Σύντομα θα μπορούμε να επικοινωνούμε με... τηλεπάθεια! Scientists think we may be able to communicate telepathically soon

Επιστήμονες υποστηρίζουν πως δεν βρισκόμαστε μακρυά από αυτή την εξέλιξη. If you've ever watched the X-Men movies and wished you had the telepathic powers of Jean Grey or Professor X then you may be in luck. The brain surgeon Dr. Eric Leuthardt of Washington University is confident that in the future humans will be able to get brain implants which will allow them to share information with others. © Provided by Independent Print Limited

Αν παρακολουθώντας ταινίες επιστημονικής φαντασίας, έχετε ποτέ ζηλέψει τους χαρακτήρες εκείνους που διαθέτουν τηλεπαθητικές ικανότητες, τότε μπορεί να είστε αρκετά τυχεροί, καθώς η επιστημονική κοινότητα εργάζεται αδιάκοπα προς αυτήν ακριβώς την κατεύθυνση.

"It's not inconceivable to think that in a 20-year time frame everything in your cell phone could be put into a grain of rice." -Eric Leuthardt

Συγκεκριμένα ο χειρούργος Eric Leuthardt του Πανεπιστημίου της Ουάσιγκτον, είναι πεπεισμένος ότι στο μέλλον οι άνθρωποι θα μπορούν μέσω εγκεφαλικών εμφυτευμάτων να μοιραστούν πληροφορίες με άλλους ανθρώπους, χωρίς καν να χρειαστεί να μιλήσουν.

Η δουλειά του Leuthardt είναι να κατανοήσει και να αναλύσει τους περιορισμούς του εγκεφάλου και πώς θα μπορούσαμε να χρησιμοποιήσουμε την τεχνολογία για να ξεπεράσουμε αυτά τα μειονεκτήματα.

One of Leuthardt’s patients is positioned for minimally invasive laser surgery to treat a brain tumor. Such highly precise surgical techniques have made implanting electrodes safer and less daunting for patients.

Σε πρόσφατη συνέντευξή του μάλιστα, εξηγεί πώς τσιπ που θα εμφυτεύονται στον εγκέφαλό μας, θα δώσουν μια μέρα στους ανθρώπους μια «σύνδεση» που μοιάζει με αυτή ενός ηλεκτρονικού υπολογιστή στον εγκέφαλό τους, κάτι που θα σήμαινε ένα τεράστιο εξελικτικό επίτευγμα για το ανθρώπινο είδος.

Ο Leuthardt πιστεύει ότι εάν αναπτυχθεί η εν λόγω τεχνολογία, δεν θα δώσει μόνο στον άνθρωπο την ικανότητα να επικοινωνεί με μηχανές, αλλά και να διαβάζει τα μυαλά των άλλων ανθρώπων.

Όλα αυτά εξαρτώνται από την περαιτέρω διερεύνηση των θεμελιωδών λειτουργιών του εγκεφάλου και των κωδικών, που χρησιμοποιεί για την επεξεργασία των πληροφοριών.

Άλλοι, όπως ο Mark Zuckerberg του Facebook και το Elon Musk του SpaceX, εξέφρασαν επίσης ενδιαφέρον για την ανάπτυξη αυτού του τύπου τεχνολογίας και ο Leuthardt πιστεύει ότι δεν μπορεί να είναι πολύ πέρα από εμάς αυτές οι μέρες. Το κλειδί σε αυτό θα κατανοήσει τον τρόπο που οι νευρώνες του εγκεφάλου μας επικοινωνούν μεταξύ τους και λειτουργούν.

Ο Leuthardt διεξήγαγε αρχική έρευνα για την ιδέα μαζί με τον επιστήμονα υπολογιστών Gerwin Schalk και τον Elmar Schmeisser του Αμερικανικού Γραφείου Έρευνας Στρατού.

A noninvasive brain-computer EEG interface uses a series of electrodes to help stroke patients regain function in their affected limbs.

Με τη χρήση ηλεκτροδίων και αλγορίθμων σε 12 ασθενείς που πάσχουν από επιληψία, βρήκαν ότι ήταν σε θέση να αποκωδικοποιήσουν τα σύνθετα συστατικά της ομιλίας και τον τρόπο με τον οποίο ο εγκέφαλος αναγνωρίζει τον λόγο. Παρόλο που ο Leuthardt παραδέχεται ότι εξακολουθούν να προσπαθούν να κατανοήσουν την έρευνά τους, δείχνει ότι υπάρχουν δυνατότητες για αυτόν τον τύπο τεχνολογίας.

Ο Leuthardt πιστεύει ότι με επαρκή χρηματοδότηση θα είναι σε θέση να αναπτύξει ένα εμφύτευμα που θα διατίθεται στη γενική αγορά και δεν θα χρειαζόταν χειρουργική επέμβαση.

Πηγές: https://www.technologyreview.com/s/609232/the-surgeon-who-wants-to-connect-you-to-the-internet-with-a-brain-implant/ - http://www.tovima.gr/science/article/?aid=954245

Αναζητώντας την κοσμική πηγή του νερού. NASA’s Webb Telescope to Make a Splash in Search for Interstellar Water

Το πανίσχυρο διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb θα διεισδύσει σε μοριακά νέφη για να εντοπίσει τους μηχανισμούς σχηματισμού του νερού. This simulated spectrum from the Webb telescope illustrates the kinds of molecules that may be detected in star-forming regions like the Eagle Nebula (background). Credits: NASA, ESA, the Hubble Heritage Team, and M. McClure (Universiteit van Amsterdam) and A. Boogert (University of Hawaii)

Το νερό αποτελεί ως γνωστόν τον πιο καθοριστικό παράγοντα για την ύπαρξη της ζωής, όπως τουλάχιστον εμείς τη γνωρίζουμε. Πώς μπορούμε να φτιάξουμε νερό; Η δημιουργία νερού απαιτεί περισσότερα πράγματα από το να αναμείξουμε απλά υδρογόνο με οξυγόνο.

Απαιτεί σύμφωνα με τους επιστήμονες τις ειδικές συνθήκες που υπάρχουν στο εσωτερικό ψυχρών μοριακών νεφών στο Διάστημα τα οποία περιβάλλονται από κοσμική σκόνη, η οποία εμποδίζει την είσοδο στο νέφος του υπεριώδους φωτός, γεγονός που επιτρέπει να γίνονται απρόσκοπτα διάφορες χημικές διεργασίες.

In this animation we fly into a protoplanetary disk surrounding a young star. Within the disk, tiny dust grains accumulate layers of ice over thousands of years. These cosmic snowflakes are swept up by forming planets, delivering key ingredients for life. Credits: NASA/JPL-Caltech/R. Hurt

Τα μοριακά νέφη αποτελούν τα κοσμικά μαιευτήρια μέσα στα οποία γεννιούνται και αναπτύσσονται τα άστρα. Επίσης τα μοριακά νέφη θεωρούνται οι μεγαλύτερες «δεξαμενές» νερού στο Σύμπαν.

Όπως ανακοίνωσε πριν από λίγες μέρες η NASA, το πανίσχυρο διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb που κατασκευάζει η αμερικανική διαστημική υπηρεσία θα προσπαθήσει να διεισδύσει στο εσωτερικό των μοριακών νεφών και να συλλέξει στοιχεία για τις διεργασίες δημιουργίας του νερού.

Computer graphic rendering of NASA's James Webb Space Telescope. Credits: Northrop Grumman

Το James Webb θεωρείται ως ο διάδοχος του πατριάρχη των διαστημικών τηλεσκοπίων, του Hubble, το οποίο επί τρεις δεκαετίες συνεχίζει να διευρύνει τις γνώσεις και τους ορίζοντές μας στο Σύμπαν. Σε αντίθεση με το Hubble, το οποίο ήταν σχεδιασμένο να βλέπει κυρίως στο ορατό μέρος του φάσματος, το James Webb σχεδιάστηκε για παρατηρήσεις στο υπέρυθρο φάσμα. Το υπέρυθρο φως διαπερνά τα σύννεφα σκόνης και αερίου που κρύβουν πολλά σώματα στον ουρανό.

Το James Webb θα μπορέσει έτσι να δει το φως των πρώτων άστρων που άναψαν στο Σύμπαν, μόλις 600 εκατομμύρια χρόνια μετά τη Μεγάλη Έκρηξη.

Blue light from a newborn star lights up the reflection nebula IC 2631. This nebula is part of the Chamaeleon star-forming region, which Webb will study to learn more about the formation of water and other cosmic ices. Credit: European Southern Observatory (ESO)

Θα παρατηρήσει επίσης άστρα να γεννιούνται μέσα σε σύννεφα υδρογόνου, θα μελετήσει τους πρώτους γαλαξίες και την εξέλιξή τους, και θα αναζητήσει πλανήτες με ατμόσφαιρες που θα μπορούσαν να υποστηρίξουν τη ζωή.

To πιο «μαύρο» νερό

Πρόσφατα διαπιστώθηκε ότι δεν είναι μόνο τα μοριακά νέφη πηγές δημιουργίας του νερού. Δύο ανεξάρτητες ερευνητικές ομάδες, επικεφαλής των οποίων ήταν επιστήμονες του Ινστιτούτου Τεχνολογίας της Καλιφόρνιας (Caltech) και της NASA, έκαναν μια εκπληκτική όσο και σχεδόν ασύλληπτη για τα δικά μας δεδομένα ανακάλυψη.

Οι ερευνητές εντόπισαν έναν μακρινό κβάζαρ (πυρήνας ενεργού γαλαξία), ο οποίος αντλεί ενέργεια από μια γιγάντια μαύρη τρύπα. Το τοπικό κοσμικό περιβάλλον επέτρεψε σύμφωνα με τους επιστήμονες την παραγωγή τεράστιων ποσοτήτων νερού. Σύμφωνα με τις εκτιμήσεις των ερευνητών, η ποσότητα του νερού που υπάρχει στη «δεξαμενή» που έχει δημιουργηθεί στο κβάζαρ περιέχει 140 τρισεκατομμύρια φορές περισσότερο νερό από όσο έχουν συνολικά οι ωκεανοί της Γης!

Το κβάζαρ που έχει λάβει την κωδική ονομασία APM 08279+525 βρίσκεται σε απόσταση 12 δισ. ετών φωτός, δηλαδή ο γαλαξίας στον οποίο βρίσκεται είναι από τους πρώτους που δημιουργήθηκαν στο Σύμπαν αν υπολογίσουμε ότι η Μεγάλη Έκρηξη έγινε πριν από περίπου 13,4 δισ. έτη και οι πρώτοι γαλαξίες εκτιμάται ότι άρχισαν να κάνουν την εμφάνισή τους μερικές εκατοντάδες εκατομμύρια έτη αργότερα. Συνεπώς το νερό άρχισε να κάνει έντονη την παρουσία του από τις απαρχές της ύπαρξης του κόσμου.

Πηγές: https://www.nasa.gov/feature/goddard/2018/nasa-s-webb-telescope-to-make-a-splash-in-search-for-interstellar-water - https://tech2.org/greece/seeking-the-cosmic-source-of-water-science/ - http://www.tovima.gr/science/article/?aid=953608

Η νέα αποστολή της ESA θα εξερευνήσει τους εξωπλανήτες. ESA's next science mission to focus on nature of exoplanets

Πρόκειται για το πρώτο διαστημικό τηλεσκόπιο που θα μελετά την ατμόσφαιρα πλανητών έξω από το ηλιακό μας σύστημα. An artist's illustration of a hot exoplanet "transiting" its host star. The European Space Agency's newly selected ARIEL (Atmospheric Remote‐sensing Infrared Exoplanet Large‐survey) mission will study such alien worlds to gain clues about exoplanet formation and evolution. Credit: ESA/ATB medialab, CC BY-SA 3.0 IGO

Ο Ευρωπαϊκός Οργανισμός Διαστήματος (ESA) ενέκρινε την επόμενη επιστημονική διαστημική αποστολή του με την ονομασία Ariel, που αφορά στην κατασκευή του πρώτου διαστημικού τηλεσκοπίου, το οποίο θα εξειδικευθεί στην ανίχνευση και μελέτη της ατμόσφαιρας γύρω από εξωπλανήτες.

Το ARIEL (Atmospheric Remote-sensing Infrared Exoplanet Large-survey), που είναι η τέταρτη μεσαίου μεγέθους αποστολή, η οποία εντάσσεται στο ευρύτερο πρόγραμμα "Cosmic Vision" (Κοσμικό Όραμα) της ESA, αναμένεται να είναι έτοιμο προς εκτόξευση κατά πάσα πιθανότητα στα μέσα του 2028.

Στη σύσκεψη της Επιτροπής Επιστημονικού Προγράμματος της ESA, στο Παρίσι την Τρίτη, το ARIEL επικράτησε έναντι δύο άλλων ανταγωνιστικών προτάσεων: ενός τηλεσκοπίου ακτίνων-Χ (Xipe) και ενός δορυφόρου μελέτης του πλάσματος των σωματιδίων υψηλής ενέργειας γύρω από τη Γη (Thor).

Το ARIEL στην θέση Lagrange 2. Ariel will be placed in orbit around Lagrange Point 2. (ESA/STFC RAL Space/UCL/Europlanet-Science Office/PA)

Μέσα στην επόμενη διετία θα προσδιορισθούν οι ακριβείς τεχνικές προδιαγραφές του νέου ευρωπαϊκού τηλεσκοπίου, που θα έχει κόστος περίπου 450 εκατ. ευρώ και θα τοποθετηθεί στο λεγόμενο «σημείο Λαγκράνζ 2» μεταξύ Γης και Ήλιου, σε απόσταση 1,5 εκατ. χιλιομέτρων από τον πλανήτη μας. Θα έχει βάρος περίπου 1,3 τόνων και η διάρκεια της αποστολής του προβλέπεται τετραετής.

ARIEL will be the first space telescope dedicated to probing the atmospheres of exoplanets, focusing on those hotter than 350 ºC. Credit: NASA/Ames/JPL-Caltech

«Το ARIEL μπορεί πραγματικά να μας δώσει μια ολοκληρωμένη εικόνα από τι είναι φτιαγμένοι οι εξωπλανήτες, πώς σχηματίζονται και πώς εξελίσσονται» δήλωσε η επικεφαλής της νέας αποστολής, η ιταλικής καταγωγής καθηγήτρια πλανητικής επιστήμης Τζιοβάνα Τινέτι του Πανεπιστημιακού Κολεγίου του Λονδίνου (UCL).

Το, διαμέτρου ενός μέτρου, κάτοπτρο και ο φασματογράφος του τηλεσκοπίου θα καταγράφουν τις παραμικρές αλλαγές στο ορατό και υπέρυθρο φως, το οποίο θα διαπερνά τα ατμοσφαιρικά αέρια που περιβάλλουν τους εξωπλανήτες, αποκαλύπτοντας έτσι τη χημική σύνθεσή τους. 

Τα όργανα του ARIEL θα μπορούν να μετρήσουν τις χημικές μεταβολές τόσο στα διάφορα στρώματα της ατμόσφαιρας, όσο και στην επιφάνεια ενός πλανήτη, κάτι που θα οδηγήσει και σε καλύτερες εκτιμήσεις για τη θερμοκρασία του.

Tα στοιχεία αυτά σε συνδυασμό θα δώσουν πολύτιμες ενδείξεις στους επιστήμονες κατά πόσο ένας εξωπλανήτης διαθέτει συνθήκες φιλόξενες για ζωή και μοιάζει με τη Γη. Το ARIEL αναμένεται να μελετήσει πάνω από 1.000 ήδη γνωστούς εξωπλανήτες.

PLAnetary Transits and Oscillations of stars (PLATO) is the third medium-class mission in ESA's Cosmic Vision programme. Its objective is to find and study a large number of extrasolar planetary systems, with emphasis on the properties of terrestrial planets in the habitable zone around solar-like stars. PLATO has also been designed to investigate seismic activity in stars, enabling the precise characterisation of the planet host star, including its age.

Η ESA αναπτύσσει τρεις ακόμη μεσαίας κλίμακας αποστολές που θα προηγηθούν, καθώς βρίσκονται ήδη σε πιο ώριμο στάδιο: Solar Orbiter (παρατηρητήριο του Ήλιου που θα εκτοξευθεί το Φεβρουάριο 2019), Euclid (‘Ευκλείδης'- θα εκτοξευθεί το 2020 για να μελετήσει τη σκοτεινή ύλη) και PLATO (διαστημικό τηλεσκόπιο που θα εκτοξευθεί το 2026).

Εκτός από το PLATO που είχε εγκριθεί το 2014, φέτος ή το 2019 αναμένεται να εκτοξευθεί επίσης ένα μικρό τηλεσκόπιο της ESA, το CHEOPS (Characterizing ExoPlanet Satellite), που θα μελετά το μέγεθος και την πυκνότητα των εξωπλανητών, οπότε το ARIEL θα είναι ο τρίτος κατά σειρά ευρωπαϊκός «κυνηγός» εξωπλανητών.

Η Αμερικανική Διαστημική Υπηρεσία ετοιμάζεται να εκτοξεύσει το δικό της τηλεσκόπιο αναζήτησης εξωπλανητών με την ονομασία TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite), ενώ έπεται το πολυαναμενόμενο James Webb, ο πραγματικός διάδοχος του τηλεσκοπίου Hubble. Μετά από αρκετές καθυστερήσεις, φαίνεται ότι οριστικά θα εκτοξευθεί το 2019 και το οποίο, μεταξύ άλλων, επίσης θα μελετήσει τις ατμόσφαιρες των εξωπλανητών.

Όλα αυτά δείχνουν πόσο σημαντικό θεωρείται αυτό το πεδίο έρευνας για τους επιστήμονες. Από τις πρώτες ανακαλύψεις στις αρχές της δεκαετίας του 1990 μέχρι σήμερα, έχει επιβεβαιωθεί η ύπαρξη περίπου 3.700 πλανητών γύρω από 2.800 άστρα. Στο μυαλό όλων ως προτεραιότητα βρίσκεται η ανακάλυψη μιας πραγματικά «δίδυμης» Γης.

Πηγές: http://www.amna.gr/home/article/241195/Prasino-fos-apo-ESA-gia-to-europaiko-diastimiko-tileskopio-ARIEL - https://www.esa.int/Our_Activities/Space_Science/ESA_s_next_science_mission_to_focus_on_nature_of_exoplanets

Τα ηφαίστεια «γέννησαν» τους ωκεανούς του Άρη. Mars' oceans formed early, possibly aided by massive volcanic eruptions

Σύμφωνα με νέα μελέτη. A new theory about how oceans and volcanoes interacted during the early history of Mars supports the idea that liquid water was once abundant and may still exist underground. Geophysicists propose that the oceans originated several hundred million years earlier than thought, as the volcanic province Tharsis formed, and that greenhouse gases enabled the oceans. The theory predicts smaller oceans, more in line with estimates of water underground and at the poles today. Shutterstock

Πλήθος ευρημάτων δείχνει ότι στον Άρη υπήρχε κάποτε νερό σε υγρή μορφή στην επιφάνεια του. Οι επιστήμονες είναι βέβαιοι για την ύπαρξη του νερού αλλά δεν έχουν ακόμη χαρτογραφήσει την παρουσία του στον Κόκκινο Πλανήτη. Κάποιες θεωρίες κάνουν λόγο για ένα τεράστιο ωκεανό που κάλυπτε σχεδόν τα 2/3 του πλανήτη όταν αυτός βρισκόταν σε βρεφική ηλικία. Άλλες θεωρίες κάνουν λόγο για ύπαρξη περισσότερων του ενός ωκεανών και άλλες περιορίζουν την ύπαρξη του νερού σε μικρότερες και μεγαλύτερες λίμνες ή λιμνοθάλασσες που κάλυπταν την επιφάνεια των μεγάλων κρατήρων που υπάρχουν στον Άρη.

The early ocean known as Arabia (left, blue) would have looked like this when it formed 4 billion years ago on Mars, while the Deuteronilus ocean, about 3.6 billion years old, had a smaller shoreline. Both coexisted with the massive volcanic province Tharsis, located on the unseen side of the planet, which may have helped support the existence of liquid water. The water is now gone, perhaps frozen underground and partially lost to space, while the ancient seabed is known as the northern plains. Credit: Robert Citron images, UC Berkeley

Μια νέα μελέτη με επικεφαλής τον Μάικλ Μάνγκα, καθηγητή πλανητικής επιστήμης στο φημισμένο Πανεπιστήμιο Μπέρκλι στις ΗΠΑ στηρίζει την θεωρία των πολλών ωκεανών στον Άρη αλλά κάνει παράλληλα και ένα βήμα περισσότερο υποδεικνύοντας τον δημιουργό τους. Σύμφωνα με την μελέτη που δημοσιεύεται στην επιθεώρηση «Nature» οι ωκεανοί του Άρη είναι προϊόν έντονης ηφαιστειακής δραστηριότητας στον πλανήτη και μάλιστα δημιουργήθηκαν περίπου 300 εκατ. νωρίτερα από ότι εκτιμούσαν οι επιστήμονες.

Τα μέχρι τώρα στοιχεία που έχουν στην διάθεση τους οι επιστήμονες δείχνουν ότι ο Άρης σχηματίστηκε πριν από περίπου 4 δισ. έτη και η εμφάνιση του ή των ωκεανών σε αυτόν εκτιμάται ότι έγινε πριν από περίπου 3,4 δισ. έτη. Σύμφωνα με την νέα μελέτη οι ωκεανοί εμφανίστηκαν πριν από περίπου 3,7 δισ. έτη και ήταν αποτέλεσμα ακατάπαυστων τρομερών ηφαιστειακών εκρήξεων στην περιοχή Θαρσίς.

A map of Mars today shows where scientists have identified possible ancient shoreline that may have been etched by intermittent oceans billions of years ago. The irregular elevations of these shorelines can be explained by the growth of the volcanic province called Tharsis some 3.7 billion years ago, which would have deformed the topography and misaligned the shorelines. Arabia (magenta) is more than 4 million years old, while the Deuteronilus (white) and Isidis (cyan) shoreline are several million years younger. The solid contour lines represent the Tharsis bulge (left) and the antipodal bulge it created (right), with dashed contour lines indicating the depressions in between. Credit: Robert Citron images, UC Berkeley.

Η Θαρσίς είναι ένα τεράστιο ηφαιστειογενές υψίπεδο που απλώνεται σε μεγάλο μέρος της τροπικής ζώνης του δυτικού ημισφαιρίου του Άρη. Η διαμέτρου πέντε χιλιάδων χλμ. περιοχή αυτή φιλοξενεί τα μεγαλύτερα ηφαίστεια σε ολόκληρο το ηλιακό μας σύστημα. Το υψηλότερο ηφαίστειο του πλανήτη (και του Ηλιακού Συστήματος), το όρος Όλυμπος που φτάνει σε ύψος τα 20 χλμ, συνδέεται μεν με την Θαρσίδα, αλλά για την ακρίβεια βρίσκεται μόλις έξω από το δυτικό της άκρο. Οι ερευνητές εκτιμούν ότι τα ηφαίστεια επέτρεψαν την παρουσία του νερού στην επιφάνεια του Άρη με δύο τρόπους. Πιο συγκεκριμένα οι ερευνητές θεωρούν ότι οι συνεχείς εκρήξεις των ηφαιστείων δημιούργησαν ρωγμές στο έδαφος του Άρη μέσα από τις οποίες επετράπη στο νερό που βρισκόταν στο εσωτερικό του πλανήτη να φτάσει στην επιφάνεια. Ταυτόχρονα τα αέρια που εκτοξεύονταν στην ατμόσφαιρα από τις ηφαιστειακές εκρήξεις άλλαξαν την σύσταση της ατμόσφαιρας και επέτρεψαν στο νερό που έφτανε από το υπέδαφος στην επιφάνεια του Άρη να παραμένει σε υγρή μορφή. «Τα ηφαίστεια μπορεί να έπαιξαν καθοριστικό ρόλο στην δημιουργία των συνθηκών ώστε ο Άρης να γίνει υγρός» αναφέρει ο Μάνγκα.

Πηγές: Robert I. Citron, Michael Manga, Douglas J. Hemingway. Timing of oceans on Mars from shoreline deformation. Nature, 2018; DOI: 10.1038/nature26144 - http://www.tovima.gr/science/article/?aid=953156

Η τελευταία πρόβλεψη του Στίβεν Χόκινγκ. Stephen Hawking’s last paper may lead to proof of a multiverse

Ο Στίβεν Χόκινγκ όπως φαίνεται διερευνούσε τα μυστήρια του Σύμπαντος κυριολεκτικά μέχρι την τελευταία στιγμή της ζωής του. Stephen Hawking’s final paper predicted the end of the world and revealed a parallel universe. This is a hypothetical set of possible universes. (Detlev Van Ravenswaay/Science Photo Library/Corbis)

Μια πρόβλεψη για το αναπότρεπτο τέλος του κόσμου μας, αλλά και ένα ελπιδοφόρο τρόπο να ανιχνεύσουμε ίσως τα παράλληλα σύμπαντα, περιλαμβάνει η τελευταία θεωρία για το πολυσύμπαν που άφησε πίσω του, λίγο πριν πεθάνει, ο μεγάλος φυσικός Στίβεν Χόκινγκ.

Ground- breaking new research was completed just weeks before Professor Stephen Hawking died. (Picture: Getty)

Ο Βρετανός επιστήμονας εργαζόταν έως την τελευταία εβδομάδα πριν το θάνατό του πάνω στην τελευταία εργασία του με τίτλο «Μία ομαλή έξοδος από τον αιώνιο πληθωρισμό», που ήδη βρίσκεται σε διαδικασία εξέτασης από κορυφαίο επιστημονικό περιοδικό, στο οποίο έχει υποβληθεί.

Stephen Hawking submitted a research paper predicting the end of the world and how scientists could detect evidence of another universe, just two weeks before his death. He suggests that Earth will fade into darkness when the stars run out of energy. (Picture: Getty)

Σε αυτήν ο Χόκινγκ προβλέπει ότι το σύμπαν μας θα λάβει τέλος, όταν τα άστρα ξεμείνουν από ενέργεια. Δεν αποκλείει όμως ότι στο μεταξύ οι επιστήμονες θα μπορέσουν τελικά να βρουν εναλλακτικά σύμπαντα με τη βοήθεια διαστημικών σκαφών με ειδικά όργανα.

Ο Χόκινγκ, σύμφωνα με πληροφορίες συναδέλφων του, περιγράφει στην ακόμη αδημοσίευτη εργασία του τα πολύπλοκα μαθηματικά που χρειάζονται, ώστε μια διαστημοσυσκευή να ανιχνεύσει ίχνη από πολλαπλές «Μεγάλες Εκρήξεις». Η θεωρία αυτή μπορεί να αποδειχθεί η σημαντικότερη κληρονομιά που αφήνει πίσω του.

Multiverse (Standford University)

Πολλοί επιστήμονες -μεταξύ των οποίων ο Χόκινγκ- πιστεύουν ότι το σύμπαν διεστάλη απότομα από ένα μοναδικό σημείο φθάνοντας πολύ γρήγορα στις σημερινές σχεδόν διαστάσεις του, μια θεωρία γνωστή ως «κοσμικός πληθωρισμός». Από τη θεωρία αυτή προκύπτει μια άλλη θεωρία για την ύπαρξη πολλών «Μπιγκ Μπανγκ», καθένα από τα οποία δημιούργησε το δικό του σύμπαν, με τελικό αποτέλεσμα ένα πολυσύμπαν (multiverse).

Όμως, από τη θεωρία έως την πράξη υπάρχει τεράστια απόσταση. Κανείς δεν έχει καταφέρει μέχρι σήμερα να προσκομίσει αποδείξεις ότι όντως κάτι τέτοιο έχει συμβεί. Ίσως όμως ο Χόκινγκ να είχε μια τελευταία λαμπρή ιδέα, που θα καταστήσει εφικτή την επιβεβαίωση του πολυσύμπαντος με απτά στοιχεία από την παρατήρηση.

The detailed, all-sky picture of the infant universe created from nine years of WMAP data. The image reveals 13.77 billion year old temperature fluctuations (shown as color differences) that correspond to the seeds that grew to become the galaxies. (NASA / WMAP Science Team)

Όπως δήλωσε ο καθηγητής κοσμολογίας Κάρλος Φρενκ του Πανεπιστημίου του Ντάραμ, ο Χόκινγκ πίστευε ότι το πολυσύμπαν άφησε το αποτύπωμά του στην κοσμική ακτινοβολία υποβάθρου που διαπερνά το δικό μας σύμπαν και ότι συνεπώς μπορούμε να το ανιχνεύσουμε με τα κατάλληλα όργανα μιας διαστημοσυσκευής.

The paper could have earned Hawking a Nobel Prize, his co-author says. Thomas Hertog and Stephen Hawking together.

Ο συνεργάτης του καθηγητής Τόμας Χέρτογκ του βελγικού Καθολικού Πανεπιστημίου της Λουβέν, ο οποίος δούλεψε μαζί με τον Χόκινγκ πάνω στη νέα θεωρία, δήλωσε ότι, με αυτή την τελευταία εργασία, ο Χόκινγκ μπορεί να κατάφερνε να πάρει τελικά το Νόμπελ Φυσικής, αν όντως στην πορεία η θεωρία του επιβεβαιωνόταν με τις ανάλογες ανακαλύψεις.

Πηγές: Arxiv – A Smooth Exit from Eternal Inflation? (16 pages, March 4, 2018, Stephen Hawking, and Thomas Hertog) - http://www.tovima.gr/science/physics-space/article/?aid=952711

Οι γαλαξίες συμπεριφέρονται σαν ρολόγια. Astronomers discover galaxies spin like clockwork

Ανεξαρτήτως μεγέθους και μάζας, η περίοδος περιφοράς των άκρων των γαλαξιών (γύρω από το γαλαξιακό κέντρο) είναι ίδια! Astronomers have discovered that all galaxies rotate once every billion years, no matter how big they are. This Hubble image reveals the gigantic Pinwheel galaxy, one of the best known examples of "grand design spirals", and its supergiant star-forming regions in unprecedented detail. The image is the largest and most detailed photo of a spiral galaxy ever released from Hubble. Credit: ESA/NASA

Ένα αναμφισβήτητο χαρακτηριστικό του Γαλαξία μας είναι η διαφορική περιστροφή του δίσκου του. Τα άστρα του δίσκου κινούνται σχεδόν σε κυκλικές τροχιές γύρω από το κέντρο του Γαλαξία. Το ίδιο και τα μεσοαστρικά νέφη αερίου. Η περιστροφή των άστρων και των νεφών αερίου γύρω από το κέντρο του Γαλαξία μας δεν είναι ομοιόμορφη, όπως η περιστροφή ενός στερεού σώματος.

Η Γαλαξιακή περιστροφή γίνεται διαφορικά, με τέτοιον τρόπο ώστε τα εσωτερικά μέρη χρειάζονται λιγότερο χρόνο από τα εξωτερικά για μια πλήρη περιστροφή. Ο ήλιος μας για να ολοκληρώσει μια πλήρη περιφορά γύρω από το Γαλαξιακό κέντρο χρειάζεται περίπου 230 εκατομμύρια χρόνια. Αν λάβει κανείς υπόψιν ότι η ακτίνα περιφοράς είναι περίπου 30.000 έτη φωτός, τότε η γραμμική ταχύτητα του ήλιο γύρω από το Γαλαξιακό κέντρο είναι 250 km/sec, περίπου ένα εκατομμύριο χιλιόμετρα την ώρα!

Σύμφωνα με μια πρόσφατη έρευνα των αστρονόμων Meurer et al, «Cosmic clocks: A Tight Radius – Velocity Relationship for HI-Selected Galaxies», αν «καθίσετε» στην άκρη του Γαλαξία μας, σε απόσταση 50.000 ετών φωτός από το κέντρο του Γαλαξία, τότε θα ολοκληρώσετε έναν πλήρη κύκλο σε περίπου 1 δισεκατομμύριο χρόνια. Το εντυπωσιακό όμως εύρημα της εν λόγω έρευνας είναι ότι το ίδιο ισχύει για όλους τους γαλαξίες, ανεξάρτητα από το μέγεθός τους και την μάζα τους. Αν καθίσετε στην άκρη του γαλαξιακού δίσκου οποιουδήποτε γαλαξία, τότε η περίοδος της κυκλικής κίνησης γύρω από το γαλαξιακό κέντρο θα είναι 1 δισεκατομμύριο χρόνια!

Astronomers have discovered that all galaxies rotate once every billion years, no matter how big they are. Credit: ICRAR

Για να καταλήξουν στα συμπεράσματα αυτά οι αστρονόμοι μέτρησαν τις ακτινικές ταχύτητες του ουδέτερου υδρογόνου στο εξωτερικό μέρος των δίσκων ενός πλήθους γαλαξιών – από μικρούς ακανόνιστους νάνους έως και σπειροειδείς γαλαξίες, καταλήγοντας στο εντυπωσιακό συμπέρασμα ότι τα εξωτερικά άκρα όλων των γαλαξιακών δίσκων χρειάζονται περίπου ένα δισεκατομμύριο χρόνια για να ολοκληρώσουν μια πλήρη περιφορά. Η ανακάλυψη αυτής της κανονικότητας των γαλαξιών μας θα μας βοηθήσει να κατανοήσουμε καλύτερα τους μηχανισμούς που τους χαρακτηρίζουν.

Η έρευνα των Meurer et al διαπίστωσε και κάτι ακόμα. Με βάση τα θεωρητικά μοντέλα αναμένεται στις παρυφές αυτών των γαλαξιών να βρίσκονται αραιοί πληθυσμοί νέων άστρων και μεσοαστρικό αέριο στα περίχωρα αυτών των γαλαξιών. Αλλά αντ΄ αυτού, ανακάλυψαν έναν σημαντικό πληθυσμό από γηραιότερα άστρα που αναμιγνύονται με νεαρότερα άστρα και μεσοαστρική αέρια ύλη.

Αυτό είναι σημαντικό αποτέλεσμα διότι γνωρίζοντας που τελειώνει ο γαλαξίας οι αστρονόμοι μπορούν να περιορίσουν τις παρατηρήσεις τους και να μην σπαταλούν χρόνο, κόπους και επεξεργαστική ισχύ υπολογιστών για μελέτη δεδομένων από κεί και πέρα.

Εκτός λοιπόν από το γεγονός ότι τα άκρα των γαλαξιών ολοκληρώνουν έναν κύκλο γύρω από το γαλαξιακό κέντρο σε 1 δισεκατομμύριο χρόνια, τα άκρα τους είναι γεμάτα από ένα μείγμα διαστρικών αερίων, [και] από νέα και παλαιότερα άστρα.

Πηγές: https://www.icrar.org/cosmic-clocks/ - 'Cosmic clocks: A Tight Radius - Velocity Relationship for HI-Selected Galaxies', Monthly Notices of the Royal Astronomical Society March 14th, 2018. - physicsgg

Τα κύματα της δημιουργίας. Creativity is a distinct mental state that you can train

Ερευνητές συνδέουν τα εγκεφαλικά σήματα άλφα με τη δημιουργικότητα, υποστηρίζοντας ότι αυτή είναι μια διακριτή νοητική κατάσταση η οποία μπορεί να καλλιεργηθεί. In a recent study, based at the University of Western Ontario, Canada, found that there are ways of training your brain to become more creative that require a deep and focused training period—and yes, it is a distinct state. Winging it, it turns out, is not so effective. Jazz pianist Joey Alexander performs onstage at VH1 Save The Music 20th Anniversary Gala at SIR Stage37 on October 16, 2017 in New York City. (Photo by Jason Kempin/Getty Images for VH1 Save The Music)

Πόσο δημιουργικός είστε; Η απάντηση σε αυτό το ερώτημα μπορεί ίσως τώρα να αποτυπωθεί σε ένα απλό ηλεκτροεγκεφαλογράφημα, καθώς ένας συγκεκριμένος τύπος εγκεφαλικών κυμάτων, γνωστός ως κύματα άλφα, φαίνεται να συνδέεται με τη δημιουργικότητα. Όπως μάλιστα ανακάλυψαν επιστήμονες από τον Καναδά, όσο πιο συγχρονισμένα είναι αυτά τα κύματα τόσο υψηλότερης ποιότητας είναι το δημιουργικό έργο που παράγει κάποιος. Το γεγονός ότι τα συγκεκριμένα αποτελέσματα παρατηρήθηκαν μόνο σε άτομα τα οποία είχαν περάσει από εκπαίδευση στο δημιουργικό έργο που καλούνταν να επιτελέσουν κάνει τους ερευνητές να πιστεύουν ότι η δημιουργικότητα είναι κάτι το οποίο μπορεί να καλλιεργηθεί.

Πιανίστες στον ηλεκτροεγκεφαλογράφο

Οι ερευνητές από το Πανεπιστήμιο του Δυτικού Οντάριο στον Καναδά, με επικεφαλής τον Τζόελ Λοπάτα, θέλησαν να διερευνήσουν αν η δημιουργικότητα είναι μια διακριτή νοητική κατάσταση η οποία μπορεί να μετρηθεί. Για να το κάνουν, απευθύνθηκαν σε 22 πιανίστες, άνδρες και γυναίκες, με μουσική εκπαίδευση και αυτοδίδακτους, ζητώντας τους να ακούσουν μελωδίες τζαζ και στη συνέχεια να τις παίξουν στο πιάνο ή να αυτοσχεδιάσουν επάνω σε αυτές. Κατά τη διάρκεια της εκτέλεσης αυτών των καθηκόντων οι ειδικοί κατέγραφαν την ηλεκτρική δραστηριότητα στον προμετωπιαίο φλοιό των εθελοντών - μια περιοχή του εγκεφάλου η οποία σχετίζεται με την οργάνωση των σκέψεων και των στόχων μας.

Όταν οι ομάδες των νευρώνων στέλνουν σήματα ταυτόχρονα, δημιουργούν κύματα ηλεκτρικής δραστηριότητας τα οποία αποτυπώνονται στο ηλεκτροεγκεφαλογράφημα. Οι ειδικοί έχουν εντοπίσει διαφορετικούς τύπους εγκεφαλικών κυμάτων οι οποίοι φαίνονται να σχετίζονται με διαφορετικές νοητικές καταστάσεις: τα κύματα δέλτα, για παράδειγμα, ανιχνεύονται κατά τη διάρκεια του βαθέος ύπνου, τα κύματα θήτα εμφανίζονται κατά τη διάρκεια του ύπνου REM και των ονείρων, ενώ τα κύματα βήτα θεωρείται ότι αποτελούν, μεταξύ άλλων, ένδειξη της κριτικής ανάλυσης.

Συγχρονισμός σε... άλφα

Illustration by Timmy Kucynda

Τα κύματα άλφα, τα οποία έχουν συχνότητα περίπου 7-14 HZ, έχουν συνδεθεί από προηγούμενες έρευνες με την επινόηση δημιουργικών ιδεών. Όταν οι επιστήμονες από τον Καναδά ανέλυσαν τα εγκεφαλικά κύματα των εθελοντών που έπαιζαν πιάνο, εντόπισαν μια διαφοροποίηση: σε όσους εξ αυτών είχαν μουσική εκπαίδευση στον αυτοσχεδιασμό, διαπίστωσαν ότι τα κύματα άλφα ήταν περισσότερο συγχρονισμένα - κάτι το οποίο σημαίνει ότι περισσότεροι νευρώνες ενεργοποιούνταν ταυτόχρονα - όσο πιο δημιουργικοί ήταν οι συμμετέχοντες.

Συγκεκριμένα, στους πιανίστες που είχαν εκπαιδευθεί στον αυτοσχεδιασμό, τα κύματα άλφα εμφανίζονταν πιο συγχρονισμένα όταν έπαιζαν ξανά τη μουσική που είχαν ακούσει προηγουμένως αλλά συγχρονίζονταν ακόμα περισσότερο όταν οι εθελοντές γίνονταν πιο δημιουργικοί αυτοσχεδιάζοντας και δημιουργώντας τις δικές τους μελωδίες. Όταν οι ερευνητές ζήτησαν από ειδικούς στη μουσική να ακούσουν τα ηχογραφημένα κομμάτια που είχαν παίξει οι εθελοντές, διαπίστωσαν ότι αυτά που οι ειδικοί αξιολόγησαν ως καλύτερα ήταν εκείνα τα οποία συνδέονταν με τα περισσότερο συγχρονισμένα κύματα άλφα στα ηλεκτροεγκεφαλογραφήματα.

Ενίσχυση με τη σωστή παιδεία;

Ο Κιθ Τζάρετ συγκαταλέγεται στους μεγαλύτερους πιανίστες της τζαζ όλων των εποχών. Σύμφωνα με μια νέα μελέτη, τα κύματα άλφα του εγκεφάλου του θα πρέπει να συγχρονίζονται περισσότερο κατά τους αυτοσχεδιασμούς του. Keith Jarrett @ Davies Symphony Hall in San Francisco.

Καθώς στο πείραμα δεν παρατηρήθηκε αύξηση του συγχρονισμού των κυμάτων άλφα στους εθελοντές οι οποίοι δεν είχαν μουσική εκπαίδευση στον αυτοσχεδιασμό, οι ερευνητές θεωρούν ότι τα ευρήματά τους υποδηλώνουν επίσης πως η κατάλληλη παιδεία μπορεί να ενισχύσει τη δημιουργικότητα. «Τα αποτελέσματά μας υποδεικνύουν ότι η δημιουργικότητα μπορεί να περιγραφεί ως μια διακριτή νοητική κατάσταση - μια κατάσταση μάλιστα η οποία μπορεί να καλλιεργηθεί μέσω της εκπαίδευσης και να  αντικατοπτρίσει την ποιότητα του τελικού προϊόντος» γράφουν στο σχετικό άρθρο τους στην επιθεώρηση «Neuropsychologia».

Άλλοι επιστήμονες οι οποίοι δεν συμμετείχαν στη συγκεκριμένη μελέτη επισημαίνουν ωστόσο ότι η δημιουργικότητα είναι κάτι πάρα πολύ σύνθετο ώστε να μπορεί να θεωρηθεί μια μεμονωμένη νοητική κατάσταση. Όπως και να έχει, τα κύματα άλφα φαίνονται να σχετίζονται με αυτήν, τουλάχιστον όσον αφορά τη μουσική. Όπως αναφέρει το «New Scientist», σε πειράματα που έκανε μια άλλη ομάδα ερευνητών είδε ότι η υποβολή αρχάριων μουσικών της τζαζ σε ηλεκτρική εγκεφαλική διέγερση βελτίωνε αισθητά το παίξιμό τους. «Ίσως αυτό να τους έβαλε σε μια κατάσταση κυμάτων άλφα, κατά την οποία ήταν ικανότεροι να επινοήσουν νέες ιδέες βελτιώνοντας το παίξιμό τους» σχολίασε στο περιοδικό ο κ. Λοπάτα, ο οποίος δεν συμμετείχε στη συγκεκριμένη μελέτη.

Πηγές: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0028393217300994?via%3Dihub  - https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fnhum.2016.00579/full - http://www.tovima.gr/science/article/?aid=952124