Περί Φυσικής

Το πιο κάτω βίντεο φτιάχτηκε από αστροφυσικούς του Αμερικανικού Μουσείου Φυσικής Ιστορίας στη Νέα Υόρκη. Ανοίξτε οπωσδήποτε τα ηχεία σας, γιατί η μουσική είναι καταπληκτική.

Το βίντεο ξεκινάει από τα Ιμαλάϊα για να φτάσει στο απώτατο άκρο του Κόσμου και στην αρχή του, το Big Bang. Έναν Κόσμο που περιέχει περίπου 100 δισεκατομμύρια άστρα μόνο στον Γαλαξία μας, και κατά προσέγγιση 125 δισεκατομμύρια γαλαξίες (εκ των οποίων μόνο οι 3.000 είναι ορατοί). Έναν Κόσμο που έχει διάμετρο περίπου 40 δισεκατομμύρια έτη φωτός, ενώ το παρατηρήσιμο Σύμπαν είναι μόνο 13.7 δισ. έτη φωτός. Άρα μπορούμε να δούμε ένα απειροελάχιστο μόνο κομμάτι του Σύμπαντος. Πώς λοιπόν να πιστέψουμε ότι η Γη μας είναι ο μοναδικός τόπος με συνθήκες κατάλληλες για την ‘σπορά’ της όποιας ζωής; Πηγή: physics4u

Για να δείτε το video πατήστε ΕΔΩ

Έντονο ενδιαφέρον έχουν προκαλέσει εκπομπές ραδιοσημάτων από απόσταση 12 ετών φωτός από το Ηλιακό Σύστημα- με επιστήμονες να θεωρούν πως ίσως υποδεικνύει πιθανές αλληλεπιδράσεις μεταξύ του άστρου YZ Ceti και ενός πιθανού βραχώδους πλανήτη σε κοντινή τροχιά γύρω από αυτό.

Το μαγνητικό πεδίο της Γης κάνει και άλλα πράγματα από το να κάνει τις πυξίδες να δουλεύουν σωστά- για την ακρίβεια, βοηθά τον πλανήτη μας να διατηρεί την ατμόσφαιρά του αντανακλώντας σωματίδια υψηλής ενέργειας και πλάσμα που εκτοξεύεται τακτικά από τον Ήλιο- και επιστήμονες εντόπισαν έναν πιθανό πλανήτη σαν την Γη (στο μέγεθος της Γης) σε άλλο ηλιακό σύστημα (εξωπλανήτης) ως σοβαρό υποψήφιο επίσης για μαγνητικό πεδίο. Πρόκειται για τον YZ Ceti b, έναν βραχώδη πλανήτη σε τροχιά γύρω από ένα άστρο σε απόσταση περίπου 12 ετών φωτός από τη Γη.

Οι ερευνητές Σεμπάστιαν Πινέντα και Τζάκι Βίλαντσεν παρατήρησαν ένα επαναλαμβανόμενο ραδιοσήμα που εκπεμπόταν από το άστρο YZ Ceti χρησιμοποιώντας το ραδιοτηλεσκόπιο Karl G. Jansky Very Large Array, το οποίο διαχειρίζεται το National Radio Astronomy Observatory του US National Science Foundation. Οι Πινέντα και Βίλαντσεν διερευνούν τις αλληλεπιδράσεις μεταξύ μακρινών άστρων και των πλανητών σε τροχιά. Η έρευνά τους δημοσιεύτηκε στο Nature Astronomy.

«Η έρευνα για πιθανώς κατοικήσιμους κόσμους ή κόσμους με ζωή σε άλλα ηλιακά συστήματα εξαρτάται εν μέρει από το αν είσαι σε θέση να διαπιστώσεις εάν βραχώδεις εξωπλανήτες σαν τη Γη έχουν μαγνητικά πεδία» είπε ο Τζο Πέσε του NSF, διευθυντής προγράμματος για το National Radio Astronomy Observatory. «Η έρευνα αυτή δεν δείχνει μόνο πως αυτός ο συγκεκριμένος βραχώδης εξωπλανήτης πιθανώς έχει μαγνητικό πεδίο μα παρέχει και μια υποσχόμενη μέθοδο για να βρεθούν περισσότεροι».

Το μαγνητικό πεδίο ενός πλανήτη μπορεί να εμποδίσει τη φθορά της ατμόσφαιρας ενός πλανήτη στο πέρασμα του χρόνου από σωματίδια που εκπέμπονται από το άστρο του, εξηγεί ο Πινέντα, αστροφυσικός του Πανεπιστημίου του Κολοράντο. «Το αν ένας πλανήτης επιβιώσει με ατμόσφαιρα ή όχι εξαρτάται από το αν έχει ισχυρό μαγνητικό πεδίο ή όχι».

«Βλέπω αυτό το πράγμα που δεν έχει δει κανείς άλλος πριν» λέει η Βίλαντσεν, αστρονόμος στο Πανεπιστήμιο Μπάκνελ, για τη στιγμή που απομόνωσε το ραδιοσήμα ενώ εξέταζε δεδομένα στο σπίτι της ένα σαββατοκύριακο. «Είδαμε την αρχική έκλυση και ήταν όμορφη» λέει ο Πινέντα. «Όταν την ξαναείδαμε, έδειχνε πως, εντάξει, ίσως να έχουμε στα αλήθεια κάτι εδώ».

Οι ερευνητές εκτιμούν ότι τα αστρικά ραδιοσήματα που εντόπισαν παράγονται από τις αλληλεπιδράσεις μεταξύ του μαγνητικού πεδίου του εξωπλανήτη και του άστρου γύρω από το οποίο κινείται. Ωστόσο για να εντοπίζονται τέτοια ραδιοκύματα σε μεγάλες αποστάσεις πρέπει να είναι πολύ ισχυρά. Ενώ μαγνητικά πεδία είχαν προηγουμένως εντοπιστεί σε τεράστιους εξωπλανήτες σαν τον Δία, το να γίνεται αυτό με συγκριτικά μικρούς εξωπλανήτες σαν τη Γη απαιτεί διαφορετική τεχνική.

Καθώς τα μαγνητικά πεδία είναι αόρατα, είναι δύσκολο να διαπιστωθεί εάν ένας μακρινός πλανήτης έχει όντως ένα, όπως εξηγεί η Βίλαντσεν. «Αυτό που κάνουμε είναι να ψάχνουμε έναν τρόπο να τους δούμε» προσθέτει. «Ψάχνουμε πλανήτες που είναι πραγματικά κοντά στα άστρα τους και έχουν παρόμοιο μέγεθος με τη Γη. Οι πλανήτες αυτοί είναι πολύ κοντά στα άστρα τους για να αποτελούν μέρη στα οποία θα μπορούσε να ζήσει κανείς, μα επειδή είναι τόσο κοντά οι πλανήτες περνούν μέσα από πολύ υλικό που προέρχεται από το άστρο. Αν ένας πλανήτης έχει μαγνητικό πεδίο και περνά μέσα από πολύ αστρικό υλικό, θα κάνει το άστρο να εκπέμπει φωτεινά ραδιοκύματα».

Το ΥΖ Ceti, ένας μικρός ερυθρός νάνος, και ο γνωστός του εξωπλανήτης, YZ Ceti b, αποτελούν ιδανικό ζεύγος επειδή ο εξωπλανήτης είναι τόσο κοντά στο άστρο που ολοκληρώνει μια πλήρη τροχιά μέσα σε μόλις δύο ημέρες (συγκριτικά, στο Ηλιακό Σύστημα, τον μικρότερο χρόνο έχει ο Ερμής, στις 88 ημέρες). Καθώς πλάσμα από το YZ Ceti αλληλεπιδρά με το μαγνητικό πεδίο του πλανήτη, υπάρχει αλληλεπίδραση και με το μαγνητικό πεδίο του ίδιου του άστρου, οπότε και παράγονται ραδιοκύματα αρκετά ισχυρά για να παρατηρούνται από τη Γη. Η ισχύς τους μπορεί να μετρηθεί, επιτρέποντας στους ερευνητές να διαπιστώσουν πόσο ισχυρό μπορεί να είναι το μαγνητικό πεδίο του πλανήτη.

Οι ερευνητές θεωρούν πως αν και ο YZ Ceti b είναι ο καλύτερος υποψήφιος προς το παρόν ως βραχώδης εξωπλανήτης με μαγνητικό πεδίο, δεν πρόκειται για μια υπόθεση που έχει «κλείσει» και απαιτείται ακόμα πολλή δουλειά πριν επιβεβαιωθεί οτιδήποτε…. Πηγή: physicsgg

Χάρις στη Μεγάλη Έκρηξη, είναι πιθανόν να δημιουργήθηκαν δύο «κατοπτρικά» σύμπαντα, στα οποία τα «βέλη του χρόνου» έχουν αντίθετη κατεύθυνση, υποστηρίζουν Καναδοί και Βρετανοί επιστήμονες. Σύμφωνα με τη θεωρία που ανέπτυξαν, αν τα νοήμονα όντα σε κάθε «κόσμο» μπορούσαν να παρατηρήσουν το δεύτερο «κατοπτρικό» σύμπαν, τότε θα διαπίστωναν πως ο χρόνος κυλά σε αυτό αντίστροφα.

Η θεωρία διατυπώθηκε από τον Βρετανό δρα Τζούλιαν Μπάρμπουρ και τους Τιμ Κοσλόφσκι και Φλάβιο Μερκάτι, οι οποίοι εργάζονται στον Καναδά και πιο συγκεκριμένα στο πανεπιστήμιο του Νιου Μπράνσγουικ και το Ινστιτούτο Θεωρητικής Φυσικής Perimeter, αντίστοιχα. Με αυτήν, οι τρεις φυσικοί επιχειρούν να απαντήσουν σε έναν από τους πιο περίπλοκους «γρίφους» σχετικά με τη λειτουργία του σύμπαντος που ζούμε: για ποιον λόγο όλα τα «αυθόρμητα» φυσικά φαινόμενα εξελίσσονται πάντοτε προς μια κατεύθυνση – π.χ. όταν καίγεται, ένα κομμάτι ξύλο μετατρέπεται σε στάχτη, χωρίς να συμβαίνει ποτέ το αντίστροφο.

Αυτή η αναπόδραστη κίνηση του χρόνου «από το παρόν στο μέλλον» περιγράφεται από τη θερμοδυναμική, όπως έδειξε ήδη από τον 19ο αιώνα ο Αυστριακός φυσικός Λούντβιχ Μπόλτζμαν. Έτσι, αυτό που αντιλαμβανόμαστε σαν κατεύθυνση του «βέλους του χρόνου» δεν είναι τίποτε άλλο από την τάση που έχουν όλα τα συστήματα να μεταβαίνουν από καταστάσεις υψηλότερης οργάνωσης σε μεγαλύτερη αταξία. Αυτό το μέτρο της αταξίας ονομάζεται εντροπία, η οποία με βάση τον δεύτερο νόμο της θερμοδυναμικής δεν μπορεί να μειώνεται σε ένα κλειστό σύστημα – όπως είναι το σύμπαν.

Την ίδια στιγμή, όμως, όλες οι υπόλοιπες εξισώσεις που περιγράφουν το σύμπαν –είτε πρόκειται για τον νόμο της βαρύτητας, είτε για την κβαντομηχανική, είτε για τη θεωρία της σχετικότητας– δεν προβλέπουν μια συγκεκριμένη κατεύθυνση για τον χρόνο. Κάτι που σημαίνει πως «δουλεύουν» εξίσου καλά, είτε ο χρόνος «κυλά προς τα εμπρός» είτε αντίστροφα.

«Είναι μυστήριο. Παρά τα όσα προβλέπουν οι εξισώσεις, το σύμπαν διαστέλλεται, ο άνθρωπος γερνάει και όλα δείχνουν να οδεύουν σε μεγαλύτερη αταξία», λέει χαρακτηριστικά ο Μπάρμπουρ. Όπως σημειώνει στην εφημερίδα, το σύμπαν μοιάζει με ένα παγάκι το οποίο θα λιώσει, όταν βρεθεί μέσα σε νερό, μεταβαίνοντας έτσι σε μια πιο κατάσταση μικρότερης οργάνωσης.

Για να μελετήσουν το σύμπαν, οι τρεις φυσικοί ανέλυσαν μια προσομοίωση σε υπολογιστή 1.000 σημειακών σωματιδίων, τα οποία αλληλεπιδρούν μέσω της βαρύτητας – για μέτρο της αταξίας του συστήματος, χρησιμοποίησαν τις μεταξύ τους αποστάσεις. Στη συνέχεια, από μία κατάσταση μέγιστης ομοιομορφίας, που αναλογεί στη στιγμή της Μεγάλης Έκρηξης, επέτρεψαν στο σύστημα να εξελιχθεί με δύο εναλλακτικά σενάρια, αντιστοιχώντας σε αυτά και διαφορετική κατεύθυνση για το «βέλος του χρόνου». Όπως διαπίστωσαν, και τα δύο σενάρια είχαν σαν αποτέλεσμα να σχηματισθούν οργανωμένες δομές, το ισοδύναμο των γαλαξιών και των πλανητών σε ένα «πραγματικό» σύμπαν.

Όπως αναφέρει το Scientific American, το αποτέλεσμα σημαίνει πως τα δύο μονοπάτια είναι ισοδύναμα προς την εξέλιξή τους. «Με άλλα λόγια, όπως έδειξε το μοντέλο, από το ίδιο παρελθόν είναι πιθανόν να προέκυψαν δύο διαφορετικά μέλλοντα», σημειώνει χαρακτηριστικά το περιοδικό. Κάτι που, από κοσμολογικής σκοπιάς, σημαίνει πως δεν αποκλείεται εκτός από το σύμπαν μας, ο ίδιος «πυρήνας» απειροελάχιστων διαστάσεων να δημιούργησε κι έναν δεύτερο «κατοπτρικό» κόσμο, όπου ο χρόνος «κυλά προς τα πίσω».

Πηγή: physics4u.wordpress.com

Ένας Ιρανός φωτογράφος, ο Babak Tafreshi κατόρθωσε να απαθανατίσει με τον φακό του μια μοναδική στιγμή. Την αυγουστιάτικη «βροχή» των Περσείδων πάνω από τα πανέμορφα και επιβλητικά Μετέωρα. Στην πραγματικότητα δεν είναι αστέρια που «πέφτουν». Πρόκειται για μικρά κομμάτια (μέχρι και σε μορφή σκόνης) τα οποία είναι απομεινάρια του κομήτη Σουίφτ-Τάτλ και όταν εισέρχονται στην ατμόσφαιρα της Γης με τεράστιες ταχύτητες καίγονται εξαιτίας της τριβής με την ατμόσφαιρα μέσα σε δευτερόλεπτα. Όποια από αυτά είναι αρκετά μεγάλα ώστε να φτάσουν στην επιφάνεια της Γης ονομάζονται μετεωρίτες, ενώ όσα είναι τόσο λαμπρά που φαίνονται να σχίζουν τον ουρανό ονομάζονται βολίδες. Συνήθως στο μέγιστο της βροχής πέφτει ένα μετέωρο το λεπτό. Ονομάζονται Περσείδες, επειδή το ακτινοβόλο σημείο τους προβάλλεται στον αστερισμό Περσέα, φαίνεται δηλαδή σαν να έρχονται από την κατεύθυνση αυτή. Η φωτογραφία δημοσιεύθηκε στην ιστοσελίδα της NASA.