Ταχύτερα από το φως Στο μέλλον, θα ταξιδέψουμε άραγε σε άγνωστους κόσμους στο διάστημα? Ή μήπως υπάρχουν φυσικά όρια ταχύτητας, που κάνουν αδύνατη την υπέρβαση της τεράστιας απόστασης ανάμεσα σε δυο αστερισμούς? Σύμφωνα με τη θεωρία της σχετικότητας του Άλμπερτ Αϊνστάιν (1879-1955), η ταχύτητα του φωτός (299.792 χιλιόμετρα το δευτερόλεπτο) αποτελεί μεγάλο φράγμα. Οι φυσικοί, μέχρι πρόσφατα, πίστευαν ότι τίποτα δεν είναι ταχύτερο από το φως. Αυτή η θεωρία είναι πλέον ξεπερασμένη. Φαίνεται πως δεν υπάρχει ένα συμπαντικό όριο ταχύτητας. Μέχρι σήμερα, με την τεχνολογία που διαθέτουμε, θεωρούσαμε ότι μπορούμε απλώς να πλησιάσουμε την ταχύτητα του φωτός. Ωστόσο, σύμφωνα με τελευταία πειράματα, εικάζεται ότι η καταμετρημένη ταχύτητα του φωτός μπορεί να ξεπεράσει, καθώς έχουν πλέον ανακαλυφθεί φυσικά φαινόμενα, που ήταν άγνωστα στην εποχή του Αϊνστάιν. Ο Γαλαξίας στον οποίο ανήκει και η γη, είναι ένα σύστημα από δισεκατομμύρια άστρα. Εάν θέλαμε να στείλουμε μια ακτίνα φωτός από το ένα άκρο του γαλαξία στο άλλο, θα χρειαζόταν 100.000 χρόνια για να φτάσει στον προορισμό της. Αυτή η ονομαζόμενη ταχύτητα του φωτός (299.792 χιλιόμετρα ανα δευτερόλεπτο) θεωρήθηκε για πολύ καιρό η ανώτατη ταχύτητα που μπορεί να υπάρξει. Ο Άλμπερτ Αϊνστάιν που συγκλόνισε την ανθρωπότητα με τον υπολογισμό της ταχύτητας του φωτός, θα έπρεπε με βάση το παρακάτω σχήμα να αναθεωρήσει τις απόψεις του. Η ταχύτητα του φωτός είναι δυνατόν να ξεπεραστεί. στο πείραμα που απεικονίζεται κάτω, ο παλμός λέιζερ απέκτησε ταχύτητα 100 εκατομμύρια χιλιόμετρα, ανα δευτερόλεπτο.
Το πείραμα του Νιμτς Ένας από τους πρώτους που αμφισβήτησαν το φράγμα της ταχύτητας του φωτός ήταν ο Γερμανός Γκίντερ Νιμτς, καθηγητής στο τμήμα φυσικής του πανεπιστημίου της Κολωνίας. Σε πείραμα που πραγματοποίησε το 1995, χρησιμοποίησε μικροκύματα, τα οποία πέρασε μέσα από έναν κυματοσωληνα. Η διάμετρος ενός τέτοιου σωλήνα πρέπει να είναι αντίστοιχη με το μήκος κύματος των μικροκυμάτων για να μπορέσουν αυτά να τον διαπεράσουν ανεμπόδιστα. Ο Νιμτς τοποθέτησε μέσα στον σωλήνα έναν αγωγό. Τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα, για να διαπεράσουν τον αγωγό αυτό, έπρεπε να αλλάξουν μορφή, αποκτώντας έτσι τεράστια επιτάχυνση. Ο καθηγητής Νιμτς έστειλε με αυτόν τον τρόπο μέρος μιας συμφωνίας του Μότσαρτ και κατάφερε να αποδείξει την εμφάνιση στο ένα άκρο του σωλήνα ταχύτητας 4.7 φορές μεγαλύτερη από αυτήν του φωτός.
Οι γνώσεις των σχολικών εγχειριδίων υπό αμφισβήτηση Στο πανεπιστήμιο της Βιέννης, ο Αυστριακός κβαντικός φυσικός Φέρενκ Κράουτς πραγματοποίησε ένα πείραμα με υπερβραχέους παλμούς λέιζερ μέσα σε ένα επαργυρωμένο σωλήνα. Το αποτέλεσμα ήταν εκπληκτικό, ο χρόνος που απαιτήθηκε για να διανύσουν οι παλμοί τον σωλήνα ήταν μηδενικός. Στο Μπέρκλεϊ των ΗΠΑ (Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνιας), ο καθηγητής φυσικής Ρέιμοντ Γ. Τσιάο έστειλε φωτόνια (σωματίδια φωτός) σε έναν σωλήνα. Τα φωτόνια αυτά επιταχύνθηκαν και ανέπτυξαν ταχύτητα διπλάσια από αυτή του φωτός. Το θεαματικότερο, όμως, πείραμα έγινε το 2000, στο πανεπιστήμιο του Πρίνστον (Νιου Τζέρσι, ΗΠΑ) από τον δρ. Λ. Γουανγκ. Ένα αέριο από ψυχρά άτομα καισίου επιτρέπει στις δέσμες των φωτεινών κυμάτων να μετακινούνται γρηγορότερα απ' ότι στο κενό. Όταν τα φωτεινά κύματα αλληλεπιδρούν με τα άτομα, η ομαδική τους ταχύτητα αυξάνεται τόσο πολύ, που αναπτύσσεται μια ταχύτητα 330 φορές μεγαλύτερη από αυτήν του φωτός. Οι νέες αυτές ανακαλύψεις δεν έχουν βρει ακόμα εφαρμογή, ωστόσο έχει σημασία το συμπέρασμα ότι είναι δυνατή μια επιτάχυνση μεγαλύτερη από αυτήν του φωτός. Το πότε αυτή θα χρησιμοποιηθεί στην τεχνολογία κατασκευής πυραύλων, παραμένει άγνωστο.
Τεράστιες αποστάσεις Η σπουδαιότητα των υψηλών ταχυτήτων για τα διαστημικά ταξίδια φαίνεται από το εξής παράδειγμα. Μέχρι σήμερα πιστεύαμε ότι η μεγαλύτερη ταχύτητα που υπάρχει είναι αυτή του φωτός με 299.792 χιλιόμετρα ανα δευτερόλεπτο. Ο ήλιος απέχει από τη γη 150 εκατομμύρια χιλιόμετρα, ενώ το φως του χρειαζεται οκτώ λεπτά για να φτάσει στη Γη. Ένας άνθρωπος αν διένυε πεζος καθημερινά για την ίδια απόσταση 10.274 χρόνια. Ένα αυτοκίνητο, αν διένυε καθημερινά 1.000 χιλιόμετρα, θα χρειαζόταν για την ίδια απόσταση 32.876 χρόνια για να φτάσει στον απώτερο πλανήτη του ηλιακού μας συστήματος, τον Πλούτωνα. Αντίστοιχα, μια ακτίνα φωτός χρειάζεται μόνο 11 ώρες. Για να φτάσει μια ακτίνα φωτός στον γειτονικό μας Σείριο, χρειάζεται 8.5 έτη, ενώ ένας πύραυλος με ταχύτητα 28.000 χιλιομέτρων την ώρα, θα χρειαζόταν 318.000 χρόνια. Ένας αστροναύτης λοιπόν δεν θα έφτανε ποτέ ζωντανός στον προορισμό του.
http://to-emblima.blogspot.com
Ταχύτερα από το φως Στο μέλλον, θα ταξιδέψουμε άραγε σε άγνωστους κόσμους στο διάστημα? Ή μήπως υπάρχουν φυσικά όρια ταχύτητας, που κάνουν αδύνατη την υπέρβαση της τεράστιας απόστασης ανάμεσα σε δυο αστερισμούς? Σύμφωνα με τη θεωρία της σχετικότητας του Άλμπερτ Αϊνστάιν (1879-1955), η ταχύτητα του φωτός (299.792 χιλιόμετρα το δευτερόλεπτο) αποτελεί μεγάλο φράγμα. Οι φυσικοί, μέχρι πρόσφατα, πίστευαν ότι τίποτα δεν είναι ταχύτερο από το φως. Αυτή η θεωρία είναι πλέον ξεπερασμένη. Φαίνεται πως δεν υπάρχει ένα συμπαντικό όριο ταχύτητας. Μέχρι σήμερα, με την τεχνολογία που διαθέτουμε, θεωρούσαμε ότι μπορούμε απλώς να πλησιάσουμε την ταχύτητα του φωτός. Ωστόσο, σύμφωνα με τελευταία πειράματα, εικάζεται ότι η καταμετρημένη ταχύτητα του φωτός μπορεί να ξεπεράσει, καθώς έχουν πλέον ανακαλυφθεί φυσικά φαινόμενα, που ήταν άγνωστα στην εποχή του Αϊνστάιν. Ο Γαλαξίας στον οποίο ανήκει και η γη, είναι ένα σύστημα από δισεκατομμύρια άστρα. Εάν θέλαμε να στείλουμε μια ακτίνα φωτός από το ένα άκρο του γαλαξία στο άλλο, θα χρειαζόταν 100.000 χρόνια για να φτάσει στον προορισμό της. Αυτή η ονομαζόμενη ταχύτητα του φωτός (299.792 χιλιόμετρα ανα δευτερόλεπτο) θεωρήθηκε για πολύ καιρό η ανώτατη ταχύτητα που μπορεί να υπάρξει. Ο Άλμπερτ Αϊνστάιν που συγκλόνισε την ανθρωπότητα με τον υπολογισμό της ταχύτητας του φωτός, θα έπρεπε με βάση το παρακάτω σχήμα να αναθεωρήσει τις απόψεις του. Η ταχύτητα του φωτός είναι δυνατόν να ξεπεραστεί. στο πείραμα που απεικονίζεται κάτω, ο παλμός λέιζερ απέκτησε ταχύτητα 100 εκατομμύρια χιλιόμετρα, ανα δευτερόλεπτο. 
Το πείραμα του Νιμτς Ένας από τους πρώτους που αμφισβήτησαν το φράγμα της ταχύτητας του φωτός ήταν ο Γερμανός Γκίντερ Νιμτς, καθηγητής στο τμήμα φυσικής του πανεπιστημίου της Κολωνίας. Σε πείραμα που πραγματοποίησε το 1995, χρησιμοποίησε μικροκύματα, τα οποία πέρασε μέσα από έναν κυματοσωληνα. Η διάμετρος ενός τέτοιου σωλήνα πρέπει να είναι αντίστοιχη με το μήκος κύματος των μικροκυμάτων για να μπορέσουν αυτά να τον διαπεράσουν ανεμπόδιστα. Ο Νιμτς τοποθέτησε μέσα στον σωλήνα έναν αγωγό. Τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα, για να διαπεράσουν τον αγωγό αυτό, έπρεπε να αλλάξουν μορφή, αποκτώντας έτσι τεράστια επιτάχυνση. Ο καθηγητής Νιμτς έστειλε με αυτόν τον τρόπο μέρος μιας συμφωνίας του Μότσαρτ και κατάφερε να αποδείξει την εμφάνιση στο ένα άκρο του σωλήνα ταχύτητας 4.7 φορές μεγαλύτερη από αυτήν του φωτός. Οι γνώσεις των σχολικών εγχειριδίων υπό αμφισβήτηση Στο πανεπιστήμιο της Βιέννης, ο Αυστριακός κβαντικός φυσικός Φέρενκ Κράουτς πραγματοποίησε ένα πείραμα με υπερβραχέους παλμούς λέιζερ μέσα σε ένα επαργυρωμένο σωλήνα. Το αποτέλεσμα ήταν εκπληκτικό, ο χρόνος που απαιτήθηκε για να διανύσουν οι παλμοί τον σωλήνα ήταν μηδενικός. Στο Μπέρκλεϊ των ΗΠΑ (Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνιας), ο καθηγητής φυσικής Ρέιμοντ Γ. Τσιάο έστειλε φωτόνια (σωματίδια φωτός) σε έναν σωλήνα. Τα φωτόνια αυτά επιταχύνθηκαν και ανέπτυξαν ταχύτητα διπλάσια από αυτή του φωτός. Το θεαματικότερο, όμως, πείραμα έγινε το 2000, στο πανεπιστήμιο του Πρίνστον (Νιου Τζέρσι, ΗΠΑ) από τον δρ. Λ. Γουανγκ. Ένα αέριο από ψυχρά άτομα καισίου επιτρέπει στις δέσμες των φωτεινών κυμάτων να μετακινούνται γρηγορότερα απ' ότι στο κενό. Όταν τα φωτεινά κύματα αλληλεπιδρούν με τα άτομα, η ομαδική τους ταχύτητα αυξάνεται τόσο πολύ, που αναπτύσσεται μια ταχύτητα 330 φορές μεγαλύτερη από αυτήν του φωτός. Οι νέες αυτές ανακαλύψεις δεν έχουν βρει ακόμα εφαρμογή, ωστόσο έχει σημασία το συμπέρασμα ότι είναι δυνατή μια επιτάχυνση μεγαλύτερη από αυτήν του φωτός. Το πότε αυτή θα χρησιμοποιηθεί στην τεχνολογία κατασκευής πυραύλων, παραμένει άγνωστο. Τεράστιες αποστάσεις Η σπουδαιότητα των υψηλών ταχυτήτων για τα διαστημικά ταξίδια φαίνεται από το εξής παράδειγμα. Μέχρι σήμερα πιστεύαμε ότι η μεγαλύτερη ταχύτητα που υπάρχει είναι αυτή του φωτός με 299.792 χιλιόμετρα ανα δευτερόλεπτο. Ο ήλιος απέχει από τη γη 150 εκατομμύρια χιλιόμετρα, ενώ το φως του χρειαζεται οκτώ λεπτά για να φτάσει στη Γη. Ένας άνθρωπος αν διένυε πεζος καθημερινά για την ίδια απόσταση 10.274 χρόνια. Ένα αυτοκίνητο, αν διένυε καθημερινά 1.000 χιλιόμετρα, θα χρειαζόταν για την ίδια απόσταση 32.876 χρόνια για να φτάσει στον απώτερο πλανήτη του ηλιακού μας συστήματος, τον Πλούτωνα. Αντίστοιχα, μια ακτίνα φωτός χρειάζεται μόνο 11 ώρες. Για να φτάσει μια ακτίνα φωτός στον γειτονικό μας Σείριο, χρειάζεται 8.5 έτη, ενώ ένας πύραυλος με ταχύτητα 28.000 χιλιομέτρων την ώρα, θα χρειαζόταν 318.000 χρόνια. Ένας αστροναύτης λοιπόν δεν θα έφτανε ποτέ ζωντανός στον προορισμό του. http://to-emblima.blogspot.com 
Δεν υπάρχουν σχόλια:
Δημοσίευση σχολίου