ΕΝΗΜΕΡΩΣΗ-ΨΥΧΑΓΩΓΙΑ-ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗ

Μία ιδέα που τα τελευταία χρόνια έχει ολοένα και μεγαλύτερη εφαρμογή στη θεωρητική φυσική είναι η μελέτη της σχέσης μεταξύ γεωμετρίας και φυσικών θεωριών. Με τη χρήση γεωμετρικών σχημάτων, έχει γίνει δυνατό κατά την τελευταία δεκαετία να περιγραφεί μια πληθώρα από περίπλοκα φαινόμενα, των οποίων ο υπολογισμός με παραδοσιακά μέσα απαιτούσε εκατοντάδες σελίδες κοπιαστικών υπολογισμών.

Από τους πρωτοστάτες σε αυτή την κατεύθυνση είναι οι φυσικοί Νίμα Αρκάνι Χαμέντ και Γιάροσλαβ Τρίνκα, από τα πανεπιστήμια Πρίνστον και CalTech αντίστοιχα, οι οποίοι δημοσίευσαν την περασμένη εβδομάδα την έρευνά τους που αφορά σε ένα περίπλοκο γεωμετρικό σχήμα, με τη βοήθεια του οποίου απλοποιούνται σημαντικά οι υπολογισμοί που περιγράφουν τις αντιδράσεις των σωματιδίων.

Το αποκαλούν πλατύεδρο (amplituhedron), και οι πρώτες εφαρμογές της ιδέας τους φαίνονται πολύ ελπιδοφόρες. «Η αποδοτικότητα της μεθόδου είναι ασύλληπτη», σχολιάζει ο φυσικός του πανεπιστημίου Χάρβαρντ Τζέικομπ Μπουρτζέιλι, ο οποίος συμμετείχε στην ανάπτυξη της ιδέας. «Μπορείς να κάνεις με ευκολία στο χαρτί, υπολογισμούς που στο παρελθόν ήταν αδύνατοι ακόμη και από υπολογιστή».

Υπάρχουν 8,8 δισ. φιλόξενοι πλανήτες στον Γαλαξία

Τα τελευταία χρόνια οι επιστήμονες μελετώντας κάθε φορά τα νέα δεδομένα που προκύπτουν από τις παρατηρήσεις επίγειων και διαστημικών τηλεσκοπίων προχωρούν σε υπολογισμούς και εκτιμήσεις για τον αριθμό αλλά και τα είδη των πλανητών τόσο στον γαλαξία μας όσο και σε ολόκληρο το Σύμπαν.

Ορισμένες εξ αυτών επικεντρώνονται στον αριθμό των πλανητών που έχουν μέγεθος και συνθήκες παρόμοιες με αυτές της Γης, δηλαδή πλανητών που είναι δυνητικά φιλόξενοι για τη ζωή. Η τελευταία τέτοια μελέτη αναφέρει ότι μόνο στον γαλαξία μας υπάρχουν περίπου 9 δισεκατομμύρια φιλόξενοι πλανήτες.

Η αποστολή

Ομάδα αμερικανών αστρονόμων ανέλυσε δεδομένα από την αποστολή Kepler η οποία αναζητά πλανήτες στον γαλαξία μας. Το διαστημικό τηλεσκόπιο Kepler τα τελευταία τρία χρόνια έχει εντοπίσει τα ίχνη περίπου 3,5 χιλιάδων πλανητών. Μέχρι στιγμής έχει επιβεβαιωθεί η ύπαρξη περίπου 150 εξ αυτών. Η πρώτη φάση της αποστολής Kepler έχει ολοκληρωθεί αλλά οι επιτελείς της NASA μελετούν την κατάσταση στην οποία βρίσκεται το τηλεσκόπιο και επεξεργάζονται νέα σχέδια αξιοποίησής του.

Τελικά τίποτε δεν μένει αιώνιο σε αυτό τον κόσμο, ούτε καν η «ιερή αγελάδα» της Χημείας, ο Περιοδικός Πίνακας των χημικών στοιχείων.

Όπως ανακοίνωσε η Διεθνής Ένωση Καθαρής και Εφαρμοσμένης Χημείας (IUPAC), προχώρησε σε μια νέα αναπροσαρμογή στο ατομικό βάρος 19 στοιχείων (μεταξύ των οποίων του χρυσού), μετά από νέες ακριβέστερες μετρήσεις και υπολογισμούς που έχουν κάνει οι επιστήμονες κατά τα τελευταία χρόνια.

Αναλυτικότερα, τα γνωστά και πιο άγνωστα στοιχεία που αλλάζουν ατομικό βάρος είναι τα εξής: μολυβδαίνιο, κάδμιο, σελήνιο, θόριο, βηρύλλιο, φθόριο, αργίλιο, φώσφορος, σκάνδιο, μαγγάνιο, κοβάλτιο, αρσενικό, ύττριο, νιόβιο, καίσιο, πρασεοδύμιο, χόλμιο, θούλιο και χρυσός.

Το ατομικό βάρος (όποιος δεν θυμάται από τα σχολικά χρόνια του!) είναι η μέση μάζα του ατόμου κάποιου στοιχείου μετρημένη σε μονάδες ατομικής μάζας και ισούται με τη μάζα σε γραμμάρια που περιέχει ένα mol ατόμων του ισοτόπου ή του στοιχείου. Το ατομικό βάρος προκύπτει από τον μέσο όρο των ατομικών βαρών των σταθερών ισοτόπων του εν λόγω στοιχείου (τα ισότοπα είναι άτομα του ίδιου στοιχείου με ίδιο αριθμό πρωτονίων αλλά διαφορετικό αριθμό νετρονίων).

Όσο μεγαλύτερη ποσότητα ενός ισοτόπου ανακαλύπτεται στη Γη, τόσο αυτό επηρεάζει το ατομικό βάρος του ίδιου στοιχείου. Έτσι, νέες καλύτερες μετρήσεις πάνω στα ισότοπα των στοιχείων, σύμφωνα με την IUPAC (που επιβλέπει τις αλλαγές από την ίδρυσή της το 1919), κατέστησαν αναγκαία την αλλαγή του ατομικού βάρους σε πολλά χημικά στοιχεία. Σε ορισμένα στοιχεία όπως το σελήνιο, είχε να υπάρξει τέτοια αλλαγή από το 1934, ενώ σε άλλα είχε γίνει πιο πρόσφατα.

Σε άλλα στοιχεία οι αλλαγές του ατομικού βάρους είναι μεγαλύτερες και σε άλλα πιο οριακές. Ακόμα, όμως και στην τελευταία περίπτωση, οι συνέπειες πρακτικά μπορεί να είναι αισθητές σε ερευνητικό επίπεδο, καθώς η γνώση των ατομικών μαζών είναι σημαντική για την κατανόηση των νόμων της φυσικής.