Περί Φυσικής

Το «κυνήγι» των σεισμών είναι ένα «άθλημα» το οποίο απασχολεί από παλιά την επιστημονική κοινότητα, καθώς κάτι τέτοιο θα επέτρεπε την έγκαιρη εκκένωση των περιοχών που θα επρόκειτο να πληγούν, σώζοντας αμέτρητες ζωές. Αν και έχουν γίνει προσπάθειες εντοπισμού «σημαδιών» που προμηνύουν σεισμούς, πρόκειται για μεθόδους των οποίων οι δείκτες επιτυχίας ποικίλλουν, με αποτέλεσμα η ακριβής πρόβλεψη σεισμών να θεωρείται εξαιρετικά δύσκολη.

Από πάρα πολύ παλιά υπήρχε η θεωρία/ αντίληψη ότι τα ζώα μπορούν να «νιώσουν» πότε πρόκειται να γίνει σεισμός: αφύσικες συμπεριφορές κατοικιδίων και μαζικές μετακινήσεις άγριων ζώων (ποντικοί, φίδια, βάτραχοι) έχουν παρατηρηθεί πριν από πολλούς μεγάλους σεισμούς στο παρελθόν. Στην περίπτωση της Λ’ Άκουϊλα, ερευνητές παρουσίασαν στο Journal of Zoology μελέτη στην οποία αναφέρεται μαζική απομάκρυνση βατράχων από τους τόπους γέννησής τους. Ωστόσο, μέχρι τώρα οι επιστήμονες δεν έχουν καταφέρει να αξιοποιήσουν τέτοιου είδους φαινόμενα για να προβλέψουν αποτελεσματικά σεισμούς, καθώς η συμπεριφορά των ζώων επηρεάζεται από πάρα πολλούς παράγοντες, στους οποίους συμπεριλαμβάνονται η πείνα, η περιοχή, ο καιρός και άλλοι.

Όταν ισχυρές πιέσεις συσσωρεύονται στο φλοιό, τις περισσότερες φορές εκτονώνονται σε έναν μεγάλο σεισμό- ωστόσο, αρκετά συχνά προηγούνται μικρές «απελευθερώσεις», υπό τη μορφή προσεισμών. Οι προσεισμοί αυτοί λαμβάνουν χώρα στο 50% των περιπτώσεων μεγάλων σεισμών – και σε κάποιες περιπτώσεις μπορεί να ξεκινούν και μήνες πριν το πραγματικά μεγάλο πλήγμα του Εγκέλαδου. Σε κάποιες περιπτώσεις, επιστήμονες έχουν προσπαθήσει να προβλέψουν το επίκεντρο ενός σεισμού καταγράφοντας τους προσεισμούς.

Πρόκειται για την «Υπόθεση Mogi Doughnut», που «θέλει» τους προσεισμούς και τον μεγάλο σεισμό να θυμίζουν ντόνατ: οι προσεισμοί γύρω και ο μεγάλος σεισμός στο κέντρο.

Παρόλα αυτά, αν και οι μισοί μεγάλοι σεισμοί έχουν προσεισμούς, μόνο το 5% των μικρών σεισμών σχετίζονται με μεγάλους σεισμούς- οπότε, ακόμα και αν υπάρχουν μικρές δονήσεις, δεν αποτελούν αξιόπιστη «πηγή» πρόβλεψης. «Δεν υπάρχει επιστημονική βάση για να κάνει κανείς πρόβλεψη» λέει ο Δρ. Richard Walker, του πανεπιστημίου της Οξφόρδης.

Σε κάποιες περιπτώσεις έχουν παρατηρηθεί αυξημένα επίπεδα ραδονίου, που συνδέονται με τις διασπάσεις πετρωμάτων, οι οποίες προκαλούν σεισμούς. Επίσης, ως σχετικά αξιόπιστη ένδειξη θεωρείται η «συμπεριφορά» των όγκων νερού που βρίσκονται στο υπέδαφος- αλλά και στις δύο περιπτώσεις πρόκειται για «σημάδια» τα οποία μπορεί να εμφανιστούν ή όχι.

Τα συστήματα προειδοποίησης που υπάρχουν ανιχνεύουν αλλαγές στην κίνηση, την κλίση, τα ύδατα, τα αέρια και τα χημικά στοιχεία του εδάφους. Τέτοια συστήματα χρησιμοποιούνται στην Ιαπωνία, το Μεξικό και την Ταϊβάν, αλλά είναι ικανά να δώσουν προειδοποίηση μέχρι και 30 δευτερόλεπτα πιο πριν.

Στην ιστορία της σεισμολογίας, μόνο μία πρόβλεψη ήταν επιτυχής: πρόκειται για το σεισμό του 1975 στη Χαϊχένγκ (βόρεια Κίνα), ισχύος 7,3 Ρίχτερ, ο οποίος είχε προβλεφθεί μία ημέρα πιο πριν, επιτρέποντας την έγκαιρη εκκένωση της πόλης. Ωστόσο, ένα χρόνο μετά, ένας σεισμός 7,8 Ρίχτερ έπληξε την κοντινή Τανγκσάν, για τον οποίο κανείς δεν είχε προβλέψει τίποτα.

Οι επιστήμονες θα μπορούσαν να δίνουν προειδοποιήσεις για σεισμούς κάθε φορά που παρατηρείται σεισμική δόνηση που θα μπορούσε να αποτελεί προσεισμό- αλλά κάτι τέτοιο θα οδηγούσε σε πάρα πολλούς εσφαλμένους συναγερμούς.

«Οι σεισμοί είναι σύνθετες φυσικές διαδικασίες, με χιλιάδες παράγοντες, κάτι που κάνει την ακριβή πρόβλεψή τους πρακτικά αδύνατη» λέει ο Walker, καταλήγοντας πως «η πρόβλεψη σεισμών θα γίνει δυνατή μόνο όταν γίνει πλήρως κατανοητή η διαδικασία που οδηγεί στο σεισμό. Αλλά ακόμα και τότε, ίσως να είναι αδύνατη».

Πηγή: Καθημερινή, BBC

Ο κόσμος των φυσικών αναστατώθηκε από μια ανακοίνωση ότι εντόπισαν νετρίνα, που φαίνεται να σπάνε το κοσμικό όριο της ταχύτητας στον κόσμο, ταξιδεύοντας ταχύτερα και από το φως.

Αν αυτό επιβεβαιωθεί – γιατί προς το παρόν υπάρχουν επιφυλάξεις- τότε απειλείται όχι μόνο η θεωρία του Άλμπερτ Αϊνστάιν, αλλά και όλο το οικοδόμημα της σύγχρονης Φυσικής. Ακόμα και ο τρόπος που βλέπουμε τον κόσμο, ενώ μπορεί να ανοίξει ο δρόμος για ταξίδια στον χρόνο, ακόμα και στο παρελθόν.

Η θεωρία της ειδικής σχετικότητας από το 1905 – ένας από τους ακρογωνιαίους λίθους της Φυσικής – απαγορεύει οτιδήποτε να κινηθεί πιο γρήγορα από την ταχύτητα των 299.792.458 μέτρων ανά δευτερόλεπτο του φωτός. Μέχρι τώρα καμία έρευνα δεν είχε βρει το παραμικρό σώμα είτε μεγάλο είτε μικροσκοπικό να κινείται πιο γρήγορα από το φως.

Όμως Ιταλοί φυσικοί του πειράματος «OPERA», που πραγματοποιείται 1.400 μέτρα κάτω από το έδαφος, στο Εθνικό Εργαστήριο Gran Sasso σε συνεργασία με το CERN, από όπου στέλνονται στην Ιταλία ακτίνες νετρίνων, βρήκαν ενδείξεις ότι τα συγκεκριμένα σωματίδια ταξιδεύουν ταχύτερα και από το φως.

Τα νετρίνο είναι ένα σωματίδιο ουδέτερο ηλεκτρικά που σπανίως αλληλεπιδρά με την κοινή ύλη. Διέρχονται μέσα από τοίχους και τους πλανήτες χωρίς να αλληλεπιδράσουν με την ύλη, ενώ έχουν πολύ μικρή μάζα. Υπάρχουν μάλιστα ολόγυρά μας καθώς αποτελούν υποπροϊόν των πυρηνικών αντιδράσεων στο εσωτερικό του ήλιου. Δισεκατομμύρια τέτοια υποατομικά σωματίδια περνάνε κάθε δευτερόλεπτο μέσα από το σώμα χωρίς να το αντιλαμβανόμαστε.

Περίπου 15.000 δέσμες νετρίνων απελευθερώθηκαν σε διάστημα 3 ετών από το CERN προς το εργαστήριο του Gran Sasso κάπου 730 χλμ. μακριά, όπου εντοπίστηκαν από γιγαντιαίους ανιχνευτές.

Το φως θα είχε καλύψει τη συγκεκριμένη απόσταση σε περίπου 2,4 χιλιοστά του δευτερολέπτου, αλλά τα νετρίνα έφτασαν σε 60 νανοδευτερόλεπτα ή 60 δισεκατομμυριοστά του δευτερολέπτου νωρίτερα.

Ο τεράστιος ανιχνευτής του πειράματος «Opera» στην Ιταλία (βάρους 1.800 τόνων) εκτίμησε ότι τα νετρίνο που καταλήγουν σε αυτόν από το Cern κινούνται με ταχύτητα περίπου 0,0025% ταχύτερη από το φως..

«Είμαστε σοκαρισμένοι», δήλωσε ο Antonio Ereditato, φυσικός του πανεπιστημίου της Βέρνης, επικεφαλής και εκπρόσωπος του «Opera». «Αν είναι αλήθεια, τότε είναι πραγματικά εντυπωσιακό», δήλωσε ο φυσικός John Ellis, εκπρόσωπος του Cern, αλλά τόνισε την ανάγκη να υπάρξει ανεξάρτητη επιβεβαίωση του γεγονότος.

Οι φυσικοί του «Opera» ανέφεραν ότι έχουν πλέον αρκετή εμπιστοσύνη στα στοιχεία τους για να τα δημοσιοποιήσουν, καθώς έχουν καταγράψει ίδια αποτελέσματα σε περίπου 16.000 μετρήσεις κατά την τελευταία διετία, συνεπώς δηλώνουν σίγουροι ότι δεν έχουν πέσει θύμα κάποιας πλάνης ή λάθους.

Παλιές μετρήσεις των νετρίνων που εκπέμπονται από ένα σουπερνόβα στο Μεγάλο Νέφος του Μαγγελάνου, το 1987 (το Supernova 1987A), εξάλλου, έδειξαν ότι οι ταχύτητές τους διέφεραν από το φως λιγότερο από ένα μέρος στο ένα δισεκατομμύριο.

Είχε προηγηθεί ένα παρόμοιο πείραμα, το Minos στην Μινεσότα των ΗΠΑ, το 2007, όταν επίσης είχαν φανεί νετρίνα που κατέφθαναν από τον επιταχυντή Fermilab του Σικάγο, να κινούνται οριακά ταχύτερα από το φως, αλλά τότε υπήρχε μεγαλύτερη αβεβαιότητα για τις μετρήσεις. Όμως, οι αμερικανοί φυσικοί, ετοιμάζουν νέα πειράματα που αναμένεται να έχουν ευρήματα σε ένα – δύο χρόνια. Αν το Minos όντως επιβεβαιώσει τις μετρήσεις του «Opera», οι συνέπειες για τη φυσική και την επιστήμη γενικότερα θα είναι κολοσσιαίες.

Ορισμένοι, όπως ο επίτιμος καθηγητής φυσικής του πανεπιστημίου της Μπολόνια Antonio Ereditato, πιθανολογούν ότι τα νετρίνα κινούνται μέσα από τις πρόσθετες διαστάσεις στο χώρο, όπως προβλέπει η θεωρία των χορδών, για αυτό κινούνται ταχύτερα από το φως. Ίδια ακριβώς άποψη εξέφρασε και ο αστρονόμος νετρίνων Antonio Ereditato του πανεπιστημίου της Χαβάης.

Άλλοι παραμένουν σκεπτικιστές και δεν βιάζονται να κάνουν τη νεκρολογία της θεωρίας του Αϊνστάιν, θεωρώντας ότι κάποιο πειραματικό λάθος έχει συμβεί. «Αν είναι αλήθεια, τότε πραγματικά δεν έχουμε καταλάβει τίποτε για τίποτε. Ακούγεται πολύ μεγάλο, για να είναι αληθινό», σχολίασε ο φυσικός Alvaro de Rujula στο CERN.

Ο Antonio Ereditato του «Opera» επιμένει πάντως ότι οι φυσικοί του πειράματος δεν έχουν μπορέσει να βρουν κάποια άλλη εξήγηση για τα απρόσμενα ευρήματά τους. Γι’ αυτό κάλεσε την επιστημονική κοινότητα να εκφράσει τις δικές της απόψεις ανοιχτά.

Πηγή: Physics4u

Για να δείτε το video πατήστε ΕΔΩ