Η πρώτη "φωτογράφηση" του ατόμου του υδρογόνου!

Την πρώτη απ΄ ευθείας παρατήρηση της τροχιάς του ατόμου του υδρογόνου πέτυχε διεθνής ομάδα ερευνητών στο  Ινστιτούτο για την Ατομική και Μοριακή Φυσική  (AMOLF), Άμστερσταμ, Ολλανδία, υπό την Aneta Stodolna (δες εδώ).

Κατάφεραν να απεικονίσουν την κβαντική υπόσταση των ηλεκτρονίων που περιφέρονται γύρω από τον πυρήνα ενός ατόμου υδρογόνου, με άλλα λόγια κατάφεραν να απαθανατίσουν τις κυματοσυναρτήσεις των ηλεκτρονίων σε άτομα υδρογόνου μια και οι κβαντικές ιδιότητες των ηλεκτρονίων καθιστούν ουσιαστικά αδύνατο τον προσδιορισμό της ακριβής τους θέσης (δες κι εδώ).Η χαρτογραφηση της δομής επιτεύχθηκε χάρη σε ένα νέο κβαντικό μικροσκόπιο φωτοϊοντικής μικροσκοπίας (δες κι εδώ), το οποίο απεικονίζει τη δομή άμεσα.Περισσότερα εδώ, εδώ, εδώ, εδώ.

Κλίμακα «μακροσκοπικότητας»;

Το μέγεθος ενός αντικειμένου μπορεί να μετρηθεί με πολλούς τρόπους, όπως κατά μάζα, όγκο, ή ακόμη και σύμφωνα με τον αριθμό των ατόμων που περιέχει. Στην κβαντική φυσική, τα «μακροσκοπικά» αντικείμενα θεωρούνται μεγαλύτερα από ότι τα «κβαντικά», δεδομένου ότι τα πρώτα συνήθως περιγράφονται από τους κλασσικούς φυσικούς νόμους ενώ τα δεύτερα από κβαντικούς νόμους. Ωστόσο, αρκετοί φυσικοί έχουν αμφισβητήσει τα όρια μεταξύ αυτών των δύο κατηγοριών, πραγματοποιώντας πειράματα που υποδεικνύουν ότι πολυσωματιδιακά αντικείμενα μπορούν να υπάρξουν σε κατάσταση κβαντικής υπέρθεσης (δες κι εδώ). Όμως έως τώρα δεν υπήρχε κάποιο εφαρμόσιμο πρότυπο μέτρησης της μακροσκοπικότητας. Σε πρόσφατη δημοσίευσή τους (δες εδώ), οι φυσικοί Στέφαν Νίμριχτερ (Stefan Nimmrichter) του Πανεπιστημίου της Βιέννης και Κλάους Χόρνμπεργκερ (Klaus Hornberger) του Πανεπιστημίου του Ντούισμπουργκ-Έσσεν προτείνουν ότι η μακροσκοπικότητα ενός αντικειμένου μπορεί να μετρηθεί σε σχέση με ορισμένες παραμέτρους του πειράματος που χρησιμοποιήθηκαν για να εξεταστεί η κβαντική του υπέρθεση, και όχι ως μία ξεχωριστή ιδιότητα του ίδιου του αντικειμένου.Στο παρελθόν, οι ερευνητές έχουν μετρήσει συχνά το βαθμό μακροσκοπικότητας ενός αντικειμένου με βάση τον αριθμό των ατόμων στο αντικείμενο. Όμως διαφορετικά άτομα σημαίνουν διαφορετικά μεγέθη, καθώς περιέχουν διαφορετικούς αριθμούς υποατομικών σωματιδίων, γεγονός που θέτει το ερώτημα του αν η μακροσκοπικότητα πρέπει να μετράται από το συνολικό αριθμό πρωτονίων, νετρονίων ή ηλεκτρονίων ενός αντικειμένου. Καθώς οι φυσικοί εξακολουθούν να παρατηρούν κβαντικά φαινόμενα όπως η υπέρθεση σε μεγαλύτερα αντικείμενα, ένα πρότυπο μέτρησης της μακροσκοπικότητας είναι απαραίτητο για τη σύγκριση αυτών των αποτελεσμάτων.Ο ορισμός των Νίμριχτερ και Χόρνμπεργκερ βασίζεται στην ιδέα ότι οι κβαντικές εξισώσεις μπορούν να τροποποιηθούν ώστε να καταστεί πιο «κλασική» η κατάσταση ενός αντικειμένου. Εάν ένα πείραμα μπορεί να αποκλείσει κάποιες από αυτές τις τροποποιήσεις, τότε περιγράφει μία μεγαλύτερη κβαντική υπέρθεση και ένα πιο μακροσκοπικό αντικείμενο. Όσο περισσότερες τροποποιήσεις αποκλείει ένα πείραμα, τόσο πιο μακροσκοπικό είναι το αντικείμενο.Για παράδειγμα, τόσο μια υπέρθεση με ένα μεγάλο χρονικό διάστημα συνοχής όσο και ένα αντικείμενο με μεγάλη μάζα αποκλείουν τέτοιες τροποποιήσεις. Υπολογίζοντας όλες αυτές τις παραμέτρους μαζί, αποδίδεται ένας αριθμός μ, σε μία λογαριθμική κλίμακα μέτρησης του βαθμού μακροσκοπικότητας. Στην κλίμακα αυτή, η κατάσταση υπέρθεσης ενός αντικειμένου έχει την ίδια μακροσκοπικότητα με εκείνη ενός ηλεκτρονίου που βρίσκεται σε υπέρθεση για 10^μ δευτερόλεπτα.Με βάση αυτά τα κριτήρια, οι φυσικοί βαθμολόγησαν ορισμένα πρόσφατα πειράματα υπέρθεσης. Το καλύτερο σκορ μέχρι στιγμής είναι 12, το ​​οποίο επιτεύχθηκε από τους Νίμριχτερ και Χόρνμπεργκερ το 2010 με ένα μόριο που περιείχε 356 άτομα.

Οι φυσικοί υπολόγισαν ότι μία γάτα τεσσάρων κιλών, σε κβαντική υπέρθεση όπου βρίσκεται σε δύο θέσεις απόστασης δέκα εκατοστών και για χρόνο ενός δευτερολέπτου, θα είχε σκορ 57 στη νέα κλίμακα (δες και Schrödinger's cat). Η γνώση του αριθμού αυτού δεν κάνει το ενδεχόμενο δημιουργίας μίας πραγματικής τέτοιας γάτας καθόλου ευκολότερο όμως. Σύμφωνα με τους ερευνητές, η κατάσταση αυτή είναι ισοδύναμη με ένα ηλεκτρόνιο που βρίσκεται σε υπέρθεση για 10⁵⁷ δευτερόλεπτα, δηλαδή περίπου 10³⁹ φορές μεγαλύτερο χρονικό διάστημα από την ηλικία του σύμπαντος.

Πηγή: http://www.naftemporiki.gr/story/647448

Ανακαλύφθηκαν τα κοντινότερα άστρα στη Γη

Απεικόνιση των κοντινών γειτόνων του Ήλιου

Το αστρικό σύστημα WISE 1049-5319

Πρόκειται για αόρατους μέχρι τώρα γείτονες του Ήλιου, ένα διπλό αστρικό σύστημα «καφέ νάνων» (Brown dwaft) που βρίσκεται σε απόσταση μόλις 6,5 ετών φωτός από τον πλανήτη μας και είναι το τρίτο κοντινότερο στη Γη αστρικό σύστημα.Όπως είπε ο Kevin Luhman, καθηγητής στο Pennsylvania State University,το διπλό αστρικό σύστημα -με την ονομασία WISE 1049-5319- είναι τόσο κοντά, που τα σήματα από τις γήινες τηλεοπτικές εκπομπές του 2006 μόλις έφθασαν εκεί ταξιδεύοντας μέσω του διαστήματος. Ο Αμερικανός αστροφυσικός ανέφερε ότι το γειτονικό σύστημα θα αποτελέσει στόχο μελλοντικών παρατηρήσεων για να διαπιστωθεί αν έχει πλανήτες σε τροχιά γύρω από τα δύο άστρα του.Το αστρικό σύστημα ανακαλύφθηκε από το υπέρυθρο διαστημικό τηλεσκόπιο WISE της NASA, το οποίο εκτοξεύτηκε το 2009 και μπορεί να «βλέπει» τέτοια αχνά άστρα, που είναι αόρατα για τα οπτικά τηλεσκόπια. Οι δύο «καφέ νάνοι» απέχουν μεταξύ τους περίπου την τριπλάσια απόσταση Ήλιου- Γης και ολοκληρώνουν μια περιφορά το ένα γύρω από το άλλο σχεδόν κάθε 25 γήινα χρόνια.Το δεύτερο κοντινότερο άστρο, του Μπάρναρντ (Barnad's star), απέχει περίπου έξι έτη φωτός και ανακαλύφθηκε το 1916, ενώ το πιο κοντινό στη Γη είναι το τριπλό αστρικό σύστημα Άλφα Κενταύρου, ένα από τα αχνά άστρα του οποίου, ο Εγγύς Κενταύρου, που ανακαλύφθηκε το 1917, απέχει μόλις 4,2 έτη φωτός. Οι αστρονόμοι απέκλεισαν την πιθανότητα το διπλό αστρικό σύστημα που μόλις ανακαλύφθηκε, να είναι το υποθετικό άστρο «Νέμεσις», που μερικοί υποστηρίζουν ότι αποτελεί τον άγνωστο έως τώρα (και δυνητικά επικίνδυνο) συνοδό του δικού μας Ήλιου (δες κι εδώ). Όπως είπε ο Kevin Luhman, «μπορούμε να αποκλείσουμε την πιθανότητα ότι το νέο σύστημα των καφέ νάνων αποτελεί ένα τέτοιο αντικείμενο, επειδή κινείται πολύ γρήγορα στον ουρανό για να βρίσκεται σε τροχιά γύρω από τον Ήλιο μας».Δες εδώ κι εδώ, εδώ.

Η χλωμή μπλε κουκίδα

"Χλωμή Μπλε Κουκκίδα" ονομάζεται μια φωτογραφία της Γης, που τραβήχτηκε από το διαπλανητικό διαστημόπλοιο  Voyager 1, στις 14 Φεβρουαρίου 1990, από απόσταση περίπου 6 δισεκατομμυρίων χλμ., και δείχνει αμυδρά τον πλανήτη μας στο αχανές Διάστημα. Η λήψη πραγματοποιήθηκε καθώς το Voyager εγκατέλειπε το ηλιακό σύστημα, όταν με εντολή της NASA έστρεψε για μια τελευταία φορά τις κάμερες του προς τη Γη. Ήταν αίτημα του αστροφυσικού, κοσμολόγου και συγγραφέα Carl Sagan (1934-1996). Κι όπως λέει ο ίδιος (δες κι εδώ): "Το διαστημικό σκάφος ήταν πολύ μακριά από το σπίτι. Σκέφτηκα ότι θα ήταν καλή ιδέα, αμέσως μετά τον Κρόνο, να φροντίσουμε να λάβει μια τελευταία ματιά πίσω. Από τον Κρόνο, η Γη φαίνεται πολύ μικρή για το Voyager... Ο πλανήτης μας θα ήταν ένα σημείο φωτός, ένα μοναχικό pixel, που δύσκολα διακρίνεται από τα άλλα σημεία φωτός, μια χλωμή μπλε κουκκίδα (Pale Blue Dot)..." .Το Voyager 1 εκτοξεύτηκε από τη NASA στις 5 Σεπτεμβρίου  1977 και σήμερα βρίσκεται σε απόσταση περίπου 123 AU ή 1,840×10¹⁰ km στα όρια του διαστρικού Διαστήματος (interstellar space). Ο σχολιασμός του παραπάνω βίντεο είναι κείμενο από το βιβλίο του Carl Sagan: Pale Blue Dot: A Vision of the Human Future in Space, 1994.

Μια τρύπα στον Άρη από το Curiosity

Η πρώτη(;) τεχνητή τρύπα στο Ηλιακό Σύστημα εκτός της Γης, με διάμετρο 1,2 cm και βάθος 6,4 cm.

Έξι ολόκληρους μήνες μετά την άφιξη του Curiosity στον Άρη, το περιστροφικό-κρουστικό δράπανο του ρομποτικού οχήματος-το πρώτο τρυπάνι σε οποιαδήποτε διαστημική αποστολή μέχρι σήμερα- άνοιξε μια τρύπα βάθους 6 εκατοστών σε έναν επίπεδο, ιζηματογενή βράχο (δες κι εδώ). Τις επόμενες ημέρες το δείγμα λεπτόκοκκης σκόνης θα μεταφερθεί στα ενσωματωμένα εργαστηριακά όργανα του ρομπότ προκειμένου να επιβεβαιωθεί ότι το πέτρωμα σχηματίστηκε παρουσία νερού. Στη λεκάνη του Κρατήρα Γκέιλ τον οποίο εξερευνά,  το Curiosity είχε ήδη εντοπίσει στρογγυλεμένες πέτρες ,που πιστεύεται ότι είναι βότσαλα ενός αρχαίου ποταμού. Οι χημικές αναλύσεις αναμένεται τώρα να προσφέρουν νέες ενδείξεις για το υγρό παρελθόν του Άρη, και ίσως οδηγήσουν στην ανακάλυψη οργανικών ουσιών που σχετίζονται με τη ζωή. Δες κι εδώ.
12-3-2013 Στον Άρη μπορεί να υπήρξε αρχαία ζωή
13-3-2013 Πιθανόν να υπήρξε μικροβιακή ζωή στον Άρη