαν που περιέχει
τις γνωστές μορφές ύλης και ενεργείας
(κανονική ύλη, σκοτεινή ύλη και σκοτεινή ενέργεια), η όποια αρχική απόκλιση
από την κρίσιμη τιμή της πυκνότητας αυξάνεται
εκθετικά καθώς περνά ο χρόνος. Το σύμπαν μας διαστέλλεται εδώ και
14 δισεκατομμύρια χρόνια, πράγμα που σημαίνει ότι εφόσον
η σημερινή τιμή της πυκνότητας είναι πολύ κοντά στην κρίσιμη τιμή η αρχική τιμή
θα πρέπει να ήταν απίστευτα κοντά στην κρίσιμη τιμή.
Αυτή η κοσμική σύμπτωση, που αναφέρεται ως πρόβλημα της επιπεδότητας του σύμπαντος,
αποτελεί πρόβλημα για τους κοσμολόγους αφού δεν μπορούν να την αιτιολογήσουν.

Από την άλλη οι κοσμολόγοι βλέπουν ότι το σύμπαν φαίνεται επίπεδο,
μην εξυπηρετώντας κανέναν συγκεκριμένο σκοπό.
Η λέξη «επίπεδο» από αυτή την άποψη δεν σημαίνει δισδιάστατο και ομαλό σύμπαν.
Σημαίνει ότι το σύμπαν δεν περιέχει καμία σημαντική καμπύλη
ή κανένα κυματισμό, ούτε κάμπτεται γύρω από τον εαυτό του (δεν μοιάζει σαν σέλα ή δεν είναι σαν μια σφαίρα).

Το γεγονός ότι φαίνεται επίπεδο, φυσικά, δεν είναι απόδειξη ότι είναι στην πραγματικότητα και επίπεδο.
Μερικές θεωρίες πράγματι προβλέπουν ότι οφείλουν να υπάρχουν «κυματισμοί» στον χωροχρονικό ιστό,
αλλά δεν είναι και πολύ ευδιάκριτοι.
Εάν το σύμπαν είναι στην πραγματικότητα σφαιρικό, δεν μπορεί να είναι επίπεδο,
και θα μπορούσε επομένως να έχει μαγνητικούς πόλους, ακριβώς όπως η Γη.
Επίσης δεν έχει εξηγηθεί το γεγονός ότι τέτοια «μονόπολα», όπως λέγονται, δεν έχουν παρατηρηθεί.

Ο πληθωρισμός εξηγεί πολύ καλά και το τελευταίο πρόβλημα, επειδή
η πολύ γρήγορη διαστολή εξαφάνισε οποιαδήποτε μεγάλα κυρτά διαστήματα
(τα έκανε σχετικά επίπεδα), ενώ η απεραντοσύνη του χώρου, που
προβλέπεται από τον πληθωρισμό, εξασφαλίζει ότι εάν το σύμπαν έχει μονόπολα
, δεν υπάρχει πιθανότητα να είναι κάποιο από αυτά κοντά σε μας.

Όμως και η εκπυρωτική θεωρία έχει τα επιχειρήματα της για να εξηγήσει αυτό το πρόβλημα.
Επειδή οι συγκρουόμενες βράνες είναι επίπεδες,
το προκύπτον σύμπαν είναι πιθανό να είναι κι αυτό επίπεδο, και επειδή δεν υπάρχει καμία
ανωμαλία (ιδιομορφία) με άπειρη θερμοκρασία και πυκνότητα,
το σύμπαν θα ήταν πάρα πολύ ψυχρό (μόνο εκατό δισεκατομμύρια βαθμοί αντί για πολλά τρισεκατομμύρια)
για να έχει δικά του μονόπολα.

Κι αν κάποιος ρωτήσει: καλά και πού βρέθηκαν αυτές οι βράνες; Η θεωρία
λέει ότι υπήρχαν από πάντα και ότι αυτές οι συγκρούσεις που
προκαλούν τις Μεγάλες Εκρήξεις συνεχίζονται για πάντα. Λόγω αυτού του
κύκλου των συγκρούσεων, η θεωρία αναφέρεται μερικές φορές και ως «κυκλική» θεωρία.

Διαφορές των δύο θεωριών

Στη θεωρία του πληθωρισμού το σύμπαν αρχίζει με σχεδόν άπειρη θερμοκρασία
και υπόκειται σε πολύ σύντομη υπερφωτεινή διαστολή.
Στο εκπυρωτικό σενάριο όλη η εξέλιξη έγινε σε ενέργειες της τάξης Planck,
ήταν πολύ αργή που κράτησε πολύ χρόνο.

Υπάρχουν αποδεικτικά στοιχεία για αυτήν την θεωρία;

Εάν είναι σωστή αυτή η κυκλική έκδοση της αιτίας για το big bang, τότε ο πληθωρισμός δεν χρειάζεται
και έτσι όλες οι θεωρίες που γεννήθηκαν από τον πληθωρισμό είναι, επίσης, περιττές.
Οι όποιες αποδείξεις περιλαμβάνουν την ιδέα των κυμάτων βαρύτητας που είναι κυματισμοί του χωρόχρονου.
Τα κύματα βαρύτητας, ένα χαρακτηριστικό του σύμπαντος που προβλέπεται από τη Γενική Σχετικότητα, θα ελάμβαναν
μια διαφορετική μορφή στο καθιερωμένο μοντέλο της Μεγάλης Έκρηξης και στο Εκπυρωτικό Μοντέλο.
Η θεωρία του Big Bang συν τον πληθωρισμό προβλέπει ότι τα κύματα βαρύτητας μπορούν να έχουν εξαιρετικά
μεγάλα μήκη κύματος, ενώ σε έναν κυκλικό σύμπαν δεν προβλέπεται τέτοια κύματα.

Τα κύματα βαρύτητας μεγάλου μήκους κύματος θα άφηναν ένα διακριτικό δακτυλικό αποτύπωμα
στο Κοσμικό Υπόβαθρο Μικροκυμάτων, και αυτό μπορεί σε λίγα χρόνια να ανιχνευτεί.
Σε μια άλλη παραλλαγή της θεωρίας, εντούτοις, δεν συγκρούονται μεταξύ τους δύο βράνες,
αλλά μια βράνη γεννά μια άλλη βράνη,
που συγκρούεται έπειτα με την άλλη. Σε αυτήν την έκδοση της θεωρίας, θα υπήρχαν κανονικά κύματα βαρύτητας.
Υπάρχουν προσπάθειες που είναι εν εξελίξει για να μετρήσουν
και να καθιερώσουν τα κύματα της βαρύτητας, αλλά θα χρειαστούν
πιθανώς αρκετά χρόνια για να συγκεντρωθούν χρήσιμα στοιχεία.
Ο δορυφόρος Planck που σχεδιάζεται να προωθηθεί
από την Ευρωπαϊκή Διαστημική Αντιπροσωπεία μπορεί να βοηθήσει
ώστε να κριθούν αυτά τα ζητήματα.

Επίσης, η Διαστημική Κεραία με Συμβολόμετρο Λέιζερ (LISA), που πρέπει
να πετάξει μεταξύ του 2010 και του 2015, σύμφωνα με τις προβλέψεις
πρέπει να είναι σε θέση να ανιχνεύσει τα κύματα βαρύτητας. Αλλά μέχρι
τώρα δεν υπάρχουν συγκεκριμένα στοιχεία (όπως και με την 1η θεωρία
Δεν υπήρξε ποτέ καμία αρχή του Κόσμου και δεν θα υπάρξει ποτέ κανένα τέλος του).

Εάν το σενάριο αυτό είναι σωστό, τότε η επόμενη εξέλιξη του σύμπαντος μας είναι
λίγο πολύ η ίδια όπως γίνεται αποδεκτή από όλους.
Καθώς ο χώρος της βράνης μας εξερράγη και μεγάλωσε, η διαστολή έψυξε
γρήγορα την πύρινη βολίδα της Μεγάλης Έκρηξης.
Τελικά, όταν ήταν αρκετά ψυχρή, σχηματίστηκαν οι γαλαξίες και τα αστέρια
από τα παγωμένα συντρίμμια.
Και, μια ημέρα, μετά από 13,7 δισεκατομμύρια χρόνια, μια ομάδα φυσικών
στον τρίτο πλανήτη ενός μη σημαντικού άστρου
σε έναν μη αξιοπρόσεκτο γαλαξία είχε την ιδέα ότι μια σύγκρουση
μεταξύ κάποιων ιδιαίτερων οντοτήτων,
των λεγόμενων βρανών, επιτέλους δίνει μια εξήγηση για όλα αυτά που βλέπουμε γύρω μας.

 

 

Πράξη Τρίτη

Θεωρία 3η: Το σύμπαν χωρίζεται στα δύο.

Αυτή η θεωρία προέρχεται επίσης από την Μ-θεωρία, αλλά κατά παράξενο τρόπο είναι πολύ διαφορετική.
Η ιδέα από την οποία προέρχεται είναι ότι ο Κόσμος είχε κάποτε 10 διαστάσεις, αλλά αυτός ο δέκα-διαστατικός Κόσμος
ήταν πολύ ασταθής, επειδή είχε ένα είδος «τάσης» παρόμοιας με αυτήν που έχει ένα τεντωμένο ελατήριο ή ένα ελαστικό φύλλο.
Κατά συνέπεια, το αρχικό σύμπαν χωρίστηκε σε δύο Κόσμους: ο ένας έχει έξι διαστάσεις και ο άλλος τέσσερις.
Ο Κόσμος των τεσσάρων διαστάσεων είναι ο δικός μας (τρεις διαστάσεις του χώρου κι μία του χρόνου),
που παρήγαγε ύλη, τους γαλαξίες και τα άστρα, ενώ συνεχίζει να διαστέλλεται.
Έτσι στην πραγματικότητα το big bang ήταν ο διαχωρισμός ενός σύμπαντος 10 διαστάσεων.

Αυτή η διαδικασία λέγεται ότι συνέβη μέσα σε χρόνο 10-43 δευτερολέπτων μετά τη Μεγάλη Έκρηξη.
Ο έξι διαστάσεων αδελφός μας Κόσμος, εν τω μεταξύ, κατέρρευσε χωρίς να παράγει καθόλου ύλη.
Από εκείνη την ημέρα, οι έξι διαστάσεις παραμένουν τυλιγμένες πάνω σε μια «σφαίρα» όχι μεγαλύτερη από 10-32 εκατοστά σε διάμετρο.
Το σύμπαν ξεκίνησε σαν μια απείρως μικρή οντότητα 10 διαστάσεων που άρχισε στον χρόνο μηδέν να διαστέλλεται.
Όταν έφτασε σε ένα ορισμένο μέγεθος, διασπάστηκε σε δύο μέρη, ένα με έξι διαστάσεις και ένα με τις τέσσερις γνωστές μας διαστάσεις.
Το πρώτο τμήμα των έξι διαστάσεων σταμάτησε να αυξάνεται. Το δεύτερο τμήμα (ο Κόσμος μας) συνεχίζει να διαστέλλεται.



Αυτή η θεωρία διατυπώθηκε από αρκετούς θεωρητικούς φυσικούς, συμπεριλαμβανομένων και των L. Dixon, J. Harvey και του Edward Witten
του πανεπιστημίου Princeton και του Ιρανού Cumrun Vafa καθηγητή στο Χάρβαρντ. Σύμφωνα με το Vafa,
ο Κόσμος των έξι διαστάσεων είναι με μορφή «στρεβλωμένου τόρου» με άλλα λόγια, μια μορφή σαν ντόνατς.

Ο λόγος που αυτή η ιδέα χρησιμοποιεί έναν Κόσμο 10 διαστάσεων που χωρίζεται σε δύο άλλους Κόσμους,
οφείλεται στο γεγονός ότι στις πολλές διαστάσεις, οι τέσσερις θεμελιώδεις δυνάμεις της φυσικής ενοποιούνται
με φυσικό τρόπο. Αυτό σημαίνει ότι η δύναμη του ηλεκτρομαγνητισμού, η βαρύτητα μαζί με την ισχυρή και ασθενή πυρηνική
δύναμη είναι διαφορετικές εκφράσεις της ίδιας ενιαίας δύναμης. Όταν λοιπόν το σύμπαν των 10 διαστάσεων χωρίζεται,
και το σύμπαν των 4 διαστάσεων επεκτείνεται, η βαρύτητα γρήγορα διαχωρίζεται από την ενοποιημένη δύναμη. Μετά από 10-35 δευτερόλεπτα,
η ισχυρή πυρηνική δύναμη ανεξαρτοποιείται από την ηλεκτρασθενή. Αυτό το φαινόμενο είναι μια κατάρρευση της Μεγάλης Ενοποιημένης Θεωρίας (GUT),
και εμφανίζεται επειδή το σύμπαν έγινε πιο ψυχρό (μόνο 1032 βαθμούς Kelvin).
Η τελευταία ηλεκτρασθενής δύναμη χωρίζεται και η ηλεκτρομαγνητική γίνεται ανεξάρτητη
από την ασθενή πυρηνική μόλις η θερμοκρασία είναι ακριβώς 1015 βαθμούς Kelvin.
Μετά, όλα τα φαινόμενα στο σύμπαν προχωρούν όπως τα ξέρουμε
από την συμβατική θεωρία της εξέλιξης του Κόσμου (θεωρία του big bang).

Υπάρχουν αποδείξεις για αυτήν την θεωρία;

Τα περισσότερα πράγματα αναφέρονται στη Μ-θεωρία χωρίς να υπάρχει κανένα αποδεικτικό στοιχείο
για να τα υποστηρίξουν, εκτός από το γεγονός ότι φαίνεται να είναι μια πολύ κομψή και ωραία θεωρία.
Εάν οι θεωρητικοί των χορδών μπορούν να σκεφτούν πειράματα, όπου τα δεδομένα τους να δείχνουν
ότι ταιριάζουν με τη θεωρία τους, τότε θα ήταν μια ισχυρή ένδειξη ότι δεν κάνουν λάθος.

Εκτός από την κατασκευή γιγαντιαίων επιταχυντών με ενέργειες έξω από τα γνωστά μας πλαίσια, υπάρχουν λίγοι τρόποι
να παρατηρηθεί ή να ανιχνευθεί η ύπαρξη των βρανών που προβλέπει η Μ-θεωρία. Εντούτοις, πρόσφατα στοιχεία (2003)
από τον δορυφόρο WMAP της NASA μπορούν να εξηγηθούν ότι προέρχονται από ένα σύμπαν, που έχει μια μορφή
που θα μπορούσε να αντιστοιχεί στη μορφή που προτάθηκε από αυτήν την θεωρία.
Τα στοιχεία του WMAP είναι ένα διάγραμμα με καυτά και ψυχρά σημεία στο πρώιμο Σύμπαν, όπως ήταν 380.000 χρόνια μετά από τη Μεγάλη Έκρηξη.

Ο Frank Steiner στο πανεπιστήμιο Ulm στη Γερμανία επισήμανε ότι εάν το σύμπαν είναι πράγματι με τη μορφή ενός μεσαιωνικού κέρατου ή σαν μια χοάνη
παρόμοιου από πολλές απόψεις με την ιδέα του στρεβλωμένου τόρου (orbifold) τότε τα στοιχεία του WMAP
εξηγούνται καθαρά και απλά. Το διάγραμμα του WMAP έχει δύο ενδιαφέρουσες ιδιότητες: περιοχές πολύ καυτού
ή πολύ ψυχρού διαστήματος ποτέ δεν απέχουν πάνω από εξήντα μοίρες. Αφετέρου, οι περιοχές με ίδια θερμοκρασία εμφανίζονται
όλες να είναι κατά προσέγγιση ελλειπτικές όχι τέλειες στρογγυλές. Εάν το σύμπαν ήταν «επίπεδο»,
τότε οι περιοχές οφείλουν να είναι κυκλικές. Γι αυτό κι ένα σύμπαν σε σχήμα κέρατου ταιριάζει τέλεια με αυτά τα κριτήρια.

Στο μοντέλο αυτό, που λέγεται τοπολογία Picard, , το σύμπαν καμπυλώνεται με έναν παράξενο τρόπο.
Το ένα άκρο του είναι απείρως μακρύ -που δεν μπορεί να παρατηρηθεί- αλλά τόσο στενό που έχει έναν πεπερασμένο όγκο.
Στο άλλο άκρο, η χοάνη φλέγεται, αλλά όχι για πάντα εάν θα μπορούσατε να πετάξετε προς το φλεγόμενο άκρο
με ένα διαστημόπλοιο, σε μερικά σημεία θα βρισκόσαστε πίσω από την άλλη πλευρά του κέρατου.

Ο Frank Steiner υποστηρίζει δηλαδή ότι οι πρόσφατες παρατηρήσεις υπαινίσσονται ότι το σύμπαν διαστέλλετα
ι προς ένα σχήμα που μοιάζει με μια μακριά χοάνη, με έναν στενό λαιμό στο ένα άκρο και πιο ανοικτό το άλλο άκρο.
Αυτό το σχήμα δείχνει ότι το διάστημα είναι πεπερασμένο και εξελίσσεται με έναν ασυνήθιστο τρόπο.

Η υιοθέτηση ενός τέτοιου προφανώς εξωτικού μοντέλου θα μπορούσε να εξηγήσει δύο μυστήριες παρατηρήσεις.
Η πρώτη είναι το μοντέλο αυτό σχήμα των καυτών και ψυχρών σημείων στην Μικροκυματική Κοσμική Ακτινοβολία Υποβάθρου (CMBR)
εξασθενίζει στις μεγαλύτερες κλίμακες: δεν υπάρχει καμία καθαρή καυτή ή ψυχρή φυσαλίδα σε περιοχή διαμέτρου περίπου 60 μοίρες.

Αυτά τα μοντέλα του σύμπαντος σαν χοάνη προτάθηκαν στη δεκαετία του ’90
για να ταιριάζουν με μια παρόμοια ανωμαλία που φάνηκε και από το δορυφόρο COBE

Ό τωρινός όγκος του σύμπαντος, σύμφωνα με το μοντέλο τους, είναι σχεδόν 1032 κυβικά έτη φωτός.
Στο πολύ απώτατο παρελθόν, όταν ο Κόσμος ήταν ηλικίας μόνο 380.000 ετών, το μέγεθος αυτό θα ήταν κλάσμα αυτού του μεγέθους,
πολύ μικρό για να επιτρέψει μεγάλες διακυμάνσεις.


Θεωρία 4η: Το σύμπαν φτιάχτηκε εκ του μηδενός ή από το κενό;


[spoiler]Είναι μια θεωρία που προέρχεται εξ ολοκλήρου από ιδέες της κβαντομηχανικής. Οι υπερασπιστές της έχουν οδηγηθεί στο συμπέρασμα
ότι υποατομικά θεμελιώδη σωματίδια έχουν τη δυνατότητα να δημιουργηθούν από το τίποτα. Με άλλα λόγια, θα μπορούσατε να
δημιουργήσετε ένα κενό (ένα χώρο που δεν περιέχει καμιά ύλη) και μέσα σε αυτό θα μπορούσαν να δημιουργηθούν αυθόρμητα σωματίδια.

Υπάρχουν 1085 σωματίδια στην περιοχή του ορατού σύμπαντος. Από πού όμως προήλθαν όλα αυτά; Η απάντηση είναι ότι, στην κβαντική θεωρία,
τα σωματίδια μπορούν να δημιουργηθούν από την ενέργεια υπό μορφή ζευγών σωματίων/αντισωματίων.

Και τώρα η ερώτηση γίνεται ως εξής: μα από πού προήλθε αυτή η ενέργεια; Η απάντηση είναι ότι η συνολική ενέργεια στο σύμπαν είναι ακριβώς μηδέν.

Η ύλη στο σύμπαν φτιάχνεται από θετική ενέργεια, εντούτοις, όλη η ύλη ελκύεται από τη βαρύτητα. Δύο κομμάτια ύλης που είναι το ένα κοντά στο άλλο
έχουν λιγότερη ενέργεια από τα ίδια κομμάτια που είναι μακριά το ένα από το άλλο, επειδή πρέπει να δαπανήσουμε ενέργεια για να τα χωρίσουμε,
εξ αιτίας της ελκτικής δύναμης της βαρύτητας. Κατά συνέπεια, από μία άποψη, το βαρυτικό πεδίο έχει αρνητική ενέργεια.
Στην περίπτωση ενός σύμπαντος που είναι σχεδόν ομοιόμορφο στο χώρο, αποδεικνύεται ότι αυτή η αρνητική ενέργεια βαρύτητας αντισταθμίζει
ακριβώς τη θετική ενέργεια που αντιπροσωπεύεται από την ύλη. Έτσι η συνολική ενέργεια του σύμπαντος είναι μηδέν!

Αλλά υπάρχει και η δυνατότητα της δημιουργία της ύλης από μια κατάσταση μηδενικής ενέργειας. Αυτή προκύπτει επειδή η ενέργεια
μπορεί να είναι και θετική και αρνητική. Η κινητική ενέργεια ή η ενέργεια της μάζας είναι πάντα θετική, αλλά η ενέργεια της έλξης
από τη βαρύτητα ή τα ηλεκτρομαγνητικά πεδία, είναι αρνητική.

Είναι γνωστό ότι το βαρυτικό πεδίο στην πραγματικότητα είναι μια κύρτωση του χώρου ή ένας κυρτός χώρος. Η ενέργεια που ‘κλειδώνεται’
σε μια κύρτωση του χώρου μπορεί να μετατραπεί σε σωμάτια και αντισωμάτια της ύλης. Το γεγονός αυτό εμφανίζεται, παραδείγματος χάριν,
κοντά σε μια μαύρη τρύπα, και πιθανώς ήταν και η σημαντικότερη πηγή σωματιδίων κατά το big bang. Κατά συνέπεια,
η ύλη εμφανίζεται αυθόρμητα από το κενό διάστημα. Η ερώτηση που προκύπτει έπειτα είναι αν η Αρχέγονη Έκρηξη κατείχε ενέργεια,
ή είναι ολόκληρο το σύμπαν σε κατάσταση μηδενικής ενέργειας,
με την ενέργεια όλης της μάζας να αντισταθμίζεται από την αρνητική ενέργεια της βαρύτητας έλξης;

Οι αστρονόμοι μπορούν να μετρήσουν τις μάζες των γαλαξιών, τη μέση απόσταση που τους χωρίζει και τις ταχύτητες που απομακρύνονται.
Αν βάλουμε αυτούς τους αριθμούς σε έναν τύπο, τότε παράγεται μια ποσότητα που μερικοί φυσικοί έχουν ερμηνεύσει
ως τη συνολική ενέργεια του σύμπαντος. Το αποτέλεσμα που βγαίνει είναι ότι η συνολική ενέργεια του σύμπαντος είναι μηδέν
με την ακρίβεια που παρατηρούμε. Η αιτία για αυτό το ξεχωριστό αποτέλεσμα ήταν από καιρό μια πηγή γρίφου για τους κοσμολόγους.
Κάποιοι έχουν προτείνει ότι υπάρχει μια βαθιά κοσμική αρχή σε ισχύ, που απαιτεί το σύμπαν να έχει ακριβώς μηδενική ενέργεια.
Εάν αυτό το τελευταίο είναι γεγονός, τότε το σύμπαν μπορεί να αναδυθεί χωρίς να απαιτείται καθόλου κάποια εισαγωγή ύλης ή ενέργειας.

Μόλις δεχτούμε τη μεταβλητότητα της ύλης και τη νέα άποψη για το κενό, μπορούμε να σκεφτούμε και την προέλευση του μεγαλύτερου
γεγονότος που ξέρουμε του σύμπαντος. Ίσως το ίδιο το σύμπαν γεννήθηκε από το τίποτα από μια γιγαντιαία διακύμανση του κενού
την οποία ξέρουμε σήμερα ως Μεγάλη Έκρηξη. Είναι εντυπωσιακό ότι οι νόμοι της σύγχρονης φυσικής επιτρέπουν αυτήν την δυνατότητα.

Στη γενική σχετικότητα, ο χωρόχρονος μπορεί να είναι άδειος από ύλη ή ακτινοβολία, αλλά να περιέχει ενέργεια που αποθηκεύεται στην κυρτότητά του.
Χωρίς καμιά αιτία, τυχαίες κβαντικές διακυμάνσεις σε ένα επίπεδο, κενό, συνηθισμένο χωρόχρονο μπορεί να παραγάγουν τοπικές περιοχές
με θετική ή αρνητική κυρτότητα. Το γεγονός ονομάζεται «χωροχρονικός αφρός» και οι περιοχές αυτές λέγονται «φυσαλίδες του ψευδοκενού
«. Οπουδήποτε η κυρτότητα είναι θετική μια φυσαλίδα του ψευδοκενού, σύμφωνα με τις εξισώσεις του Αϊνστάιν, θα διογκωθεί εκθετικά.
Σε 10-42 δευτερόλεπτα η φυσαλίδα θα επεκταθεί στο μέγεθος ενός πρωτονίου
και η ενέργεια μέσα σε αυτήν θα είναι επαρκής για να παραγάγει τη μάζα όλου του σύμπαντος.

Οι φυσαλίδες αρχίζουν χωρίς ύλη, ακτινοβολία, ή πεδία δυνάμεων και μέγιστη εντροπία.
Περιέχουν ενέργεια λόγω της κυρτότητας τους, και είναι έτσι ένα «ψευδοκενό.»
Καθώς διαστέλλονται, η ενέργεια μέσα τους αυξάνεται εκθετικά. Αυτό δεν παραβιάζει την διατήρηση της ενέργειας δεδομένου
ότι το ψευδοκενό έχει μια αρνητική πίεση, κι έτσι η διαστελλόμενη φυσαλίδα λειτουργεί από μόνη της. Όλα αυτά προκύπτουν φυσικά
από τις εξισώσεις που ο Αϊνστάιν έγραψε το 1916.

Καθώς η φυσαλίδα-σύμπαν επεκτείνεται, εμφανίζεται ένα είδος τριβής με την οποία η ενέργεια μετατρέπεται σε σωματίδια.
Έπειτα η θερμοκρασία μειώνεται και εμφανίζεται μια σειρά αυθόρμητων διαδικασιών στις οποίες σπάει η συμμετρία, όπως
σε έναν μαγνήτη που ψύχεται κάτω από το σημείο Κιουρί και εμφανίζεται μια βασικά τυχαία δομή των σωματιδίων και των δυνάμεων.
Ο πληθωρισμός σταματά και κινούμαστε πια στην γνωστή μας Μεγάλη Έκρηξη.

Οι πρόσφατες εντυπωσιακές θεωρητικές έρευνες φυσικών, όπως ο Steven Weinberg του Χάρβαρντ και Ya. Β. Zel’dovich στη Μόσχα,
προτείνουν ότι το σύμπαν ξεκίνησε ως τέλειο κενό και ότι όλα τα σωματίδια του υλικού κόσμου δημιουργήθηκαν από την διαστολή του χώρου.
Κατά αυτόν τον τρόπο ξέρουμε τώρα από πού προήλθε η ύλη και η ακτινοβολία στον κόσμο.

Αυτή τη θεωρία της προέλευσης του Κόσμου την υποστηρίζουν πολλοί κβαντικοί φυσικοί, και μπορεί να εξηγηθεί εξ ολοκλήρου με τη γνώση που
ήδη έχουμε από την κβαντομηχανική, ενώ δεν χρειαζόμαστε καμία πρόσθετη θεωρητική εργασία ή απόδειξη.
Εντούτοις, έχει επικριθεί από πολλούς. Ο J. Richard Gott, καθηγητής της αστροφυσικής στο πανεπιστήμιο του Princeton,
καθώς επίσης και ένας συνάδελφος του, ο Li-Xin Li, έχουν υποστηρίξει ότι, θεωρητικά αυτή η, η έννοια του «τίποτα» δεν
υπάρχει στην πραγματικότητα. Γιατί υπάρχει μια κβαντική κατάσταση, της υπέρθεσης, η οποία έρχεται σε αντίθεση με την
ιδέα ότι ο Κόσμος άρχισε από το Τίποτα και εξελίχθηκε από την ενέργεια που ελευθέρωσαν δύο εικονικά σωματίδια που εξαϋλώθηκαν.

Το κενό στην πιο πάνω θεωρία λειτουργεί σαν μια τράπεζα.
Αν κάποιος δεν έχει αρκετά χρήματα, τότε η τράπεζα μπορεί να του δώσει ένα δάνειο,
εφ’ όσον το ξεπληρώσετε εντός ενός προσυμφωνημένου χρόνου.
Τα θεμελιώδη σωματίδια που αναδύονται από το κενό μπορούν να κάνουν το ίδιο πράγμα.
Εάν δεν έχουν καμιά ενέργεια (που σημαίνει ότι ότι δεν υπάρχουν), μπορούν να την δανειστούν
εφ’ όσον την ξεπληρώσουν πολύ γρήγορα.

Το δύσκολο ζήτημα στην πιο πάνω θεωρία είναι, από πού προήλθε η τράπεζα;
Και εκεί στηρίζεται η κριτική της πιο πάνω θεωρίας για την προέλευση του Κόσμου.

Υπάρχουν αποδεικτικά στοιχεία για αυτήν την θεωρία;

Οι αποδείξεις για αυτήν την θεωρία, λένε οι εμπνευστές της. είναι οι ίδιες που αποδεικνύουν την αρχή αβεβαιότητας
του Heisenberg και την παρουσία των εικονικών σωματιδίων. Εδώ και πολύ καιρό, έχουν μετρηθεί τα αποτελέσματα
των εικονικών σωματιδίων, και πρέπει συχνά να λαμβάνονται υπόψη έτσι ώστε να μην υπάρχουν λάθη στα πειράματα της φυσικής.
Οι εξισώσεις που χρησιμοποιούνται για να υπολογίσουν τη φύση των εικονικών σωματιδίων και άλλων κβαντομηχανικών φαινομένων
είναι συχνά τόσο ακριβείς, που σπάνια αποτυγχάνουν να εξηγήσουν τα φυσικά φαινόμενα.


Πηγή: Physics4u.gr

 

 

 

 

letso777
Offline
Joined: 25/03/2014 - 19:55
 

 

 

 

 

 

 

 

Through the Wormhole 01x05: How Did We Get Here.







Stanley Miller = Στάνλεϊ Μίλερ
http://en.wikiped...ley_Miller

Harold Urey = Χάρολντ Γιούρεϊ
http://en.wikiped...arold_Urey

 

Πείραμα Miller-Urey



Για το πείραμα χρησιμοποιήθηκε νερό (H2O), μεθάνιο (CH4), αμμωνία (NH3) και υδρογόνο (H2).
Όλες οι ουσίες σφραγίστηκαν σε μια αποστειρωμένη διάταξη γυάλινων σωλήνων και φιαλίδιων συνδεδεμένων σε βρόγχο,
με το ένα φιαλίδιο να είναι μισογεμάτο με υγρό νερό και ένα άλλο να περιέχει ζεύγος ηλεκτροδίων.
Το υγρό νερό θερμαίνονταν ώστε να προκληθεί εξάτμηση, ενώ πυροδοτούνταν σπινθήρες μεταξύ των ηλεκτροδίων
ώστε να προσομοιωθούν οι αστραπές στην ατμόσφαιρα και τους υδρατμούς, ενώ μετά η ατμόσφαιρα κρύωνε ξανά ώστε
το νερό να υγροποιηθεί και να διαρρεύσει πίσω στο αρχικό φιαλίδιο σε συνεχή κύκλο.

Μετά το πέρας μιας εβδομάδας συνεχούς λειτουργίας, ο Μίλερ και ο Ούρι παρατήρησαν ότι το 10-15%
του άνθρακα στο σύστημα είχε σχηματίσει οργανικές ενώσεις. Δύο τοις εκατό του άνθρακα είχε σχηματίσει αμινοξέα,
τα οποία χρειάζονται για την παρασκευή πρωτεϊνών από τα ζωντανά κύτταρα, με την γλυκίνη να είναι το πιο συχνά εμφανιζόμενο.
Σχηματίστηκαν ακόμα υδατάνθρακες, λιπίδια, και άλλα δομικά στοιχεία των νουκλεϊκών οξέων.

http://el.wikiped...iller-Urey



SETI = http://en.wikiped.../wiki/SETI

Τα αρχικά της λέξης S.E.T.I σημαίνουν Search for Extra-Terrestrial Intelligence και με αυτήν χαρακτηρίζονται
γενικά οι ανθρώπινες προσπάθειες για την ανακάλυψη νοήμονος ζωής εκτός του πλανητικού μας συστήματος.
Η έρευνα για τον σκοπό αυτόν περιλαμβάνει διαφόρων ειδών προγράμματα, ο γενικός προσανατολισμός των
οποίων είναι η εξερεύνηση/σάρωση του ουράνιου θόλου για τον εντοπισμό κάποιου νοήμονος μηνύματος ή γενικά
εκπομπής από έναν μακρινό κόσμο. Συνήθως αυτό επιδιώκεται μέσω ραδιοκυμάτων, διότι θεωρείται ότι είναι ο πιο
εύκολος τρόπος να επικοινωνήσεις στο διάστημα, αλλά και ο προφανέστερος για κάποιον πολιτισμό που αναπτύσσει τεχνολογία.
Το εγχείρημα βέβαια έχει αρκετές δυσκολίες, οικονομικές, τεχνολογικές και φυσικές και πολλές φορές συναντά την αντίδραση
του κόσμου που ίσως την θεωρεί άσκοπη. Κανένας βέβαια δεν μπορεί να αντικρούσει το γεγονός ότι, αν ανακαλυφθεί και αλλού
στο γαλαξία νοήμων ζωή, θα πρόκειται για την μεγαλύτερη ανακάλυψη στην ιστορία του πολιτισμού μας που ίσως επιφέρει ριζικές αλλαγές
στον τρόπο σκέψης και την οπτική μας για το σύμπαν. Με αυτό το σκεπτικό
πολλοί επιστήμονες έχουν αφιερώσει την ζωή τους στην έρευνα για τον σκοπό αυτόν. http://www.astron...title=SETI



Stephen Mojzsis = Στίβεν Μόιζις

http://astrobiolo...n/mojzsis/

John Sutherland = Τζον Σάθερλαντ

Ben Weiss = Μπεν Γουάις

http://eapsweb.mi...who=weissb

Jack Szostak = Τζακ Σόστακ

http://en.wikiped...W._Szostak

Paul Davies = Πoλ Ντέιβις

http://en.wikiped...aul_Davies

Felisa Wolfe-Simonn = Φελίσα Γουλφ-Σάιμον

http://www.ironli...

Dr. Jeffrey Bada = Τζέφρεϊ Μπάντα.
http://online.itp...et07/bada/

Scripps Institution of Oceanography = http://en.wikiped...eanography

Jen Blank = Τζεν Μπλανκ
http://www.seti.o...

Ε.P.A. (Environmental Protection Agency). = http://www.epa.gov/

U.S. Geological Survey =
http://www.usgs.gov/

Winogradsky Column = http://en.wikiped...sky_column



ALH84001 =
http://en.wikiped...ills_84001

πρεβιοτικά = Τα πρεβιοτικά είναι σχετικά καινούργιος όρος και ορίσθηκε από τον Roberfroid
στο 2007 Journal of Nutrition ως: «το πρεβιοτικό είναι μερικώς ζυμωμένο συστατικό το οποίο επιτρέπει
ορισμένες αλλαγές στη σύνθεση και δραστηριότητα της γαστρεντερικής μικροχλωρίδας που προσδίδει
όφελος στην ευημερία και υγεία του οργανισμού».

Εξελικτική Δημιουργία =
http://exeldim.br...aiwnwn.htm

 

 

letso777
Offline
Joined: 25/03/2014 - 19:55
 

 

 

 

 

 

Through the Wormhole 01x06: Are we alone 





Jill Tarter = Τζιλ Τάρτερ

http://en.wikiped...ill_Tarter

Paul Davies = Πoλ Ντέιβις

http://en.wikiped...aul_Davies

Geoff Marcy = Τζεφ Μάρσι

http://en.wikiped...frey_Marcy

William Borucki = Γουίλιαμ Μπoρούκι

http://kepler.nas...amBorucki/

Will Wright = Γουίλ Ράιτ

http://en.wikiped...esigner%29

Lynn Rothschild = Λιν Ρόθτσαιλντ

http://astrobiolo...othschild/



synchrotron radiation =

H ακτινοβολία Σύγχροτρον

Η ακτινοβολία Synchrotron είναι ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία που εκπέμπεται από ηλεκτρόνια ή ποζιτρόνια
που κινούνται με σχετικιστικές ταχύτητες κατά μήκος καμπύλης τροχιάς με μεγάλη καμπυλότητα. Η θεωρητική
μελέτη του φαινομένου της εκπομπής ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας από επιταχυνόμενα ηλεκτρόνια ξεκίνησε
γύρω στο 1945. Η πρώτη παρατήρηση εκπομπής ακτινοβολίας Σϋγχροτρον έγινε το 1946 στα εργαστήρια της
General Electric σε μία διάταξη ενέργειας 70MeV ενώ 20 χρόνια αργότερα τέθηκε σε λειτουργία στο Πανεπιστήμιο
του Wisconsin-Madison ο Tantalus, ο πρώτος δακτύλιος αποθήκευσης ηλεκτρονίων (electron storage ring) ενέργειας
240MeV. Η διάταξη αυτή ήταν μια διάταξη δεύτερης γενιάς, χρησιμοποιούνταν δηλαδή για την παραγωγή
ακτινοβολίας Σύγχροτρον με σκοπό την πραγματοποίηση πειραμάτων. Σε τέτοιες διατάξεις, δεύτερης γενιάς,
ταχέως κινούμενα ηλεκτρόνια που έχουν προεπιταχυνθεί σε μια πηγή Synchrotron, αποθηκεύονται και κινούνται
σε κυκλικές τροχιές για αρκετές ώρες σε έναν δακτύλιο αποθήκευσης. Μια σημαντική καινοτομία που εισήχθη
στα μέσα της δεκαετίας του 1990 ήταν η ανάπτυξη των παρεμβαλλόμενων διατάξεων (insertion devices) undulators
και wigglers οι οποίες βελτιώνουν τα χαρακτηριστικά της ακτινοβολίας. Η χρήση τέτοιων διατάξεων οδήγησε στη
ν κατασκευή πηγών Synchrotron τρίτης γενιάς. Σήμερα, εργαστήρια παραγωγής
ακτινοβολίας Σύγχροτρον υπάρχουν σε όλο τον κόσμο.



Τα κύρια χαρακτηριστικά (και πλεονεκτήματα) της ακτινοβολίας Σύγχροτρον είναι τα παρακάτω:

* Έχει συνεχές φάσμα καλύπτοντας μία ευρεία περιοχή ενεργειών από το υπέρυθρο ως τις σκληρές ακτίνες Χ.

* Έχει υψηλή ένταση

* Είναι παράλληλη δέσμη φωτός

* Είναι γραμμικά πολωμένη στο οριζόντιο επίπεδο ενώ είναι κυκλικά πολωμένη πάνω και
κάτω από αυτό. Η επιλογή κυκλικής πόλωσης επιτρέπει τη μελέτη μαγνητικών ιδιοτήτων των υλικών.



Τα μοναδικά χαρακτηριστικά της ακτινοβολίας Σύγχροτρον επιτρέπουν την εφαρμογή διαφόρων
τεχνικών που είναι σημαντικά εργαλεία μελέτης των ιδιοτήτων της ύλης και χρησιμοποιούνται
από τους φυσικούς, τους χημικούς, τους βιολόγους, τους γεωλόγους, τους γιατρούς, τους αρχαιολόγους
αλλά και από τη βιομηχανία πλαστικών, μετάλλων, μικροηλεκτρονικής, καλλυντικών κλπ.
Οι τεχνικές αυτές βασίζονται στην αλληλεπίδραση της ακτινοβολίας με την ύλη:

* Απορρόφηση ακτίνων Χ (XAFS), φθορισμός (XRF), εκπομπή φωτοηλεκτρονίων (XPS)

* Σκέδαση (SAXS, WAXS) και περίθλαση ακτίνων Χ (XRD)

* UV και x-ray ανακλαστικότητα

* Τεχνικές imaging (τομογραφία, τοπογραφία, μικροσκοπία ακίτνων Χ

* Λιθογραφία ακτίνων Χ

Πολλές από τις παραπάνω τεχνικές μπορούν να εφαρμοστούν για τη μελέτη των μεταβολών
των ιδιοτήτων των υλικών με το χρόνο (κατάλυση, τήξη - πήξη υλικών, αλλαγή φάσεων)
ή υπό συνθήκες πίεσης και θερμοκρασίας πέραν των κανονικών.



the Doppler effect =

http://el.wikiped...E%B5%CF%81

Το φαινόμενο Ντόπλερ που πήρε το όνομά του από τον Κρίστιαν Ντόπλερ (Christian Doppler)
, είναι η παρατηρούμενη αλλαγή στη συχνότητα και το μήκος κύματος ενός κύματος από παρατηρητή
που βρίσκεται σε σχετική κίνηση με την πηγή των κυμάτων. Για κύματα όπως τα ηχητικά κύματα, που
διαδίδονται μέσα σε κάποιο υλικό μέσο, η ταχύτητα τόσο του παρατηρητή όσο και της πηγής, πρέπει
να προσδιορίζεται σε σχέση με το μέσο διάδοσης. Το τελικό φαινόμενο Ντόπλερ μπορεί επομένως να
προκύψει είτε από την κίνηση του παρατηρητή, είτε από την κίνηση της πηγής, είτε και των δύο, ως
προς το μέσο διάδοσης. Καθεμιά από αυτές τις δύο επιδράσεις αναλύεται ξεχωριστά. Για κύματα που
δεν χρειάζονται ένα υλικό μέσο για τη διάδοσή τους, όπως τα ηλεκτρομαγνητικά (φως) ή τα βαρυτικά
κύματα στην ειδική σχετικότητα, μόνο η σχετική ταχύτητα του παρατηρητή ως προς την πηγή παίζει ρόλο.

Διαστημικό τηλεσκόπιο Kepler =

Μια εβδομάδα μετά την απομάκρυνση του προστατευτικού καλύμματος για τη σκόνη από το τηλεσκόπιο Kepler,
η NASA δημοσίευσε την πρώτη εικόνα ενός τμήματος του ουρανού που θα ελέγξει στα επόμενα τρεισήμισι
χρόνια για την αναζήτηση πλανητών σαν τη Γη.

Το διαστημικό παρατηρητήριο - που κόστισε 600 εκατομμύρια - θα παρατηρήσει τα άστρα αυτού του χώρου
για την αναζήτηση μιας περιοδικής μεταβολής στην φωτεινότητα κάποιου άστρου, που θα μπορούσε
να σημαίνει τη διέλευση ενός πλανήτη μπροστά από το μητρικό του άστρο.

Ο στόχος του Kepler είναι ένα τμήμα του ουρανού που καλύπτει 100 τετραγωνικές μοίρες, ή περίπου την ίδια
περιοχή του ουρανού που καλύπτει ένα χέρι όταν δείχνει τον ουρανό. Το τμήμα αυτό βρίσκεται πάνω
στο επίπεδο του Γαλαξία μας προς στους αστερισμούς Κύκνος και Λύρα και περιέχει περίπου 4,5 εκατομμύρια
άστρα μέσα στον Γαλαξία μας.

Περισσότερα από 100.000 αστέρια στο κομμάτι αυτό του ουρανού επελέγησαν ως ιδανικά υποψήφια άστρα
για το πλανητικό κυνήγι. Μεταξύ αυτών, οι ερευνητές ελπίζουν να βρουν ένα δίδυμο πλανήτη της Γης -
στο ίδιο μέγεθος που να είναι σε τροχιά αρκετά κοντά με τον ήλιο του για να μπορεί να διατηρήσει υγρό
νερό, που είναι η κύρια αιτία για να επιβιώσει η ζωή - όπως την ξέρουμε φυσικά - στην επιφάνειά του.

"Για πρώτη φορά, μπορούμε να αναζητήσουμε πλανήτες στο μέγεθος της Γης σε κατοικήσιμη ζώνη γύρω
από άλλα αστέρια σαν τον ήλιο μας," ανέφερε σε μια δήλωση του ο William Borucki υπεύθυνος της
αποστολής του Kelper, που δουλεύει στο Ερευνητικό Κέντρο Ames της NASA.

Μακροχρόνια παρατήρηση

Στην καρδιά του τηλεσκοπίου είναι η κάμερα των 95 megapixel, η μεγαλύτερη που πέταξε ποτέ στο διάστημα.
Μπορεί δε να ανιχνεύσει πολύ μικροσκοπικές αλλαγές στη φωτεινότητα ενός άστρου,
για παράδειγμα 20 μέρη μόνο ανά εκατομμύριο.

Με αυτή την κάμερα το διαστημικό παρατηρητήριο Kepler θα μπορέσει να ανιχνεύσει τροχιές και μεγέθη πλανητών
παρόμοια με τα δικά μας. Αν κάποιος παρατηρούσε το ηλιακό μας σύστημα από μακρινή απόσταση, τότε
η Γη θα εξασθένιζε το φως του ήλιου κατά 80 μέρη ανά εκατομμύριο, εξηγεί ο David Koch
μέλος της επιστημονικής ομάδας του Kepler.

Επειδή το Kepler θα κοιτάζει στο ίδιο τμήμα του Ουρανού για πάνω από τρία χρόνια, θα μπορούσε να
συλλάβει τρεις διελεύσεις ενός δίδυμου πλανήτη με τη Γη. Αυτός ο αριθμός είναι ο ελάχιστος που
απαιτείται για να προσδιοριστεί το χρονικό διάστημα μεταξύ των εξασθενήσεων του αστρικού φωτός,
και να αποκλειστούν έτσι άλλα φαινόμενα, όπως είναι οι διακυμάνσεις της φωτεινότητας του ίδιου του άστρου.

Αντιθέτως, το γαλλικό τηλεσκόπιο Corot, το οποίο ήδη εξετάζει τις διελεύσεις των πλανητών, μπορεί
να παρακολουθεί άστρα στο ίδιο τμήμα για 150 ημέρες, λέει ο Koch. Το όριο αυτό μπορεί να σημαίνει
ότι θα εντοπίζει πλανήτες με πολύ σφικτές τροχιές με περίοδο των 50 ημερών ή και λιγότερο ακόμα.

Η εικόνα δεξιά είναι μόλις το 0.2% του οπτικού πεδίου του Kepler και στο πάνω δεξιά τμήμα της φαίνεται
ένα άστρο ηλικίας 8 δισ. ετών, που βρίσκεται στο σμήνος NGC 6791 και σε απόσταση κάπου 13.000 έτη
φωτός από τη Γη. Η κάμερα χρειάστηκε μόλις 60 δευτερόλεπτα για να τραβήξει αυτή την εικόνα στις 8 Απριλίου
του 2009, μια ημέρα μετά την απομάκρυνση του καλύμματος της κάμερας του διαστημοπλοίου

Το Kepler ξεκίνησε στις 6 Μαρτίου του 2009 και η τροχιά του γύρω από τον Ήλιο είναι τέτοια που
σκοπό έχει να μεγιστοποιήσει την θέαση των άστρων του Ουρανού.

Το κανονικό πλανητικό κυνήγι θα ξεκινήσει στις αρχές Μαΐου μετά από κάποιες τελικές προσαρμογές και βαθμονομήσεις.

Cetus constellation = http://en.wikiped...stellation

Hat Creek Radio Observatory = http://www.hcro.org/

Allen telescope array = http://en.wikiped...cope_Array

Ames της NASA = http://www.nasa.g...index.html

http://history.na.../seti.html

 

 

letso777
Offline
Joined: 25/03/2014 - 19:55
 

 

 

 

 

 

Through the Wormhole O1x07: What are we really made of

 

 

 

 

Bob Stanek = Μπομπ Στάνεκ
http://www.linked...1b/aa5/444


Steve Nahn = Στιβ Ναν
http://web.mit.ed...teven.html

A.P.S = Προηγμένη Πηγή Φωτονίων

Frank Close = Φρανκ Κλόουζ
http://en.wikiped...rank_Close

Joel Fajans = Τζόελ Φέιζανς
http://www.physic...ajans.html

Σωματιδιακή φυσική =
http://el.wikiped...E%BA%CE%AE

Ασθενής δύναμη =
http://el.wikiped...F%83%CE%B7

Leon Lederman = Λίον Λέντερμαν
http://en.wikiped...._Lederman

Rob Roser = Ρομπ Ρόουσερ

Peter Higgs = Πίτερ Χιγκς
http://users.sch....hHIGGS.htm


Jon Butterworth = Τζον Μπατεργουόρθ
http://www.hep.uc...


Adam Davison = Άνταμ Ντέιβισον
http://www.hep.uc...uk/~adamd/




Ernest Rutherford = Έρνεστ Ράδερφορντ





Γεννήθηκε στο Spring Grove της Νέας Ζηλανδίας και πέθανε στο Καίμπριτζ. Από το 1895 και μετά διερεύνησε ο Ράδερφορτ
την ιονίζουσα δράση των ακτίνων Ραίντγκεν και στη συνέχεια ασχολήθηκε με τη μελέτη ραδιενεργών φαινομένων.
Η ανακάλυψη και εξήγηση της φύσης των ακτίνων άλφα, βήτα και γάμμα που ακτινοβολούνται από ραδιενεργά υλικά,
τον οδήγησε σε συνεργασία με τον Φ. Σόντυ στη διαπίστωση ότι τα ραδιενεργά στοιχεία μεταπίπτουν βάσει συγκεκριμένων
νόμων σε άλλα στοιχεία. Λόγω της απόκλισης σε ηλεκτρικά και μαγνητικά πεδία, συνεπέρανε ο Ράδερφορτ το 1903
ότι οι ακτίνες άλφα είναι θετικά φορτισμένες.
Γι' αυτές τις εργασίες έλαβε ο μεγάλος επιστήμονας το βραβείο Νόμπελ της Χημείας για το έτος 1908.

Το 1911 περιέγραψε ο Ράδερφορτ, παράλληλα και συμπληρωματικά με τον Μπορ, το πλανητικό μοντέλο του ατόμου,
με θετικά φορτισμένα πρωτόνια στον πυρήνα και αρνητικά φορτισμένα ηλεκτρόνια σε συγκεκριμένες τροχιές περιφοράς.
Κατά την εκτέλεση πειραμάτων βομβαρδισμού αζώτου με σωματίδια άλφα πραγματοποιήθηκε η πρώτη τεχνητή μετάπτωση
στοιχείων. Με αυτά και άλλα ιδιοφυή πειράματά του αναγορεύτηκε ο Ράδερφορτ σε εξέχουσα φυσιογνωμία
της πειραματικής Φυσικής του 20ου αιώνα και σε δεσπόζουσα μορφή των φυσικών επιστημών.


FermiLab =
http://dailyqi.co...

Tevatron = http://www.nature...9141a.html



Πηγή: agelioforos.gr





Physical Review Letters = http://prl.aps.org/






Standard Model To Καθιερωμένο Πρότυπο

 

 

Το Καθιερωμένο Πρότυπο (StandardModel) της σωματιδιακής φυσικής  είναι η καλύτερη θεωρία που έχουν αυτή τη στιγμή οι φυσικοί για να περιγράψουν τα βασικά συστατικά του Σύμπαντος. Περιγράφει τις ισχυρές, ασθενείς και ηλεκτρομαγνητικές αλληλεπιδράσεις, όπως και τα στοιχειώδη σωματίδια από τα οποία αποτελείται η ύλη. Υποστηρίζει ότι τα πάντα γύρω μας είναι φτιαγμένα από σωματίδια, τα κουάρκ και τα λεπτόνια, ενώ οι τέσσερις αλληλεπιδράσεις (δυνάμεις)  επιδρούν σε αυτά. Ανεπτύχθητε ανάμεσα στην περίοδο 1970 - 1973, είναι ουσιαστικά μια κβαντική θεωρία πεδίου, η οποία στηρίζεται στην κβαντική μηχανική και στην ειδική θεωρία της σχετικότητας. Μέχρι σήμερα, σχεδόν όλα τα πειραματικά αποτελέσματα πάνω στις τρεις αλληλεπιδράσεις που περιγράφονται από το Καθιερωμένο Πρότυπο, συμφωνούν με τις θεωρητικές προβλέψεις. Όμως, το Καθιερωμένο Πρότυπο δεν είναι μια πλήρης θεωρία στοιχειωδών αλληλεπιδράσεων, κυρίως επειδή δεν περιγράφει την βαρυτική αλληλεπίδραση (δες εδώ κι εδώ). Για παράδειγμα, αν τα μόνα συστατικά του Σύμπαντος είναι τα σωματίδια και οι τέσσερις αλληλεπιδράσεις, τότε όλα τα σωματίδια θα πρέπει να ταξιδεύουν με την ταχύτητα του φωτός, αντίθετα με ό,τι παρατηρείται. Για να τα επιβραδύνουν, οι θεωρητικοί φυσικοί υποθέτουν την ύπαρξη ενός μυστηριώδους, πανταχού παρόντος και άγνωστου μέχρι σήμερα πεδίου Higgs. Επίσης, οι φυσικοί τώρα αντιλαμβάνονται ότι το 96% του Σύμπαντος δεν είναι φτιαγμένο από τη συνηθισμένη ύλη και επομένως αυτή η νέα μορφή ύλης δε χωράει στο Καθιερωμένο Πρότυπο. Πώς θα αναβαθμιστεί το Καθιερωμένο Πρότυπο για να απαντήσει σε αυτό  είναι ένα ανοικτό πρόβλημα, που αναμένεται να απαντηθεί από σύγχρονα και μελλοντικά πειράματα (δες κι εδώ). Επί του παρόντος τόσο οι φυσικοί του του επιταχυντή Tevatron του εργαστηρίου Fermilab των ΗΠΑ  όσο και οι συνάδελφοί τους του επιταχυντή LHCτου CERN στην Ευρώπη, ελπίζουν στην ανακάλυψη του μποζονίου του Χιγκς (Higgs boson) μια και στην αντίθετη περίπτωση, δηλαδή αν αποκλειστεί η  ύπαρξή του, μέλλει να προκληθεί(;) μεγάλη αναστάτωση στην επιστημονική κοινότητα (μεγαλύτερη ακόμα και από το αν το σωματίδιο βρεθεί), καθώς οι φυσικοί θα υποχρεωθούν να επανεξετάσουν από την αρχή το κυρίαρχο Καθιερωμένο Πρότυπο…




Φυσικοί παγίδεψαν αντιύλη για 1000 δευτερόλεπτα

Φυσικοί ανακοίνωσαν την επίτευξη ενός σημαντικού ορόσημου στη Σωματιδιακή Φυσική – τον περιορισμό σωματιδίων αντιύλης για ένα παρατεταμένο χρονικό διάστημα. Συγκεκριμένα δημιούργησαν πυρήνες αντιυδρογόνου για περίπου 1.000 δευτερόλεπτα ή για 16,6 λεπτά.

Το προηγούμενο ρεκόρ ήταν λιγότερο από 172 χιλιοστά του δευτερολέπτου. Σε εκείνη την έρευνα, οι φυσικοί μπόρεσαν να απομονώσουν 38 αντι-άτομα. Από τότε, οι ερευνητές αναρωτιόνταν για πόσο χρόνο ένα τέτοιο αντι-άτομο θα μπορούσε να διατηρηθεί, προτού να αποσταθεροποιεί και τελικά να καταστραφεί.

 

Τα πρώτα άτομα αντιυδρογόνου παγιδεύτηκαν το 2010 στον επιταχυντή LHC στη Γενεύη, και συγκεκριμένα στην συσκευή ALPHA (Antihydrogen Laser Physics Apparatus).

Και το νέο επίτευγμα έγινε πριν από λίγες ημέρες στον ίδιο χώρο, οπότε φτιάχτηκαν 309 αντι-άτομα για περισσότερο από 16 λεπτά.

Είναι μια χρονική αύξηση τέσσερις τάξεις μεγέθους, λένε οι ερευνητές του ALPHA. Με τον αυξημένο χρόνο της αποθήκευσης της αντιύλης, θα είναι πιο εύκολο για τους φυσικούς να μελετήσουν τις ενδιαφέρουσες πτυχές των αλληλεπιδράσεων μεταξύ της κανονικής βαρυονικής ύλης και της αντιύλης.

Ένα από τα πιο ενδιαφέροντα προβλήματα είναι εάν ενεργεί η βαρύτητα πάνω στην αντιύλη με τον ίδιο τρόπο που ενεργεί και στην κανονική ύλη. Με απλά λόγια, οι φυσικοί προσπαθούν να καθορίσουν εάν το αντιυδρογόνο, αφού αφεθεί ελεύθερο, θα πέσει στο έδαφος, ή θα ‘πετάξει’ ψηλά.

"Τα άτομα που φτιάχνονται από ένα σωματίδιο και ένα αντισωματίδιο είναι ασταθή, συνήθως επιβιώνουν λιγότερο από ένα μικροδευτερόλεπτο. Το αντιυδρογόνο, όμως, είναι κατασκευασμένα εξ ολοκλήρου από αντισωματίδια, και πιστεύουμε ότι έτσι είναι σταθερό. Αυτός δε ο αυξημένος χρόνος μας κάνει να μελετήσουμε με ακρίβεια τη συμμετρία ύλης-αντιύλης”, λένε οι ερευνητές.

"Ένα κρίσιμο ζήτημα για τις μελλοντικές μελέτες είναι: πόσο καιρό μπορεί να παγιδευτούν αντι-άτομα;", αναφέρουν οι ερευνητές στο περιοδικό που δημοσιεύτηκε η μελέτη τους, Technology Review.

"Οι υπολογισμοί μας δείχνουν ότι τα περισσότερα από τα παγιδευμένα αντι-άτομα φθάνουν στην βασική κατάσταση”, προσθέτουν.

Η έρευνα έγινε από μια πολυεθνική ομάδα επιστημόνων από τον Καναδά, το Ηνωμένο Βασίλειο, τη Γερμανία, την Ελβετία, τη Σουηδία, τις Ηνωμένες Πολιτείες, το Ισραήλ και την Ιαπωνία.

Πηγή: SoftPedia




Άλφα Μαγνητικό Φασματόμετρο

 

 

letso777
Offline
Joined: 25/03/2014 - 19:55
 

 

 

 

 

 

 

Through the Wormhole 01x08: Beyond the Darkness

 

 

Vera Rubin = Βέρα Ρούμπιν
http://en.wikiped...Vera_Rubin

Carlos Frenk = Κάρλος Φρενκ
http://en.wikiped...rlos_Frenk

Richard Massey = Ρίτσαρντ Μάσεϊ
http://en.wikiped...ard_Massey

Dan Bauer = Νταν Μπάουερ
http://www.unc.ed...

Brenna Flaugher = Μπρένα Φλάουερ

http://www.osti.g...rchive.htm

David Spergel = Ντέιβιντ Σπεργκλ

http://www.astro.....edu/~dns/

Saul Perlmutter = Σωλ Πέρλματερ =

http://en.wikiped...Perlmutter


Ισαάκ Νεύτων



Ο Νεύτων, ένα από τα σημαντικότερα πνεύματα της Φυσικής και γενικότερα των θετικών επιστημών,
απέκτησε φήμη με το έργο του που δημοσιεύτηκε το 1687 «Philosophiae naturalis principia mathematica»,
στο οποίο παραθέτει 3 αξιώματα της Μηχανικής που διατύπωσε ο ίδιος και τον ήδη
από το έτος 1666 διατυπωμένο ομώνυμο νόμο της βαρύτητας.

Αυτές οι ανακαλύψεις του μεγάλου ερευνητή αποτέλεσαν επιστημονική επανάσταση και επηρέασαν
τις μετέπειτα ερευνητικές προσπάθειες σε όλους τους επιστημονικούς τομείς. Οι νόμοι του Νεύτωνα
για την κίνηση συμπληρώθηκαν στις αρχές του 20ου αιώνα με τη Θεωρία της Σχετικότητας του Αϊνστάιν,
για την περίπτωση πολύ μεγάλων ταχυτήτων. Μια ακόμα ανακάλυψη του Νεύτωνα που εντυπωσίασε,
αφορά τη φύση του ηλιακού φωτός ως σύνολο επιμέρους μονοχρωματικών ακτινοβολιών. Αλλά και
στα Μαθηματικά είχε σημαντικές εργασίες, γνωστότερη από τις οποίες είναι το ομώνυμο διώνυμο.
Με τον επίσης μεγάλο Μαθηματικό και φιλόσοφο Λάιμπνιτς ήρθε ο Νεύτων σε σύγκρουση για τα
πρωτεία στην ανακάλυψη του Διαφορικού Λογισμού, τον οποίο, όπως σήμερα γνωρίζουμε,
ανακάλυψαν και οι δύο παράλληλα και αναξάρτητα.

Ο Νεύτων ήταν στους σύγχρονούς του ελάχιστα αγαπητός, λόγω ιδιοτροπιών και του αυταρχικού
του χαρακτήρα. Μετά τα 70 χρόνια του ανέλαβε τη διοίκηση του βρετανικού νομισματοκοπείου,
το οποίο είχε και αρμοδιότητα για τη δίωξη των παραχαρακτών, μέχρι την επιβολή και της θανατικής ποινής.
Ο Νεύτων φρόντιζε να επιβάλεται σχεδόν πάντα αυτή η ποινή και υπέγραφε όλες τις εντολές εκτελέσεως,
χωρίς ποτέ να δεχτεί μετατροπή της σε μακροχρόνια φυλάκιση.

Λιγότερο γνωστός είναι ο Νεύτων για τις αστρολογικές και αλχημιστικές μελέτες και για τη θρησκοληψία του.
Πίστευε κατά λέξη όλα τα ιερά βιβλία και προσπαθούσε επί 50 χρόνια να «υπολογίσει», όπως δείχνουν εκτεταμένα
κείμενα και σημειώσεις που βρέθηκαν μετά το θάνατό του (περί τις 4.500 σελίδες), πότε θα γίνει η δεύτερη παρουσία
που επαγγέλλεται η Καινή Διαθήκη. Κάποια στιγμή κατέληξε στο συμπέρασμα ότι αυτό θα συμβεί το έτος 2060
και ότι τότε θα αρχίσει η χιλιετής βασιλεία των αγίων!
Ο Νεύτων προέβλεψε στα γραπτά για τον εαυτό του μια θέση ανάμεσά τους...

Για να κατανοήσει κάποιος τη βαρύτητα της κρυφής αυτής πλευράς του Άγγλου επιστήμονα,
αξίζει να αναφέρουμε ότι από το σύνολο του έργου του που αριθμεί 10 εκατομμύρια λέξεις,
τα 4 εκατομμύρια λέξεις αφορούν σε θεολογικά κείμενα και άλλο ένα εκατομμύριο λέξεις είναι αλχημικά κείμενα.

Όλα αυτά τα χρόνια η πιο βαθιές και εσωτερικές μελέτες και απόψεις του Νεύτων έμειναν
στην αφάνεια, καθώς φαίνεται ότι δεν ταίριαζαν με τις επιστημονικές απόψεις της σύγχρονης σκέψης.

Όσο κι αν φαίνεται περίεργο, τον περισσότερο χρόνο του τον αφιέρωσε στα θεολογικά του συγγράμματα,
από τα οποία ξεχωρίζουν τα χειρόγραφά του για την «Αποκάλυψη» του Ιωάννη, όπως αυτά για την
«πόρνη της Βαβυλώνας» και τα τέρατα με τα δύο ή τα δέκα κέρατα.

Βλέποντας αναλυτικά τις θεολογικές απόψεις του Νεύτων, θα τις βρει κανείς αρκετά αντι-καθολικές,
ενώ παράλληλα φαίνεται εμμένει να αναφέρεται στον «Ένα και Μοναδικό Πατέρα Θεό» απορρίπτοντας
το δόγμα της Αγ. Τριάδας. Επίσης ασκεί αυστηρή κριτική στη πρώιμη εκκλησιαστική ιστορία
(μεταξύ 3ου και 5ου αιώνα), κατά την οποία θεωρεί ότι ο Χριστιανισμός έχασε τις βάσεις του.

Πολύ πιθανόν αυτές οι «επικίνδυνες» απόψεις του να έκαναν κάποιους να υποστηρίξουν την κατάσταση
«γεροντικής άνοιας» του συγγραφέα. Πάντως σίγουρα αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο ο Άγγλος επιστήμονας
και φιλόσοφος δεν επιδείκνυε το έργο του στο ευρύ κοινό, αλλά φρόντιζε να το κρατάει μυστικό, διακινώντας
τις απόψεις του σε πολύ κλειστούς κύκλους στην Αγγλία ή έξω από αυτήν.

Μέσα από την παρουσίαση του συνόλου του έργου του Νεύτων φαίνεται ότι το να χαρακτηριστεί απλά «επιστήμονας»
είναι «λίγο» αν όχι ανακριβές. Στην πραγματικότητα ο Νεύτων ήταν ένας «φυσικός φιλόσοφος», ένας διανοητής
που πάσχισε να ανακαλύψει τα μυστικά της φύσης, χωρίς να διαχωρίζει τον άνθρωπο και τη Φύση, από τον Θεό -
όπως κάνει σε γενικές γραμμές η επιστήμη των τελευταίων αιώνων.

Το φάσμα των ενασχολήσεών του ταιριάζει περισσότερο με αυτό των προσωκρατικών φιλοσόφων και καθόλου
με αυτό ενός σύγχρονου «επιστήμονα», αποκαλύπτοντας έτσι και τις ρίζες και το αληθινό νόημα των όρων
«Φιλοσοφία» και «Επιστήμη». Με άλλα λόγια η Φιλοσοφία για τον Νεύτων δεν ήταν ακόμα μία - θεωρητική
- επιστήμη, αλλά η ίδια η αναζήτηση της Σοφίας, που αγκαλιάζει και συνθέτει κάθε ακτίνα
του ανθρώπινου πνεύματος, όπως η επιστήμη και η θρησκεία.


http://el.wikiped...F%89%CE%BD



EDWIN HUBBLE - ΕΝΤΟΥΙΝ ΧΑΜΠΛ




Αστρονόμος (1889-1953)
Το 1977 το αμερικανικό Κογκρέσο έδωσε το πράσινο φως στη NASA για την κατασκευή ενός διαστημικού τηλεσκοπίου
το οποίο θα έδινε εικόνες από σημεία του Σύμπαντος όπου τα επίγεια τηλεσκόπια ήταν αδύνατον να φθάσουν.
Κανένας δεν ήξερε πότε θα φτιαχθεί και πώς θα μοιάζει το τηλεσκόπιο αυτό (η κατασκευή του ολοκληρώθηκε το 1990).
Το μόνο βέβαιον ήταν ότι θα ονομαζόταν Χαμπλ.




Ο Εντουιν Χαμπλ γεννήθηκε στις 20 Νοεμβρίου 1889 στο Μάρσφιλντ της Μοντάνας.
Από πολύ μικρός εμφάνισε το ανήσυχο πνεύμα του και τη θέληση για απόκτηση γνώσεων.
Αγαπημένος του συγγραφέας ήταν ο Ιούλιος Βερν. Ο Εντουιν Χαμπλ αποτελεί το παράδειγμα
της ρήσης των αρχαίων μας προγόνων «νους υγιής εν σώματι υγιή», αφού εκτός από
συλλέκτης γνώσης ήταν ένα υψηλό, γεροδεμένο παιδί με έμφυτη κλίση στον αθλητισμό.
Μάλιστα το άθλημα στο οποίο ξεχώρισε ήταν η πυγμαχία. Ηταν μάλιστα τόσο καλός που
ένας ατζέντης τού πρότεινε να του κλείσει έναν αγώνα με τον τότε παγκόσμιο πρωταθλητή
βαρέων βαρών Τζακ Τζάκσον. Το μυαλό του νεαρού Εντουιν όμως βρισκόταν όχι απλώς
αλλού αλλά τόσο μακριά όσο δεν φανταζόταν καν η τότε παγκόσμια επιστημονική κοινότητα...


Αν και είχε κατασταλάξει μέσα του ότι ο δρόμος του τον οδηγούσε στην αστρονομία, εν τούτοις,
για να μη στενοχωρήσει τον πατέρα του ο οποίος τον ήθελε δικηγόρο, παρακολούθησε τη
Νομική Σχολή του Πανεπιστημίου της Οξφόρδης. Στο μυαλό και στην ψυχή του όμως
δεν υπήρχε χώρος για τους νόμους της Γης αλλά για τους νόμους της φυσικής και του
Σύμπαντος και έτσι δύο χρόνια μετά αφήνει την Οξφόρδη και πηγαίνει στο Παρατηρητήριο
Yerkes του Γουισκόνσιν για να ασχοληθεί με την αστρονομία. Από το 1914 ως το 1917
ασχολείται αποκλειστικά με τα νεφελώματα, η μελέτη των οποίων καθόρισε όλη
την υπόλοιπη ζωή του. «Κάθε πράξη της ζωής μας αγγίζει κάποια χορδή η οποία
δονείται στην αιωνιότητα» έλεγε ο Χαμπλ και η δική του πράξη που έμελλε να
δονήσει για τα καλά την επιστημονική κοινότητα ήταν η σύγκρουσή του με τον
προϊστάμενό του Χάρλοου Σάπλεϊ, ο οποίος έγινε διάσημος όταν κατάφερε να
προσδιορίσει τον όγκο του Γαλαξία μας. Ο Σάπλεϊ όμως υποστήριζε ότι τα νεφελώματα
που παρατηρούσαν οι αστρονόμοι βρίσκονταν εντός του δικού μας Γαλαξία και μόνο
και δεν ήταν τίποτε άλλο παρά σύννεφα αποτελούμενα από αέριες μάζες. Η τότε
επιστημονική κοινότητα είχε αποδεχθεί χωρίς δεύτερη κουβέντα τις απόψεις του Σάπλεϊ.
Ο Χαμπλ όμως είχε σοβαρές επιφυλάξεις. Το 1921 ο Σάπλεϊ εγκαταλείπει το Yerkes για
να εργαστεί στο Παρατηρητήριο του Χάρβαρντ, με τον Χαμπλ να προάγεται σε υπεύθυνο
τον ερευνών του Παρατηρητηρίου. Είχε έτσι πλέον όλη την άνεση να προχωρήσει απρόσκοπτα
στις δικές του έρευνες. Από την πρώτη στιγμή δημοσιοποίησε τη διαφωνία του αναφέροντας ότι
τα νεφελώματα όχι μόνο ήταν πολύ σπουδαιότερα από απλά σύννεφα αλλά υπήρχαν παντού
στο Σύμπαν. Αποδεικνύοντας ότι το νεφέλωμα Messier 31 δεν ανήκε στον Γαλαξία μας, όπως
όλοι πίστευαν, αλλά βρισκόταν 680.000 έτη φωτός μακριά από εμάς, αλλά και ότι υπάρχουν
ανάλογοι σχηματισμοί το φως των οποίων κάνει πάνω από 500 εκατομμύρια χρόνια για να
φθάσει στη Γη, ο Χαμπλ άλλαξε άρδην τα δεδομένα. Γιατί πολύ απλά, με όχημα την
παραπάνω διαπίστωση, απέδειξε ότι υπήρχαν και άλλοι γαλαξίες στο Σύμπαν και
δεν είναι ο δικός μας ο μοναδικός, όπως πίστευαν ως τότε. Στη συνέχεια απέδειξε
ότι το Σύμπαν διαστέλλεται συνεχώς και ότι η Γη δεν είναι φυσικά το κέντρο του Σύμπαντος.
«Βάλε έναν παρατηρητή σε όποια γωνιά του Σύμπαντος θέλεις. Θα δει ακριβώς το ίδιο»
δήλωσε ο μεγάλος αστρονόμος και αυτό καταχωρίστηκε αμέσως ως «ο νόμος του Χαμπλ»
. Το βιβλίο του Το βασίλειο των νεφελωμάτων έγινε παγκόσμιο μπεστ σέλερ.
«Εφοδιασμένος με τις πέντε αισθήσεις του ο άνθρωπος εξερευνά το Σύμπαν
που τον περιβάλλει και ονομάζει αυτή την περιπέτεια επιστήμη» ανέφερε ο Εντουιν Χαμπλ
και συνέχισε να ζει αυτή την περιπέτεια σε όλη τη διάρκεια της ζωής του περνώντας
το μεγαλύτερο μέρος του 24ώρου του παρατηρώντας το Σύμπαν μέσα από τηλεσκόπια.
Τα μάτια του Εντουιν Χαμπλ σταμάτησαν να κοιτάζουν το Σύμπαν στις 28 Σεπτεμβρίου 1953.

zachs75



Bullet Cluster Collision

 

 






http://en.wikiped...et_Cluster

 




weakly interacting massive particles (ΑΑΣΜΜ)

http://en.wikiped..._particles

 




germanium = http://en.wikiped.../Germanium




Cosmic Web

 

 








Soudan Underground Laboratory.

http://www.hep.um...chure.html




Using type 1a supernova to measure distances in astronomy









white dwarf

 






http://el.wikiped...E%BF%CF%82

 

Log in or register to post comments