Αμφισβητείται η σταθερότητα της ταχύτητας του φωτός

Αμφισβητείται η σταθερότητα της ταχύτητας του φωτός

Ήταν λάθος ο Αϊνστάιν;

Στη διατύπωση της θεωρίας της σχετικότητας, ο Αϊνστάιν υπέθεσε ένα σύμπαν όπου αντικείμενα κινούνται στο κενό, με συνέπεια η ταχύτητα του φωτός να είναι σταθερή. Τώρα, δύο νέες έρευνες του ιδρύματος Alpha Galileo αμφισβητούν τη σταθερότητα αυτή.

Σύμφωνα με τις δύο έρευνες η γνωστή τιμή της ταχύτητας του φωτός (300 χιλιόμετρα το δευτερόλεπτο) ενδέχεται να μην είναι μία άκαμπτη σταθερά, αλλά περισσότερο μία μεταβλητή προσέγγιση. Αυτό δε σημαίνει ότι η αντίληψή μας για το φως είναι λανθασμένη, αλλά ότι η κατανόηση του σύμπαντος είναι σχετικά ατελής.

Τα νέα ευρήματα υποδηλώνουν ότι το κενό του διαστήματος δεν είναι τόσο ήρεμο και αδρανές όσο πιστεύαμε. Επικεφαλής της πρώτης έρευνας, με τίτλο «το κβαντικό κενό ως προέλευση της ταχύτητας του φωτός», είναι ο Μαρσέλ Ουρμπάν του Πανεπιστημίου του Νοτίου Παρισιού, ενώ επικεφαλής της δεύτερης, με τίτλο «ένας αθροιστικός κανόνας φορτισμένων στοιχειωδών σωματιδίων», οι Γκερντ Λόιξ και Λουίς Σάντσεζ-Σότο του Ινστιτούτου Μαξ Πλανκ του Ερλάνγκεν στη Γερμανία.

Κατά κανόνα όταν θεωρούμε το κενό του διατήματος, υποθέτουμε πως είναι εντελώς άδειο και στερούμενο κάθε αντικειμένου. Ωστόσο ο Μαρσέλ Ουρμπάν προσδιόρισε ένα μηχανισμό που ορίζει το κενό γεμάτο με εικονικά σωματίδια, τα οποία φέρουν μεταβλητές ενεργειακές τιμές. Για αυτό το λόγο, τα έμφυτα χαρακτηριστικά του κενού, όπως η σταθερά ταχύτητα του φωτός, οφείλουν να τροποποιηθούν.

Οι Λόιξ και Σάντσεζ-Σότο μπόρεσαν να προσδιορίσουν έναν κβαντικό μηχανισμό ο οποίος ορίζει την ύπαρξη ενός περιορισμένου αριθμού εφήμερων σωματιδίων ανά μονάδα όγκου στο κενό. Παρά το γεγονός ότι είναι κενό, το διάστημα στην ουσία είναι γεμάτο με σωματίδια τα οποία εμφανίζονται και εξαφανίζονται πολύ γρήγορα. Σε αυτή την περίπτωση, ήταν ο λόγος της ταχύτητας του φωτός θα ήταν το αποτέλεσμα αυτής της πυκνότητας σωματιδίων, και όχι κάποιας σταθερής έμφυτης ενέργειας εντός του φωτός.

Παρά το γεγονός ότι οι νέες θεωρίες υποστηρίζουν την αναθεώρηση μίας παγιωμένης αντίληψης στο χώρο της φυσικής, δεν αναμένεται να διαταράξουν σε μεγάλο βαθμό τις ισχύουσες θεωρίες σωματιδιακής φυσικής και κβαντικών μηχανισμών. Ωστόσο οι τελευταίες θα πρέπει να λάβουν υπ’όψιν τους τη διακύμανση της ταχύτητας του φωτός, σύμφωνα με τον Ουρμπάν.

http://www.naftemporiki.gr/story/631787

ΟΜΙΛΙΑ ΣΑΧΙΝΙΔΗ ΣΥΜΕΩΝ

Το ΓΥΜΝΑΣΙΟ ΚΡΗΝΙΔΩΝ ΚΑΒΑΛΑΣ έχει την τιμη να σας προσκαλεί  στην εκδήλωση που διοργανώνει με ομιλητή τον κ Συμεών Σαχινίδη 

το Σάββατο 13 Απριλίου 2013 στις 6 μμ στο Συνεδριακό Κέντρο «Απόστολος Παύλος» στη Λυδία 

με θέμα «Οι επιπτώσεις των αιωρούμενων σωματιδίων και του όζοντος στην υγεία του ανθρώπου – ο ρόλος τους στη διαμόρφωση του κλίματος» 

 

Η παρουσία σας θα μας χαροποιήσει ιδιαίτερα

 

Ελπίζουμε να είστε όλοι εκεί

 

                                                                                              Με τιμή

 

                                                                           Ο Διευθυντής του Γυμνασίου Κρηνίδων

 

                                                                                          Ευάγγελος Αδάμος 

Εκδήλωση στο Γυμνάσιο Κρηνίδων

 Σας γνωστοποιούμε ότι το Γυμνάσιο Κρηνίδων έχει οργανώσει μετασυνεδριακή ομιλία-συζήτηση με θέμα «Οι επιπτώσεις των αιωρούμενων σωματιδίων και του όζοντος στην υγεία του ανθρώπου – ο ρόλος τους στη διαμόρφωση του κλίματος» το Σάββατο 13 Απριλίου 2013 στις 6 μμ στο Συνεδριακό Κέντρο της Ι. Μ. Φιλίππων, Νεαπόλεως και Θάσου «Απόστολος Παύλος» στη Λυδία. Ομιλητής θα είναι ο κ. Σαχινίδης Συμεών, φυσικός, καθηγητής του Γυμνασίου μας, εργαστηριακός συνεργάτης του Τ.Ε.Ι. Καβάλας (Τμήμα Τεχνολογίας Πετρελαίου και Φυσικού Αερίου) και τέως ερευνητής της Πολυτεχνικής Σχολής του Δημοκριτείου Πανεπιστημίου Θράκης στον Τομέα Ενέργειας.

Η ομιλία-παρουσίαση, εμπλουτισμένη τώρα με νέα στοιχεία, αποτέλεσε εισήγηση στο 8ο Συνέδριο της Ένωσης Ελλήνων Φυσικών στο Ηράκλειο Κρήτης και είναι συλλογικό έργο με μέλη της συγγραφικής ομάδας τους κυρίους Σαχινίδη Συμεών, Αντώνιο Φώσκολο, Ομότιμο Καθηγητή της Πολυτεχνικής Σχολής του Πανεπιστημίου Κρήτης, Ζεμπεκάκη Παντελή, Αναπληρωτή Καθηγητή της Α΄ Παθολογικής Κλινικής του Νοσοκομείου ΑΧΕΠΑ και την κυρία Κεμετζή Αικατερίνη, Παιδίατρο, με το βαθμό Διευθυντή του Κ.Υ. Κάτω Νευροκοπίου. Παρακαλούμε να μας διευκολύνετε προωθώντας τη συνημμένη ηλεκτρονική πρόσκληση στις σχολικές μονάδες του χώρου ευθύνης σας.

Ο ΔΙΕΥΘΥΝΤΗΣ ΕΥΑΓΓΕΛΟΣ ΑΔΑΜΟΣ

Πληροφορίες : Ευάγγελος Αδάμος Τηλέφωνο σχολείου : 2510622813 Fax : 2510516333 Οδός : Εγνατίας 14 Κωδ. Αριθμός : 2107010

e-mail : mail@gym-krinid.kav.sch.gr

Το μη-σωματίδιο κρύβεται στο μανδύα της Γης

 

Το διάσημο μποζόνιο Higgs εντοπίστηκε τον περασμένο χρόνο από τον μεγάλο επιταχυντή του CERN στη Γενεύη, και τώρα η επιστημονική κοινότητα εμφανίζεται έτοιμη για την επόμενη μεγάλη ανακάλυψη. Πρόκειται για ακόμα ένα μικρό κομμάτι του σύμπαντος το οποίο συνδέεται με μία άρτι ανακαλυφθείσα θεμελιώδη δύναμη της φύσης.

Η νέα θεμελιώδης δύναμη

Ερευνητές από τα Πανεπιστήμια Άμχερστ και Ώστιν των Ηνωμένων Πολιτειών χρησιμοποιούν στα πειράματά τους την ίδια τη Γη ως πηγή ηλεκτρονίων και με αυτόν τον τρόπο περιόρισαν την αναζήτηση για το σωματίδιο που φέρει αυτή τη δύναμη. Η νέα δύναμη αποκαλείται αλληλεπίδραση spin-spin (ίδιας κατεύθυνσης περιστροφής) μεγάλου βεληνεκούς, σύμφωνα με το μέλος της ερευνητικής ομάδας Λάρυ Χάντερ.

Αλληλεπιδράσεις μικρού βεληνεκούς συμβαίνουν με μεγάλη συχνότητα. Για παράδειγμα ο μαγνήτης κολλάει στο ψυγείο επειδή τα ηλεκτρόνια στο μαγνήτη και αυτά στην ατσάλινη επιφάνεια του ψυγείου περιστρέφονται στην ίδια κατεύθυνση. Ωστόσο οι αλληλεπιδράσεις μεγάλου βεληνεκούς είναι πιο μυστηριώδεις.

Η δύναμη αυτή θεωρητικά λειτουργεί επιπρόσθετα των τεσσάρων γνωστών θεμελιωδών δυνάμεων, της βαρύτητας, του ηλεκτρομαγνητισμού και των ισχυρών και ασθενών πυρηνικών δυνάμεων. Αρκετοί φυσικοί υποστηρίζουν ότι η συγκεκριμένη δύναμη υφίσταται καθώς αν προεκτείνουμε το Κλασσικό Μοντέλο Σωματιδιακής Φυσικής προβλέπεται ότι κάποια άγνωστα σωματίδια θα φέρουν αυτή τη δύναμη αλληλεπίδρασης.

Τα τρία πιθανά σενάρια για το νέο σωματίδιο

Υπάρχουν τρεις πιθανότητες για την προέλευση της αλληλεπίδρασης μεγάλου βεληνεκούς. Η πρώτη είναι ένα σωματίδιο με την παράξενη ονομασία «μη-σωματίδιο», καθώς κάποιες φορές συμπεριφέρεται σαν φωτόνιο (σωματίδιο φωτός) και κάποιες άλλες σαν σωματίδιο ύλης. Η δεύτερη πιθανότητα είναι το σωματίδιο Ζ’ (Ζ πρώτο), ένας πιο ελαφρύς «συγγενής» του μποζονίου Ζ το οποίο φέρει την αδύναμη πυρηνική δύναμη. Τόσο το μη-σωματίδιο όσο και το σωματίδιο Ζ’ προκύπτουν από προεκτάσεις σύγχρονων φυσικών θεωριών. Η τρίτη πιθανότητα είναι ότι δεν υφίσταται κάποιο νέο σωματίδιο αλλά κάποιο στοιχείο της θεωρίας της σχετικότητας επηρεάζει την περιστροφή κατά κάποιον τρόπο.

Η θεωρίας  της ύπαρξης του μη-σωματιδίου  προτάθηκε πρώτη φορά το 2007 από  τον φυσικό του Χάρβαρντ Χάουαρντ  Γκεόργκι. Τα σωματίδια έχουν  καθορισμένη μάζα, εκτός αν είναι  φωτόνια, τα οποία δε φέρουν  μάζα. Τα ηλεκτρόνια και τα πρωτόνια δεν μπορούν να αλλάξουν μάζα όση ορμή και να έχουν. Εάν αλλάξει η μάζα (και άρα η ενέργεια) αλλάζει και το είδος του σωματιδίου. Θεωρητικά, τα μη-σωματίδια θα έχουν μεταβλητή μάζα-ενέργεια.

Τα ηλεκτρόνια της Γης

Εάν η νέα δύναμη υπάρχει, τότε θα είναι ένα εκατομμύριο φορές πιο αδύναμη από τη βαρυτική δύναμη μεταξύ δύο σωματιδίων όπως ένα ηλεκτρόνιο και ένα νετρόνιο. Ωστόσο δεν αποδυναμώνεται όταν αυξάνεται η απόσταση μεταξύ των σωματιδίων στον ίδιο μεγάλο βαθμό με την αλληλεπίδραση μικρού βεληνεκούς. Εκμεταλλευόμενοι αυτά τα δύο γεγονότα, οι επιστήμονες επιστράτευσαν ένα δημιουργικό τρόπο να την αναζητήσουν.

Τα ηλεκτρόνια ευθυγραμμίζονται με το μαγνητικό πεδίο της Γης οπότε εάν κάτι τα ωθήσει ελαφρώς θα αλλάξει την ενέργεια της περιστροφής τους κατά ένα μικρό ποσοστό. Για αυτό το λόγο η ερευνητική ομάδα χρησιμοποίησε τα πολυάριθμα (1049) ηλεκτρόνια που βρίσκονται στο μανδύα της Γης.

Αφού χαρτογράφησαν τις κατευθύνσεις περιστροφών και τις πυκνότητες των ηλεκτρονίων εντός της Γης, χρησιμοποίησαν το χάρτη των ηλεκτρονίων για να υπολογίσουν την επιρροή τους σε άλλα σωματίδια. Μια ομάδα στο Σηάτλ παρακολουθούσε τα ηλεκτρόνια ενώ μία άλλη ομάδα στο Άμχερστ εφάρμοσε ένα μαγνητικό πεδίο σε μία ομάδα νετρονίων. Η αλλαγή στην ενέργεια των περιστροφών σε αυτά τα πειράματα εξαρτιόταν από την κατεύθυνση στην οποία ήταν στραμμένες. Η αλλαγή αυτή επηρέαζε και τη συχνότητα των σωματιδίων στο εργαστήριο, παρέχοντας τη ζητούμενη απόδειξη στους ερευνητές.

Τα πειράματα αναμένεται να βοηθήσουν παράλληλα και στην καλύτερη κατανόηση του εσωτερικού της Γης, με εφαρμογές στη γεωλογία και στην εξόρυξη σιδήρου.

Διάσημο πείραμα Κβαντομηχανικής γίνεται επιτέλους πραγματικότητα

Το πείραμα εξετάζει τι συμβαίνει όταν τα ηλεκτρόνια αναγκαστούν να περάσουν μέσα από μία ή δύο σχισμές
Το πείραμα εξετάζει τι συμβαίνει όταν τα ηλεκτρόνια αναγκαστούν να περάσουν μέσα από μία ή δύο σχισμές  

Ουάσινγκτον

Αμερικανοί φυσικοί κατάφεραν για πρώτη φορά να υλοποιήσουν ένα διάσημο θεωρητικό πείραμα που είχε περιγράψει πριν από μισό αιώνα ο νομπελίστας Ρίτσαρντ Φέινμαν, προκειμένου να αποδείξει ότι τα ηλεκτρόνια συμπεριφέρονται ταυτόχρονα ως σωματίδια και ως κύμα.

Η νέα μελέτη, η οποία δημοσιεύεται  στο New Journal of Physics, δεν φέρνει μεγάλες ανατροπές στους νόμους της κβαντομηχανικής. Επιβεβαιώνει όμως τις προβλέψεις του διάσημου Αμερικανού νομπελίστα για ένα πείραμα που ήταν τότε τεχνικά δύσκολο να υλοποιηθεί.

Η διττή φύση του ηλεκτρονίου, ως σωματιδίου και ως κύματος, έχει επιβεβαιωθεί πολλές φορές μέχρι σήμερα, όμως κανένα από τα πειράματα αυτά δεν είχε αναπαράγει τη μεθοδολογία που είχε προτείνει το 1975 ο Φέινμαν στον Τόμο ΙΙΙ των Διαλέξεων στη Φυσική.

Η πειραματική διάταξη είναι φαινομενικά απλή: μια πηγή εκτοξεύει ηλεκτρόνια και τα στέλνει σε ένα τείχος, πάνω στο οποίο υπάρχουν δύο παράλληλες σχισμές που ανοιγοκλείνουν. Όσα ηλεκτρόνια καταφέρνουν να περάσουν από τις σχισμές καταγράφονται από έναν ανιχνευτή στην άλλη πλευρά του τείχους.

Ο Φέινμαν προέβλεψε ότι όταν είναι ανοιχτή μόνο μία σχισμή, το ηλεκτρόνιο θα συμπεριφέρεται ως σωματίδιο, θα περνά δηλαδή από το άνοιγμα όπως θα περνούσε ένα μικροσκοπικό μπαλάκι.

Όταν όμως είναι ανοιχτές και οι δύο σχισμές, το ηλεκτρόνιο αλλάζει συμπεριφορά. Αντί να περάσει μόνο από τη μία σχισμή, όπως θα περίμενε κανείς από ένα σωματίδιο, αυτό που συμβαίνει στην πραγματικότητα είναι να εμφανίζονται κύματα, σαν ρυτιδώσεις στην επιφάνεια μιας λιμνούλας, τα οποία πηγάζουν από τις δύο σχισμές και κινούνται πίσω από το τείχος.


Το ηλεκτρόνιο περνά από δύο σχισμές ταυτόχρονα σαν κύμα

Στα σημεία όπου συναντώνται, τα κύματα συμβάλλουν και δημιουργούν ένα χαρακτηριστικό μοτίβο σκοτεινών και φωτεινών περιοχών πάνω στον ανιχνευτή, όπως στην εικόνα παρακάτω.


Η κυματική συμπεριφορά των ηλεκτρονίων σχηματίζει ένα χαρακτηριστικό μοτίβο στον ανιχνευτή

Η μεθοδολογία του Φέινμαν απαιτεί από την πηγή να εκτοξεύει τα ηλεκτρόνια ένα-ένα, ενώ οι σχισμές στο τείχος πρέπει να μπορούν να κλείνουν κατά βούληση και όχι αυτόματα.

Αυτές τις απαιτήσεις κατάφερε για πρώτη φορά να ικανοποιήσει η ομάδα του Χέρμαν Μπατέλαν στο Πανεπιστήμιο της Νεμπράσκα.

Η ερευνητική ομάδα χρησιμοποίησε ένα «κανόνι» που εκτοξεύει μεμονωμένα ηλεκτρόνια και το έστρεψε σε ένα διάφραγμα από πυρίτιο και χρυσό, πάνω στο οποίο υπήρχαν δύο σχισμές διαμέτρου μόλις 62 νανομέτρων. Οι σχισμές αυτές μπορούσαν να κλείνουν με πορτάκια που ανοιγόκλειναν κατά βούληση με έναν πιεζοηλεκτρικό μηχανισμό.

Αν και το πείραμα ακούγεται απλό, οι ερευνητές χρειάστηκαν τρία χρόνια για να ετοιμάζουν την πειραματική διάταξη, η οποία έδωσε φυσικά τα αναμενόμενα αποτελέσματα.

Ακριβώς 25 χρόνια μετά το θάνατο του Φέινμαν το 1988, η σύγχρονη τεχνολογία αποδεικνύει στην πράξη ότι ο μεγάλος θεωρητικός φυσικός είχε δίκιο.

Newsroom ΔΟΛ

Οριστική επιβεβαίωση της ανακάλυψης του μποζονίου Higgs

EPA/CERN HANDOUT

Το μποζόνιο Higgs.

Οι επιστήμονες του Ευρωπαϊκού Οργανισμού Πυρηνικής Έρευνας (CERN) εμφανίζονται βέβαιοι ότι το υποατομικό σωματίδιο που εντοπίστηκε τον Ιούλιο του 2012 είναι πράγματι μία εκδοχή του μποζονίου Higgs, σύμφωνα με τελευταία ανακοίνωση.

 «Είναι ξεκάθαρο πως πρόκειται για το μποζόνιο Higgs, αν και ακόμα έχουμε πολύ δρόμο μπροστά μας μέχρι να προσδιορίσουμε ακριβώς τι τύπου μποζόνιο Higgs είναι», δήλωσε το μέλος του CERN, Τζο Ινκαντέλα. Ο Ινκαντέλα αποτελεί μέλος της ομάδας CMS εντός του CERN, η οποία έφτασε ταυτόχρονα και ανεξάρτητα στο ίδιο συμπέρασμα με την ομάδα ATLAS.

Το σωματίδιο Higgs ήταν για πολλές δεκαετίες ο αγνοούμενος ακρογωνιαίος λίθος της φυσικής, καθώς σύμφωνα με τη θεωρία χωρίς την ύπαρξή του το σύμπαν θα έμοιαζε με «σούπα». Η ανακάλυψή του καλύπτει ένα μεγάλο κενό στο Κλασσικό Μοντέλο φυσικής, μία θεωρία που περιγράφει όλα τα σωματίδια, δυνάμεις και αλληλεπιδράσεις που συνθέτουν το σύμπαν.

Τον περασμένο Ιούλιο όλες οι ενδείξεις έδειχναν ότι το υποσωματίδιο που εντοπίστηκε ήταν το μποζόνιο Higgs, αλλά υπήρχε πάντα η μικρή πιθανότητα να ήταν ένα πιο εξωτικό σωματίδιο, ένα από τα αρκετά ελαφρά μποζόνια που προβλέπονται από άλλες θεωρίες. Μετά την ανάλυση όλων των δεδομένων από τα πειράματα του Ιουλίου, οι επιστήμονες του CERN τώρα ισχυρίζονται ότι πρόκειται για το μποζόνιο Higgs κατά ποσοστό 99,9%.

REUTERS/DENIS BALIBOUSE

Ο μεγάλος επιταχυντής του CERN, κάτω από τα γαλλο-ελβετικά σύνορα.

Σύμφωνα με τον Ινκαντέλα, κάποια συμπληρωματικά τεστ στο Μεγάλο Επιταχυντή Αδρονίων αναμένεται να αυξήσουν αυτό το ποσοστό στο 100%. Συγκεκριμένα θα μετρηθεί ο ρυθμός με τον οποίο το μποζόνιο αποσυντίθεται σε άλλα σωματίδια και τα αποτελέσματα θα συγκριθούν με τις προβλέψεις του Κλασσικού Μοντέλου. 

«Τα ευχάριστα νέα αποτελέσματα αντιπροσωπεύουν την τεράστια προσπάθεια πολλών αφοσιωμένων ανθρώπων, και υποδεικνύουν τη συμφωνία των ευρημάτων με αυτά που προβλέπει το Κλασσικό Μοντέλο», δήλωσε ο Ντέηβ Τσάρλτον, εκπρόσωπος της ομάδας ATLAS. «’Εχουμε ήδη ξεκινήσει το επόμενο πρόγραμμα μετρήσεων όσον αφορά το σωματίδιο Higgs καθεαυτό», πρόσθεσε.

Η θεωρία για το υποατομικό σωματίδιο με την προσωνυμία «σωματίδιο-Θεός» διατυπώθηκε για πρώτη φορά τη δεκαετία του 1960 από το Βρετανό φυσικό Πήτερ Χιγκς. Ο Χιγκς πρότεινε την ύπαρξη ενός αόρατου δυναμικού πεδίου και ενός υποατομικού σωματιδίου που διαπερνά τα πάντα, λειτουργώντας ως «κόλλα» για κάθε είδους ύλη, δίνοντας μορφή σε αστέρια, πλανήτες, ακόμα και στους ανθρώπους

http://www.naftemporiki.gr/story/627336

«Σύστημα antivirus» για…το ανθρώπινο σώμα

SHUTTERSTOCK

Πολλές ασθένειες του ανθρωπίνου σώματος προκαλούν μεταβολές στα γονίδια. Ένα τέτοιο νανορομπότ θα είναι σε θέση να «σκανάρει» ένα κύτταρο, για να δει αν όλα τα γονίδιά του λειτουργούν σωστά.

Κάθε κάτοχος υπολογιστή έχει στο μηχάνημά του ένα πρόγραμμα antivirus, για προστασία από ιούς και άλλα κακόβουλα λογισμικά. Ωστόσο, το ανθρώπινο σώμα μέχρι τώρα έπρεπε να περιορίζεται σε «φυσικές» μεθόδους- αλλά αυτό ενδεχομένως να αλλάξει, κάποια στιγμή, χάρη στη δουλειά ερευνητών του Ινστιτούτου Γουάιζμαν στο Ισραήλ, οι οποίοι εργάζονται πάνω σε ένα ιατρικό νανορομπότ, το οποίο θα κινείται στο κυκλοφορικό σύστημα και θα αναζητά προβλήματα και ασθένειες.

Για να λειτουργήσει ένα ρομπότ τέτοιου είδους, θα πρέπει να έχει μέγεθος μικρότερο ενός ανθρωπίνου κυττάρου, αλλά να είναι αρκετά εξελιγμένο για να μπορεί να αλληλεπιδράσει με τα κύτταρα του οργανισμού. Γι’ αυτό, οι ερευνητές όφειλαν να αναπτύξουν έναν υπολογιστή που θα βασίζεται στο δομικό «υλικό» του ανθρώπινου σώματος- το DNA.

Οι επιστήμονες του Ινστιτούτου Γουάιζμαν κατάφεραν να δημιουργήσουν μία «γενετική» συσκευή, η οποία λειτουργεί αυτόνομα μέσα στα κύτταρα. Ωστόσο, ο υπολογιστής αυτός- αν και αποτελεί αναμφίβολα μεγάλο τεχνολογικό επίτευγμα- έχει ακόμα πολύ δρόμο μπροστά του για να μπορέσει να ενσωματωθεί σε μικροσκοπικά νανορομπότ, τα οποία θα μπορούν να επεμβαίνουν στα ανθρώπινα κύτταρα.

Πολλές ασθένειες του ανθρωπίνου σώματος προκαλούν μεταβολές στα γονίδια. Ένα τέτοιο νανορομπότ θα είναι σε θέση να «σκανάρει» ένα κύτταρο, για να δει αν όλα τα γονίδιά του λειτουργούν σωστά- διαδικασία που θα είναι σε θέση να επισημάνει έγκαιρα προβλήματα που προκαλούνται από ασθένειες όπως ο καρκίνος, ενημερώνοντας έγκαιρα εάν υπάρχει ενδεχόμενο εμφάνισης όγκου.

Το νανορομπότ θα διαθέτει πληροφορίες για το κύτταρο, και εάν όλα βαίνουν καλώς, θα δημιουργεί μία πρωτεΐνη που θα λειτουργεί σαν «πράσινο φως»- και αυτό σε πρώτο επίπεδο, καθώς μελλοντικά θεωρείται πως θα είναι δυνατή η δημιουργία πρωτεϊνών που, εάν το κύτταρο βρεθεί προβληματικό (δηλαδή εντοπίζονται ενδείξεις ασθένειας), θα μπορούν να προκαλούν την αυτοκαταστροφή του.

Σε δοκιμές που έγιναν, διαπιστώθηκε πως το «πράσινο φως» ενεργοποιούνταν μόνο όταν το υπό εξέταση βακτήριο βρισκόταν σε καλή κατάσταση.

Το επόμενο στάδιο θα έχει να κάνει με την ανάπτυξη βακτηρίων που θα μπορούν να εισαχθούν στο ανθρώπινο σώμα, για να λειτουργούν ως «αισθητήρες», με τελικό στόχο την ενσωμάτωση νανοσυσκευών τέτοιου είδους σε ανθρώπινα κύτταρα.

Ωστόσο, εκτιμάται πως υπάρχουν ακόμα πολλά περιθώρια εξέλιξης, καθώς τα ανθρώπινα κύτταρα είναι πολύ πιο σύνθετα από ό,τι τα βακτηριακά.

Η έρευνα δημοσιεύθηκε στο Nature’s Scientific Reports.

Καθαρό καύσιμο από ήλιο και διοξείδιο του άνθρακα;

Διεθνής ομάδα επιστημόνων εξασφάλισε χρηματοδότηση για την κατασκευή ενός νέου αντιδραστήρα, από τον οποίο μπορεί να παραχθεί καύσιμο με τη χρήση ηλιακού φωτός και διοξειδίου του άνθρακα.

Υπό την καθοδήγηση ερευνητών του πανεπιστημίου Χέριοτ-Βατ, στο Εδιμβούργο, οι επιστήμονες φιλοδοξούν να αυξήσουν την αποδοτικότητα μιας διαδικασίας που είναι γνωστή ως φωτοκαταλυτική αναγωγή και η οποία χρησιμοποιεί ηλιακή ενέργεια για τη μετατροπή διοξειδίου του άνθρακα σε καύσιμα, όπως το μεθάνιο, η αιθανόλη ή η μεθανόλη. Ο πλεονάζων άνθρακας που παράγεται με τη χρήση του καυσίμου μπορεί να «ανακυκλωθεί» και να μετατραπεί ξανά σε ενέργεια.

Οι ερευνητές πιστεύουν ότι η τεχνολογία τους για την παραγωγή «ηλιακών καυσίμων» θα μπορούσε να φέρει την επανάσταση στην παγκόσμια βιομηχανία ενέργειας, απαλλάσσοντας παράλληλα την ατμόσφαιρα από 700 εκατομμύρια τόνους διοξειδίου του άνθρακα ετησίως. Τα καύσιμά τους θα μπορούσαν, όπως οι ίδιοι υποστηρίζουν, να χρησιμοποιηθούν στις μεταφορές ή για τη θέρμανση των νοικοκυριών.

«Η διεργασία που αναπτύσσουμε εδώ είναι παρόμοια με τη φωτοσύνθεση στα φυτά», εξήγησε μιλώντας στο BBC η επικεφαλής της ερευνητικής ομάδας Μερσέντες Μαρότο-Βάλερ. «Εμείς όμως παίρνουμε διοξείδιο του άνθρακα, νερό και ηλιακή ενέργεια και τα μετατρέπουμε σε ηλιακά καύσιμα αντί για φυτικά υλικά.»

Οι υπάρχουσες τεχνολογίες φωτοκαταλυτικής αναγωγής δεν παράγουν αρκετά καύσιμα ώστε να είναι οικονομικά βιώσιμες. Οι επιστήμονες που εργάζονται στο Εδιμβούργο, ωστόσο, εξασφάλισαν χρηματοδότηση ύψους 1,34 εκ. ευρώ για να αναπτύξουν νέους, εξαιρετικά αποδοτικούς φωτο-αντιδραστήρες, ανοίγοντας το δρόμο για την παραγωγή τέτοιων καυσίμων σε εμπορική κλίμακα.

«Αναπτύσσοντας αυτόν τον πρωτοποριακό αντιδραστήρα και αυτές τις διαδικασίες, θα μπορούσαμε να ξεκλειδώσουμε μια πολύ σημαντική πηγή καυσίμου ουδέτερου άνθρακα», υποστήριξε η Μαρότο-Βάλερ. «Εργαζόμαστε με στόχο να δημιουργήσουμε μια τεχνολογία, μέσω της οποίας [αυτή τη διεργασία] θα αλλάξει τα δεδομένα, μετατρέποντας ένα αέριο που μεταβάλει το κλίμα σε αέριο που σώζει το κλίμα.»

Οι επιστήμονες αναγνωρίζουν ότι έχουν πολύ δρόμο μπροστά τους μέχρι η τεχνολογία να φθάσει στο στάδιο της εμπορικής ανάπτυξης, όμως μεγάλοι ενεργειακοί όμιλοι παρακολουθούν στενά την εξέλιξη των ερευνών.

Top
 
Αλλαγή μεγέθους γραμματοσειράς
Μετάβαση σε γραμμή εργαλείων