Ίχνη από έκρηξη σουπερνόβα 2,2 εκατ. ετών βρέθηκαν στη Γη. Time-resolved 2-million-year-old supernova activity discovered in Earth’s microfossil record

Μια έκρηξη σουπερνόβα πριν από πολλά πολλά χρόνια «έλουσε» τη Γη με εξωγήινα χημικά στοιχεία. Οι επιστήμονες εκτιμούν ότι τα «εξωγήινα» ισότοπα σιδήρου-60 που εντόπισαν έφτασαν ως τον πλανήτη μας με κάποια κατακλυσμική έκρηξη. A team of researchers from several institutions in Germany and Austria has found possible evidence of iron from a supernova in sediment cores taken from the floor of the Pacific Ocean. In their paper published in Proceedings of the National Academy of Sciences, the team describes how they analyzed the core samples and why they believe they hold evidence of an ancient supernova. Credit: NASA

Οι επιστήμονες ανακάλυψαν στον πλανήτη μας την «υπογραφή» μιας έκρηξης υπερκαινοφανούς αστέρα (σουπερνόβα), η οποία συνέβη πριν από τουλάχιστον 2,2 εκατομμύρια χρόνια. Είναι μάλιστα αξιοσημείωτο ότι η υπογραφή αυτή είναι «ζωντανή», καθώς οφείλεται σε ζωντανούς οργανισμούς, που είχαν αξιοποιήσει δεόντως τα εξωγήινα χημικά στοιχεία.

Όταν ένα γιγάντιο άστρο ολοκληρώνει τον κύκλο της ζωής του με την μορφή μιας κατακλυσμικής έκρηξης σουπερνόβα, διάφορα υλικά εκτοξεύονται στον διαστρικό χώρο, όπως ισότοπα σιδήρου-60.

Εξωγήινη ανακάλυψη

Το συγκεκριμένο ραδιοϊσότοπο δεν παράγεται με φυσικό τρόπο στη Γη, συνεπώς η παρουσία του παραπέμπει σε κάποια έκρηξη σουπερνόβα, το «αποτύπωμα» της οποίας έφθασε ως εδώ.

Οι ερευνητές, με επικεφαλής τον Σον Μπίσοπ του Τμήματος Φυσικής του Πολυτεχνείου του Μονάχου, που έκαναν τη σχετική δημοσίευση στο περιοδικό της Εθνικής Ακαδημίας Επιστημών των ΗΠΑ (PNAS), εντόπισαν άτομα σιδήρου-60 μέσα σε απολιθωμένους νανοκρυστάλλους μαγνητίτη, που είχαν παραχθεί από μικροοργανισμούς (τα λεγόμενα «μαγνητοτακτικά» βακτήρια). Τα δείγματα ελήφθησαν από δύο ιζήματα στον πυθμένα του Ειρηνικού ωκεανού.

Με τη χρήση εξελιγμένων μεθόδων ανάλυσης, οι επιστήμονες υπολόγισαν ότι τα εν λόγω ραδιοϊσότοπα, αφού ταξίδεψαν στο σύμπαν, έφθασαν στη Γη πριν από 2,2 έως 2,6 εκατ. χρόνια. Σύμφωνα με τους ερευνητές, η χρονολόγηση αυτή συμπίπτει με μια περίοδο μαζικής εξαφάνισης πολλών ειδών, καθώς και με μια ψύχρανση του κλίματος, ενδείξεις ότι πιθανώς η Γη υπέστη τις συνέπειες της έκρηξης σουπερνόβα, η απόσταση της οποίας παραμένει άγνωστη.

Πηγή: Peter Ludwig et al. Time-resolved 2-million-year-old supernova activity discovered in Earth's microfossil record, Proceedings of the National Academy of Sciences (2016). DOI: 10.1073/pnas.1601040113

Επιταχυντής σωματιδίων αποκάλυψε... κρυφό πορτρέτο σε πίνακα του Ντεγκά. Hidden painting beneath Degas' 'Portrait of a Woman' revealed by Australian Synchrotron

Χάρη στις δυνατότητες ενός επιταχυντή σωματιδίων (συγχρότρου), ερευνητές στην Αυστραλία κατόρθωσαν να φέρουν στο φως το κρυφό πορτρέτο μιας δεύτερης νεαρής γυναίκας, που κρύβεται κάτω από το έργο «Πορτρέτο μιας γυναίκας» του Γάλλου ιμπρεσιονιστή ζωγράφου Εντγκάρ Ντεγκά. Edgar Degas' "Portrait of a Woman," left, and the image of a woman believed to be a 19th-century French model that was revealed underneath by a high-definition X-ray beam. Australian Synchrotron via AP

Χρησιμοποιώντας ως πηγή ακτινοβολίας Χ ένα συγχροτρόνιο και την μέθοδο φασματοσκοπίας με φθορισμό ακτίνων Χ (XRF), Aυστραλοί επιστήμονες κατάφεραν να αποκαλύψουν το κρυφό πορτρέτο μιας δεύτερης νεαρής γυναίκας, που κρύβεται κάτω από το έργο «Πορτρέτο γυναίκας» του Γάλλου ιμπρεσιονιστή ζωγράφου Edgar Degas.

Oι David Patterson and Daryl Howard κατά τη διάρκεια των ερευνών τους.  Dr David Patterson and Dr Daryl Howard complete final check and adjustment of the painting ahead of the experiment.  Photo: NGV/Australian Synchrotron

Το συγχροτρόνιο είναι ένας κυκλικός επιταχυντής φορτισμένων σωματιδίων που χρησιμοποιείται για την παραγωγή της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας (ακτινοβολία σύγχροτρον). Η ακτινοβολία παράγεται καθώς τα φορτισμένα σωματίδια επιταχύνονται εξαιτίας της κεντρομόλου επιτάχυνσης.

Οι ερευνητές, με επικεφαλής τον δρα Ντάριλ Χάουαρντ, που έκαναν τη σχετική δημοσίευση, πιστεύουν ότι η κρυμμένη γυναίκα είναι το μοντέλο Έμα Ντομπινί, που είχε ποζάρει και σε άλλους πίνακές του. «Αυτό που είναι αληθινά συναρπαστικό, είναι ότι μπορέσαμε να προσθέσουμε ένα ακόμη έργο τέχνης του Ντεγκά, που πλέον μπορεί να δει όλος ο κόσμος», δήλωσε ο Χάουαρντ.

Using colour techniques to reconstruct the hidden painting. Photo: NGV/Australian Synchrotron

Ήταν ήδη γνωστό από το 1922 ότι ο εν λόγω πίνακας, ο οποίος είχε δημιουργηθεί στο τέλος της δεκαετίας του 1870, κάλυπτε έναν προηγούμενο πίνακα. Οι συμβατικές ακτίνες Χ αρχικά είχαν αποκαλύψει το περίγραμμα ενός άλλου πορτρέτου, αλλά χρειάσθηκαν οι αυξημένες δυνατότητες ενός επιταχυντή, του Αυστραλιανού Συγχρότρου (άρχισε να λειτουργεί το 2008), που γεννά πολύ πιο ισχυρές ακτίνες Χ και εικόνες με ανάλυση 31,6 μεγαπίξελ, για να έλθουν στο φως οι λεπτομέρειες του κρυμμένου πίνακα.

Το πορτρέτο είναι ανοκλήρωτο και δείχνει ότι ο καλλιτέχνης είχε κάνει αρκετές προσπάθειες να τελειοποιήσει τα χαρακτηριστικά του προσώπου. Είναι πιθανό ότι το πορτρέτο αυτό παρέμεινε στο εργαστήριό του για επτά έως δέκα χρόνια, εωσότου ο γάλλος ζωγράφος αποφασίσει να το καλύψει με ένα άλλο πίνακα, κάτι που τότε συνηθιζόταν.

Portrait of a Woman by Edgar Degas. Photo: NGV

Όπως διευκρίνισαν οι ερευνητές, ασφαλώς το αρχικό πορτρέτο θα παραμείνει κρυμμένο. «Σεβόμαστε τις επιλογές του Ντεγκά και τιμούμε την τελική σύνθεσή του. Αναμφίβολα είναι ένα έργο με το οποίο ο καλλιτέχνης ήταν ευχαριστημένος, καθώς αποτελεί τον ολοκληρωμένο και υπογεγραμμένο πίνακά του», δήλωσε η δρ Βάρκοε-Κοκς της Εθνικής Πινακοθήκης της Βικτόρια στη Μελβούρνη, που απέκτησε το «Πορτρέτο μιας γυναίκας» το 1937.

Η ακτινοβολία των συγχρότρων αποτελεί μια μη κατατρεπτική τεχνική που αξιοποιείται ολοένα συχνότερα για την μελέτη της ύλης σε διάφορα πεδία (φυσική, βιολογία, χημεία, αρχαιολογία, τέχνη κ.α.).

Πηγή: ww.smh.com.au

Συγκλονίζει ο Στ. Χόκινγκ: Το ανθρώπινο είδος θα χαθεί αν δεν αλλάξουμε στάση απέναντι στα χρήματα και στον πλούτο. Stephen Hawking warns our current view of wealth could ultimately cause the human race to perish

Professor Stephen Hawking (pictured) has warned the sense of inequality that drove the Brexit vote was driven by the way wealth is viewed and shared in many parts of the world. He said that unless this was addressed, it could have dire consequences for our species in the long-term.

Απαισιόδοξος για το μέλλον δηλώνει ο Στίβεν Χόκινγκ και σε δοκίμιο του στην εφημερίδα Guardian, προειδοποιεί ότι το ανθρώπινο είδος θα χαθεί, αν συνεχιστεί η προ Brexit στάση των ανθρώπων για τα χρήματα και τον πλούτο.

Καλεί τη Βρετανία μετά την έξοδό της από την Ευρωπαϊκή Ένωση, να αναθεώρησει την αξία του χρήματος και του πλούτου, ώστε να υπάρξει ελπίδα για το μέλλον. Μάλιστα εκτιμά, ότι το αποτέλεσμα του δημοψηφίσματος επηρεάστηκε από τον τρόπο με τον οποίο ιεραρχεί η σύγχρονη κοινωνία τα υλικά αγαθά.

Όσο για τις συνέπειες του δημοψηφίσματος, αυτές εκτιμά ότι θα έχουν αρνητικό αντίκτυπο στην επιστημονική έρευνα. Όπως τονίζει ο διάσημος Βρετανός θεωρητικός φυσικός, το Brexit θα έχει αρνητικές επιπτώσεις στις επιχορηγήσεις για έρευνες σε μαθητές με προβλήματα αναπηρίας.

«Έχω μιλήσει στο παρελθόν για την ανησυχία μου ότι οι περικοπές των κρατικών δαπανών στη Βρετανία θα επηρέασουν αρνητικά τις επιχορηγήσεις σε μαθητές με αναπηρία. Αυτή η χρηματική υποστήριξη με βοήθησε πολύ κατά τη διάρκεια της καριέρας μου. Στην περίπτωσή μου βέβαια, τα χρήματα όχι μόνο με βοήθησαν να κάνω την καριέρα μου, αλλά με κράτησαν κυριολεκτικά ζωντανό!», τόνισε ο Stephen Hawking στο δοκίμιο του.

Τα χρήματα όπως τόνισε, μπορούν να δώσουν την ελευθερία στα ξεχωριστά άτομα και η φτώχεια αντίθετα, να τα παγιδεύσει και να τα περιορίσει.

Ως άνθρωπος με σοβαρή αναπηρία, έκανε σαφές ότι για εκείνον τα χρήματα είναι απλά ένα μέσο για να κάνει τη δουλειά του και να λειτουργήσει και ότι ποτέ δεν ήταν σε θέση να εκτιμήσει τους κατόχους του πλούτου που τον στήριζαν οικονομικά.

Illustration: Ellie Foreman-Peck

«Οι άνθρωποι πρέπει να αρχίσουν να αμφισβητούν την αξία του καθαρού πλούτου. Είναι η γνώση πιο σημαντική από τα χρήματα; Μπορεί να έχουμε πραγματικά κάτι δικό μας, ή είμαστε απλά παροδικοί θεματοφύλακες;», αναφέρει μεταξύ άλλων.

Ο Χόκινγκ προέτρεψε την διαιρεμένη Βρετανία να αλλάξει τη γενική στάση της απέναντι στα χρήματα και έκανε λόγο για συνεργασία των πολιτών για ένα κοινό όραμα.

«Να συνεργαστούμε όλοι μας για ένα κοινό όραμα και η προσπάθεια μας αυτή μπορεί να διασφαλίσει ότι η ανθρωπότητα μπορεί να επιβιώσει. Θα πρέπει να προσαρμοστούμε, να επανεξετάσουμε και να αλλάξουμε κάποιες από τις θεμελιώδεις παραδοχές μας σχετικά με το τι εννοούμε με τον όρο πλούτου, την κατοχή πλούτου, τι είναι δικό μου και τι δικό σου. Ακριβώς όπως τα παιδιά, θα πρέπει να μάθουμε να μοιραζόμαστε».

Και καταλήγει: «Εάν αποτύχουμε, τότε οι δυνάμεις που συνέβαλαν στο Brexit, ο φθόνος και ο απομονωτισμός, που δεν κυριαρχούν μόνο στην Βρετανία αλλά σε όλο τον κόσμο, το πνεύμα του να μην μοιραζόμαστε, η αποτυχία να διαιρέσουμε τον πλούτο πιο δίκαια, τόσο εντός όσο και εκτός των εθνικών συνόρων, οι δυνάμεις αυτές λοιπόν, θα ενισχυθούν. Αν συμβεί αυτό, δεν θα ήμουν αισιόδοξος για τη μακροπρόθεσμη προοπτική του είδους μας».

Πηγή: www.theguardian.com

Xαμένο χαρακτικό του Άλμπρεχτ Ντίρερ βρέθηκε σε παζάρι στη Γαλλία. Long-Lost Engraving by Albrecht Dürer Discovered at French flea market

The engraving by Albrecht Dürer is from 1520. Courtesy of Staatsgalerie Stuttgart

Ένα έργο 500 ετών του Άλμπρεχτ Ντίρερ βρέθηκε σε παζάρι στη Γαλλία. Συλλέκτης τέχνης, ο οποίος ανακάλυψε το χαρακτικό σε πάγκο παλαιοπώλη, δώρισε το έργο -μία χαλκογραφία του 16ου αιώνα- στην Εθνική Πινακοθήκη της Στουτγκάρδης.

The copperplate print "Maria, crowned by an angel", by German artist Albrecht Dürer, dates back to 1520. (Courtesy of Staatsgalerie Stuttgart)

Το έργο, που χρονολογείται από το 1520 και τιτλοφορείται «Η Μαρία στεφανωμένη από έναν άγγελο», είναι «σε πολύ καλή κατάσταση», ανέφερε η Πινακοθήκη.

Το χαρακτικό επέστρεψε στη Γερμανία ένας Γάλλος συνταξιούχος αρχαιολόγος που «επιθυμεί να παραμείνει ανώνυμος», εξήγησε η Ανέτ Φρανκενμπέργκερ, εκπρόσωπος του μουσείου.

Ο αρχαιολόγος εντόπισε κατά τύχη το χαρακτικό στον πάγκο ενός παλιατζή ο οποίος είχε αναλάβει να αδειάσει ένα σπίτι, στο Σαρμπούρ. Γνωρίζοντας από τέχνη, αγόρασε το πολύτιμο έργο και διαπίστωσε ότι στην πίσω πλευρά του έφερε τη σφραγίδα της Εθνικής Πινακοθήκης της Στουτγκάρδης.

Αφού ερεύνησε στις βάσεις δεδομένων για τα απολεσθέντα έργα τέχνης, πήγε ο ίδιος, συνοδευόμενος από τη γυναίκα του, για να το παραδώσει στη διεύθυνση του μουσείου.

Το χαρακτικό είχε χαθεί από τα τέλη του Β΄ Παγκοσμίου Πολέμου. Πριν καταλήξει στο παλιατζίδικο βρισκόταν στο σπίτι ενός πρώην αντιδημάρχου του Σαρμπούρ, αλλά είναι άγνωστο πώς έφτασε στα χέρια του.

«Δεν ξέρουμε ακόμη πότε θα το δείξουμε ξανά στο κοινό», διευκρίνισε η Φρανκενμπέργκερ.

The earliest painted Self-Portrait (1493) by Albrecht Dürer, oil, originally on vellum (Louvre, Paris).

Ο Άλμπρεχτ Ντίρερ (1471-1528), ζωγράφος και χαράκτης με καταγωγή από τη Νυρεμβέργη, είχε πραγματοποιήσει πολλά ταξίδια στην Ιταλία και θεωρείται ότι ήταν αυτός που εισήγαγε την αναγεννησιακή τέχνη στη Γερμανία και γενικότερα στη βόρεια Ευρώπη.

Ένα απόγευμα στο Νόβι Σαντ. An afternoon at Novi Sad

Το Νόβι Σαντ βρίσκεται στη βόρεια Σερβία, περίπου 90 χιλιόμετρα από το Βελιγράδι, στην πεδιάδα της Βοΐβοντίνα. 

Το ονομάζουν μικρή Αθήνα και το wikipedia εξηγεί σε μια παράγραφό του το γιατί: στην διάρκεια της Σερβικής επανάστασης του 1848/49, το Νόβι Σαντ ήταν μέρος της Σερβικής Βοϊβοντίνας, αυτόνομης σερβικής περιοχής μέσα στο πλαίσιο της μοναρχίας των Αψβούργων. Στις 12 Ιουνίου 1849 ο ουγγρικός στρατός που βρίσκονταν στρατοπεδευμένος στο κάστρο του Πετροβαραντίν για να εμποδίσει την επίθεση των αυστριακών βομβάρδισε και κατέστρεψε την πόλη, η οποία έχασε το μεγαλύτερο μέρος των κατοίκων της και καταστράφηκαν τα 2/3 των κτιρίων της. Σύμφωνα με στοιχεία του 1850 στην πόλη έμειναν μόνο 7.182 κάτοικοι από τους 17.332 που υπήρχαν το 1843. 

Από το 1849 έως το 1860 το Νόβι Σαντ ανήκε στην Αυστρία. Μετά την Αυστρο-Ουγγρική ένωση το 1867 η πόλη πέρασε να στα ουγγρικά εδάφη της Αυστροουγγαρίας. Την περίοδο αυτή, η πολιτική της ουγγρικής κυβέρνησης, με στόχο την ουγγαροποίηση της πόλης άλλαξε σημαντικά την δημογραφική δομή της. Η Μάτιτσα Σρπσκα (Матица српска) ένα σημαντικό επιστημονικό, λογοτεχνικό και πολιτιστικό, ίδρυμα μεταφέρθηκε στο Νόβι Σαντ το 1864 και τότε κτίστηκε το σερβικό γυμνάσιο (српска гимназија) και ιδρύθηκε το Σερβικό εθνικό θέατρο (Српско народно позориште). Αυτή την ίδια εποχή το Νόβι Σαντ έγινε το πολιτιστικό, πολιτισμικό και κοινωνικό κέντρο όλου του Σερβικού λαού. 

Την ίδια εποχή στο Νόβι Σαντ έζησαν ή πέρασαν για λίγο, σημαντικές προσωπικότητες του Σερβικoύ Διαφωτισμού, της διανόησης και της πολιτικής, όπως ο Σβέτοζαρ Μίλετιτς, ο Πόλιτ-Ντέσαντσιτς, ο Γιόβαν Γιοβάνοβιτς Ζμάι, ο Λάζα Κόστιτς, ο Τζόρτζε Νατόσεβιτς, ο Ίλια Βούτσετιτς, ο Στέφαν Μπρανόβατσκι, ο Σ. Πάβλοβιτς, ο Τέοντορ Μάντιτς, ο Λ. Στανόγεβιτς, ο Α. Χάτζιτς, ο Κώστα Τρίβκοβιτς, ο Άρσα Πάγεβιτς και πολλοί άλλοι μετανάστες από την Σερβία. Γι’ αυτούς όλους τους λόγους το Νόβι Σαντ ονομάστηκε «Σερβική Αθήνα».

Φθάνοντας στο Νόβι Σαντ δίνεται η εντύπωση ότι θα συναντήσουμε μια τυπική βαλκανική πόλη. 

Η εικόνα αρχίζει να αλλάζει όταν ξεκινήσουμε την πρώτη βόλτα στη παλιά πόλη, που είναι και το ιστορικό και εμπορικό κέντρο, όπου τα κτίρια και η αρχιτεκτονική παρουσιάζουν μεγάλο ενδιαφέρον.

Στη κεντρική πλατεία δεσπόζουν ο επιβλητικός καθεδρικός ναός, το παλιό δημαρχείο και το ξενοδοχείο Vojvodina χτισμένο το 1854.

Η παλιά πόλη διατηρεί σχεδόν ανέπαφη την αρχιτεκτονική της και κατά μήκος του πεζόδρομου Zmaj Jovina υπάρχουν πολλά καφέ, εμπορικά καταστήματα, πλανόδιοι πωλητές και κάθετα δρομάκια που το καθένα οδηγεί είτε σε μικρές πλατείες είτε στα συγκεντρωμένα μπαρ ακόμα και σε μαγαζάκια που παρουσιάζουν ενδιαφέρον.

Η θέση της πόλης του Νόβι Σαντ φυσικά και δεν είναι τυχαία. Θα λέγαμε ότι αποτελεί την βόρεια πύλη των Βαλκανίων προς την κεντρική Ευρώπη. Το στρατηγικό σημείο της πόλης έρχεται να επιβεβαιώσει ο ποταμός Δούναβης. Είναι ο δεύτερος μεγαλύτερος ποταμός της Ευρώπης (μετά τον Βόλγα). Πηγάζει από τον Μέλανα Δρυμό στη Γερμανία, ακολουθεί πορεία κυρίως ανατολική για 2850 χλμ., διασχίζει αρκετές πρωτεύουσες της κεντρικής και ανατολικής Ευρώπης και καταλήγει στη Μαύρη Θάλασσα μέσα από τη Ρουμανία, δημιουργώντας έτσι το βόρειο φυσικό γεωγραφικό όριο της Βαλκανικής χερσονήσου στη Νοτιοανατολική Ευρώπη.

Μια από τις πόλεις που διασχίζει και κόβει ουσιαστικά στα δυο είναι και το Νόβι Σαντ. Για να είμαστε πιο ακριβείς αυτό που χωρίζει ο Δούναβης είναι την βασική πόλη από το προάστειο Petrovaradin, με σημείο αναφοράς το ομώνυμο επιβλητικό και τεράστιο κάστρο.

Δύο κοντινοί εξωπλανήτες φαβορί της… ζωής. First atmospheric study of Earth-sized exoplanets points to possible habitability

Είναι βραχώδεις και βρίσκονται στην κατοικήσιμη ζώνη του συστήματος τους. Καλλιτεχνική απεικόνιση των δύο εξωπλανητών που είναι οι πλέον επικρατέστεροι υποψήφιοι για να διαθέτουν ζωή από όσους εξωπλανήτες έχουν εντοπιστεί μέχρι σήμερα. Using NASA's Hubble Space Telescope, astronomers have conducted the first search for atmospheres around temperate, Earth-sized planets beyond our solar system and found indications that increase the chances of habitability on two exoplanets. This artist's illustration shows two Earth-sized planets, TRAPPIST-1b and TRAPPIST-1c, passing in front of their parent red dwarf star, which is much smaller and cooler than our sun. NASA's Hubble Space Telescope looked for signs of atmospheres around these planets. Credit: NASA/ESA/STScI/J. de Wit (MIT)

Σε απόσταση περίπου 40 ετών φωτός από εμάς βρίσκεται ένας ερυθρός νάνος με αρκετά χαμηλή θερμοκρασία. Το άστρο έλαβε την ονομασία Trappist-1 και πριν από δύο μήνες εντοπίστηκαν δύο πλανήτες να βρίσκονται σε τροχιά γύρω από αυτό. Ερευνητές του ΜΙΤ παρατήρησαν το σύστημα και διαπίστωσαν ότι πρόκειται για δύο βραχώδεις πλανήτες που βρίσκονται στην λεγόμενη κατοικήσιμη ζώνη, την περιοχή όπου οι συνθήκες είναι ευνοϊκές για την εμφάνιση των παραγόντων που υποστηρίζουν την παρουσία της ζωής όπως η ύπαρξη νερού σε υγρή μορφή. Οι ερευνητές ανακοίνωσαν ότι θα συνεχίσουν τη μελέτη των δύο πλανητών με στόχο να εντοπίσουν στοιχεία (ατμοσφαιρικά και άλλα δεδομένα) που να δείχνουν αν πράγματι διαθέτουν συνθήκες φιλικές στη ζωή. Ευελπιστούν μάλιστα ότι ίσως εντοπίσουν ίχνη αερίων που συνδέονται άμεσα με την ύπαρξη ζωντανών οργανισμών.

Είναι «πολύτιμοι»

«Πρόκειται για τους πρώτους πλανήτες που γνωρίζουμε οι οποίοι διαθέτουν και τους τρεις παράγοντες που αναζητούμε στο κυνήγι πλανητών φιλόξενων στη ζωή. Διαθέτουν μέγεθος παρόμοιο με αυτό της Γης, έχουν θερμοκρασία που να επιτρέπει την παρουσία νερού σε υγρή μορφή και ο συνδυασμός του τύπου του άστρου και της θέσης στην οποία βρίσκονται μας επιτρέπει να τα μελετήσουμε πιο αναλυτικά. Για αυτό αυτοί οι δύο πλανήτες είναι πραγματικά πολύτιμοι και ευελπιστούμε ότι θα μάθουμε σύντομα πολλά για αυτούς» δήλωσε ο Ζυλιέν ντ Βιτ, επικεφαλής της ερευνητικής ομάδας. Ο Βιτ ανέφερε επίσης ότι μεγάλη βοήθεια στην παρατήρηση των δύο πλανητών θα προσφέρει το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb που αναμένεται να εκτοξευτεί το 2018 και θα μπορεί ανάμεσα στα άλλα να εντοπίζει ατμοσφαιρικά και άλλα στοιχεία εξωπλανητών.

Πηγή: Julien de Wit, Hannah R. Wakeford, Michaël Gillon, Nikole K. Lewis, Jeff A. Valenti, Brice-Olivier Demory, Adam J. Burgasser, Artem Burdanov, Laetitia Delrez, Emmanuël Jehin, Susan M. Lederer, Didier Queloz, Amaury H. M. J. Triaud, Valérie Van Grootel. A combined transmission spectrum of the Earth-sized exoplanets TRAPPIST-1 b and c. Nature, 2016; DOI: 10.1038/nature18641

Η ανθρώπινη όραση «αντιλαμβάνεται μεμονωμένα φωτόνια». The Human Eye Can Detect a Single Photon, Study Finds

Salvador Dali, L'Angélus de Gala, detail, 1935. Συναγωνίζεται τους καλύτερους οπτικούς ανιχνευτές και δεν αποκλείεται να αντιλαμβάνεται κβαντικά οπτικά φαινόμενα. Despite investigations for over 70 years, the absolute limits of human vision have remained unclear. Rod cells respond to individual photons, yet whether a single-photon incident on the eye can be perceived by a human subject has remained a fundamental open question. Here we report that humans can detect a single-photon incident on the cornea with a probability significantly above chance. This was achieved by implementing a combination of a psychophysics procedure with a quantum light source that can generate single-photon states of light. We further discover that the probability of reporting a single photon is modulated by the presence of an earlier photon, suggesting a priming process that temporarily enhances the effective gain of the visual system on the timescale of seconds.

Σε μια προσπάθεια να προσδιορίσουν το όριο της ανθρώπινης όρασης, φυσικοί στις ΗΠΑ ζήτησαν από εθελοντές να καθίσουν στο απόλυτο σκοτάδι, απέναντι από μια συσκευή που έστελνε στα μάτια τους μεμονωμένα φωτόνια. Τα αποτελέσματα υποδεικνύουν ότι η ανθρώπινη όραση συναγωνίζεται τους καλύτερους οπτικούς ανιχνευτές, και δεν αποκλείεται να αντιλαμβάνεται ακόμα και κβαντικά οπτικά φαινόμενα.

Επιστήμονες και φυσικοί προσπαθούν εδώ και δεκαετίες να βρουν τα όρια του ανθρώπινου ματιού. Μια σημαντική εξέλιξη ήρθε από μελέτη του 2012, η οποία έδειχνε ότι φωτοευαίσθητα κύτταρα στο μάτι του βατράχου αντιδρούν ακόμα και όταν δεχθούν ένα φωτόνιο -μια επίδοση που καθιστά τα κύτταρα αυτά ισάξια με πανάκριβους ανιχνευτές ακριβείας.

Αυτό, όμως, δεν σημαίνει ότι ένα και μόνο φωτόνιο αρκεί για να φτάσει το σήμα στον εγκέφαλο και να γίνει αντιληπτό ως λάμψη -ο αμφιβληστροειδής ουσιαστικά επεξεργάζεται και συμπιέζει τα ερεθίσματα πριν τα διαβιβάσει στον οπτικό φλοιό, οπότε το αρχικό σήμα μπορεί να χάνεται στην πορεία.

Επιπλέον, τουλάχιστον το 90% των φωτονίων που πέφτουν στο μάτι δεν φτάνει ποτέ στον αμφιβληστροειδή, αφού ανακλάται ή απορροφάται από άλλες περιοχές του ματιού όπως ο διαφανής κερατοειδής χιτώνας.

«Στο όριο της φαντασίας»

Salvador Dali, L'Oeil, The Eye, 1945. Μεμονωμένα φωτόνια δημιουργούν λάμψεις «στο όριο της φαντασίας».

Μια νέα ένδειξη ήρθε το 2015 από μελέτη που προσέφερε ενδείξεις ότι οι άνθρωποι μπορούν να αντιλαμβάνονται, έστω και ασυναίσθητα, λάμψεις που αντιστοιχούν σε μόλις τρία φωτόνια.

Η νέα έρευνα, η οποία δημοσιεύεται στην επιθεώρηση Nature Communications, ακολουθεί μια παρόμοια προσέγγιση. Η ομάδα του δρος Αλίπασα Βάζιρι στο Πανεπιστήμιο Ρόκεφελερ της Νέας Υόρκης ζήτησε από τρεις εθελοντές να καθίσουν στο σκοτάδι για 40 λεπτά μέχρι να προσαρμοστούν τα μάτια τους. Στη συνέχεια, κλήθηκαν να κοιτάξουν στην κατεύθυνση μιας πηγής που μπορεί να εκπέμπει μεμονωμένα φωτόνια.

Κάθε φορά που οι εθελοντές πατούσαν ένα κουμπί ακούγονταν δύο ήχοι με διαφορά ενός δευτερολέπτου. Κάποιες φορές δεν συνέβαινε τίποτα, κάποιες άλλες ο ένας από τους δύο ήχους συνοδευόταν από εκπομπή ενός φωτονίου. Σε κάθε περίπτωση, οι εθελοντές έπρεπε να αναφέρουν αν είδαν κάτι, καθώς και πόσο σίγουροι αισθάνονταν για το αν το είδαν.

Οι τρεις εθελοντές υποβλήθηκαν σε συνολικά 2.400 δοκιμές, αριθμός αρκετά μεγάλος για να εξαχθεί ασφαλές στατιστικό αποτέλεσμα, λένε οι ερευνητές.

Η ανάλυση των απαντήσεων έδειξε ότι οι συμμετέχοντες της μελέτης έδιναν τη σωστή απάντηση πιο συχνά από ό,τι θα περίμενε κανείς αν απαντούσαν απλά στην τύχη. Επιπλέον, το επίπεδο σιγουριάς που ανέφεραν ήταν υψηλότερο όταν οι απαντήσεις τους ήταν σωστές.

Αυτό σημαίνει ότι ο εγκέφαλος δέχεται οπτικά ερεθίσματα που αντιστοιχούν ακόμα και σε ένα φωτόνιο. Τα ερεθίσματα αυτά, όμως, δεν γίνονται αντιληπτά από τη συνείδηση.

«Το εντυπωσιακό είναι ότι δεν μοιάζει με το να βλέπεις φως» σχολιάζει στο δικτυακό τόπο του Nature ο δρ Βάζιρι, ο οποίος υποβλήθηκε και ο ίδιος στη δοκιμή.  «Είναι σχεδόν σαν αίσθημα στο όριο της φαντασίας» λέει.

Ο ερευνητής σκοπεύει τώρα να συνεχίσει τα πειράματα για να ερευνήσει το κατά πόσο η ανθρώπινη όραση αντιλαμβάνεται κβαντικά οπτικά φαινόμενα.

Η υπέρθεση

Το βασικότερο τέτοιο φαινόμενο είναι η υπέρθεση, μια αλλόκοτη κατάσταση στην οποία ένα φωτόνιο μπορεί να βρίσκεται σε δύο μέρη ταυτόχρονα.

Μια στάνταρτ παραδοχή στα πειράματα κβαντικής φυσικής είναι ότι τα φωτόνια που βρίσκονται σε υπέρθεση δύο καταστάσεων τελικά διαλέγουν μία από τις δύο καταστάσεις τη στιγμή που πέφτουν σε έναν ανιχνευτή.

Αυτό θα σήμαινε ότι το φωτόνιο θα γινόταν αντιληπτό ως ένα μεμονωμένο φωτεινό σημείο, και όχι ως δύο ταυτόχρονες λάμψεις.

Υπάρχουν όμως και φυσικοί που υποψιάζονται ότι η υπέρθεση μπορεί να γίνεται αντιληπτή, οπότε οι λάμψεις θα ήταν δύο.

Περαιτέρω μελέτες ίσως δώσουν απάντηση στο μεγάλο ερώτημα, η οποία θα είχε μεγάλη σημασία για τους βιολόγους, τους φυσικούς, ακόμα και τους φιλοσόφους.