«Βλέποντας» τη μουσική, Sound made visible

Πώς θα ήταν η μουσική αν μπορούσαμε να τη δούμε; Η απορία αυτή λύθηκε – και μάλιστα με φαντασμαγορικό τρόπο – χάρη σε ένα νέο επιστημονικό «εργαλείο» που απεικονίζει τα κύματα των ήχων στην επιφάνεια του νερού.

The beauty of the human voice made visible with cymatic imaging. Here, a range of vowel sounds reveal their extraordinary geometric beauty with the CymaScope.

Κάθε νότα – ακόμη και κάθε ανθρώπινος φθόγγος – φαίνεται να έχει το δικό της, μοναδικό αποτύπωμα, μια ξεχωριστή «υπογραφή». Το εντυπωσιακό είναι δε ότι σε πρόσφατα πειράματα φάνηκε ότι τα δελφίνια είναι σε θέση να αναγνωρίζουν λέξεις με βάση αυτές τις «υπογραφές», χρησιμοποιώντας τες κατά κάποιον τρόπο σαν ένα «αλφάβητο» άγνωστο – τουλάχιστον προς το παρόν – στους ανθρώπους.

Νότες και κύματα

This is the first star sound EVER made visible, quite a milestone in the history of the world! Star HR 3831A, discovered by Professor Don Kurtz, of the University of Central Lancashire Centre for Astrophysics, UK. This is a rapidly oscillating star, known as an roAp* star. It has an interesting acoustic signature that manifests beautifully on the CymaScope and features distinctive geometry that could provide a useful analog for future students of asteroseismology and for outreach projects. 

Το CymaScope (σε ελεύθερη μετάφραση «κυματοσκόπιο») καταγράφει τις δονήσεις που παράγει κάθε μεμονωμένος ήχος στην επιφάνεια απεσταγμένου νερού. Όπως δείχνουν οι εικόνες, εξ αιτίας της υψηλής τάσης της υδάτινης επιφάνειας, οι δονήσεις που προκαλούν οι αρμονικές ενός ήχου αφήνουν ένα απολύτως ορατό «σημάδι». Ο κάθε ήχος φαίνεται να έχει ένα ξεχωριστό αποτύπωμα που τον χαρακτηρίζει και – όπως οι νιφάδες του χιονιού –αποδεικνύεται ότι κανένας δεν είναι πανομοιότυπος με τον άλλο.

An extract from Pink Floyd's Welcome to the Machine seen on a CymaScope. Cymatics (from Greek: κῦμα "wave") is the study of visible sound and vibration, a subset of modal phenomena. Typically the surface of a plate, diaphragm, or membrane is vibrated, and regions of maximum and minimum displacement are made visible in a thin coating of particles, paste, or liquid. Different patterns emerge in the exitatory medium depending on the geometry of the plate and the driving frequency.

Πρόσφατα το Cymascope χρησιμοποιήθηκε για να οπτικοποιήσει για πρώτη φορά τις νότες ενός πιάνου, κατόπιν παραγγελίας του νεοζηλανδού καλλιτέχνη Σάνον Νόβακ. Έχει επίσης καταγράψει σε εικόνες τον ήχο φωνηέντων που απαγγέλλει η ανθρώπινη φωνή αλλά και μουσικά κομμάτια, όπως το «κλασικό» πλέον «Welcome to the machine» των Pink Floyd που μπορείτε να δείτε στο βίντεο.

Οι έρευνες για τη δημιουργία του CymaScope ξεκίνησαν το 2002. Αρχικά οι επιστήμονες χρησιμοποίησαν μια μεμβράνη από PVC και στη συνέχεια μια μεμβράνη από latex, το νερό όμως αποδείχθηκε τελικά το ιδανικό μέσο οπτικοποίησης. Το αποτέλεσμα ήταν εικόνες αντάξιες ενός φαντασμαγορικού καλειδοσκοπίου, οι οποίες αποδεικνύουν ότι εκτός από ακουστικό, ο ήχος μπορεί επίσης να προσφέρει πλούσιο οπτικό θέαμα.

STEVEN HALPERN Cymatic Imagery of Sacred Chant recorded Inside the Great Pyramid.

«Αν τα μάτια μας μπορούσαν να δουν τη μουσική δεν θα βλέπαμε κύματα, όπως πιστεύουν πολλοί, αλλά όμορφες ολογραφικές φυσαλίδες με λαμπυριστά σχέδια σαν από καλειδοσκόπιο στην επιφάνειά τους. Το CymaScope μας επιτρέπει να δούμε αυτή την ως τώρα κρυμμένη ομορφιά» γράφουν στην επίσημη ιστοσελίδα του νέου εργαλείου οι δημιουργοί του, Τζον Στιούαρτ Ριντ και Ερικ Λάνσον.

Μιλώντας με τα δελφίνια

Εκτός από τη μουσική το CymaScope έχει αρχίσει να χρησιμοποιείται σε ένα ευρύ φάσμα εφαρμογών για επιστημονικές έρευνες, από τη Σεισμογραφία ως τη Βιολογία. Μια από τις πιο πρόσφατες επιτυχίες του ήταν η συμβολή του σε μια μελέτη που υποδηλώνει ότι τα δελφίνια έχουν μια δική τους γλώσσα με την οποία επικοινωνούν μεταξύ τους.

Το σόναρ των δελφινιών χρησιμεύει σαν ένα είδος συμπληρωματικού ματιού – τα κητώδη μπορούν να «δουν» μέσω αυτού σαν σε υπερηχογράφημα και επίσης μπορούν να μεταδώσουν το ένα στο άλλο μια ηχητική εικόνα – όπως π.χ. ενός ενδεχόμενου θηρευτή. Ο Τζακ Κάσεβιτς, ερευνητής με έδρα το Μαϊάμι, σκέφτηκε να χρησιμοποιήσει το CymaScope για να αποκρυπτογραφήσει τους ήχους που παράγουν τα δελφίνια.

Ο ερευνητής κατέγραψε τους ήχους που παρήγαγε ένα δελφίνι  όταν «έβλεπε» διάφορα αντικείμενα – π.χ. έναν κύβο από πλαστικό, μια φουσκωτή πάπια ή μια γλάστρα. Ύστερα μετέτρεψε τους ήχους αυτούς σε εικόνες και τις πρόβαλε ξανά στο δελφίνι χωρίς ηχητική συνοδεία. Όπως είδε, το έξυπνο θηλαστικό μπόρεσε βλέποντάς τες  να αναγνωρίσει τα αντικείμενα που αντιστοιχούσαν σε αυτές με ακρίβεια 86%.

Ακόμη πιο εντυπωσιακό, ο κ. Κάσεβιτς πρόβαλε στη συνέχεια τις ίδιες εικόνες σε ένα άλλο δελφίνι, το οποίο δεν είχε καμία σχέση με το πείραμα: και αυτό αναγνώρισε τα αντικείμενα με την ίδια ακρίβεια, υποδηλώνοντας ότι οι ήχοι λειτουργούν σαν λέξεις σε μια γλώσσα που τα κητώδη χρησιμοποιούν για να επικοινωνούν μεταξύ τους. Το μεγαλόπνοο σχέδιο του ερευνητή, υπό τον τίτλο SpeakDolphin, είναι να αποκρυπτογραφήσει αυτή τη γλώσσα και να χρησιμοποιήσει τις εικόνες για να ανοίξει έστω και μια στοιχειώδη συνομιλία μαζί τους.

Ο «μοναχικός» Μαξ Μπέκμαν. Max Beckmann: A solitary pioneer

Οι Αργοναύτες, The Argonauts, 1949-50. Oil on canvas. Left and right panel: 184,1 x 85,1 cm, central panel: 205,8 x 122 cm.

Τα τρίπτυχα που επανέρχονται στα χρόνια της εξορίας του, ιδίως οι «Αργοναύτες» που ολοκληρώθηκαν την ημέρα του θανάτου του, επιβεβαιώνουν την πίστη του γερμανού ζωγράφου και χαράκτη στο αδάμαστο ανθρώπινο πνεύμα.

Η ιδέα των Αργοναυτών στηρίζεται στην παλιά τεχνική των τριπτύχων, με τα οποία κοσμούσαν οι ζωγράφοι του Μεσαίωνα το Ιερό Βήμα των εκκλησιών. Στο αριστερό μέρος ο άνδρας με τη γενειάδα συμβολίζει τον καλλιτέχνη που βλέπει στο πρόσωπο του καθισμένου μοντέλου με το σπαθί τη Μήδεια. Οι νέες κοπέλες-μουσικοί του δεξιού μέρους του τριπτύχου παίρνουν τη θέση του χορού στην αρχαία τραγωδία. Στο κέντρο της σύνθεσης εμφανίζονται ο Ορφέας και ο Ιάσων, ενώ μπροστά τους αναδύεται από τα κύματα ο θαλάσσιος θεός Γλαύκος, που θα προφητέψει τα σχετικά με την περιπέτεια που θα ζήσουν οι δύο νέοι στο ταξίδι τους με την Αργώ στην Κολχίδα, σε αναζήτηση του Χρυσόμαλλου Δέρατος.

Σημειολογικά πρέπει να προσέξουμε τη σκάλα και τον παπαγάλο, που συμβολίζουν την Αργώ και το ταξίδι των δύο νέων, αλλά και τον σκοτεινό ήλιο με τους δύο φλεγόμενους πλανήτες δίπλα του, οι οποίοι προοιωνίζονται τα τραγικά επακόλουθα του πετυχημένου ταξιδιού: το γάμο του Ιάσωνα με τη Μήδεια και το φόνο των παιδιών τους από την απατημένη σύζυγο.

Self-Portrait with Horn, 1938, Oil on canvas, Collection Dr. and Mrs. Stephan Lackner, Santa Barbara, California.

Ο Μαξ Μπέκμαν πολύ συχνά χαρακτηρίζεται ως ο «μοναχικός» της γερμανικής ζωγραφικής διότι τα έργα του δεν μπορούν να καταταχθούν σε κανένα από τα ρεύματα της εποχής που τα δημιούργησε, παρότι ο ίδιος συμπορεύθηκε με την άνθηση του γερμανικού εξπρεσιονισμού. Όντας από τους σημαντικότερους δημιουργούς του αιώνα που πέρασε, έχει παρουσιάσει ευρύ και πρωτότυπο έργο στη ζωγραφική αλλά και στη χαρακτική, όπου μεγαλούργησαν και οι περισσότεροι συγκαιρινοί του Γερμανοί καλλιτέχνες, τυπικά εξπρεσιονιστές και μη.

Max Beckmann, Brooklyn Museum Art School, New York, 1950. Photo: Paul Weller.

Ο Μαξ Μπέκμαν (Λειψία 1884 - Νέα Υόρκη 1950) σπούδασε από το 1900 ως το 1903 στην Ακαδημία της Βαϊμάρης. Το 1904 εγκαθίσταται στο Βερολίνο και αρχίζει να επηρεάζεται από τον ιμπρεσιονιστή Λόβις Κόριντ. Δύο χρόνια αργότερα προσχωρεί στην «Sezessιon (κίνημα ρήξης με την τέχνη των Ακαδημιών) του Βερολίνου». Τον ίδιο χρόνο συναντά τον Έντβαρντ Μουνκ και η γνωριμία τους επηρεάζει σημαντικά το έργο του.

Falling Man, 1950, Oil on canvas, 141 x 88,8 cm, Washington, National Gallery.

Το 1915 όντας εθελοντής στον Α’ παγκόσμιο πόλεμο, και με τα βιώματα του μετώπου στο πετσί του καταρρέει σωματικά και ψυχολογικά: «ένιωθα προσωπικά το κάθε βλήμα κι έβλεπα τα πιο άγρια οράματα».

Η Νύχτα, The Night, 1919, Nordheim Westfalen Kunstsammlung.

Το αποτέλεσμα ήταν διπλό. Αφενός απολύθηκε από το στρατό, κι αφετέρου μας έδωσε ένα αριστούργημα της τέχνης του, τη Νύχτα. Ο πίνακας κατοπτρίζει μια ταραγμένη μεταπολεμική κατάσταση όπου τρεις κακοποιοί εισβάλλουν βράδυ σε ένα σπίτι καταστρέφοντας το δείπνο τους, βιάζουν την ημίγυμνη μητέρα, βασανίζουν φρικτά τον πατέρα, ετοιμάζονται να πετάξουν το κοριτσάκι από το σπασμένο παράθυρο. Ο Μπέκμαν δίνει μια αλληγορία χωρίς προηγούμενο: τα θύματα παραδίδονται μεν στην ωμή βία, ωστόσο κι οι κακοποιοί δεν είναι κύριοι του εαυτού τους, δεν τους χρεώνει βούληση κακίας, αποδίδονται σπρωγμένοι από μια ξένη δύναμη που τους κυρίευσε.

Christ and the Woman Taken in Adultery, 1917

Ο Μπέκμαν δείχνει ανοχή στην παθητικότητα των μαζών, στρέφει την οργή του κατά του Θεού, όχι απαραίτητα του Θεού της χριστιανικής πίστης, διότι μας έπλασε έτσι που να μην μπορούμε να αγαπήσουμε. Του ήταν αδύνατο να συμβιβάσει το κακό με την ιδέα ενός αγαθού θεού που αγαπά, νιώθει πως όλοι οι άνθρωποι, επιτιθέμενοι και προσβληθέντες είναι άξιοι συμπάθειας. Το αναμμένο κερί δίνει ένα σύμβολο ζωής κι ελπίδας, οι διαγώνιοι άξονες επαναφέρουν τον Εξπρεσιονισμό ως μέσο έκφρασης. Η Νύχτα, με το στενό χώρο, το συνωστισμό των μορφών, το σώμα του πατέρα να παραπέμπει σε Αποκαθήλωση,  είναι η επιτομή του μεταφυσικού πεσιμισμού.

Odysseus and Calypso.

Resting Woman with Carnations, 1940-42, Sprengel Museum, Hanover.

Woman with Mandolin in Yellow and Red, 1950, Oil on canvas, 91,9 x 140,2 cm, Bayerische Staatsgemäldesammlungen, Pinakothek der Moderne, München.

Kreuzabnahme, 1917, Ol auf Leinwand, 151 x 129 cm, Museum of Modern Art, New York.

Μεγάλη σκηνή του θανάτου, Great Scene of Death, 1906, Staatsgalerie Moderner Kunst.

Birds' Hell.

The Beginning, 1946-49, Oil on canvas, central panel: 175 x 150 cm; left and right panel: 165 x 85 cm, Metropolitan Museum of Art, New York.

Carnival (Triptych), 1942-43, University of Iowa Museum of Art, Iowa City.

Μετά την τραυματική του εμπειρία στον πόλεμο, το ζωγραφικό του ύφος θα αλλάξει δραματικά. Επιλέγοντας θρησκευτικά, μυθολογικά και θεατρικά θέματα ασκεί έντονη κριτική στην κοινωνία της εποχής του. Το 1932 οι ναζιστές χαρακτηρίζουν την τέχνη του «εκφυλισμένη» και τον αναγκάζουν να παραιτηθεί από τη Σχολή Καλών Τεχνών της Φραγκφούρτης, ενώ παράλληλα απομακρύνονται τα έργα του από τα μουσεία. Μέχρι το 1937 κατάσχονται συνολικά πάνω από 500 πίνακές του. Πέντε χρόνια αργότερα αναγκάζεται να καταφύγει στο Άμστερνταμ και δέκα χρόνια μετά να μεταναστεύσει στις Ηνωμένες Πολιτείες.

Birth, 1937, Private Collection.

Death, 1938, Staatliche Museen, Nationalgalerie, Berlin.

Η «Γέννηση», έργο του 1937, η πλέον φωτεινή στιγμή στη ζωή του ανθρώπου, είναι κατάφορτη από σκοτεινά χρώματα, και γειτνιάζει με τον «Θάνατο» (1938): εκεί όπου το νεκρό σώμα έχει ήδη πάρει τα χαρακτηριστικά του σκελετού, ενώ άγγελοι και «μαυροντυμένοι, φίλοι ωχροί», εν χορδαίς και οργάνοις, (σαν) κρεμασμένοι από το ταβάνι παρίστανται μάρτυρες-θεατές της τελικής εκπνοής, σε έναν μακάβριο χορό που ανατρέπει τους νόμους της βαρύτητας.

Αναχώρηση, Departure, 1932/1933-1935, Oil on canvas, central panel: 215,3 x 115,2 cm, left and right panel: 215,3 x 99,7 cm, Museum of Modern Art, New York.

Ένας καλλιτέχνης νομάδας, ταξίδεψε πολύ κι αγάπησε τις γωνιές του κόσμου και τις ιδέες τους. Αρχίζει μέσα από τρίπτυχα να δίνει τη διάσταση του αναπόφευκτου, πως η καταστροφή θα πρέπει να αναμένεται ως καθαρτήρια λύτρωση στο τέλος, κατά τα μυθολογικά πρότυπα πολλών πολιτισμών. Η Αναχώρηση μας δίνει σαφή αυτή τη θέση, όταν στη μέση βλέπουμε την εικόνα ενός Κατακλυσμού, και ο Visnu της ινδικής παράδοσης με μορφή ψαριού -μοτίβο κλειδί- προειδοποιεί για τις επερχόμενες καταστροφές. Επιστρέφει στα μεσαιωνικά τρίπτυχα και μας παρασύρει στην αναγνώριση των ψευδαισθήσεων της ζωής, να αφήσουμε το πνεύμα ελεύθερο να βασιλέψει, η ύπαρξη να ξαναβρεί τη θέση της στις τρεις διαστάσεις του χρόνου. Υποκαθιστά το θρησκευτικό θέμα με το κοσμικό, μεγενθύνει τα πρόσωπα, πλάθει αλληγορίες, αρνείται τη χαρά. Προσωπογραφήθηκε αρκετά, με αυτοκριτική και κυρίως με μελαγχολία, έφθασε ίσως σε έναν μεταφυσικό ρεαλισμό.

Self-Portrait in Black, 1944, Pinakothek der Moderne.

Επέμενε πως η μεταφυσική έπρεπε να νικά την αντικειμενικότητα. Δεν τραγουδά την άνοδο αλλά την πτώση του ανθρώπου. Ένας αγνός ιδεαλιστής δίχως αυταπάτες που θεωρούσε δική μας δουλειά να βάλουμε τάξη στο θαυμαστό χάος της φύσης. Έβλεπε τον εαυτό του μέσα στον κοινωνικό περίγυρο, δεν επέτρεπε δικαιολογίες, ένιωθε την ατομική ευθύνη δίχως κανένα εφησυχασμό.

Πηγή: 254. Max Beckmann, υπαρξιακός αναζητητής (78) | Χαρτογράφος 

Η... Αρχόντισσα των Δαχτυλιδιών. Cool, New Views of Andromeda Galaxy

Η NASA έδωσε στη δημοσιότητα μια φωτογραφία της Ανδρομέδας με τα πανέμορφα κοσμικά δακτυλίδια της. The ring-like swirls of dust filling the Andromeda galaxy stand out colorfully in this new image from the Herschel Space Observatory, a European Space Agency mission with important NASA participation. Image credit: ESA/NASA/JPL-Caltech/NHSC

Μπορεί ο Κρόνος να είναι ο Άρχοντας των Δαχτυλιδιών για τους πλανήτες όμως, όπως φαίνεται και στην εντυπωσιακή φωτογραφία που κατέγραψε το διαστημικό τηλεσκόπιο Herschel, η Ανδρομέδα μπορεί να λογίζει τον... εαυτό της ως τον γαλαξιακό Άρχοντα των Δαχτυλιδιών. Στην εικόνα πολύχρωμες δίνες κοσμικής σκόνης σε σχηματισμούς δακτυλίων περιστρέφονται στην Ανδρομέδα.

In this new view of the Andromeda galaxy from the Herschel space observatory, cool lanes of forming stars are revealed in the finest detail yet. Herschel is a European Space Agency mission with important NASA participation. Image credit: ESA/Herschel/PACS & SPIRE Consortium, O. Krause, HSC, H. Linz

Το τηλεσκόπιο κατέγραψε με το φωτομετρικό του όργανο SPIRE εικόνες του γαλαξία στο υπέρυθρο του φάσματος. Με αυτόν τον τρόπο οι επιστήμονες κατάφεραν να εντοπίσουν την κοσμική σκόνη που βρίσκεται σε περιοχές όπου η θερμοκρασία κινείται λίγο πάνω από το απόλυτο μηδέν (-273.15 βαθμούς Κελσίου). Οι εικόνες του Herschel αποκαλύπτουν επίσης συγκεντρώσεις σκόνης ανάμεσα στους ομόκεντρους δακτυλίους. Αυτές οι παρατηρήσεις αναμένεται να αποκαλύψουν νέα στοιχεία για την συμπεριφορά της κοσμικής σκόνης.

Σούπερ κοσμική «φούσκα», Superbubble DEM L50

Η σουπερφυσαλίδα DEM L50 στο Μεγάλο Νέφος του Μαγγελάνου. This composite image shows the superbubble DEM L50 (a.k.a. N186) located in the Large Magellanic Cloud about 160,000 light years from Earth. Superbubbles are found in regions where massive stars have formed in the last few million years. The massive stars produce intense radiation, expel matter at high speeds, and race through their evolution to explode as supernovas. The winds and supernova shock waves carve out huge cavities called superbubbles in the surrounding gas.

Το διαστημικό τηλεσκόπιο Chandra της NASA εντόπισε και φωτογράφισε μια «υπερφυσαλίδα», όρος που περιγράφει ένα ενδιαφέρον και ιδιαίτερα εντυπωσιακό κοσμικό φαινόμενο. Το Chandra εντόπισε την DEM L50, μια υπερφυσαλίδα που βρίσκεται στο Μεγάλο Νέφος του Μαγγελάνου, ένα γειτονικό και μικρότερο από το δικό μας γαλαξία. Η υπερφυσαλίδα DEM L50 παρουσιάζει ιδιαίτερο ενδιαφέρον επειδή όπως διαπίστωσαν οι επιστήμονες εκπέμπει 20 φορές περισσότερη ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία (ακτίνες Χ) από εκείνη που συνήθως εκπέμπουν οι υπερφυσαλίδες. 

X-ray 

Optical

X-rays from NASA's Chandra X-ray Observatory are shown in pink and optical data from the Magellanic Cloud Emission Line Survey (MCELS) are colored in red, green and blue. The MCELS data were obtained with the University of Michigan's 0.9-meter Curtis Schmidt telescope at Cerro Tololo Inter-American Observatory (CTIO). The shape of DEM L50 is approximately an ellipse, with a supernova remnant named SNR N186 D located on its northern edge (roll your mouse over the image above for labels).

Like another superbubble in the LMC, N44 (see last year's press release), DEM L50 gives off about 20 times more X-rays than expected from standard models for the evolution of superbubbles. A Chandra study published in 2011 showed that there are two extra sources of the bright X-ray emission: supernova shock waves striking the walls of the cavities, and hot material evaporating from the cavity walls. Credit: X-ray: NASA/CXC/Univ of Michigan/A.E.Jaskot, Optical: NOAO/CTIO/MCELS

To κοντινό πέρασμα του αστεροειδούς 2012-DA14, In Two Weeks This 50-Meter Asteroid Will Buzz Our Planet

Ο αστεροειδής 2012-DA14 θα περάσει πολύ κοντά από τη Γη στις 15 Φεβρουαρίου 2013.

Στις 15 Φεβρουαρίου ένας αστεροειδής με μέγεθος περίπου όσο ένα γήπεδο ποδοσφαίρου θα περάσει τόσο κοντά στη Γη, όσο και οι τηλεπικοινωνιακοί δορυφόροι που βρίσκονται σε τροχιά.. Πιο συγκεκριμένα η ταχύτητά του θα είναι 8 km/s και η πλησιέστερη απόσταση από τη Γη 27680 km.

Οι αστρονόμοι – που θα έχουν τη μοναδική ευκαιρία να παρατηρήσουν τον αστεροειδή από πολύ κοντινή απόσταση – τονίζουν κατηγορηματικά ότι δεν υπάρχει καμία πιθανότητα σύγκρουσής του με τη Γη.

On Feb. 15th an asteroid about half the size of a football field will fly past Earth closer than many man-made satellites. Since regular sky surveys began in the 1990s, astronomers have never seen an object so big come so close to our planet.

Η αίσθηση της όσφρησης είναι κβαντική, Study Bolsters Quantum Vibration Scent Theory

The quantum details of a flower's chemicals may make the difference to our noses.

Η όσφρηση σε αντίθεση με την όραση και την ακοή, παραμένει ακόμη και σήμερα η λιγότερο μελετημένη αίσθηση. και οι δύο συνεργάτες επιζητούσαν να ρίξουν φως στα παράδοξα της όσφρησης. Η επικρατούσα θεωρία για την όσφρηση δεν φαίνεται ικανή να εξηγήσει κάποιες παρατηρήσεις. Η θεωρία αυτή θέλει την ύπαρξη ενός μηχανισμού αντίστοιχου με εκείνου του κλειδιού και της κλειδαριάς: οι ουσίες-κλειδιά φτάνουν και προσδένονται στα μόρια-κλειδαριές που εντοπίζονται στις μύτες των θηλαστικών ή στις κεραίες των εντόμων. Αποτέλεσμα της πρόσδεσης είναι η αλλαγή της στερεοδιάταξης του μορίου-κλειδαριάς γεγονός που πυροδοτεί την αποστολή χημικών σημάτων στον εγκέφαλο ώστε να αντιληφθεί, να καταγράψει την έλευση της ουσίας-κλειδιού.

Η θεώρηση αυτή για τη λειτουργία της όσφρησης δεν έχει προβλεπτική ικανότητα: δεν μπορεί κανείς να υποθέσει πώς θα μυρίζει ένα μόριο μόνο και μόνο από τη στερεοδιάταξή του. Παραδείγματος χάριν, η αντικατάσταση ενός μορίου οξυγόνου της αιθανόλης, η οποία έχει μυρωδιά βότκας, από ένα μόριο θείου δίνει την αιθανοθειόλη η οποία αν και με στερεοδιάταξη πολύ κοντά σε αυτή της αιθανόλης, έχει την ανυπόφορη μυρωδιά των χαλασμένων αβγών. Κι ακόμη, είναι γνωστό ότι υπάρχουν μόρια που έχουν σχεδόν ίδια μυρωδιά αλλά η στερεοδιάταξή τους είναι τελείως διαφορετική (και ως εκ τούτου δεν μπορεί να αποτελούν κλειδί για την ίδια κλειδαριά).

Είναι η μύτη μας μια «κβαντομηχανή»; Η δική μας δεν ξέρουμε ακόμη, αλλά πάντως της μύγας είναι! Drosophila melanogaster It doesn't just smell. It quantum tunnels. Mr.checker via Wikimedia

Πριν από δυο χρόνια, ο Έλληνας νευροβιολόγος Δρ Ευθύμιος Σκουλάκης από το Ερευνητικό Κέντρο Βιοϊατρικών Επιστημών «Αλέξανδρος Φλέμινγκ» στη Βάρη σε συνεργασία με τον βιοφυσικό Λούκα Τιούριν, πειραματίστηκαν με την Drosophila melanogaster (μύγα του ξιδιού), και απέδειξαν ότι τα έντομα αντιλαμβάνονται τις οσμές από τις ταλαντώσεις των μορίων τους. Καθώς όμως οι ανθρώπινοι οσφρητικοί υποδοχείς διαφέρουν από εκείνους των εντόμων, οι δύο ερευνητές θέλησαν να διερευνήσουν αν το ίδιο ίσχυε και για εμάς.

The new experiments hinged on making a brand-new molecule - in "heavy" and "light" versions.

Για να το πετύχουν αυτό ζήτησαν τη βοήθεια της Vioryl, της μόνης ελληνικής βιομηχανίας αρωμάτων η οποία διαθέτει μια μεγάλη ερευνητική ομάδα αποτελούμενη κυρίως από χημικούς. Η ομάδα αυτή πήρε ένα από τα ευρέως χρησιμοποιούμενα μόρια στην αρωματοποιία, το μασκ (musk) και το τροποποίησε. Για την ακρίβεια, άλλαξε τα μόρια υδρογόνου με μόρια δευτέριου (το δευτέριο είναι ισότοπο του υδρογόνου). Η αλλαγή είχε σαν αποτέλεσμα να μεταβληθούν οι μοριακές ταλαντώσεις του musk, αλλά όχι και η στερεοδιάταξή του.

Σύμφωνα με το άρθρο των Ελλήνων ερευνητών το οποίο δημοσιεύεται στην επιθεώρηση PlosOne, η δευτεριωμένη έκδοση του musk μυρίζει διαφορετικά από την κανονική. Με άλλα λόγια, ένας άνθρωπος μπορεί να ξεχωρίσει τη μια από την άλλη.

Είναι λοιπόν η μύτη μας μια κβαντομηχανή;  Ο Λούκα Τιούριν ξέρει ότι παίρνει χρόνο για να αλλάξουν οι παλιές θεωρίες. Αλλά, τα τελευταία ευρήματα ίσως είναι αρκετά για να πούμε ότι υπάρχει και μια κβαντική συνιστώσα στην ανθρώπινη όσφρηση.

Το «μωσαϊκό» του Ήλιου. The many faces of the Sun: Nasa reveals stunning 'patchwork quilt' of solar surface

Το «κολάζ» του Ήλιου. This collage of solar images from NASA's Solar Dynamics Observatory (SDO) shows how observations of the sun in different wavelengths helps highlight different aspects of the sun's surface and atmosphere. (The collage also includes images from other SDO instruments that display magnetic and Doppler information.) Credit: NASA/SDO/Goddard Space Flight Center

Η NASA έδωσε στη δημοσιότητα ένα εντυπωσιακό κολάζ του Ήλιου που αποτελεί σύνθεση διαφόρων εικόνων του μητρικού μας άστρου τις οποίες έχει καταγράψει το διαστημικό παρατηρητήριο SDO. Κάθε εικόνα αποτυπώνει και μια διαφορετική περιοχή, δραστηριότητα και φαινόμενο στον Ήλιο σε διαφορετικά μήκη κύματος. Η μελέτη των φαινομένων στα διαφορετικά μήκη κύματος αποκαλύπτει στους επιστήμονες την κίνηση των σωματιδίων και της θερμότητας μέσα στην ατμόσφαιρα του Ήλιου.

Οι παρατηρήσεις

Each of the wavelengths observed by NASA's Solar Dynamics Observatory (SDO) was chosen to emphasize a specific aspect of the sun's surface or atmosphere. This image shows imagery both from the Advanced Imaging Assembly (AIA), which helps scientists observe how solar material moves around the sun's atmosphere, and the Helioseismic and Magnetic Imager (HMI), which focuses on the movement and magnetic properties of the sun's surface. More details for each wavelength and links to real-time SDO imagery follows.Credit: NASA/SDO/GSFC

Η μονάδα μέτρησης σε ό,τι αφορά τα μήκη κύματος είναι το Ανγκστρομ (Angstrom) και το SDO κάνει παρατηρήσεις σε δέκα μήκη κύματος τόσο στην επιφάνεια όσο και στα διάφορα στρώματα της ατμόσφαιρας του Ηλίου. Κάνει επίσης παρατηρήσεις στις περιοχές του Ήλιου που έχουν έντονη μαγνητική δραστηριότητα. 

Οι περιοχές στο κολάζ όπου το ηλιακό φως έχει κιτρινοπράσινη απόχρωση ανήκουν στην επιφάνεια του άστρου όπου αναπτύσσονται θερμοκρασίες 5.700 βαθμών Κελσίου. Οι περιοχές με έντονο υπεριώδες φως αποτελούνται από ύλη η θερμοκρασία της οποίας ξεπερνά τους έξι εκατομμύρια βαθμούς Κελσίου!