Saturday, November 22, 2008

Ο Αϊνστάιν επιβεβαιώθηκε
Γάλλοι, Γερμανοί και Ούγγροι ειδικοί απέδειξαν ότι ενέργεια και μάζα είναι ισοδύναμες

AFP, Reuters

ΠΑΡΙΣΙ. Χρειάστηκε παραπάνω από ένας αιώνας, αλλά η θεωρία του Αϊνστάιν επιβεβαιώθηκε. Μια ηρωική υπολογιστική προσπάθεια Γάλλων, Γερμανών και Ούγγρων φυσικών απέδειξε ότι η εξίσωση e=mc2 πράγματι ισχύει.

Επικεφαλής της επιστημονικής κοινοπραξίας ήταν ο Λοράν Λελούς του Γαλλικού Κέντρου Θεωρητικής Φυσικής, ο οποίος χρησιμοποίησε ορισμένους από τους ισχυρότερους υπερυπολογιστές του κόσμου. Στόχος του ήταν να μετρήσει τη μάζα των πρωτονίων και των νετρονίων, των σωματιδίων που απαρτίζουν τον πυρήνα του ατόμου.

Στο κλασικό μοντέλο της σωματιδιακής φυσικής, τα πρωτόνια και τα νετρόνια αποτελούνται από μικρότερα σωματίδια που λέγονται κουάρκ, και τα οποία συνδέονται μεταξύ τους με τη βοήθεια γλιονίων. Το παράξενο είναι ότι τα γλιόνια έχουν μηδενική μάζα, ενώ η μάζα των κουάρκ είναι μόλις το 5% της μάζας των πρωτονίων και των νετρονίων. Πού βρίσκεται λοιπόν το υπόλοιπο 95% της μάζας;

Η απάντηση, όπως αναφέρει η έρευνα που δημοσιεύεται στο τελευταίο τεύχος της επιθεώρησης Science, βρίσκεται στην ενέργεια που περικλείεται στις κινήσεις και στην αλληλεπίδραση των κουάρκ και των γλιονίων. Με άλλα λόγια, η ενέργεια είναι ισοδύναμη με τη μάζα, όπως είπε ο Αϊνστάιν διατυπώνοντας την ειδική θεωρία της σχετικότητας το 1905.

Η πυρηνική βόμβα

Με βάση την εξίσωση αυτή, οι επιστήμονες διαπίστωσαν πόσο μεγάλη ενέργεια μπορεί να απελευθερωθεί αν ένα συγκεκριμένο ποσό μάζας μετατραπεί σε ενέργεια, και κατασκεύασαν την πρώτη πυρηνική βόμβα.

Ομως, η επίλυση της εξίσωσης αυτής στην κλίμακα των υποατομικών σωματιδίων, ήταν εξαιρετικά δύσκολη. Με τη βοήθεια των εξισώσεων της κβαντικής χρωμοδυναμικής, που μετρά τις ισχυρές πυρηνικές δυνάμεις, οι επιστήμονες υπολόγισαν τη μάζα των πρωτονίων και των νετρονίων. Τα αποτελέσματα που μετρήθηκαν από τους υπολογισμούς ήταν σε άριστη συμφωνία με τη μάζα των πρωτονίων που είχε μετρηθεί πειραματικά. «Ως τώρα, αυτό ήταν μόνο μια υπόθεση», ανακοίνωσε με υπερηφάνεια το γαλλικό εθνικό κέντρο επιστημονικών ερευνών (CNRS). «Τώρα επιβεβαιώθηκε για πρώτη φορά». Επιπλέον, οι έρευνες ανοίγουν το δρόμο για τη μελέτη των αδύναμων πυρηνικών δυνάμεων, η επίδραση των οποίων ως τώρα καλυπτόταν από τις ισχυρές πυρηνικές δυνάμεις.

Αν κάποιος θέλει να μάθει περισσότερα, μπορεί να πληροφορηθεί ότι οι επιστήμονες προχώρησαν στους υπολογισμούς τους «αντιλαμβανόμενοι το χώρο και το χρόνο ως τμήμα κρυσταλλικού πλέγματος τεσσάρων διαστάσεων, με διακριτά σημεία που τοποθετούνται κατά μήκος των στηλών και των σειρών».

Το «μπαλόνι» εντόπισε «σκοτεινή ύλη»

Αποδείξεις για την ύπαρξη μεγάλου όγκου της μυστηριώδους «σκοτεινής ύλης» κοντά στο Ηλιακό μας σύστημα εξασφάλισε μετεωρολογικό μπαλόνι, που απογειώθηκε χθες και πέταξε πάνω από την Ανταρκτική.

Το μπαλόνι εντόπισε μεγάλο αριθμό ηλεκτρονίων υψηλής ενέργειας, που προέρχονταν από άγνωστη πηγή σε απόσταση 3.000 ετών φωτός από τον πλανήτη μας. Μία από τις επιστημονικές ερμηνείες για το φαινόμενο είναι ότι τα ηλεκτρόνια προήλθαν από τη σύγκρουση σωματιδίων σκοτεινής ύλης, μεταξύ τους. Οι επιστήμονες εκτιμούν ότι το σύμπαν αποτελείται σε ποσοστό 25% από αόρατη σκοτεινή ύλη.

Το μετεωρολογικό μπαλόνι, που έχει μέγεθος γηπέδου ποδοσφαίρου, ανήλθε σε υψόμετρο 38 χιλιομέτρων πάνω από την Ανταρκτική, όπου συνέλεξε τα ενδιαφέροντα στοιχεία. «Πρόκειται για την πρώτη έμμεση ένδειξη ύπαρξης σωματιδίων σκοτεινής ύλης», είπε ο Φυσικός και μέλος της ομάδας, Τζον Βέφελ, του Πανεπιστημίου της Λουιζιάνα των ΗΠΑ.


No comments: