Η ξεθωριασμένη φωτογραφία του Μεντελέγιεφ και ο πρώτος Περιοδικός Πίνακας των στοιχείων. The faded photo of Mendeleev and the first Periodic Table of elements

Σ’ αυτό το γραφείο που βλέπουμε στην ξεθωριασμένη φωτογραφία, ο Μεντελέγιεφ υλοποίησε την ιδέα του Περιοδικού Συστήματος.

«Υπάρχει μια ξεθωριασμένη φωτογραφία του ρώσου χημικού Ντμίτρι Μεντελέγιεφ, τραβηγμένη την ώρα που εργάζεται, στο σπίτι του στην Αγία Πετρούπολη, κάποια χρονική στιγμή περίπου στα τέλη του δεκάτου ενάτου αιώνα. Aπεικονίζεται μια απόκοσμη μορφή καθισμένη πίσω από την ακαταστασία που καταπνίγει την επιφάνεια ενός τραπεζιού.

Στη φωτογραφία, ο Μεντελέγιεφ δεν διαφέρει και πολύ από κάποιον σαμάνο της Σιβηρίας, τοποθετημένον κάπου στο μέλλον στο περιβάλλον κάποιου σύγχρονου απόγονου των σαμάνων: στο χώρο μελέτης του ιδιοφυούς καθηγητή. Έχει μια μακριά λευκή απεριποίητη γενειάδα που καταλήγει σε τρία ευδιάκριτα στριφτά άκρα, σημάδι της επίμονης δραστηριότητας των δακτύλων του σε περιόδους αφηρημάδας και περισυλλογής. Τα απεριποίητα άσπρα μαλλιά του χύνονται στους ώμους του.

Ο Ντμίτρι Μεντελέγιεφ το 1897. Dmitri Mendeleev in 1897.

Ο Μεντελέγιεφ είχε τη συνήθεια να τα κόβει μία φορά το χρόνο. Όταν άρχιζε να μπαίνει η άνοιξη και να ζεσταίνει ο καιρός, προφανώς, φώναζε κάποιο βουκόλο από τα πέριξ, ο οποίος επιλαμβανόταν του θέματος χρησιμοποιώντας την ψαλίδα που κουρεύουν τα πρόβατα.

H κόμη του Μεντελέγιεφ, στάθηκε η αφορμή για να τον περιγράψει ο σκοτσέζος χημικός Σερ Ουίλιαμ Ράμσεϊ ως «έναν ιδιόρρυθμο ξένο που κάθε τρίχα της κεφαλής του έμοιαζε να ενεργεί ανεξάρτητα από όλες τις άλλες». Ο Ράμσεϊ υπέθετε ότι ο Μεντελέγιεφ ήταν σιβηρικής καταγωγής και τον είχε εκλάβει ως «Καλμούχο ή καλικάντζαρο, δηλαδή κάτι σαν ξωτικό, κάτι σαν αλλόκοτο και άξεστο πλάσμα».

Στη φωτογραφία, ο Μεντελέγιεφ είναι προσηλωμένος πάνω σε μια κόλλα χαρτί και γράφει με μια πένα που κρατάει στις άκρες των μακριών του δακτύλων. Στο υπόλοιπο του ευρύχωρου και ακανόνιστου γραφείου του κυριαρχεί η σύγχυση. Xαρτιά και σημειώσεις, ένα κύπελλο σε ένα δίσκο, κάποια σύνεργα απροσδιόριστης χρήσης και, στα ράφια κάτω από το γραφείο, σκόρπιες οι στοίβες των επιστημονικών δημοσιεύσεων.

Πίσω από τον Μεντελέγιεφ διακρίνεται μια βιβλιοθήκη που περιέχει τρεις σχολαστικά τακτοποιημένες σειρές από δεμένους τόμους. Στη μέση τους, κρέμεται ένα υπόμνημα των τόμων της βιβλιοθήκης, κάτι σαν φωτοστέφανο ακριβώς πάνω από το κεφάλι του μεγαλοφυούς επιστήμονα – κάτι σαν ένα τεράστιο θαυμαστικό. (Εύρηκα!) Πάνω από τη βιβλιοθήκη κρέμονται σε μη ευθυγραμμισμένη σειρά γκραβούρες σε σκουρόχρωμες κορνίζες ακαθόριστης απόχρωσης, πορτρέτα των μεγάλων επιστημόνων του παρελθόντος, καλύπτοντας την ταπετσαρία με τα σχέδια εποχής. Πάνω πάνω, στο λιγοστό φως, διακρίνονται οι φυσιογνωμίες του Γαλιλαίου, του Καρτέσιου, του Νεύτωνα και του Φάραντεϊ, λες και επιβλέπουν τον ασπρομάλλη γραφιά με την τρομερή κόμη καθώς επιτελεί το έργο του καταμεσής της ακαταστασίας.

Ένα χειρόγραφο σχέδιο του Περιοδικού Πίνακα των στοιχείων, από τον ίδιο τον Μεντελέγιεφ το 1869.

Το 1869 ο Μεντελέγιεφ δεν σκεπτόταν τίποτε άλλο εκτός από το πρόβλημα των χημικών στοιχείων. Σε αυτά κρυβόταν το αλφάβητο που συνέθετε τη γλώσσα του σύμπαντος. Μέχρι τότε είχαν ανακαλυφθεί εξήντα τρία διαφορετικά χημικά στοιχεία: από το χαλκό και το χρυσό, στοιχεία γνωστά ήδη από τους προϊστορικούς χρόνους, μέχρι το ρουβίδιο, το οποίο είχε ανιχνευθεί πριν από λίγο καιρό στην ατμόσφαιρα του ήλιου. Ήταν γνωστό πως το κάθε στοιχείο αποτελείτο από διαφορετικά άτομα και πως το κάθε άτομο είχε τις δικές του μοναδικές ιδιότητες. Παρ’ όλα αυτά, είχε παρατηρηθεί πως κάποια στοιχεία χαρακτηρίζονταν από κάποιες ασαφώς παρεμφερείς ιδιότητες, πράγμα που καθιστούσε δυνατή την κατάταξή τους στην ίδια ομάδα.

Τα άτομα που συγκροτούν τα διαφορετικά στοιχεία ήταν ήδη γνωστό ότι χαρακτηρίζονταν από διαφορετικά ατομικά βάρη. Το πιο ελαφρό στοιχείο ήταν το υδρογόνο, με ατομικό βάρος 1. Το πιο βαρύ γνωστό στοιχείο ήταν ο μόλυβδος, του οποίου το ατομικό βάρος πίστευαν ότι ήταν 207. Αυτό σήμαινε πως τα στοιχεία θα μπορούσαν να καταχωρισθούν σε λίστες γραμμικής μορφής, κατ’ αύξον ατομικό βάρος. Ή θα μπορούσαν να ομαδοποιηθούν με βάση παρεμφερείς ιδιότητες. Πολλοί επιστήμονες άρχιζαν να υποψιάζονται πως υπήρχε κάποιου είδους σύνδεση ανάμεσα στις δύο αυτές μεθόδους ταξινόμησης, κάποια κρυμμένη δομή πάνω στην οποία βασίζονταν όλα τα στοιχεία.

Οι θεωρίες του Δαρβίνου είχαν καθοριστικό ρόλο σε πολλές επιστήμες.

Την προηγούμενη δεκαετία ο Δαρβίνος είχε ανακαλύψει πως όλες οι μορφές ζωής ακολουθούσαν μια εξελικτική πορεία. Και δυο αιώνες νωρίτερα, ο Νεύτωνας είχε ανακαλύψει πως η λειτουργία ολόκληρου του σύμπαντος βασιζόταν στους νόμους της βαρύτητας. Τα χημικά στοιχεία ήταν ένας ζωτικής σημασίας κρίκος ανάμεσα στις δύο αυτές ανακαλύψεις. Η ύπαρξη μιας δομής σ’ αυτό το σημείο θα σήμαινε για τη Xημεία ό,τι σήμαινε για τη Φυσική η ανακάλυψη του Νεύτωνα και ό,τι σήμαινε για τη Βιολογία η ανακάλυψη του Δαρβίνου. Θα αποκάλυπτε το σχέδιο του σύμπαντος.

Ο Μεντελέγιεφ είχε επίγνωση της σημασίας των ερευνών του. Έκανε το πρώτο βήμα προς την αποκάλυψη των έσχατων μυστικών της ύλης, του πρωτογενούς σχεδίου πάνω στο οποίο βασιζόταν η ίδια η ζωή, ίσως και η προέλευση του σύμπαντος.

Γλυπτό προς τιμήν του Μεντελέγιεφ και του περιοδικού πίνακα (Μπρατισλάβα, Σλοβακία). Monument to the periodic table, in front of the Faculty of Chemical and Food Technology of the Slovak University of Technology in Bratislava, Slovakia.

Καθισμένος στο γραφείο του, κάτω από τα πορτρέτα των φιλοσόφων και των φυσικών επιστημόνων, ο Μεντελέγιεφ συνέχιζε να στοχάζεται πάνω στο ανεπίλυτο πρόβλημα. Τα στοιχεία είχαν διαφορετικά βάρη και διαφορετικές ιδιότητες. Μπορούσες αφενός να τα αριθμήσεις και αφετέρου να τα κατατάξεις σε ομάδες. Kάπου εκεί βρισκόταν το μυστικό.

Ο Μεντελέγιεφ, καθηγητής χημείας στο Πανεπιστήμιο της Αγίας Πετρούπολης, ήταν πολύ γνωστός για τις εγκυκλοπαιδικές του γνώσεις σχετικά με τα στοιχεία. Τα γνώριζε όπως ένας διευθυντής σχολείου γνωρίζει τους μαθητές του: τους άστατους χαρακτήρες που είναι κοινωνικά απροσάρμοστοι, τους νταήδες που φοβερίζουν τους πιο αδύναμους, τους πειθαρχικούς που τους έφερνε εύκολα βόλτα, τους τύπους με την ανεξήγητα μειωμένη απόδοση και τους επικίνδυνους που χρειάζονται παρακολούθηση. Παρά τις προσπάθειές του, αδυνατούσε να διακρίνει μια συνολική κατευθυντήρια αρχή μέσα σε αυτόν τον κυκεώνα των χαρακτηριστικών. Θα έπρεπε κάπου κάτι να υπάρχει. Το σύμπαν του επιστήμονα δεν μπορούσε απλά και μόνον να βασίζεται σε μια τυχαία συλλογή μοναδικών σωματιδίων. Κάτι τέτοιο θα ήταν αντιεπιστημονικό…..»

Σύμφωνα με τα λόγια του ίδιου του Μεντελέγιεφ: “Είδα ένα όνειρο με έναν πίνακα όπου όλα τα στοιχεία βρίσκονταν στη θέση τους, όπως έπρεπε. Ξυπνώντας, αμέσως τον κατέγραψα σε μια κόλλα χαρτί“.

Ο Μεντελέγιεφ, στο όνειρό του, είχε συνειδητοποιήσει ότι όταν τα στοιχεία ταξινομηθούν με βάση το ατομικό τους βάρος, οι ιδιότητές τους επαναλαμβάνονται ανά περιοδικά διαστήματα. Για τον λόγο αυτό, ονόμασε την ανακάλυψη του Περιοδικού Πίνακα των στοιχείων.

Ο Περιοδικός Πίνακας τον οποίο δημοσίευσε ο Μεντελέγιεφ δυο εβδομάδες μετά το όνειρό του στην ιστορική εργασία του “Ένα προτεινόμενο σύστημα για τα στοιχεία”.

Διαβάζοντας από την αρχή της ακραίας αριστερής στήλης, οι κάθετες στήλες ταξινομούν τα στοιχεία κατά σειρά αυξανόμενου ατομικού βάρους. Οι οριζόντιες γραμμές ταξινομούν τα στοιχεία σε ομάδες με παρόμοιες ιδιότητες….

Εάν δεν υπήρχε κάποιο στοιχείο που να ταιριάζει στο πρότυπό του, πολύ απλά σε εκείνο το σημείο άφησε κενό. Προέβλεψε ότι μια μέρα αυτά τα κενά θα συμπληρώνονταν από στοιχεία που ακόμα δεν είχαν ανακαλυφθεί.

Για παράδειγμα στην ένατη οριζόντια γραμμή (την ομάδα του Βορίου, που άρχιζε με το Β=11), προέβλεψε ότι υπήρχε ένα έως τότε άγνωστο στοιχείο μεταξύ του αλουμινίου (Αl=27), και του ουρανίου (Ur=116).

Αυτό το στοιχείο το ονόμασε εκα-αλουμίνιο, προβλέποντας ότι όταν θα ανακαλυφθεί, το ατομικό του βάρος θα είναι 68. Προχώρησε ακόμη παραπέρα προβλέποντας ότι όταν θα ανακαλυφθεί, το ατομικό του βάρος θα έπρεπε να βρίσκονται κάπου μεταξύ των ιδιοτήτων των διπλανών του στοιχείων αλουμίνιο και ουράνιο.

In 1871, existence of gallium was first predicted by Russian chemist Dmitri Mendeleev, who named it "eka-aluminium" on the basis of its position in his periodic table. He also predicted several properties of the element, which correspond closely to real gallium properties, such as density, melting point, oxide character and bonding in chloride. Gallium was discovered spectroscopically by French chemist Paul Emile Lecoq de Boisbaudran in 1875 by its characteristic spectrum (two violet lines) in an examination of a sphalerite sample.

Το στοιχείο αυτό ανακάλυψε ένας γάλλος χημικός, ο Paul-Émile Lecoq de Boisbaudran το 1874, και το ονόμασε γάλλιο. Το στοιχείο αυτό είχε ατομικό βάρος 69 και ιδιότητες που έδειχναν να ανήκει στην ομάδα του βορίου, ανάμεσα στο αλουμίνιο και το ουράνιο, όπως προέβλεπε ο Μεντελέγιεφ. Όμως όταν ο Λεκόκ υπολόγισε το ειδικό βάρος του γαλλίου το βρήκε 4,7 και όχι 5,9 που ήταν η προβλεπόμενη τιμή.

Όταν ο Μεντελέγιεφ έμαθε τα νέα, έστειλε επιστολή στον Λεκόκ στην οποία ισχυριζόταν ότι το δείγμα του γαλλίου που ανέλυσε δεν ήταν καθαρό και του πρότεινε να επαναλάβει το πείραμα με άλλο δείγμα.

Ο Λεκόκ υπάκουσε εκτελώντας τις μετρήσεις του με άλλο δείγμα διαπιστώνοντας ότι τελικά το ειδικό βάρος του γαλλίου ήταν 5,9, όπως ακριβώς είχε προβλέψει ο Μεντελέγιεφ!

Γλυπτό στην Αγία Πετρούπολη. The sculpture of Dmitri Mendeleev on Moskovsky Prospekt in Saint Petersburg next to his Periodic Table on a wall of D.I.Mendeleyev Institute for Metrology opposite Saint Petersburg State Institute of Technology.

Η πρόβλεψη αυτή, αλλά και οι άλλες που ακολούθησαν, έκαναν τον Περιοδικό Πίνακα του Μεντελέγιεφ ακλόνητο θεμέλιο της σύγχρονης Χημείας.

Πηγή: “Το όνειρο του Μεντελέγιεφ, Η αναζήτηση των στοιχείων από την Αλχημεία στη Χημεία”, Paul Strathern, εκδόσεις Τραυλός.

Ζωή Σαμαρά, «Άμπελος η αλλοτρία»

Αχιλλέας Δρούγκας. Σε Αναζήτηση του Διονύσου, 1989.

Πώς έγινες αγνώριστος λαέ

Ο Όμηρος ο Αλέξανδρος ο Σοφοκλής

σε φύτεψαν άμπελον καρποφόρον

Έσπειρες τον σίτον σου σε ημέρες αβροχίας

σκόρπισες τα πλούτη σου σε λαούς των ερήμων

αντάλλαξες μαζί τους είδωλα

φόρεσες τη χλαίνη της μωρίας

γονάτισες ευλαβικά μπροστά σε ανούσιους θεούς

Νίκος Εγγονόπουλος.Το Πνεύμα της Μοναξιάς, 1939.

Άφρονα λαέ

χαλκεύεις τα παρελθόντα

λησμονείς τα μέλλοντα

εγκαταλείπεις τις κόρες σου

την Ιλιάδα την Αλεξάνδρεια την Αντιγόνη

θρηνείς στο σκλαβοπάζαρο των συμφερόντων

εκλιπαρείς μια στάλα μνήμη

ενώ σφίγγεις στη μέση σου τον γόρδιο δεσμό της λήθης

Νίκος Χατζηκυριάκος - Γκίκας. Ο Ουρανός, 1966.

Ας τραγουδήσει ο Όμηρος την μήνιν των προγόνων σου

ας πολιτίσει ο Αλέξανδρος πιο μακρινές ηπείρους

κι ας στείλει ο Σοφοκλής τον Κρέοντα να σε καταδικάσει.

Από τη συλλογή «Ημέρες αβροχίας» (1994)

Ζωή Σαμαρά

H Ζωή Σαμαρά γεννήθηκε στην Κάρπαθο (1935). Ομότιμη καθηγήτρια της Θεωρίας της Λογοτεχνίας και του Θεάτρου στο Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο, δίδαξε Θεατρική Γραφή σε μεταπτυχιακό επίπεδο. Έχει επίσης διδάξει σε πανεπιστήμια του εξωτερικού, στο Πανεπιστήμιο Αθηνών, καθώς και στη Δραματική Σχολή του ΚΘΒΕ. Εκτός από μελέτες σε επιστημονικά περιοδικά της Ελλάδας και του εξωτερικού, γράφει ποίηση, δοκίμιο, κριτική βιβλίου. Έχει μεταφράσει ποίηση και θέατρο. Είναι πρόεδρος της Εταιρείας Λογοτεχνών Θεσσαλονίκης, μέλος της Εταιρείας Ελλήνων Θεατρικών Συγγραφέων και επίτιμο μέλος της Εταιρείας Συγγραφέων. Υπήρξε πρόεδρος του ΕΤΟΣ (της Κρατικής Ορχήστρας Θεσσαλονίκης), αντιπρόεδρος του Κρατικού Ωδείου και του Κρατικού Θεάτρου Βορείου Ελλάδος. Είναι πρόεδρος του Πανελλήνιου Διαγωνισμού Ποίησης της «Τέχνης» Κιλκίς. Από τις δημοσιεύσεις της στην Ελλάδα, τη Γαλλία, την Ελβετία, τη Γερμανία, τις ΗΠΑ, τον Καναδά, αναφέρουμε ενδεικτικά τα βιβλία "Le Regne de Cronos" (Παρίσι, 1983), "Προοπτικές του Κειμένου" (Θεσσαλονίκη, 1987), "Υπόκριση θεατρικού λόγου" (Θεσσαλονίκη, 1996), το ανθολόγιο "Φωνή από την άλλη ακρογιαλιά: Μίλτος Σαχτούρης" (Αθήνα, 1997), τον συλλογικό τόμο "Montaigne: Espace Voyage Ecriture" (Παρίσι, 1995), το αφιέρωμα "Approches bachelardiennes des oeuvres litteraires" (Τύμπινγκεν, 1996) και τα άρθρα "Le lecteur bon nageur", "Poetique du non", "Le sens comme reflet", "Ποιητής: εβενουργός της νύχτας", "Γυνή πολύτροπος". Οι εκδόσεις Champion (Παρίσι-Γενεύη) κυκλοφόρησαν το 2005 συλλογικό τόμο προς τιμήν της, με τον τίτλο «Le verbe et la scène. Travaux sur la littérature et le théâtre en l’honneur de Zoé Samara».

Πανχρωματικό πανόραμα του Σύμπαντος. The New and Improved Hubble Ultra Deep Field

Το εντυπωσιακό πανόραμα του Σύμπαντος που δημιουργήθηκε από το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble. The Hubble Ulrta Deep Field seen in ultraviolet, visible, and infrared light. Image Credit: NASA, ESA, H. Teplitz and M. Rafelski (IPAC/Caltech), A. Koekemoer (STScI), R. Windhorst (Arizona State University), and Z. Levay (STScI)

Αμερικανοί και Ευρωπαίοι αστρονόμοι συνθέτοντας εικόνες που τράβηξε το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble την τελευταία δεκαετία δημιούργησαν ένα εντυπωσιακό πανόραμα του Σύμπαντος. Πρόκειται για την πιο ολοκληρωμένη και πιο πολύχρωμη εικόνα μέχρι σήμερα του συνεχώς εξελισσόμενου σύμπαντος. Στο πανόραμα αυτό απεικονίζονται εκτός των άλλων περίπου δέκα χιλιάδες γαλαξίες.

Υπεριώδης ματιά

Εντυπωσιακό μωσαϊκό χιλιάδων γαλαξιών από φωτογραφίες που έχει τραβήξει το Hubble. The original Hubble Ultra-Deep Field (Credit NASA, ESA, and S. Beckwith (STScI) and the HUDF Team).

Μέχρι σήμερα οι εικόνες του Hubble συνδύαζαν φωτογραφήσεις στο ορατό και σχεδόν υπέρυθρο φάσμα, ενώ η νέα φωτογραφία ενσωματώνει δεδομένα από το υπεριώδες τμήμα του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος, χάρη στην κάμερα ευρέως πεδίου 3 του διαστημικού τηλεσκοπίου.

«Βλέποντας» και στο υπεριώδες, το Hubble κατάφερε να παρατηρήσει περιοχές του σύμπαντος στον χώρο και στον χρόνο, όπου υπάρχουν (ή καλύτερα υπήρχαν κάποτε) τα πιο καυτά, πιο μεγάλα και πιο νεανικά άστρα του σύμπαντος, σε μία απόσταση πέντε έως δέκα δισεκατομμυρίων ετών από τη Γη. Πρόκειται για μία περίοδο κατά την οποία γεννήθηκαν τα περισσότερα άστρα του Σύμπαντος. Τα άστρα αυτά εκπέμπουν φως στο υπεριώδες φάσμα και μέχρι σήμερα δεν ήταν αντικείμενο άμεσης παρατήρησης, με συνέπεια οι παλαιότερες φωτογραφίες του Hubble να είναι ελλιπείς.

Η παραγωγή άστρων

Astronomers using the Hubble Space Telescope have captured the most comprehensive picture ever assembled of the evolving Universe — and one of the most colourful. The study is called the Ultraviolet Coverage of the Hubble Ultra Deep Field (UVUDF) project. Credit: NASA, ESA, and G. Bacon (STScI) Acknowledgement: H. Teplitz and M. Rafelski (IPAC/Caltech), A. Koekemoer (STScI), R. Windhorst (Arizona State University), and Z. Levay (STScI)

Η προσθήκη των δεδομένων στο υπεριώδες δίνει στους αστρονόμους μία καλύτερη εικόνα για το ποιοι γαλαξίες ήσαν οι πιο παραγωγικοί στη δημιουργία άστρων και πού ακριβώς αυτά τα άστρα σχηματίζονταν. Επίσης, χάρη στο υπεριώδες μήκος κύματος που προστέθηκε, η νέα φωτογραφία είναι η πιο εντυπωσιακή και χρωματικά, καθώς κάθε διαφορετικό χρώμα αντιστοιχεί σε ένα διαφορετικό μήκος κύματος.

Η τελική εικόνα, μετά από τη σύνθεση των επιμέρους φωτογραφιών, περιέχει περίπου 10.000 γαλαξίες, φθάνοντας πολύ πίσω στον χρόνο, έως λίγες εκατοντάδες χρόνια μετά την Μεγάλη Έκρηξη από την οποία προέκυψε το Σύμπαν. Η εικόνα παρουσιάστηκε σε συνέδριο της Αμερικανικής Αστρονομικής Εταιρείας από επιστήμονες του Ινστιτούτου Τεχνολογίας της Καλιφόρνια (Caltech). «Είναι η μεγαλύτερου βάθους πανχρωματική εικόνα του ουρανού που έχει δημιουργηθεί μέχρι σήμερα» αναφέρει ο Ρότζιερ Γουίντχορστ, μέλος της ομάδας που δημιούργησε τη νέα εικόνα.

Το μεγαλύτερο ποσοστό της υπεριώδους ακτινοβολίας φιλτράρεται από την ατμόσφαιρα της Γης, γι' αυτό μόνο ένα διαστημικό τηλεσκόπιο, πέρα από τη γήινη ατμόσφαιρα, μπορεί να τραβήξει πιο ολοκληρωμένες φωτογραφίες. Το Hubble είναι το μόνο διαθέσιμο τηλεσκόπιο που μπορεί να δει σε βάθος το Σύμπαν και στο υπεριώδες. Ο υπό κατασκευή πιο εξελιγμένος διάδοχός του, το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb της NASA, θα «βλέπει» πολύ καλύτερα, αλλά μόνο στο υπέρυθρο τμήμα του φάσματος.

Εντοπίσθηκε εξωπλανήτης που ίσως διαθέτει νερό. Super Earths Found Circling Ancient Star

Ο Kapteyn b μπορεί να διαθέτει νερό στην επιφάνεια του άρα έχει αυξημένες πιθανότητες να υπάρχει ζωή εκεί. This artistic representation shows the potentially habitable exoplanet Kapteyn b and the globular cluster Omega Centauri in the background. It is believed that this cluster is the remaining core of a dwarf galaxy that merged with our own Milky Way Galaxy billions of years ago bringing Kapteyn’s star along. Image credit: PHL / UPR Arecibo / Aladin Sky Atlas.

Διεθνής ομάδα αστρονόμων ανακάλυψε δύο νέους πολύ κοντινούς εξωπλανήτες, από τους οποίους ο ένας βρίσκεται στην σωστή απόσταση από το άστρο του για να έχει υγρό νερό στην επιφάνειά του και να φιλοξενεί ζωή. Οι δύο πλανήτες κινούνται σε τροχιά γύρω από το αρχαίο άστρο Kapteyn, το οποίο βρίσκεται πολύ κοντά στο ηλιακό μας σύστημα, σε απόσταση μόλις 13 ετών φωτός.

Ο (πρώην) γαλαξίας

Artist’s concept of a young red dwarf star surrounded by three planets. Kapteyn’s star is similar, with its two newfound super Earth planets, one of which may be hospitable to life.  Courtesy of NASA/JPL-Caltech

Το Kapteyn είναι ένας ερυθρός νάνος και πήρε το όνομα του από τον Ολλανδό αστρονόμο Γιόζεφ Καπτέιν που το ανακάλυψε στα τέλη του 19ου αιώνα. Είναι το 25ο πιο κοντινό στον Ήλιο μας και γεννήθηκε μόλις δύο δισεκατομμύρια χρόνια μετά τη δημιουργία του σύμπαντος με την «Μεγάλη Έκρηξη» πριν από 13,7 δισ. χρόνια.

Skychart showing location of Kapteyn’s star as seen in the southwest evening sky in the Southern Hemisphere. Credit: SkySafari

Το άστρο έχει το ένα τρίτο της μάζας του Ήλιου και μπορεί να παρατηρηθεί ακόμη και με ερασιτεχνικό τηλεσκόπιο στο νότιο αστερισμό του Οκρίβαντα (του «Καβαλέτου»). Είναι το δεύτερο ταχύτερα κινούμενο άστρο στον ουρανό της Γης και ανήκει στην άλω του Γαλαξία μας, δηλαδή στην ομάδα εκείνων των άστρων που έχουν άκρως ελλειπτικές τροχιές στην γαλαξιακή περιφέρεια. Προέρχεται από έναν αρχαίο νάνο-γαλαξία, που κάποτε το μεγαλύτερο μέρος του -μαζί με το άστρο Kapteyn- απορροφήθηκε από τον γαλαξία μας.

Αρχαίος και πολλά υποσχόμενος

Ο Kapteyn b βρίσκεται σε απόσταση 13 ετών φωτός και ανήκει σε γαλαξία που απορροφήθηκε από τον δικό μας. Depiction of the potentially habitable exoplanet Kapteyn b compared with Earth. Courtesy of  PHL @ UPR Arecibo

Ο πλανήτης Kapteyn-b που βρίσκεται στην «φιλόξενη» (κατοικήσιμη) ζώνη του συστήματός του, έχει εκτιμώμενη ηλικία περίπου 11,5 δις. ετών γεγονός που τον καθιστά τον αρχαιότερο που έχει βρεθεί μέχρι σήμερα και είναι δυνητικά ικανός να φιλοξενεί ζωή. Οι επιστήμονες θεωρούν ότι όσο πιο «γερασμένος» είναι ένας πλανήτης, τόσο περισσότερο χρόνο είχε η ζωή για να εξελιχτεί σε αυτόν. Η Γη έχει ηλικία 4.5 δισ. ετών.

«Αναρωτιέται κανείς τι είδους ζωή θα μπορούσε να έχει εξελιχτεί πάνω σε αυτούς τους πλανήτες, σε ένα τόσο μεγάλο χρονικό διάστημα» δήλωσε ο επικεφαλής της ερευνητικής ομάδας Γκιγιέμ Ανγκλάδα-Εσκούδε του Πανεπιστημίου Queen Mary του Λονδίνου.

The Habitable Exoplanets Catalog now has 22 planets including Kapteyn b, the oldest and second closest to Earth potentially habitable exoplanet. Image credit: PHL / UPR Arecibo / Aladin Sky Atlas.

Ο Capteyn-b ανήκει στην κατηγορία των υπερ-Γαιών, καθώς έχει μάζα τουλάχιστον πενταπλάσια από τον δικό μας πλανήτη, ενώ δεν είναι ούτε πολύ ζεστός, ούτε πολύ κρύος, όντας στην κατάλληλη απόσταση από το άστρο του, γι' αυτό, άλλωστε θεωρείται πιθανό να διαθέτει υγρό νερό.

Το ταίρι του

Γραφιστική απεικόνιση του πλανητικού συστήματος Kapteyn και της περιοχής που βρίσκεται στο Διάστημα. Kapteyn’s star and its planets likely come from a dwarf galaxy now merged with our Milky Way Galaxy. Image credit: Victor H. Robles / James S. Bullocks / Miguel Rocha.

Αντίθετα, ο άλλος πλανήτης που ανακαλύφτηκε, ο ακόμη μεγαλύτερος Kapteyn-c, βρίσκεται πιο μακριά από το άστρο του και είναι μάλλον παγωμένος. Ο Kapteyn-b χρειάζεται 48 μέρες για μια πλήρη τροχιά γύρω από το άστρο του, ενώ ο Capteyn-c 121 μέρες.

Ο αρχικός εντοπισμός των δύο πλανητών έγινε με το όργανο HARPS του Ευρωπαϊκού Νοτίου Αστεροσκοπείου στη Χιλή, ενώ ακολούθησαν άλλες παρατηρήσεις για επιβεβαίωση από το τηλεσκόπιο Keck στη Χαβάη και το τηλεσκόπιο «Μαγγελάνος 2» στη Χιλή. H ανακάλυψη δημοσιεύεται στην επιθεώρηση «Monthly Notices of the Royal Astronomical Society».

Οι σκουληκότρυπες θα στέλνουν… e-mail! Could Wormholes Allow Time Travel? Collapsing ‘Tunnels’ Could Let Us Receive Messages From The Future, Claims Physicist

Ίσως στο μέλλον ο άνθρωπος να στέλνει μηνύματα στον χωροχρόνο μέσα από τις σκουληκότρυπες. Wormholes are theoretical tunnels that create shortcuts in space-time. Dr Luke Butcher at Cambridge University argues that if a thin wormhole stays open long enough, people could send messages through time using pulses of light. In theory, this light- called a photon - could carry a message to a distant past or future.

Οι ειδικοί τις ονόμασαν «σκουληκότρυπες» και στην πραγματικότητα είναι εξισώσεις πεδίου του Αϊνστάιν για τη βαρύτητα. Θεωρητικώς οι σκουληκότρυπες είναι σήραγγες που συνδέουν σημεία του χωροχρόνου. Με απλά λόγια, αν κάποιος εισέλθει σε μια σκουληκότρυπα, ας πούμε λίγο έξω από τη Γη, μπορεί σε χρόνο dt να βρεθεί σε ένα απομακρυσμένο σημείο του Γαλαξία ή και του Σύμπαντος - υπό κανονικές συνθήκες θα χρειαζόταν χιλιάδες ή εκατομμύρια έτη για να φτάσει ως εκεί.

Νέα θεωρία για τις περίφημες κοσμικές πύλες που επιτρέπουν τα ταξίδια στον χωροχρόνο. A wormhole is a theoretical passage through space-time that could create shortcuts for long journeys across the universe. Wormholes are predicted by the theory of general relativity. But be wary: wormholes bring with them the dangers of sudden collapse, high radiation and dangerous contact with exotic matter.

Πριν από λίγες εβδομάδες τα φώτα της δημοσιότητας συγκέντρωσε ο Λιουκ Μπούτσερ, καθηγητής Φυσικής στο Πανεπιστήμιο Κέιμπριτζ, με μια νέα θεωρία που ανέπτυξε σχετικά με τις σκουληκότρυπες. Σύμφωνα με τον δρα Μπούτσερ οι σκουληκότρυπες μπορούν να λειτουργήσουν ως ένας κοσμικός server (διακομιστής) μεταφοράς μηνυμάτων στον χρόνο. Ο επιστήμονας θεωρεί ότι μπορεί κάποιος να στείλει μέσα από μια σκουληκότρυπα μηνύματα είτε στο παρελθόν είτε στο μέλλον. Ο ενδιαφερόμενος θα στέλνει μέσα σε μια σκουληκότρυπα παλμούς φωτός οι οποίοι θα εμπεριέχουν το μήνυμα που επιθυμεί να στείλει στον χωροχρόνο.

Τα είδη

A model of 'folded' space-time illustrates how a wormhole bridge might form with at least two mouths that are connected to a single throat or tube. Credit: edobric | Shutterstock

Υπάρχουν δύο βασικοί τύποι σκουληκότρυπας που ενδιαφέρουν τους φυσικούς: οι λορεντζιανές (Lorentzian) σκουληκότρυπες (από τη Γενική Σχετικότητα) και οι ευκλείδειες σκουληκότρυπες (από τη σωματιδιακή φυσική).

Οι λορεντζιανές σκουληκότρυπες είναι ουσιαστικά οι συντομότεροι δρόμοι μέσω του χώρου και του χρόνου. Μελετώνται κυρίως από τους ειδικούς που ασχολούνται με τις εξισώσεις του Αϊνστάιν και εάν υπήρχαν στην πραγματική ζωή, θα ήταν περισσότερο ή λιγότερο παρόμοιες με τις σκουληκότρυπες που βλέπουμε σε ταινίες και σειρές επιστημονικής φαντασίας.

Οι ευκλείδειες σκουληκότρυπες είναι ακόμη πιο παράξενες. αφού ακολουθούν ιδιότητες της κβαντικής μηχανικής και η χαοτική τους φύση δεν είναι εύκολο να μελετηθεί. 

Η αρνητική ενέργεια 

Einstein believed worm holes could open up a window into a different era. The problem with his theory is that, if worm holes exist, they don't stay open long enough for anything to pass through them. But a new study at Cambridge University suggests unusually-shaped wormholes could stay open longer than normal.

Εκείνος που έκανε γνωστές στο ευρύ κοινό τις σκουληκότρυπες ήταν ο αμερικανός αστρονόμος και αστροφυσικός Καρλ Σέιγκαν. Έγραψε ένα μυθιστόρημα επιστημονικής φαντασίας στο οποίο εξωγήινοι επικοινωνούν με τους ανθρώπους κάνοντας γνωστή την ύπαρξή τους. Ο Σέιγκαν ήθελε να φέρει σε επαφή τους ανθρώπους και τους εξωγήινους όχι με ένα όχημα ή με κάποια άλλη μέθοδο που θα ήταν καθαρά προϊόν της φαντασίας του αλλά με έναν τρόπο που θα πατούσε σε υπαρκτά επιστημονικά δεδομένα. Ζήτησε έτσι τη βοήθεια του Κιπ Θορν, καθηγητή Θεωρητικής Φυσικής του ΜΙΤ, ο οποίος μαζί με δύο μεταπτυχιακούς φοιτητές του ασχολήθηκαν με το αίτημα του Σέιγκαν.

Κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι μια σκουληκότρυπα μπορούσε να αποτελέσει τη δίοδο μεταφοράς της ηρωίδας του βιβλίου, αρκεί να μπορούσε να παραχθεί αρνητική ενέργεια σε ποσότητα τέτοια ώστε να παραμείνουν ανοικτά τα στόμιά της. Φυσικά το μυθιστόρημα δεν είναι άλλο από το «Contact» που έγινε κινηματογραφική ταινία με πρωταγωνίστρια την Τζόντι Φόστερ.

Η ενέργεια

The worm hole would be open just long enough, Dr Butcher suggests, to send a photon through to the other side. Because the ends of a wormhole can exist at different points in time, if Professor Butcher's theory proves correct, a message could be sent through time.

Οι καλές ειδήσεις για τις λορεντζιανές σκουληκότρυπες είναι ότι οι επιστήμονες δεν μπορούν να αποδείξουν ότι δεν υπάρχουν, άρα...

Οι κακές ειδήσεις αφορούν το ότι όλες οι μελέτες που έχουν γίνει δείχνουν ότι ακόμη και αν υπάρχουν οι σκουληκότρυπες πρόκειται για εντελώς ασταθή κοσμικά αντικείμενα που ανοιγοκλείνουν σε κλάσματα του δευτερόλεπτου. Αν λοιπόν υπάρχουν, χρειάζονται μεγάλα ποσά αρνητικής μάζας για να κρατηθούν ανοικτές και να εμποδιστεί η κατάρρευσή τους.

Μπορούμε να πάρουμε μικρά ποσά αρνητικής ενέργειας στο εργαστήριο (με το φαινόμενο Casimir), αλλά δεν μπορούμε να πάρουμε με τις παρούσες τεχνολογίες μεγάλα ποσά αρνητικής ενέργειας, τέτοια που απαιτούνται για να κρατήσουμε σε ένα κανονικό μέγεθος αλλά και για ικανό χρονικό διάστημα τη λορεντζιανή σκουληκότρυπα.

Ωστόσο πριν από λίγο καιρό μια ομάδα φυσικών από τη Γερμανία και την Ελλάδα (συμμετείχε η Παναγιώτα Καντή, αναπληρώτρια καθηγήτρια Θεωρητικής Φυσικής του Πανεπιστημίου Ιωαννίνων) πραγματοποίησε μελέτη στην οποία διατυπώνεται η άποψη ότι η κατασκευή μιας σκουληκότρυπας μπορεί να είναι δυνατή χωρίς να χρησιμοποιήσουμε καμία αρνητική ενέργεια. «Δεν χρειάζεται καν κανονική ύλη με θετική ενέργεια» ανέφερε ο Μπέρτχαρντ Κλαϊχάουζ του Πανεπιστημίου του Oldenburg στη Γερμανία. «Οι σκουληκότρυπες μπορούν να μείνουν ανοιχτές και με "το τίποτα"» τόνισε ο ερευνητής ανοίγοντας νέο πεδίο μελετών και συζητήσεων γύρω από το αν είναι εφικτό το ταξίδι στον χωροχρόνο.

Ο Σαίξπηρ και η επανάσταση της επιστήμης. Shakespeare and the revolution of science

William Shakespeare lived at a remarkable time—a period we now recognize as the first phase of the Scientific Revolution. New ideas were transforming Western thought, the medieval was giving way to the modern, and the work of a few key figures hinted at the brave new world to come: the methodical and rational Galileo, the skeptical Montaigne, and—as Falk convincingly argues—Shakespeare, who observed human nature just as intently as the astronomers who studied the night sky. In The Science of Shakespeare, we meet a colorful cast of Renaissance thinkers, including Thomas Digges, who published the first English account of the "new astronomy" and lived in the same neighborhood as Shakespeare; Thomas Harriot—"England’s Galileo"—who aimed a telescope at the night sky months ahead of his Italian counterpart; and Danish astronomer Tycho Brahe, whose observatory-castle stood within sight of Elsinore, chosen by Shakespeare as the setting for Hamlet—and whose family crest happened to include the names "Rosencrans" and "Guildensteren." And then there’s Galileo himself: As Falk shows, his telescopic observations may have influenced one of Shakespeare’s final works. Dan Falk’s The Science of Shakespeare explores the connections between the famous playwright and the beginnings of the Scientific Revolution—and how, together, they changed the world forever.

Ο Ουίλλιαμ Σαίξπηρ ( 1564 –1616 ) έζησε σε μια αρκετά σημαντική εποχή, η οποία σηματοδοτεί το πρώτο στάδιο της Επιστημονικής Επανάστασης και την έκρηξη των νέων ιδεών που άρχισαν να κυριαρχούν στη Δυτική σκέψη, όταν οι αντιλήψεις και οι ιδέες του Μεσαίωνα άρχισαν να υποχωρούν και να δίνουν τη θέση τους σε νεότερες.

The French writer Montaigne (1533-1592) was profoundly skeptical: He questioned the authority of religious and political leaders. He questioned the wisdom of the ancient philosophers. He questioned mankind’s privileged status in the cosmic hierarchy. He even questioned the power of reason to make sense of the world. His sprawling Essays -- in which he shares his thoughts on life, the universe, and just about everything else -- were published over a 22-year period, beginning in the 1570s. Scholars have long remarked on the similarities between numerous passages from Shakespeare’s plays and de Montaigne’s Essays. One striking example can be found in The Tempest, where Shakespeare borrows (with only minor tweaks) Montaigne’s description of the natives of Brazil, and their seemingly-idyllic life. But there is more to be found in Montaigne: He mentions atomism, and even Copernicus. More generally, the questioning attitude that threads its way through the Essays may inform some of Shakespeare’s later works, such as the almost nihilistic King Lear.

Ανάμεσα στις εμβληματικές φιγούρες της νέας εποχής ήταν, σαφώς, ο Γαλιλαίος (1564-1642) και η μεθοδική, ορθολογική σκέψη του, αλλά και ο σκεπτικιστής Γάλλος δοκιμιογράφος Μονταίνιος (1533-1592).

Στο νέο βιβλίο του με τίτλο The Science of Shakespeare: A New Look at the Playwright’s Universe (Εκδ.Thomas Dunne Books) ο δημοσιογράφος επιστημονικών θεμάτων Dan Falk εξερευνά τη σύνδεση του θρυλικού θεατρικού συγγραφέα με το πνεύμα της Επιστημονικής Επανάστασης, υποστηρίζοντας ότι ο Σαίξπηρ επηρεάστηκε από την επιστήμη, ιδιαιτέρως από τα νέα επιτεύγματα της αστρονομίας και της παρατήρησης των άστρων. Ο Dan Falk διαπιστώνει, ανάμεσα σε άλλα, ότι ο Σαίξπηρ άρχισε να παρατηρεί την ανθρώπινη φύση με την ίδια προσήλωση που οι αστρονόμοι της εποχής μελετούσαν τον έναστρο ουρανό.

An illustration of the Copernican universe from Thomas Digges' book. Copernicus had published his groundbreaking book, On the Revolutions of the Heavenly Spheres, in 1543 -- twenty-one years before Shakespeare’s birth; in it, he places the earth among the planets, and positions the sun at the center of the cosmos. The first English account of this heliocentric (sun-centered) theory came two decades later, with the work of a statesman-scientist named Thomas Digges (c.1546-1595). In 1576, Digges published an updated version of an almanac written by his father. The almanac included a vision of the cosmos even more radical than that of Copernicus:  He included a diagram of the cosmos in which the stars are seen to extend outward without limit -- a remarkable vision of a possibly infinite cosmos.  Did Shakespeare catch wind of this idea? Perhaps. A handful of scholars have pointed to a possible clue in a remarkable passage in Hamlet, in which the prince envisions himself as "a king of infinite space." Could he be alluding to the new, infinite universe described -- for the first time -- by his countryman Thomas Digges?

Ο συγγραφέας δεν κάνει γενικόλογες διαπιστώσεις. Aναζητά τις επιρροές που πιθανόν δέχτηκε ο Σαίξπηρ από τους σημαντικότερους στοχαστές της Αναγέννησης:

In November of 1572, a bright new star lit up the night sky, appearing in the constellation of Cassiopeia.  (We now recognize such an event as a supernova, the explosive death of a massive star.) Shakespeare was only eight at the time -- but we know that Thomas Digges made detailed observations of the object, as did astronomer Tycho Brahe (1546-1601), observing from Denmark; today we call it "Tycho’s star."  Astronomer Donald Olson, of Texas State University, has argued that the star observed by Prince Hamlet shining "westward from the pole" was inspired by Shakespeare’s boyhood memory of Tycho’s star -- reinforced, perhaps, by a reference to it in Holinshed’s Chronicles, published fifteen years later. (At the very least, Shakespeare would have seen the next supernova – "Kepler’s star," which appeared in 1604.) One might also note that Tycho observed the stars from the Danish island of Hven, barely a stone’s throw from the castle of Elsinore, chosen by Shakespeare as the setting for Hamlet. Finally, we might take a close look at Tycho’s extended family: An engraving from the 1590s shows Tycho surrounded by the family crests of a dozen or so relatives; among these names we find a "Rosencrans" and a "Guildensteren."

Τον Βρετανό μαθηματικό και αστρονόμο Tomas Digges που ζούσε στην ίδια γειτονιά με τον κορυφαίο δραματουργό, τον Thomas Harriot, που είναι γνωστός και ως «Άγγλος Γαλιλαίος», αφού είχε στρέψει το τηλεσκόπιο του στον ουρανό πριν από τον Γαλιλαίο, τον Δανό αστρονόμο Τύχο Μπράχε, του οποίου το κάστρο-παρατηρητήριο με θέα το Έλσινορ επελέγη από τον Σαίξπηρ ως τόπος δράσης στον «Άμλετ», αλλά και τον Γαλιλαίο: οι αστρολογικές παρατηρήσεις του εντοπίζονται, σύμφωνα με τον Falk, σε ένα από τα τελευταία και παραγνωρισμένα έργα του Σαίξπηρ, τον Κυμβελίνο.

Facsimile of the first page of Cymbeline from the First Folio.

Ο Falk αναφέρεται σε μια σκηνή μεγάλης συμβολικής δύναμης, στην τελευταία πράξη του ρομαντικού δράματος, όπου ο Σαίξπηρ εμφανίζει πρώτη φορά στο κοινό τον Δία. Αν και αρκετοί χαρακτήρες στα έργα του Σαίξπηρ τον επικαλούνται, ο Δίας δεν κάνει ανάλογη εμφάνιση σε άλλο έργο του δραματουργού. Ο θεός δεν εμφανίζεται μόνος του. Κάτω από αυτόν οι θεατές βλέπουν τέσσερα φαντάσματα να κινούνται σε έναν κύκλο… «Θα μπορούσαν αυτά τα φαντάσματα να αντιπροσωπεύουν τα τέσσερα φεγγάρια του Δία που είχαν ανακαλυφθεί εκείνη την εποχή από τον Γαλιλαίο;», αναρωτιέται ο Dan Falk.

Στο βιβλίο αναζητούνται μεθοδικά αρκετές ακόμα σχέσεις ανάμεσα στον κόσμο του Σαίξπηρ και της Επιστήμης, για να τονιστεί ο τρόπος που οι επιστημονικές ανακαλύψεις επηρέασαν τις αντιλήψεις των ανθρώπων για τη φύση, την τέχνη, τη δημιουργία και την ίδια μας την ύπαρξη.