Η «μεγάλη ερυθρά κηλίδα» του Δία μικραίνει. The Great Red Spot Plunge

Παραμένει μεγαλύτερη από τη Γη. This animation takes the viewer on a simulated flight into, and then out of, Jupiter's upper atmosphere at the location of the Great Red Spot. The perspective begins about 2,000 miles (3,000 kilometers) above the cloud tops of the planet's southern hemisphere. The bar at far left indicates altitude during the quick descent; a second gauge next to that depicts the dramatic increase in temperature that occurs as the perspective dives deeper down. The clouds turn crimson as the perspective passes through the Great Red Spot. Finally, the view ascends out of the spot. Image credit: NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS/Gerald Eichstadt/Justin Cowart

Η «μεγάλη ερυθρά κηλίδα» του Δία, το πιο διακριτό χαρακτηριστικό του μεγαλύτερου πλανήτη του ηλιακού μας συστήματος, η οποία φαίνεται σιγά-σιγά να συρρικνώνεται, έχει πια πλάτος 1,3 φορές μεγαλύτερο από τη διάμετρο της Γης αλλά και βαθιές «ρίζες» 300 χιλιομέτρων στην ατμόσφαιρα του αέριου γίγαντα.

Τα στοιχεία αυτά προκύπτουν από την ανάλυση των νέων δεδομένων που συνέλλεξε το σκάφος Juno της Αμερικανικής Διαστημικής Υπηρεσίας (NASA), το οποίο βρίσκεται σε τροχιά γύρω από το Δία. Σχετικές ανακοινώσεις έκαναν οι επιστήμονες, με επικεφαλής τον Σκοτ Μπόλτον του Νοτιοδυτικού Ινστιτούτου Ερευνών του Τέξας, στο ετήσιο συνέδριο της Αμερικανικής Γεωφυσικής Ένωσης.

This looping animation simulates the motion of clouds in Jupiter's Great Red Spot. The animation was made by applying a wind movement model to a mosaic of JunoCam images. Credits: NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS/Gerald Eichstadt/Justin Cowart

«Τα δεδομένα του Juno δείχνουν ότι η πιο διάσημη καταιγίδα του ηλιακού μας συστήματος, η μεγάλη ερυθρά κηλίδα, έχει πλάτος σχεδόν μιάμιση φορά μεγαλύτερο της Γης και διαθέτει ρίζες που διαπερνούν την ατμόσφαιρα του πλανήτη σε βάθος 300 χιλιομέτρων» δήλωσε ο Μπόλτον.

Τα νέα στοιχεία συνέλεξε το όργανο MWR (ραδιόμετρο μικροκυμάτων) του Juno, που μπορεί να «δει» κάτω από τα πυκνά νέφη του Δία. Η «μεγάλη ερυθρά κηλίδα» είναι ένα γιγάντιο οβάλ από πορφυρά νέφη, πλάτους περίπου 16.000 χιλιομέτρων στο νότιο ημισφαίριο του Δία, τα οποία στροβιλίζονται αντίθετα προς τη φορά των δεικτών του ρολογιού με ταχύτητα μεγαλύτερη από οποιαδήποτε καταιγίδα στη Γη.

This figure gives a look down into Jupiter's Great Red Spot, using data from the microwave radiometer instrument onboard NASA's Juno spacecraft. Each of the instrument's six channels is sensitive to microwaves from different depths beneath the clouds Credits: NASA/JPL-Caltech/SwRI

«Το Juno βρήκε ότι οι ρίζες της μεγάλης ερυθράς κηλίδας πάνε 50 έως 100 φορές βαθύτερα από τους ωκεανούς της Γης και ότι αυτή είναι θερμότερη στη βάση της από ό,τι στην κορυφή της. Οι άνεμοι σχετίζονται με θερμοκρασιακές διαφορές και η θερμότητα στη βάση της κηλίδας εξηγεί τους τρομερούς ανέμους που βλέπουμε στην κορυφή της ατμόσφαιρας», δήλωσε ο καθηγητής πλανητικής επιστήμης Άντι Ινγκερσολ του Ινστιτούτου Τεχνολογίας της Καλιφόρνια (Caltech).

Το μέλλον της κηλίδας αποτελεί ζήτημα επιστημονικής διαμάχης. Η καταιγίδα παρακολουθείται από το 1830, αλλά εκτιμάται ότι υπάρχει εδώ και τουλάχιστον 350 χρόνια. Στον 19ο αιώνα ήταν ακόμη μεγαλύτερη, υπερδιπλάσια απο τη Γη, ενώ όταν την μελέτησαν τα σκάφη Voyager 1 και 2 το 1979, είχε διπλάσια διάμετρο από τον πλανήτη μας.

This animation takes the viewer on a simulated flight into, and then out of, Jupiter’s upper atmosphere at the location of the Great Red Spot. It was created by combining an image from the JunoCam imager on NASA's Juno spacecraft with a computer-generated animation.

Σταδιακά φαίνεται να συρρικνώνεται και σήμερα πια, όπως αποκαλύπτει το Juno, έχει μειωθεί κατά το ένα τρίτο σε πλάτος και κατά το ένα όγδοο σε ύψος σε σχέση με την εποχή των Voyager.

This graphic shows a new radiation zone Juno detected surrounding Jupiter, located just above the atmosphere near the equator. Also indicated are regions of high-energy, heavy ions Juno observed at high latitudes. Credits: NASA/JPL-Caltech/SwRI/JHUAPL

Τα νέα στοιχεία αποκαλύπτουν επίσης ότι ο γιγάντιος πλανήτης διαθέτει μια άγνωστη έως τώρα ζώνη ακτινοβολίας. Βρίσκεται ακριβώς πάνω από την ατμόσφαιρα του Δία, κοντά στον ισημερινό του, και περιλαμβάνει ιόντα υδρογόνου, οξυγόνου και θείου που κινούνται σχεδόν με την ταχύτητα του φωτός.

Έως σήμερα, το Juno, που εκτοξεύθηκε το 2011 και τέθηκε σε τροχιά γύρω από το Δία τον Ιούλιο του 2016, έχει ολοκληρώσει οκτώ περιφορές γύρω του και η ένατη θα πραγματοποιηθεί στις 16 Δεκεμβρίου.

Πηγές: https://www.nasa.gov/feature/jpl/nasa... - http://www.tovima.gr/science/article/?aid=924214

Εξωγήινοι στον αστεροειδή Οουμουαμούα; Astronomers to check interstellar body for signs of alien technology

Τηλεσκόπιο «τσεκάρει» αστεροειδή-πούρο μήπως κρύβει εξωγήινους. Ο έλεγχος θα πραγματοποιηθεί στη Δυτική Βριτζίνια των ΗΠΑ. It’s a long shot, but scientists are about to listen very closely for radio signals from our solar system’s first known interstellar visitor. This artist's concept depicts the interstellar visitor known as 'Oumuamua as a battered metallic space rock. Some astronomers, however, speculate that 'Oumuamua may be something far stranger. Credit: ESO/M. Kornmesser

Το πρόγραμμα αναζήτησης εξωγήινης ζωής Breakthrough Listen έκανε γνωστό ότι για πρώτη φορά θα χρησιμοποιήσει ένα μεγάλο τηλεσκόπιο, του Γκριν Μπανκ στη Δυτική Βιρτζίνια των ΗΠΑ, για να ελέγξει μήπως υπάρχουν κάποιες ενδείξεις εξωγήινης τεχνολογίας, όπως εκπομπές ραδιοσημάτων, στον μυστηριώδη μακρόστενο αστεροειδή Οουμουαμούα που έχει σχήμα πούρου.

Ο εν λόγω πολύ σκοτεινός αστεροειδής είναι ένας περαστικός «επισκέπτης» από το διαστρικό χώρο ή από κάποιο άλλο ηλιακό σύστημα, ο οποίος έγινε αντιληπτός για πρώτη φορά τον Οκτώβριο από το τηλεσκόπιο Pan-Starrs στη Χαβάη (εξ ου και το χαβανέζικο όνομά του που σημαίνει «αγγελιοφόρος»). Αφού πέρασε κοντά από τον Ήλιο, πλέον απομακρύνεται από τη Γη.

The Green Bank Telescope in West Virginia. Credit: NRAO/AUI

Το τηλεσκόπιο θα αρχίσει την παρατήρηση του αστεροειδούς την Τετάρτη και θα χρησιμοποιήσει τέσσερις διαφορετικές ραδιοσυχνότητες. Αν και ο Οουμουαμούα βρίσκεται σε διπλάσια απόσταση από τη Γη απ' ό,τι από τον Ήλιο, το αμερικανικό ραδιοτηλεσκόπιο, ένα από τα μεγαλύτερα του κόσμου, μπορεί να «πιάσει» σήματα τόσο αδύναμα όσο αυτά ενός κινητού τηλεφώνου.

«Το πιθανότερο είναι ότι έχει φυσική προέλευση, αλλά επειδή είναι τόσο παράξενος, θα θέλαμε να τον 'τσεκάρουμε' μήπως έχει οποιοδήποτε σημάδι τεχνητής προέλευσης, όπως ραδιοεκπομπές», δήλωσε ο καθηγητής αστρονομίας Αβι Λόεμπ του Πανεπιστημίου Χάρβαρντ και σύμβουλος του προγράμματος Breakthrough.

This animation of an artist's concept shows the interstellar asteroid 1I/2017 (`Oumuamua). Observations with ESO's Very Large Telescope and others have shown that this unique object is dark, reddish in colour and highly elongated. Credit: ESO/M. Kornmesser

Πολλοί αστρονόμοι τον θεωρούν τον πρώτο αστεροειδή που «τρύπωσε» στο ηλιακό μας σύστημα και έχουν ξενιστεί από το ασυνήθιστα επίμηκες σχήμα του, που έχει μήκος περίπου 400 μέτρα και πλάτος μόνο 40.

«Είναι περίεργο που το πρώτο αντικείμενο, το οποίο βλέπουμε να έρχεται έξω από το ηλιακό μας σύστημα, έχει αυτή την εμφάνιση. Οι πιθανότητες να ακούσουμε κάτι, είναι πολύ μικρές, αλλά αν πράγματι αυτό συμβεί, θα το αναφέρουμε αμέσως και μετά θα προσπαθήσουμε να το εξηγήσουμε», ανέφερε ο Λόεμπ.

«Θα ήταν συνετό απλώς να το τσεκάρουμε και να ψάξουμε για τυχόν σήματα», πρόσθεσε. «Ακόμη κι αν βρούμε μια τεχνητή κατασκευή χωρίς σημάδια ζωής πάνω της, θα ήταν η μεγαλύτερη έξαψη που μπορώ να φανταστώ ότι θα είχα στη ζωή μου. Επειδή αφορά ένα από τα πιο θεμελιώδη ερωτήματα στην επιστήμη, ίσως το πιο βασικό από όλα: είμαστε μόνοι μας;».

Ακόμη κι αν οι αστρονόμοι δεν ακούσουν κάποιο εξωγήινο σήμα από τον αστεροειδή -όπως είναι και το πιθανότερο- οι παρατηρήσεις τους θα βοηθήσουν στην καλύτερη κατανόησή του, όπως αν περιβάλλεται από νέφος αερίων όπως οι κομήτες και αν διαθέτει νερό και πάγο. «Αν έχει φυσική προέλευση, θα πρέπει να υπάρχουν πολλοί άλλοι σαν κι αυτόν», εκτίμησε ο Λόεμπ.

Το πρόγραμμα Breakthrough Listen ξεκίνησε το 2015 με χρηματοδότηση 100 εκατομμυρίων δολαρίων από τον ρωσο-αμερικανό δισεκατομμυριούχο Γιούρι Μίλνερ. Ήδη συνεργάζεται με τηλεσκόπια στις ΗΠΑ και την Αυστραλία για την αναζήτηση εξωγήινης νοήμονος ζωής (και όχι απλώς βακτηρίων σε άλλους κόσμους). Το νέο πρόγραμμα λειτουργεί παράλληλα με το παλαιότερο και γνωστότερο παρόμοιο πρόγραμμα SETI (Search for Extraterrestrial Intelligence).

Διαστημικό σκουπίδι;

This diagram shows the orbit of the interstellar asteroid ‘Oumuamua as it passes through the Solar System. Unlike all other asteroids and comets observed before, this body is not bound by gravity to the Sun. It has come from interstellar space and will return there after its brief encounter with our star system. Its hyperbolic orbit is highly inclined and it does not appear to have come close to any other Solar System body on its way in. Credit: ESO/K. Meech et al.

Ο αστρονόμος Ματίτζα Τσουκ στέλεχος του Ινστιτούτου SETI, το οποίο αναζητά κάποιο προηγμένο εξωγήινο πολιτισμό, ρίχνει στο τραπέζι μια ενδιαφέρουσα θεωρία για τον Οουμουαμούα. Ο Τσουκ υποστηρίζει ότι ο αστεροειδής αυτός αποτελεί ένα απομεινάρι ενός πλανήτη μεγέθους δέκα φορές μεγαλύτερο από αυτό της Γης ο οποίο βρισκόταν σε ένα δυαδικό σύστημα, σε ένα σύστημα με δύο άστρα ένα μικρότερο και ένα μεγαλύτερο. Σύμφωνα με τον Τσουκ ο πλανήτης αυτός βρισκόταν πολύ κοντά στο μικρότερο άστρο του συστήματος και κάποια στιγμή τα δύο σώματα πλησίασαν τόσο κοντά με αποτέλεσμα το άστρο να καταστρέψει τον πλανήτη. Στην συνέχεια οι ισχυρές βαρυτικές δυνάμεις του δεύτερου άστρου εκτόξευσαν προς κάθε κατεύθυνση τα απομεινάρια του πλανήτη που καταστράφηκε.

Πηγές: http://www.amna.gr/home/article/213162/Asteroeidis-i-diastimoploio-se-schima-pourou – https://breakthroughinitiatives.org/news/14

Μικροσκοπική Μόνα Λίζα αποτυπωμένη σε καμβά από DNA. The world's smallest Mona Lisa

Χάρη σε ειδικό λογισμικό. Three new strategies for using DNA to generate large, self-assembling shapes create everything from a nanoscale teddy bear to a nanoscale Mona Lisa. Conceptual animation of a fractal assembly process for creating the Mona Lisa out of DNA. Credit: Caltech

Ερευνητές στις ΗΠΑ δημιούργησαν την μικρότερη παγκοσμίως Μόνα Λίζα του Λεονάρντο ντα Βίντσι πάνω σε ένα καμβά από DNA, όπως αναφέρεται σε σχετικό άρθρο του Nature.

Rendered atomic force microscopy images of the Mona Lisa, a bacterium, and a rooster self-assembled from DNA origami tiles. Credit: GRIGORY TIKHOMIROV, PHILIP PETERSEN, AND LULU QIAN / CALTECH

Οι επιστήμονες είχαν στο παρελθόν αναπτύξει μια μέθοδο που τους επιτρέπει να διπλώνουν μακριές έλικες του μορίου του DNA σε προκαθορισμένα σχήματα, περίπου όπως ένα ιαπωνικό οριγκάμι. Οι δομές του DNA αυτοσυναρμολογούνται έτσι ώστε να σχηματίζουν ένα συγκεκριμένο σχήμα.

Η τεχνική αυτή -γνωστή και ως «DNA οριγκάμι»- έχει ήδη φέρει επανάσταση στη νανοτεχνολογία, ανοίγοντας νέες δυνατότητες για τη δημιουργία μικροσκοπικών μοριακών συσκευών ή «έξυπνων» υλικών που μπορούν να προγραμματισθούν κατά βούληση.

New techniques in DNA self-assembly allow researchers to create the largest to-date customizable patterns with nanometer precision on a budget. DNA rendering of the Mona Lisa viewed with atomic force microscopy. Credit: Qian laboratory

Οι ερευνητές, με επικεφαλής την αναπληρώτρια καθηγήτρια Εμβιομηχανικής Λούλου Τσιάν του Ινστιτούτου Τεχνολογίας της Καλιφόρνια (Caltech), βελτίωσαν περαιτέρω την τεχνική, ώστε να δημιουργούνται μεγαλύτεροι από ποτέ «καμβάδες» από DNA, που μπορούν να αναπαραστήσουν ακόμη και ένα πίνακα ζωγραφικής όπως η διάσημη Μόνα Λίζα.

Οι επιστήμονες ανέπτυξαν ένα ειδικό λογισμικό που παίρνει μια εικόνα όπως η Μόνα Λίζα, τη διαχωρίζει σε μικρά τετραγωνάκια και μετά αποφασίζει ποιές αλληλουχίες μορίων DNA θα αναδημιουργήσουν κάθε τετραγωνάκι. Τελικά, αυτά τα επιμέρους κομματάκια αυτοσυναρμολογούνται σε μια ενιαία εικόνα.

Πηγές: Grigory Tikhomirov, Philip Petersen, Lulu Qian. Fractal assembly of micrometre-scale DNA origami arrays with arbitrary patterns. Nature, 2017; 552 (7683): 67 DOI: 10.1038/nature24655 - http://www.tovima.gr/science/article/?aid=923649 - http://www.caltech.edu/news/worlds-smallest-mona-lisa-80563

O Max Born και η στατιστική ερμηνεία της κυματοσυνάρτησης. Max Born and the statistical interpretation of the wavefunction

Ο Max Born (11 Δεκεμβρίου 1882 – 1970) ήταν Γερμανός φυσικός κι ένας από τους τρεις πρωταγωνιστές -οι άλλοι δύο ήταν ο Bohr και ο Heisenberg- στη διαμόρφωση της πιθανοκρατικής ερμηνείας της Κβαντομηχανικής. Σύμφωνα με την ερμηνεία αυτή ο πιθανοκρατικός χαρακτήρας των νόμων της Κβαντομηχανικής δεν οφείλεται σε ατελή γνώση των παραγόντων, που προσδιορίζουν τις μικροσκοπικές κινήσεις αλλά είναι μια εγγενής ιδιότητα της φύσης στο ατομικό και υποατομικό επίπεδο. Η εργασία που δημοσίευσε το 1924 με τίτλο "Για την Κβαντομηχανική", θεωρείται ότι είναι η έναρξη της. Max Born (1882-1970) | Winner of the Nobel Prize in Physics in 1954 "for his fundamental research in quantum mechanics, especially for his statistical interpretation of the wavefunction", which suggests that a fundamental randomness is built into the laws of nature.

Ο Mαξ Μπορν ήταν Γερμανός φυσικός, ένας από τους θεμελιωτές της Κβαντομηχανικής. Μαζί με τον Πωλ Γιόρνταν διατύπωσε σε ολοκληρωμένη μορφή την μητρομηχανική του Χάιζενμπεργκ και αμέσως μετά –το 1926– τη στατιστική ερμηνεία της κυματοσυνάρτησης ψ, πάνω στην οποία εδράζεται όλο το κβαντικό οικοδόμημα. Ο Μαξ Μπορν συνέβαλε επίσης σημαντικά στην ανάπτυξη της σύγχρονης μοριακής φυσικής –η οποία βασίζεται καίρια στη λεγόμενη προσέγγιση Μπορν-Οπενχάιμερ– καθώς και στη φυσική της στερεάς κατάστασης, ενώ είναι και ο θεμελιωτής της κβαντικής θεωρίας της σκέδασης, με πασίγνωστη την προσεγγιστική μέθοδο που φέρει το όνομά του.

Ο Μαξ Μπορν επηρέασε επίσης σημαντικά τη φυσική της εποχής του ως δάσκαλος μερικών από τους καλύτερους νέους φυσικούς της περιόδου που εκπόνησαν μαζί του τη διατριβή τους. Ήταν όμως πολύ επιτυχής και ως συγγραφέας. Το βιβλίο του για την Ατομική Φυσική ήταν το καθιερωμένο σύγγραμμα στο πεδίο για πολλά χρόνια, ενώ έγραψε κι ένα εξίσου επιτυχές εκλαϊκευτικό βιβλίο με τον τίτλο “The restless universe” – «Το ανήσυχο σύμπαν».

Όπως και όλοι σχεδόν οι μεγάλοι φυσικοί αυτής της «ηρωικής» εποχής, έτσι και ο Μπορν καταγόταν από ακαδημαϊκή  οικογένεια. Ο πατέρας του ήταν καθηγητής εμβρυολογίας και ανατομίας στο πανεπιστήμιο του Μπρέσλαου ενώ ο αδελφός του –από άλλη μητέρα– Βόλφγκανγκ έγινε επίσης καθηγητής (ιστορίας της τέχνης) στο πανεπιστήμιο της Νέας Υόρκης.

Max Born in Göttingen

Τα «κύματα των καιρών» δεν άφησαν ανεπηρέαστο τον Μαξ Μπορν. Λόγω της εβραϊκής καταγωγής του απολύθηκε από τη θέση του στο πανεπιστήμιο του Γκέτινγκεν, αμέσως μετά την άνοδο του Χίτλερ στην εξουσία το 1933. Μετανάστευσε τότε στη Μεγάλη Βρετανία, ως καθηγητής στο πανεπιστήμιο του Κέιμπριτζ αρχικά και στο πανεπιστήμιο του Εδιμβούργου αργότερα. Επέστρεψε στη Γερμανία το 1952 και πέθανε στο Γκέτινγκεν το 1970.

Η στατιστική ερμηνεία της κυματοσυνάρτησης

Ο τάφος του Μπορν στο Γκέτινγκεν, με επίγραμμα την Αρχή της απροσδιοριστίας, την οποία ο Μπορν θεμελίωσε με αυστηρά μαθηματικό τρόπο. Born's gravestone in Göttingen is inscribed with the uncertainty principle, which he put on rigid mathematical footing.

Το 1954 ο Μαξ Μπορν βραβεύθηκε με το Νόμπελ φυσικής «για την θεμελιώδη έρευνά του στην Κβαντική Μηχανική, και ειδικότερα για την στατιστική ερμηνεία της κυματοσυνάρτησης». Μπροστά στο αδιέξοδο της κλασικής φυσικής να δώσει μια ικανοποιητική φυσική ερμηνεία στα υλικά κύματα ο Μαξ Μπορν προχώρησε το 1926 στην στατιστική τους ερμηνεία, που διατυπώνεται σε «πυκνή» μορφή ως εξής: Η κυματοσυνάρτηση δεν αντιπροσωπεύει ένα φυσικά παρατηρήσιμο κλασικό κύμα αλλά ένα «κύμα πιθανότητας». Το τετράγωνο της απόλυτης τιμής της κυματοσυνάρτησης μας δίνει την πυκνότητα πιθανότητας – δηλαδή την πιθανότητα ανά μονάδα μήκους (ή όγκου) – να βρούμε το σωματίδιο σε μια περιοχή του χώρου.

Ο ίδιος ο Max Born ανέφερε τα εξής σε μια διάλεξη που έδωσε το 1943:

Το Συνέδριο του Solvay το 1927. Ο Μπορν είναι δεύτερος από τα δεξιά στη δεύτερη σειρά, ανάμεσα στους Λουί ντε Μπρολί και Νιλς Μπορ. Solvay Conference, 1927. Born is second from the right in the second row, between Louis de Broglie and Niels Bohr.

Όμως η νέα θεωρία (η κβαντική θεωρία) ήταν άκρως τυποκρατική. Ουδείς εγνώριζε το νόημα της κυματοσυνάρτησης του Schrödinger. Η απάντηση σε αυτό το ερώτημα και πάλι ήταν αυθαίρετη επινόηση αλλά λύση υπό την καθοδήγηση των πειραματικών στοιχείων. Η στατιστική ερμηνεία των κυμάτων de Broglie ανέκυψε από τη γνώση μου για τα πειράματα ατομικών κρούσεων του συναδέλφου μου James Frank.

H όλη ανάπτυξη της κβαντικής μηχανικής δείχνει πως η συσσώρευση παρατηρήσεων και μετρήσεων παρήγαγε σταδιακά αφηρημένους τύπους, χάριν της εκφραστικής τους πυκνότητας, το ακριβές νόημα των οποίων αναδυόταν αργότερα. Το ίδιο συνέβη και με τις αναζητήσεις του Heisenberg για το ότι είναι αδύνατον να μετρηθούν ακριβώς ταυτόχρονα η θέση και η ταχύτητα ενός σωματιδίου και άλλα παρόμοια ζεύγη «συζυγών» μεγεθών (σχέσεις αβεβαιότητας), που ακολουθήθηκαν από πλήθος αφηρημένων μαθηματικών αναζητήσεων στα όρια της φιλοσοφίας και της επιστημολογίας (Jordan, Dirac, Neumann και άλλοι).

Η ουσία της στατιστικής ερμηνείας έχει ως εξής: το τετράγωνο της κυματοσυνάρτησης ψ του Schrödinger για ένα σύνολο σωματιδίων παριστάνει την πιθανότητα να βρεθούν τα σωματίδια στις θέσεις (ή με τις ταχύτητες ή με τις ενέργειες) που υποδηλώνουν τα ορίσματα της συνάρτησης. Είναι προκλητικό να μακρηγορήσει κάποιος σε αυτό το συναρπαστικό θέμα, ιδίως στις σχέσεις αβεβαιότητας και τα ερωτήματα της αιτιότητας (οι ίδιες αιτίες οδηγούν στα ίδια αποτελέσματα) και της αιτιοκρατίας (τα αίτια προηγούνται των αποτελεσμάτων) στη φυσική. Κάτι τέτοιο θα οδηγούσε έξω από το θέμα της διάλεξης αυτής. Πρέπει, λοιπόν, να περιοριστώ σε μερικές παρατηρήσεις: Σύμφωνα με την κλασική μηχανική, οι θέσεις και οι ταχύτητες όλων των μερών ενός κλειστού συστήματος σε κάποια αρχική χρονική στιγμή προσδιορίζουν πλήρως τη μελλοντική κίνηση του συστήματος. Το ίδιο συμβαίνει και στην κβαντική μηχανική: το μέγεθος ψ προσδιορίζεται από την αρχική του τιμή. Από αυτό το μέγεθος όμως δεν μπορούμε να προσδιορίσουμε τις θέσεις και τις ταχύτητες των σωματιδίων, αλλά μόνο την πιθανότητα κάποιας συγκεκριμένης κατάστασης και ενός συνόλου ταχυτήτων. Όσον αφορά, λοιπόν, το ζήτημα της αιτιοκρατίας η κατάσταση είναι εντελώς διαφορετική.

Οι στατιστικές μέθοδοι χρησιμοποιούνταν στη θερμοδυναμική πολύ πριν από την ανάπτυξη της κβαντομηχανικής. Εξέφραζαν την έλλειψη επαρκών γνώσεων και περιείχαν κατά βάθος την ελπίδα πως αυτό το μειονέκτημα της στατιστικής θα μπορούσε κάποτε να αποφευχθεί. Στη νέα φυσική θεωρία υπάρχει ένα φυσικό όριο στην επαύξηση της πληροφόρησής μας, και η στατιστική αποτελεί αναπόσπαστο τμήμα της ίδιας της μηχανικής.(…)

(απόσπασμα από το βιβλίο: «Το πείραμα και η θεωρία στη Φυσική» – εκδόσεις τροχαλία)

135 χρόνια από την γέννηση του Μαξ Μπορν

Τον Max Born μας θύμισε σήμερα το λογότυπο της Google, 135 χρόνια ακριβώς από τη γέννησή του (11 Δεκεμβρίου 1882).

Πηγή: physicsgg

Επιστήμονες ανακάλυψαν το αρχαιότερο μάτι στον κόσμο. 530-million-year-old fossil has look of world's oldest eye

Είναι το παλαιότερο που έχει βρεθεί σε έμβιο οργανισμό και χρονολογείται προ 530 εκατομμυρίων ετών περίπου. An 'exceptional' 530-million-year-old fossil contains what could be the oldest eye (right eye circled) ever discovered, according to researchers. The 'exceptional' specimen 'shows us how early animals saw the world around them'.

Επιστήμονες ανακοίνωσαν ότι ανακάλυψαν στην Εσθονία το απολίθωμα ίσως του αρχαιότερου ματιού που έχει ποτέ βρεθεί σε έμβιο οργανισμό και το οποίο χρονολογείται προ 530 εκατομμυρίων ετών περίπου.

The remains of the extinct sea creature include an early form of the eye seen in many of today's animals, including crabs, bees and dragonflies. This image shows the full fossil.

Το μάτι, που ανήκε σε ένα προ πολλού εξαφανισμένο θαλάσσιο οργανισμό, ένα είδος τριλοβίτη (εν ονόματι Schmidtiellus reetae), μοιάζει αρκετά με μια πολύ πρώιμη εκδοχή του ματιού που εξελίχθηκε αργότερα σε ορισμένα ζώα όπως τα καβούρια, οι μέλισσες και οι λιβελούλες.

Image of Schmidtiellus reetae fossil's right eye. Credit: Copyright Gennadi Baranov

Επειδή το μάτι είναι μερικώς κατεστραμμένο, οι επιστήμονες μπόρεσαν να μελετήσουν την εσωτερική δομή και ανατομία του οργάνου. Μεταξύ άλλων, φέρει περίπου 100 ομματίδια, τα μικροσκοπικά φωτοευαίσθητα κύτταρα που υπάρχουν και σε σύγχρονα μάτια, αν και πολύ σε πολύ μεγαλύτερο αριθμό πια. Από την άλλη, το παλαιοζωικό μάτι δεν διαθέτει φακό.

Trilobites are an extinct group of arthropods, or jointed-legged animals, known from more than 10,000 fossil species. This image shows two fossil specimens of the trilobite species Kainops invius, one shown from the side (top) and another from above (bottom).

Οι ερευνητές από τη Βρετανία, τη Γερμανία και την Εσθονία, με επικεφαλής τον καθηγητή του Πανεπιστημίου του Εδιμβούργου Ίουαν Κλάρκσον, που έκαναν τη σχετική δημοσίευση στο περιοδικό της Εθνικής Ακαδημίας Επιστημών των ΗΠΑ (PNAS), εκτιμούν ότι το πανάρχαιο πλάσμα είχε σχετικά κακή όραση σε σχέση με τα σημερινά ζώα. Παρόλα αυτά, μπορούσε να διακρίνει τα εμπόδια και τους πιθανούς επικίνδυνους θηρευτές μέσα στα ρηχά νερά όπου ζούσε.

Researchers have discovered that the compound eyes of today's insects and crustaceans are still constructed in much the same way as they were in their extinct ancestors 500 million years ago. The research team looked at fossil trilobites. However, these arthropods lacked the lenses of contemporary compound eyes. Trilobite fossil. Credit: © alessandrozocc / Fotolia

«Η ανακάλυψή μας αποκαλύπτει κάτι αξιοσημείωτο: ότι η δομή και η λειτουργία των ματιών έχει ελάχιστα αλλάξει κατά το τελευταίο μισό δισεκατομμύρια χρόνια», δήλωσε ο Κλάρκσον.

Οι ερευνητές δήλωσαν ότι θεωρούν μάλλον απίθανο να βρουν ένα σχετικά άθικτο σύνθετο μάτι παλαιότερο από αυτό που ανακάλυψαν στη Βαλτική.

Πηγές: Brigitte Schoenemann, Helje Pärnaste, Euan N. K. Clarkson. Structure and function of a compound eye, more than half a billion years old. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2017; 201716824 DOI: 10.1073/pnas.1716824114 - http://www.tovima.gr/science/medicine-biology/article/?aid=923846

Ο άνθρωπος έφυγε από την Αφρική σε… δόσεις. Revising the story of the dispersal of modern humans across Eurasia

Όπως όλα δείχνουν η μετανάστευση του ανθρώπου από την Αφρική στις άλλες περιοχές της Γης ήταν μια αργή και σταδιακή διαδικασία. Most people are now familiar with the traditional 'Out of Africa' model: modern humans evolved in Africa and then dispersed across Asia and reached Australia in a single wave about 60,000 years ago. However, technological advances in DNA analysis and other fossil identification techniques, as well as an emphasis on multidisciplinary research, are revising this story. Recent discoveries show that humans left Africa multiple times prior to 60,000 years ago, and that they interbred with other hominins in many locations across Eurasia. Map of sites and postulated migratory pathways associated with modern humans dispersing across Asia during the Late Pleistocene. Credit: Bae et al. 2017. On the origin of modern humans: Asian perspectives. Science. Image by: Katerina Douka and Michelle O'Reilly

Η κρατούσα θεωρία αναφέρει ότι ο άνθρωπος αποφάσισε να μετακινηθεί από την… πατρογονική του εστία σε άλλες περιοχές του πλανήτη πριν από περίπου 60 χιλιάδες έτη και αυτή η μετακίνηση έγινε μαζικά.

The researchers reviewed research on early human migration spanning the past decade. They say that recent research shows that human reached Asia earlier than 60,000 years ago. Pictured are 80,000-year-old human teeth found in southern China in 2015.

Όμως τα τελευταία χρόνια ευρήματα διαφόρων μελετών ανατρέπουν αυτή την εικόνα και δείχνουν ότι ο άνθρωπος άρχισε να μετακινείται από την αφρικανική ήπειρο προς την Ευρώπη και την Ασία πολύ νωρίτερα από τις προηγούμενες εκτιμήσεις και ότι η διαδικασία αυτή εξελίχθηκε σταδιακά.

Migrants dispersed across Eurasia in a number of waves across tens of thousands of years, interbreeding with their human-like cousins, such as Neanderthals (model pictured), along the way, the study shows.

Ειδικοί του τμήματος Επιστήμης της Ανθρώπινης Ιστορίας του Ινστιτούτου Μαξ Πλανκ στην Γερμανία μελετώντας τις τελευταίες σχετικές έρευνες που έχουν γίνει κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι η μετανάστευση από την Αφρική προς τις άλλες περιοχές του πλανήτη ξεκίνησε πριν από περίπου 120 χιλιάδες έτη.

Designers have used the fossils to recreate what they think the first Homo sapiens across Africa looked like 300,000 years ago. New research suggests that H. sapiens began migrating to Eurasia 120,000 year ago in small groups before a bigger dispersal 60,000 years ago.

Σύμφωνα με τους ειδικούς του Μαξ Πλανκ για ένα διάστημα εξήντα χιλιάδων ετών υπήρχε μια συνεχής μεταναστευτική ροή από την Αφρική προς τις άλλες περιοχές από μικρές ομάδες ανθρώπων διαδικασία που κορυφώθηκε πριν από 60 χιλιάδες έτη όταν υπήρξε πράγματι ένα μεγάλο μεταναστευτικό κύμα.

Οι Αβοριγίνες

The evidence of human activity outside of Africa prior to 60,000 years ago debunks the 'Out of Africa' theory of human evolution, the researchers said. Pictured is an edge-ground hatchet head found as part of a July study that found humans arrived in Australia 65,000 years ago.

Μια από τις μελέτες που ήρθε σε αντίθεση με την κρατούσα θεωρία μετανάστευσης του ανθρώπου από την Αφρική είναι αυτή που έγινε για τους Αβοριγίνες με επικεφαλής την Άννα-Σαπφώ Μαλασπίνα, επίκουρη καθηγήτρια γενετικής του Ελβετικού Ινστιτούτου Βιοπληροφορικής, του Πανεπιστημίου της Βέρνης και του Πανεπιστημίου της Κοπεγχάγης. Τα αποτελέσματα της μελέτης αυτής έδειξαν ότι οι πρώτοι ιθαγενείς πληθυσμοί της Αυστραλίας κατάγονται από τους ίδιους πληθυσμούς της Αφρικής, που εγκατέλειψαν τη μαύρη ήπειρο πριν από περίπου 72.000 χρόνια για να εξαπλωθούν σε όλη την Ευρώπη και στην Ασία. Η έρευνα, που έγινε σε συνεργασία με τις διάφορες κοινότητες των αυτοχθόνων, επιβεβαιώνει ότι όλοι οι σημερινοί Αβορίγινες κατάγονται απευθείας από εκείνους τους πρώτους Αφρικανούς μετανάστες που αποίκησαν την Αυστραλία.

Πηγές: Christopher J. Bae, Katerina Douka, Michael D. Petraglia. On the origin of modern humans: Asian perspectives. Science, 2017; 358 (6368): eaai9067 DOI: 10.1126/science.aai9067 - http://www.tovima.gr/science/technology-planet/article/?aid=923174

Πανάρχαιο λιοντάρι συγγενής των καγκουρό! Dog-Sized Marsupial Lion Once Lived in Australia

Ανακαλύφθηκε μαρσιποφόρο αιλουροειδές στην Αυστραλία. Αυτή είναι η εικόνα του λιονταριού-καγκουρό σύμφωνα με τους ειδικούς. Paleontologists have discovered a new species of carnivorous marsupial lion that lived 26 to 18 million years ago (late Oligocene to early Miocene) in Australia’s rainforests. Reconstruction of Wakaleo schouteni challenging the thylacinid Nimbacinus dicksoni over a kangaroo carcass in the late Oligocene forest at Riversleigh, Australia. Image credit: Peter Schouten

Είναι γνωστό ότι η πανίδα της Αυστραλίας ήταν και εξακολουθεί να είναι όχι μόνο ιδιαίτερα πλούσια αλλά και εντυπωσιακή όχι μόνο σε ποσότητα αλλά και σε ιδιαιτερότητα των ζώων που ζούσαν στο παρελθόν αλλά και συνεχίζουν στην νησιωτική ήπειρο. Προς επιβεβαίωση όλων αυτών Αυστραλοί παλαιοντολόγοι ανακάλυψαν τα απολιθώματα ενός άγνωστου μέχρι σήμερα ζώου που ζούσε πριν από περίπου 19 εκατ. έτη στην Αυστραλία. Πρόκειται για ένα μαρσιποφόρο αιλουροειδές, ένα «λιοντάρι-καγκουρό» όπως έσπευσαν να το χαρακτηρίσουν κάποιοι στο άκουσμα της είδησης και δεν έχουν και πολύ άδικο αφού όπως φαίνεται.

Πράγματι το ζώο αυτό που ονομάστηκε Wakaleo schouteni θύμιζε λιοντάρι (σε πιο light εκδοχή βέβαια) και ήταν συγγενής με τα μοντέρνα μαρσιποφόρα όπως τα καγκουρό και τα κοάλα. Για αυτό και η μελέτη του αναμένεται να φωτίσει την εξέλιξη των μαρσιποφόρων ζώων. 

A marsupial lion, Thylacoleo carnifex. Credit: Adrie &Amp Alfons Kennis/NG/Alamy

Επιπλέον το ζώο αυτό έχει συγγένεια με το Thylacoleo carnifex, ένα επίσης εξαφανισμένο μαρσιποφόρο αιλουροειδές που ζούσε πριν από περίπου 30 χιλιάδες έτη είχε μεγάλα, πολύ κοφτερά δόντια και πιστεύεται ότι διέθετε το ισχυρότερο δάγκωμα από οποιοδήποτε θηλαστικό ζώο έχει εμφανισθεί ποτέ στον πλανήτη.

Πηγές: Anna K. Gillespie, Michael Archer, Suzanne J. Hand. A new Oligo–Miocene marsupial lion from Australia and revision of the family Thylacoleonidae. Journal of Systematic Palaeontology, 2017; 1 DOI: 10.1080/14772019.2017.1391885 - http://www.tovima.gr/science/medicine-biology/article/?aid=922778