Δευτέρα, 10 Δεκεμβρίου 2012

Κβαντική Τηλεμεταφορά: Στέφθηκε Με Επιτυχία Το Πρώτο Πείραμα!



Για πρώτη φορά, Αμερικανοί επιστήμονες πέτυχαν να κάνουν τηλεμεταφορά πληροφοριών ανάμεσα σε δύο άτομα που απείχαν ένα μέτρο μεταξύ τους. Πρόκειται για ένα σημαντικό βήμα στην παγκόσμια αναζήτηση πρακτικών μεθόδων για την κβαντική επεξεργασία των πληροφοριών, η οποία, μεταξύ άλλων,αναμένεται ότι θα οδηγήσει σε μια νέα πολύ ταχύτερη γενιά «κβαντικών υπολογιστών», αλλά και σε ένα τύπο «κβαντικού Ίντερνετ».
Η τηλεμεταφορά στον κβαντικό κόσμο είναι ένα από τα πιο μυστηριώδη φυσικά φαινόμενα: κβαντικές πληροφορίες, όπως η περιστροφή ενός σωματιδίου ή η πόλωση ενός ηλεκτρονίου, μεταφέρονται από το ένα μέρος στο άλλο χωρίς να ταξιδεύουν μέσω κάποιου φυσικού μέσου. Μέχρι τώρα τηλεμεταφορά, από τους επιστήμονες, είχε επιτευχθεί μεταξύ φωτονίων σε πολύ μεγάλες αποστάσεις, μεταξύ φωτονίου και ομάδας ατόμων, καθώς και μεταξύ μεμονωμένων γειτονικών ατόμων, αλλά μόνο με τη μεσολάβηση της δράσης ενός τρίτου ατόμου. Κανείς όμως από όλους αυτούς τους τρόπους δεν θεωρείται ότι παρέχει ένα εφικτό μέσο για την αποθήκευση και διαχείριση μεγάλου όγκου κβαντικών πληροφοριών σε μεγάλες αποστάσεις.
Τώρα, μια επιστημονική ομάδα των πανεπιστημίων Μέριλαντ και Μίσιγκαν, υπό τον Κρίστοφερ Μονρόε,πέτυχε να τηλεμεταφέρει μια κβαντική κατάσταση (πληροφορία) άμεσα – χωρίς μεσολάβηση- από το ένα άτομο στο άλλο σε απόσταση ενός μέτρου. Αυτή η ικανότητα είναι αναγκαία αν πρόκειται να υπάρξουν κβαντικά υπολογιστικά συστήματα. Η σχετική εργασία δημοσιεύθηκε στο περιοδικό «Science». Προς το παρόν, σύμφωνα με τους ερευνητές, η πληροφορία που φθάνει στο άλλο άτομο, έχει απόλυτη ακρίβεια στο 90% των περιπτώσεων τηλεμεταφοράς, ποσοστό που μπορεί να αυξηθεί μελλοντικά.
Η τηλεμεταφορά επιτυγχάνεται χάρη σε ένα αξιοσημείωτο κβαντικό φαινόμενο, τη λεγόμενη «εμπλοκή», που συμβαίνει μόνο σε ατομικό και υποατομικό επίπεδο. Από τη στιγμή που δύο αντικείμενα τεθούν σε κατάσταση κβαντικής εμπλοκής, οι ιδιότητές τους συμπλέκονται αξεδιάλυτα. Η μέτρηση οποιουδήποτε από τα δύο αντικείμενα αυτόματα καθορίζει τα χαρακτηριστικά και του άλλου, ανεξάρτητα από το πόσο μακριά βρίσκονται. Έτσι, ουσιαστικά η πληροφορία που ενσωματώνεται στην κατάσταση του ενός «τηλεμεταφέρεται» και στο άλλο αστραπιαία.
Οι επιστήμονες, όπως δήλωσε ο Μονρόε, θεωρούν ότι τα φωτόνια είναι ιδανικά για την ταχεία μεταφορά πληροφοριών σε πολύ μεγάλες αποστάσεις, ενώ τα άτομα είναι ιδανικά για την αξιοποίησή τους σε κβαντικές μνήμες μεγάλης χρονικής διάρκειας. Η νέα τεχνική της αμερικανικής ομάδας συνδυάζει τις δύο μεθόδους, χρησιμοποιώντας τόσο φωτόνια όσο και άτομα, κάτι που προσδοκάται ότι θα αποτελέσει τη βάση για ένα νέο τύπο «κβαντικού Ίντερνετ».


Το διαβάσαμε από το: Κβαντική Τηλεμεταφορά: Στέφθηκε Με Επιτυχία Το Πρώτο Πείραμα! http://thesecretrealtruth.blogspot.com/2012/05/blog-post_9768.html#ixzz2Efuw056a

Κυριακή, 25 Νοεμβρίου 2012

85 ερωτήσεις θεωρίας με τις λύσεις τους στις Ταλαντώσεις




Ανεβάζω ερωτήσεις θεωρίας στις ταλαντώσεις, 1α και 2α θέματα με τις απαντήσεις και τις λύσεις τους. Παρατηρήσεις και διορθώσεις δεκτές και επιβεβλημένες
¨Ολες ΕΔΩ

Παρασκευή, 2 Νοεμβρίου 2012

4 κριτήρια αξιολόγησης στις Ταλαντώσεις - Γ Λυκείου


4 κριτήρια αξιολόγησης στις Ταλαντώσεις - Γ Λυκείου. 

Περιλαμβάνονται: 
1. Αμείωτες μηχανικές ταλαντώσεις
2. Ηλκετρικές ταλαντώσεις
3. Φθίνουσες-εξαναγκασμένες-Σύνθεση
4. Γενικό κριτήριο ταλαντώσεων και με  κρούση.
Με ένα κλικ εδώ





Οι φωτογραφίες από ένα άλλο blog Φυσικής που μπορείτε να δείτε εδώ

Κυριακή, 16 Σεπτεμβρίου 2012

H μηχανική της Β Λυκείου στη Φυσική Γενικής Παιδείας



Οριζόντια βολή, κυκλική κίνηση, ορμή και ταλαντώσεις. Ερωτήσεις, ασκήσεις και προβλήματα με ένα κλικ εδώ

Τετάρτη, 1 Αυγούστου 2012

Εξηγώντας μου το Ηiggs



από την Cynical

Λίγο καθυστερημένα, και αφού κόπασε ο θόρυβος και τα χειροκροτήματα για το νέο μέλος της οικογενείας των μποζονίων, που ήρθε στο φως πριν λίγες μέρες στο ακριβότερο μαιευτήριο του κόσμου, το CERN, αξίας περίπου 20 δις, ας αφιερώσουμε λίγες γραμμές για να το γνωρίσουμε καλύτερα.

Το νέο αποτέλεσμα που έδωσαν ταυτόχρονα δυο ανεξάρτητοι ανιχνευτές, έρχεται να επιβεβαιώσει, με πολύ μεγαλύτερη αυτοπεποίθηση, ότι η μικρή διαταραχή στις μετρήσεις, που είχε εμφανιστεί πριν λίγους μήνες, κάθε άλλο παρά τυχαίος θόρυβος ήταν, αλλά αντιστοιχούσε σε ένα ολοκαίνουργο σωματίδιο, μάρκας μποζόνιο. Το ότι είναι μποζόνιο και όχι τίποτε άλλο, επιβεβαιώνεται, πέραν κάθε αμφιβολίας από το γεγονός ότι το ίχνος του προδόθηκε από την ταυτόχρονη εμφάνιση στον ίδιο χρόνο δυο φωτονίων. Τα φωτόνια, όπως και κάθε σωματίδιο του μικρόκοσμου της κβαντομηχανικής, πέρα από τη γνωστή στροφορμή που συναντάται και στον μακρόκοσμο, έχει και μια ίδια στροφορμή, η οποία ονομάζεται spinΕπειδή το φωτόνιο έχει by default spin 1, το διανυσματικό άθροισμα δυο spin, έκαστον των οποίων ισούται με τη μονάδα, μάς δίνει είτε 0 είτε 2. Επομένως, αυτό καθ’ αυτό το γεγονός της διάσπασης σε δύο φωτόνια, μάς λέει ότι το άγνωστο σωματίδιο είναι όντως μποζόνιο.

Ας κάνουμε μια μικρή παράκαμψη και ας δούμε τι είναι τα μποζόνια για τα οποία γίνεται τόση φασαρία.

Τα γνωστά σωματίδια του μικρόκοσμου χωρίζονται σε δυο μεγάλες κατηγορίες, τα φερμιόνια και τα μποζόνια. Στα φερμιόνια ανήκουν τα λεπτόνια, κύριοι εκπρόσωποι των οποίων είναι το ηλεκτρόνιο, το μιόνιο και το tau , με τα αντίσοιχα νετρίνα και αντι-σωματίδιά τους, και τα 6 quarks τα οποία συνθέτουν το πρωτόνιο και το νετρόνιο, που με τη σειρά τους συνθέτουν τον πυρήνα κάθε ατόμου. Τα φερμιόνια διακρίνονται για το ημι-ακέραιο spin και αποτελούν τα βασικά συστατικά της ύλης. Αν εξαιρέσεις το νετρίνο, όλα τα φερμιόνια έχουν μάζα, αλλιώς τι σόι βασικά συστατικά της ύλης θα ήταν.

Τα μποζόνια, από την άλλη δεν έχουν μάζα, εκτος από τα... (θα το δούμε παρακάτω), έχουν ακέραιο spin, και θεωρούνται οι φορείς των 4 θεμελιωδών δυνάμεων της φύσης. Τι σημαίνει αυτό; Στη φύση υπάρχουν 4 δυνάμεις, εκτός κι αν μας προκύψει καμιά πέμπτη στο δρόμο. Αυτές είναι: η ηλεκτρομαγνητική που δρα ανάμεσα σε φορτισμένα σωματίδια, η ασθενής πυρηνική που διαφεντεύει την ραδιενεργό διάσπαση των πυρήνων, η ισχυρή πυρηνική, η οποία κρατάει τα quarks μαζί ώστε να μην διαλύονται οι πυρήνες, και η γνωστή μας βαρυτική, η οποία δρα ανάμεσα σε σώματα που έχουν μάζα.

Στη σωματιδιακή φυσική, όταν λέμε ότι δυο σώματα αλληλεπιδρούν μέσω μιας εκ των 4 δυνάμεων, στην πραγματικότητα εννοούμε ότι τα σώματα αλληλεπιδρούν μέσω ανταλλαγής ενός ειδικού σωματιδίου, φορέα της συγκεκριμένης δύναμης. Όταν, για παράδειγμα, λέμε ότι δυο φορτισμένα σωματίδια αλληλεπιδρούν μέσω της ηλεκτρομαγνητικής δύναμης, αυτό σημαίνει ότι ανταλλάσσουν, (καταπίνουν ή φτύνουν) φωτόνια. Άρα, το φωτόνιο είναι ο φορέας της ηλεκτρομαγνητικής δύναμης. Ομοίως, το γλουόνιο είναι ο φορέας της ισχυρής πυρηνικής, τα σωματίδια W και Ζ είναι οι φορείς της ασθενούς πυρηνικής, και το (υποθετικό, και ακόμα-να-το-δούμε)γκραβιτόνιο, το οποίο, για να είναι κομψή η θεωρία, θα πρέπει να μεσολαβεί στις βαρυτικές έλξεις όσων σωμάτων έχουν μάζα.

Εδώ, κολλάει και το μποζόνιο του Higgs, το οποίο είναι το σωματίδιο φορέας ενός πεδίου, του Higgs, το οποίο, βρίσκεται παντού όπου και να κοιτάξεις και δρα όπως ένα λασπωμένο χωράφι: σχηματικά, όσα σωματίδια πιαστούν στα δίχτυα του, ανάλογα με τον κόπο που κάνουν για να ξεφύγουν, αποκτούν και την ανάλογη μάζα. Σύμφωνα λοιπόν με την εικόνα αυτή, κάθε ένα από τα γνωστά σωματίδια αλληλεπιδρά με διαφορετικό τρόπο, κινείται, δηλαδή, με διαφορετικό τρόπο στο λασπωμένο πεδίο του Higgs, και το γεγονός αυτό του προσδιορίζει και τη μάζα που θα έχει εφ εξής.

Τα μποζόνια, σε αντίθεση με τα φερμιόνια, έχουν by default ακέραιοspin και στερούνται μάζας, εκτός από τα W και Ζ, τα οποία είναι ιδιαζόντως βαριά και, όπως είδαμε μεσολαβούν στις ραδιενεργές διασπάσεις των πυρήνων.



Το μποζόνιο του Higgs, όπως προβλέπει η θεωρία του Καθιερωμένου Μοντέλου (Standard Model), θα πρέπει να έχει συγκεκριμένη μάζα, καθόλου φορτίο και spin ίσο με 0. Όπως είδαμε και στην αρχή, το τελευταίο πείραμα έδειξε μεν ότι το καινούργιο σωματίδιο είναι μποζόνιο, με μάζα στην λίγο-πολύ αναμενόμενη περιοχή, δεν έδωσε όμως καμιά ένδειξη για το spin του. Η διελεύκανση αυτού του μυστηρίου, αν δηλαδή ο άγνωστος Χ έχει spin 0 ή 2 θα γίνει σε μεθεπόμενα πειράματα, και ίσως μια απάντηση βρεθεί πριν από το τέλος αυτής της χρονιάς. Αν το spin βρεθεί ίσο με 0 τότε αυξάνονται οι πιθανότητες να έχουμε βρει το σωστό μποζόνιο, δηλαδή το μποζόνιο που προβλέπει το Standard Model. Αν το spin βρεθεί ίσο με 2, τότε θα πρόκειται για μια άλλη ανακάλυψη, για το μποζόνιο, λ.χ. του Μήτσου, δίχως άλλο όμως, πολύ ενδιαφέρουσα.

STANDARD MODEL

Κι εδώ, ας κάνουμε μια άλλη στάση στις διάφορες θεωρίες της σωματιδικιακής φυσικής και στο γιατί το μποζόνιο του Higgs δεν είναι το μοναδικο, αλλά για διάφορους λόγους κατέστη το πλέον διαφημισμένο και δημοφιλές.

Το Standard Model είναι μια θεωρία-χαλί που βρίσκεται στην πιάτσα από τη δεκαετία του 1960 και για την ύφανση της οποίας πολλοί βάλανε τα χέρια τους και τα μυαλά τους. Θεωρείται επιτυχημένη, και ό,τι καλύτερο έχουμε βρει μέχρι τώρα, γιατί κατόρθωσε να περιγράψει όλες τις γνωστές δυνάμεις, εκτός της βαρυτικής (αυτή είναι άλλου παπά ευαγγέλιο) καθώς και όλα τα γνωστά σωματίδια του μικρόκοσμου. Μεγάλη της επιτυχία θεωρείται η πρόβλεψη των μποζονίων W και Ζ, καθώς  των quarks, τα οποία όταν ανακαλύφτηκαν εκ των υστέρων σε πειράματα, της έδωσαν τα υψηλότερα διαπιστευτήρια.

Το Standard Model, όμως, είχε μια πολύ σοβαρή αδυναμία: πουθενάδεν υπήρχε πρόβλεψη ώστε τα σωματίδια που περιέγραφε να είχαν μάζα. Αυτό φυσικά ήταν λάθος, το οποίο ήρθε να διορθώσει ο κ. Higgs, (αλλά και τρεις τέσσερεις άλλοι, εργαζόμενοι ανεξάρτητα και ταυτόχρονα), προσθέτοντας με το χέρι στο μοντέλο ένα επιπλέον πεδίο (σωματίδιο), το οποίο θα έντυνε με μάζα τα γνωστά γυμνά σωματίδια του μικρόκοσμου.

Καλή κίνηση, η οποία όμως, δημιούργησε με τη σειρά της καινούργια προβλήματα. Ενώ οι πειραματικές ενδείξεις ήταν ότι το μποζόνιοHiggs θα έπρεπε να έχει μάζα στην περιοχή 114-180 GeV, η ενισχυμένη με το πεδίο Higgs, θεωρία το έβγαζε δισεκατομμύρια φορές βαρύτερο. Το πρόβλημα αυτό είναι γνωστό με το όνομαΗierarchy Problem, αν κάποιος πέσει πάνω του και δεν ξέρει τι κρύβεται από πίσω. Τα πάντα όμως διορθώνονταν όταν κάποιος ρύθμιζε απ’ έξω και με το χέρι τις ελεύθερες παραμέτρους της εξίσωσης, όπως για παράδειγμα την ισχύ αλληλεπίδρασης των θεμελιωδών δυνάμεων, που περιγράψαμε πρωτύτερα. Αυτό, όμως, δεν είναι καλό για μα θεωρία, η οποία έχει τη φιλοδοξία να προβλέπει από μόνη της τη γέννεση του κόσμου. Κανονικές οι τιμές των παραμέτρων αυτών θα έπρεπε να προκύπτουν από μόνες τους και να είναι φυσικά οι σωστές.


ΘΕΩΡΙΑ ΥΠΕΡΣΥΜΜΕΤΡΙΑΣ

Για το λόγο αυτό, αναπτύχθηκαν παράλληλες θεωρίες, με σκοπό να απαλλαγούν από τους μπελάδες του Standard Model. Μια τέτοια θεωρία είναι η Υπερσυμμετρία (ή χαϊδευτικά SUSY), η οποία δεν είναι μια, αλλά έρχεται με πολλές παραλλαγές. Η πιο κοινή με τους λιγότερους περιορισμούς, είναι η SUSY με άρωμα βανίλια, ενώ υπάρχουν και SUSYs με άρωμα σοκολάτας, φράουλας, τσίλι, σκόρδου κλπ, ανάλογα με τις προυποθέσεις που βάζουν. H SUSY μπορεί να έφτιαξε μια περισσότερο κομψή και καθαρή θεωρία, με λιγότερους σε σχέση με το Καθιερωμένο Μοντέλο, περιορισμούς, ταυτόχρονα, όμως, έφερε σαν προίκα και μια σειρά από καινούργια  και πολύ βαρύτερα σωματίδια. Συγκεκριμένα, σύμφωνα με τη θεωρία της Υπερσυμμετρίας, κάθε σωματίδιο, φερμιόνιο ή μποζόνιο του ορατού κόσμου θα πρέπει να συνυπάρχει με τον κατά πολύ βαρύτερο,υπερσυμμετρικό του εταίρο. Για κάθε ηλεκτρόνιο θα πρέπει κάπου εκεί έξω να βρίσκεται, για παράδειγμα και ένα s-ηλεκτρόνιο, για κάθε quark, ένα s-quark κ.ο.κ. Κάποια από αυτά, σύμφωνα με τους υπολογισμούς έχουν ενέργειες κατώτερες των δυνατοτήτων του επιταχυντή του CERN και κανονικά θα πρέπει να μπορούν να ανιχνευτούν.


ΑΛΛΕΣ ΘΕΩΡΙΕΣ

Εκτός όμως από την SUSY, πάνω στο υφάδι του Standard Model, αναπτύχθηκαν και άλλες θεωρίες, οι οποίες περιμένουν κάποιο πειραματικό αποτέλεσμα είτε για να απαξιωθούν είτε για να αναβαθμιστούν. Η θεωρία “Technicolor” του Weinberg, για παράδειγμα, θεμελιώθηκε χωρίς την παρουσία του μποζονίου Higgs, ντύνοντας με μάζα τα quarks βάσει κάποιου άλλου μηχανισμού, λ.χ. από την ενέργεια η οποία βρίσκεται παγιδευμένη στο δεσμό αλληλεπίδρασής τους.

Το μοντέλο Randall-Sundrum, στη δεκαετία 1990, προβλέπει κάποιο μποζόνιο, τύπου Higgs, προβλέπει τους εταίρους της SUSY, κατά πολύ όμως ελαφρύτερους, αλλά τους τελευταίους καθισμένους πάνω σε μια πέμπτη διάσταση.

Υπάρχει τέλος, και η θεωρία η οποία προκύπτει από τη σύνθεση των θεωριών Technicolor και Randall-Sundrum, και χωρίς την ανάγκη υιοθέτησης μια επιπλέον διάστασης. Χωρίς να είναι τελείως απαλλαγμένη από το μποζόνιο Higgs, το προσδιορίζει, όχι ως ανεξάρτητο, αλλά ως ένα σύνθετο σωματίδιο, αποτελούμενο από άλλα στοιχειώδη σωματίδια. Η μάζα του σύνθετου αυτού Higgs έχει υπολογιστεί να κυμαίνεται ανάμεσα στα 115 και 145 GeV.


Το μποζόνιο που ανακαλύφτηκε πρόσφατα έχει μάζα στα 125 ή στα 126 GeV, και κάλλιστα θα μπορούσε να αποτελέσει το παιδί κάποιων από τις ανταγωνιστικές θεωρίες που εν συντομία παρουσιάσαμε. Αυτή τη στιγμή, λοιπόν, δεν υπάρχει μόνος ο κ. Higgs, αλλά πολλοί πατεράδες που συνωστίζονται, και οι οποίοι θα πρέπει να περιμένουν κάποιο ακόμα καιρό μέχρι να τους αποδωθεί η πατρότητα του νέου Μεσσία....

Βρισκόμαστε, ακόμα στην αρχή.

Κυριακή, 8 Ιουλίου 2012

Μποζόνιο Ηiggs: βρέθηκε ή μήπως όχι;



του Άλκη Γαλδαδά από το ΒΗΜΑ
Οταν οι δύο αντίθετα πορευόμενες δέσμες πρωτονίων, καθεμιά από τις οποίες αποτελείται από 3.000 «νήματα» με 100 δισεκατομμύρια πρωτόνια το καθένα, έχουν επιταχυνθεί αρκετά και αφήνονται να συγκρουστούν, παράγονται τόσα «γεγονότα» από τις θραύσεις και τις διαδοχικές διασπάσεις των σωματιδίων ώστε χρειάζεται χώρος που αναλογεί στον χώρο περίπου ενός CD το κάθε δευτερόλεπτο για να χωρέσει τα πλέον αξιόλογα από αυτά τα γεγονότα, αυτά που θα μεταφερθούν με ειδικό δίκτυο στους υπολογιστές και από εκεί θα πάνε για να μελετηθούν από τους ερευνητές. Πρόκειται για ένα τεράστιο έργο και από τον Απρίλιο στο CERN εργάζονται περίπου δύο χιλιάδες άτομα σε καθέναν από τους δύο ανιχνευτές που έδωσαν τελικά μια πρώτη υπόσχεση ότι βρέθηκε ένα νέο σωμάτιο και κάποια από τα χαρακτηριστικά του μοιάζουν με όσα υποθέτουν οι θεωρίες ότι πρέπει να διαθέτει το περιζήτητο σωματίδιο του Higgs. Στις επόμενες σελίδες αναλύονται τα όσα ανακοινώθηκαν την περασμένη Τετάρτη στο CERN και οι επιπτώσεις τους στην εξέλιξη της Φυσικής.



Αγαπάει υπερβολικά μια φράση του ζωγράφου Paul Klee o από τον Ιανουάριο του 2009 γερμανός γενικός διευθυντής του CERN: «Η τέχνη δεν απεικονίζει το εμφανές αλλά (φροντίζει να) κάνει κάτι (που δεν ήταν πριν) εμφανές». Και αυτό γιατί ο 64χρονος σήμερα Rolf-Dieter Heuer πιστεύει πως και ο επιταχυντής, ο LHC (Linear Hadron Collider), κάνει το ίδιο σε σχέση με τη Φυσική.
Την Τετάρτη το πρωί στη Γενεύη παρακολουθήσαμε χάρη στην τηλεμετάδοση μέσω των υπολογιστικών δικτύων μια συνάθροιση χαρούμενων ανθρώπων. Ενώ η Ευρώπη δεν περνάει τις καλύτερες ημέρες της, ήταν εκεί συγκεντρωμένοι και πανηγύρισαν πολλοί από τους ερευνητές και τους τεχνικούς που πήραν μέρος στο κυνήγι του φευγαλέου σωματιδίου Higgs και μόχθησαν για να γίνουν μέσα σε μικρό χρονικό διάστημα μετρήσεις πρωτόγνωρες σε όγκο. Τις παρουσίασαν μέσα σε μιαν ατμόσφαιρα που είχε και συγκίνηση αλλά και κάποια μεγάλα λόγια. Κάπου, δηλαδή, η συμπεριφορά τους είχε και κάτι που παρέπεμπε σε φθηνή πολιτική, ίσως γιατί, όπως είναι φανερό, σε καιρούς μεγάλης οικονομικής κρίσης για ολόκληρη την Ευρώπη και όταν πρόκειται να κλείσεις από τον Ιανουάριο του 2013 για δύο χρόνια με σκοπό να ετοιμαστείς για αναβάθμιση των μηχανημάτων, πρέπει να κάνεις κάτι για να εντυπωσιάσεις λαούς και κυβερνήσεις, λίγο πριν πέσεις σε νάρκη. Για να μη βρουν την ευκαιρία να σου σταματήσουν τη χρηματοδότηση.

Το τελευταίο κομμάτι του παζλ;
Τι πιο εντυπωσιακό λοιπόν να ανακοινώσεις, έστω και με λίγα σχετικά στοιχεία, ότι βρέθηκε «κάτι» (άκρως) ενδιαφέρον, ένα κάτι που έλειπε από το προσεκτικά κατασκευασμένο στη διάρκεια των τεσσάρων τελευταίων αιώνων οικοδόμημα της Φυσικής. Επειδή συμβαίνει να (νομίζουμε πως) γνωρίζουμε από τι αποτελείται η ύλη του Σύμπαντος αλλά μόνο σε ό,τι αφορά την ορατή ύλη, ενώ καλύπτονται ακόμη από μυστήριο τα σχετικά με τη λεγόμενη «σκοτεινή ύλη» και την ενέργεια. Αλλά και από αυτό το 4% των υπαρχόντων στο Σύμπαν με τη μορφή ορατής ύλης μάς λείπει ακόμη μία βασική γνώση. Γνωρίζουμε ποια σωματίδια φτιάχνουν τον υλικό κόσμο γύρω μας αλλά δεν γνωρίζουμε τι είναι αυτό που τον κάνει να είναι... υλικός. Σήμερα σε ένα μεγάλο μέρος τους οι επιστήμονες καταλήγουν να πιστεύουν ότι το σωματίδιο του Higgs με τη δράση του και την επίδρασή του στα άλλα σωματίδια είναι η αιτία που αισθανόμαστε ότι τα περισσότερα πράγματα έχουν μάζα.
Λέμε «τα περισσότερα» διότι υπάρχουν και μερικά σωματίδια, όπως τα φωτόνια, που κινούνται με την ταχύτητα του φωτός και συμπεριφέρονται σαν να μην έχουν μάζα. Τα υπόλοιπα σωματίδια όμως λόγω ακριβώς της μάζας τους κινούνται με μικρότερες ταχύτητες. Αν δεν ήταν έτσι τα πράγματα, δεν θα υπήρχε το Σύμπαν διότι όλα τα υλικά σωματίδια θα έτρεχαν με την ταχύτητα του φωτός και δεν θα υπήρχαν οι κατάλληλες συνθήκες για να δημιουργηθούν άτομα και αυτά με τη σειρά τους να δώσουν μόρια και τελικά συμπαγή υλικά σώματα. Από το 1964 λοιπόν ο σκωτσέζος θεωρητικός φυσικός Peter Higgs αλλά και άλλοι τρεις τουλάχιστον την ίδια εποχή είχαν καταλήξει στο ότι έπρεπε να υπάρχει κάποιο σωματίδιο η επίδραση του οποίου στα υπόλοιπα, σύμφωνα με το λεγόμενο Καθιερωμένο Πρότυπο, που τα κατατάσσει σε ομάδες ανάλογα με τη συμπεριφορά τους, να τους δίνει αυτή τη μοναδική ιδιότητα, σε κάθε σημείο του χώρου, να έχουν δηλαδή «μάζα». Και ήταν ως σήμερα σχετικά με το σωματίδιο Higgs στον συνοπτικό πίνακα του καθιερωμένου μοντέλου πάντα ένα μικρό κενό ή μια αναφορά μέσα σε αχνό πλαίσιο. Από την Τετάρτη 4 Ιουλίου οι βιαστικοί λένε πως μάλλον δεν θα υπάρχει πλέον στο μέλλον αυτό το κενό στην ανθρώπινη γνώση...

Ο άθλος και η... βιασύνη
Στην παρουσίαση που έγινε την Τετάρτη, εκτός από τον Rolf-Dieter Heuer που είπε και την εξαιρετικά αμφιλεγόμενη φράση: «Εγώ ως απλός άνθρωπος (δηλαδή, όχι ως επιστήμονας) σας λέω πως, ναι, το έχουμε», βασικοί πρωταγωνιστές ήταν οι εκπρόσωποι των δύο ερευνητικών ομάδων που με διαφορετικές μεθόδους ανίχνευσης είχαν καταλήξει περίπου στα ίδια αποτελέσματα. Δηλαδή, όλον αυτόν τον καιρό σε δύο διαφορετικά και μάλιστα αντιδιαμετρικά σημεία της 27 χιλιομέτρων πορείας των επιταχυνόμενων σε αυτό, αντίθετα πορευόμενων και σε ένα σημείο συγκρουόμενων δεσμών πρωτονίων είχαν στηθεί δύο ανιχνευτές με διαφορετικό τρόπο λειτουργίας. Δουλεύοντας ανεξάρτητα γύρω από αυτούς τους ανιχνευτές, δύο ομάδες αποτελούμενες από μερικές εκατοντάδες ερευνητές προσπαθούσαν να εντοπίσουν σε ποια ενεργειακή στάθμη είχαμε περισσότερα «γεγονότα». Διότι η αναζήτηση του περιβόητου σωματιδίου δεν γίνεται κατευθείαν ούτε με το πόσα γραμμάρια είναι. Δεν ψάχνουμε, δηλαδή, αν πέρασε από κάπου το ίδιο αλλά έχουμε πρώτα θεωρητικά υποθέσει πως, αν υπάρξει κάπου εκεί στον χώρο της σύγκρουσης των δεσμών, θα αποδομηθεί, και μάλιστα όχι με έναν αλλά με τουλάχιστον πέντε διαφορετικούς τρόπους (decay modes), δίνοντας μια σειρά από άλλα σωματίδια με συγκεκριμένη αλληλουχία. Για αυτές λοιπόν τις σειρές γεγονότων ψάχνουμε να βρούμε σε ποιες περιοχές ενέργειας εμφανίζονται και αναφερόμαστε μάλιστα στα αντίστοιχα «κανάλια». Γι' αυτό και τα αποτελέσματα δίνονται με βάση στατιστικά δεδομένα.
Ανακοινώθηκε, δηλαδή, από την ομάδα του ανιχνευτή ATLAS ότι κατά τη γνώμη τους «τα σωματίδια που ανιχνεύθηκαν είχαν ενέργεια 125,3 γιγα-ηλεκτρονιοβόλτ και πρέπει να πρόκειται για κάτι καινούργιο με ιδιότητες μποζονίου». Η άλλη ομάδα του ανιχνευτή CMS αμέσως μετά, λίγο πιο τολμηρή στις εκφράσεις της, ανακοίνωσε πως «υπολογίζουμε την ενέργεια των ίδιων σωματιδίων σε 126,5 γιγα-ηλεκτρονιοβόλτ και πιστεύουμε πως μπαίνουμε στην εποχή των μετρήσεων για σωματίδια Higgs». Από αυτά καταλαβαίνουμε ότι στα χύμα λόγια αφήνουν να εννοήσει ο κόσμος ότι βρέθηκε το περιβόητο σωματίδιο και όλα εντάξει, αλλά στις γραπτές διατυπώσεις είναι πιο συγκρατημένοι διότι, σύμφωνα με διάφορες θεωρίες, μπορεί και να μην ισχύει ακριβώς το Καθιερωμένο Πρότυπο (η επικεφαλής της ομάδας CMS ήταν ιδιαίτερα «ανοιχτή» απέναντι σε μια τέτοια προοπτική) ή να υπάρχουν αρκετά περισσότερα Higgs σωματίδια με διαφορετικές μάζες και εκεί στο CERN να εντόπισαν (προς το παρόν) ένα από αυτά!

Απαρχή μιας νέας ερευνητικής εποχής
Οπως δήλωσε άλλωστε στο «Βήμα» λίγο μετά τη συνέντευξη Τύπου που παρακολουθήσαμε από την αίθουσα τηλεδιασκέψεων του Μετσόβιου Πολυτεχνείου ο κ. Νίκος Τράκας, καθηγητής Φυσικής και επικεφαλής της ομάδας εκλαΐκευσης για τα στοιχειώδη σωματίδια: «Σήμερα, 4 Ιουλίου 2012, τα δύο κύρια πειράματα, ATLAS και CMS, του επιταχυντή LHC στο CERN ανακοίνωσαν την παρατήρηση ενός νέου σωματιδίου με πολλές ομοιότητες με το λεγόμενο σωματίδιο Higgs, που αποτελεί το μόνο ελλείπον στοιχείο από το Καθιερωμένο Πρότυπο. Το πρότυπο αυτό προτάθηκε τη δεκαετία του 1960 και συμφωνεί, με τεράστια ακρίβεια, με όλα τα πειραματικά δεδομένα που έχουμε τα τελευταία 30 χρόνια. Το σωματίδιο Higgs, και ο συνονόματός του μηχανισμός, επιτρέπει στο Καθιερωμένο Πρότυπο να περιγράψει σωματίδια με μάζα που παρατηρούμε στη φύση. Οπως αναφέρθηκε στο σεμινάριο, θα χρειαστούν αρκετοί μήνες ακόμη για να μελετηθούν οι ιδιότητες του νέου σωματιδίου και να ελεγχθεί αν ταυτίζεται με το σωματίδιο Higgs του Καθιερωμένου Προτύπου ή αν ταυτίζεται με κάποια από τα σωματίδια τύπου Higgs που προτείνονται από πρότυπα πιο γενικευμένα από το Καθιερωμένο Πρότυπο, όπως το υπερσυμμετρικό καθιερωμένο πρότυπο, που εμπεριέχει την έννοια της υπερσυμμετρίας. Σε κάθε περίπτωση, η σημερινή ανακοίνωση (παρ' όλες τις αντιδράσεις που εκδηλώθηκαν σε σχέση με το ότι ίσως ήταν πρόωρη και τα δεδομένα δεν συνηγορούν ανεπιφύλακτα για παρατήρηση νέου σωματιδίου) φαίνεται πως θα αποτελέσει την απαρχή μιας νέας ερευνητικής εποχής». Και τα λόγια του κ. Τράκα ίσως τα επιβεβαιώνει και η είδηση ότι μάλλον δεν θα σταματήσει η λειτουργία του επιταχυντή ακριβώς με το τέλος του 2012 αλλά μάλλον θα κρατηθεί ανοικτός για ακόμη τρεις μήνες ώστε να πραγματοποιηθούν ακόμη περισσότερες μετρήσεις και να υπάρξει περισσότερο υλικό προς επεξεργασία.

Συμπεράσματα
Καθώς τα χειροκροτήματα στη μεγάλη αίθουσα του CERN έχουν πια πάψει (είναι καλό που για μια φορά η Φυσική παίρνει τόσα χειροκροτήματα όσα και το ποδόσφαιρο, είπε σε μια στιγμή ο κ. Heuer) και όλοι επιστρέφουν στην πραγματικότητα και στις καθημερινές δουλειές τους, ας δούμε τι έχουμε αυτή τη στιγμή:
  • Πραγματικά βρέθηκε ένα καινούργιο σωματίδιο με μάζα περίπου 125 φορές πιο μεγάλη από αυτήν του πρωτονίου. Εχει, δηλαδή, αρκετή μάζα αλλά και εξαιρετικά σύντομο χρόνο ζωής.
  • Στην επίσημη ανακοίνωση του CERN αναφέρεται ότι «παρατηρήθηκε ένα σωματίδιο συμβατό με το αναζητούμενο σωματίδιο (Higgs)».
  • Ακόμη και αν δεν πρόκειται για το «αναζητούμενο», δεν βγαίνουμε χαμένοι αφού θα αναζητήσουμε μια καινούργια Φυσική που θα δέχεται τις ιδιότητές του και θα το τοποθετεί στη σωστή θέση. Γι' αυτό και τα αποτελέσματα της Τετάρτης χαρακτηρίστηκαν μια περίπτωση win-win.
  • Το πεδίο που δημιουργεί ένα τέτοιο σωματίδιο θυμίζει πιο πολύ ένα πεδίο θερμοκρασιών. Σε κάθε σημείο, δηλαδή, αντιστοιχεί ένας αριθμός, μόνο που αντί για θερμοκρασία έχουμε τιμή μάζας. Θεωρείται όμως ότι, αν επαληθευτεί, πρόκειται για ένα, όπως το χαρακτηρίζουν, «θεμελιώδες» πεδίο και είναι το πρώτο που βγαίνει στην επιφάνεια και υπάρχουν πλέον ελπίδες ότι υπάρχουν και άλλα και πως θα βγουν στην επιφάνεια όπως αυτό το σχετικό με τη σκοτεινή ενέργεια.
  • Η προσδοκία για την ύπαρξη υπερσυμμετρικών σωματιδίων που βγάζουν από τα αδιέξοδα τις υπάρχουσες θεωρίες δεν εκπληρώθηκε ακόμη. Αλλά αυτό δεν σημαίνει ότι η υπερσυμμετρία είναι ήδη νεκρή, όπως ισχυρίζονται οι αντίπαλοί της.
  • Η γνωστή αντίδραση σε τέτοια γεγονότα «ε, και τι έγινε αν το βρήκαν;», όπως και οι συγκρίσεις για τα χρήματα που θα μπορούσαν να ξοδευτούν αλλού, δεν ανταποκρίνονται στην πραγματικότητα. Διότι, για να επιτευχθούν οι σχετικές ανιχνεύσεις και μετρήσεις, χρειάζεται να βελτιωθούν μέσα στο CERN τεχνολογίες και να βγουν μετά στην κοινωνία προς όφελός της. Οπως έγινε ήδη με τον παγκόσμιο ιστό, την τομογραφία ποζιτρονίων και την τεχνολογία των μαγνητικών κυκλωμάτων. Και για να φθάσουμε να σκεφτόμαστε για τις ιδιότητες του σωματιδίου Higgs, έχουμε προχωρήσει παράλληλα σε πολλούς τομείς της Φυσικής.
  • Σίγουρα οι δύο ομάδες των ερευνητών μας έκαναν εμφανές αυτό που δεν βλέπαμε και έτσι, όπως είπε ο διευθυντής Ερευνας του CERN Sergio Bertolucci, ανιψιός του γνωστού σκηνοθέτη, «είναι δύσκολο να μην αισθάνεσαι ενθουσιασμένος με αυτά τα αποτελέσματα».


Γλωσσάρι
Το σωματίδιο του Θεού: Είναι αυτό που δεν λένε σε καμία περίπτωση όσοι ξέρουν. Διότι ακριβώς ξέρουν ότι δεν υπάρχει τέτοια σχέση, συγγενική ή ιδιοκτησιακή. Αλλωστε υπό μια έννοια όλα δικά του είναι και όχι μόνον αυτό. Κάποτε ο ίδιος ο Higgs το απεκάλεσε«the goddamn particle», δηλαδή «το καταραμένο σωματίδιο», και ο εκδότης του για λόγους ευπρεπείας το έκανε «the God particle», οπότε στην Ελλάδα ανακατεύτηκαν, ως μη ώφειλαν βέβαια, με τη μετάφραση και τα Θεία. Σε έναν ειδικό προδίδεις την ασχετοσύνη σου αν μιλήσεις για το σωματίδιο του Θεού.
ΣπινΥπάρχει κάτι που λέγεται σπιν ή «ιδιοστροφορμή» των στοιχειωδών σωματιδίων. Ολοι δείχνουν ότι κατανοούν απόλυτα πως ένα τέτοιο σωματίδιο περιστρέφεται και ανάλογα με τη φορά και τον τρόπο περιστροφής του τού αντιστοιχεί κάποια τιμή. Η αλήθεια είναι ότι θα έπρεπε κάποιος να έχει σοβαρές απορίες για το πώς περιστρέφεται ένα τέτοιο απειροελάχιστο σωματίδιο και ακόμη περισσότερο θα έπρεπε να προβληματίζεται αν ήξερε ότι ακόμη και σε πλήρη ακινησία να ήταν πάλι θα είχε την ίδια τιμή το σπιν του.
Μποζόνιο: Ανάλογα με το αν το σπιν τους (ιδιοστροφορμή) είναι κλασματικός αριθμός, π.χ. ½ ή 3/2, ή έχει ακέραια τιμή, π.χ. 0 ή 1, τα σωματίδια χωρίζονται σε φερμιόνια και σε μποζόνια αντιστοίχως. Αρα η έκφραση «μποζόνιο Higgs» παραπέμπει σε αυτή την πεζή εκ πρώτης όψεως ιδιότητα.
LHC: Είναι τα αρχικά γράμματα από τις λέξεις Large Hadron Collider που σημαίνουν Μεγάλος Αδρονικός Επιταχυντής. Αδρόνια είναι τα σωματίδια που είναι ευαίσθητα και στην «ισχυρή πυρηνική δύναμη», πιο δυνατή από την ηλεκτρομαγνητική, αυτή δηλαδή που κρατάει κοντά-κοντά και τα πρωτόνια στον πυρήνα, ενώ θα περιμέναμε ως ομώνυμα να απωθούνται. Αδρόνια είναι, π.χ., τα νετρόνια και τα πρωτόνια. Ο LHC έχει ως βάση μια σχεδόν κυκλική υπόγεια διαδρομή, σε βάθος που ποικίλλει από τα 50 ως τα 175 μέτρα. Σε αυτήν είναι προσαρτημένες άλλες οκτώ περίπου κυκλικές τροχιές και οκτώ ευθείες. Εκεί μέσα επιταχύνονται πρωτόνια με ταχύτητες που φθάνουν το 99,999999% της ταχύτητας του φωτός, σε δύο αντίθετα κινούμενες δέσμες που συγκρούονται σε κάποιο σημείο. Οι επιταχύνσεις επιτυγχάνονται με τη βοήθεια τερατωδών σε μέγεθος και μαγνητική επαγωγή μαγνητών. Που, για να μην παρουσιάζουν θερμικές απώλειες, ψύχονται από υγρό ήλιο θερμοκρασίας -271,1 βαθμών Κελσίου.
GeV: Το ηλεκτρονιοβόλτ είναι η μονάδα που κυκλοφορεί πιο πολύ στο CERN. Στην πραγματικότητα είναι μονάδα ενέργειας, αλλά σε αυτήν εκφράζονται και όλες οι μάζες των διαφόρων σωματιδίων. Πώς αυτό; Διότι μία από τις θεωρίες του Αϊνστάιν κάνει λόγο για την ισοδυναμία μάζας και ενέργειας, υπάρχει μάλιστα και ένας σχετικός τύπος στη Φυσική που μετατρέπει το ένα μέγεθος στο άλλο. Και στο CERN λοιπόν τα χρησιμοποιούν σαν να πρόκειται για τις δύο όψεις του ιδίου νομίσματος. Το GeV δηλώνει ότι πρόκειται για κάποια δισεκατομμύρια ηλεκτρονιοβόλτ.
Atlas και CMS: Πρόκειται για δύο διαφορετικούς ανιχνευτές σωματιδίων. Ο Atlas έχει διάμετρο 25 μέτρων και μήκος 46. Ζυγίζει όσο εκατό κενά Boeing 747. Τον αποτελούν τέσσερα ξεχωριστά ομόκεντρα τμήματα. Για απευθείας ανίχνευση σωματιδίων, για μετρήσεις της ενέργειάς τους για μετρήσεις σε μιόνια. Ο CMS έχει άλλη μορφή, κάτι σαν ένα γιγάντιο σωληνοειδές με βάρος 12.500 τόνων και ικανότητα δημιουργίας μαγνητικού πεδίου τέσσερις φορές ισχυρότερου από αυτό της Γης.
Susy: Το χαϊδευτικό για τη Θεωρία της Υπερσυμμετρίας, που διατυπώθηκε για να βγάλει από τα αδιέξοδα τις θεωρίες τις σχετικές με τα στοιχειώδη σωμάτια. Ενώνει τα φερμιόνια με τα μποζόνια και απαιτεί την ύπαρξη για καθένα από αυτά που ήδη γνωρίζουμε την ύπαρξη ενός ακόμη αντίστοιχου με όλα τα χαρακτηριστικά ίδια εκτός από το σπιν, που διαφέρει κατά ½. Σχηματικά θα λέγαμε ότι, όπως η μηχανική του Νεύτωνα είναι κάτι σαν προσέγγιση της θεωρίας του Αϊνστάιν στις χαμηλές ταχύτητες, έτσι και το Καθιερωμένο Πρότυπο ίσως να είναι η σε χαμηλές ενέργειες προσέγγιση του γενικότερου Υπερσυμμετρικού Προτύπου. Προς το παρόν δεν έχει βρεθεί ούτε ένα υπερσυμμετρικό σωματίδιο. Μήπως είναι αυτό το προχθεσινό ένα από αυτά;

Τετάρτη, 4 Ιουλίου 2012

Καθιερωμένο μοντέλο και μποζόνιο Higgs


Βαγγέλης Πρατικάκης από το ΒΗΜΑ
Πολύς ο λόγος τελευταία για το μποζόνιο του Χιγκς, μια οντότητα αφηρημένη και ακατάληπτη όσο το όνομά της. Ας δούμε λοιπόν τι σόι πράγμα είναι αυτό, ξεκινώντας από τα ειδικά και προχωρώντας στα γενικότερα.

Τι είναι μποζόνιο;


Χονδρικά, μποζόνια είναι τα σωματίδια που λειτουργούν ως φορείς των φυσικών δυνάμεων των αντίστοιχων πεδίων. Το φωτόνιο, για παράδειγμα, είναι το σωματίδιο του ηλεκτρομαγνητικού πεδίου και μεταδίδει την ηλεκτρομαγνητική δύναμη στη μορφή φωτός. Τα μποζόνια έρχονται σε αντιδιαστολή με τα φερμιόνια, τα σωματίδια από τα οποία αποτελείται η ύλη.


Τι είναι το μποζόνιο του Χιγκς;

Το μποζόνιο του Χιγκς είναι το σωματίδιο που αντιστοιχεί στο πεδίο του Χιγκς, το οποίο προσδίδει μάζα στην ύλη. Είναι στοιχειώδες σωματίδιο, δηλαδή δεν έχει εσωτερική δομή και δεν αποτελείται από άλλα, συστατικά σωματίδια. Παρόλα αυτά, είναι εξαιρετικά ασταθές και όταν σχηματιστεί καταρρέει σχεδόν ακαριαία και δίνει άλλα υποατομικά σωματίδια. Οι επιστήμονες κουράστηκαν πολύ να προσδιορίσουν την πιθανή του μάζα, η οποία εκτιμάται τώρα στα γύρω στα 121 γιγαηλεκτρονιοβόλτ (Gev), περίπου 130 φορές μεγαλύτερη από τη μάζα του πρωτονίου.

Τι είναι το πεδίο Χιγκς;
Αν και λέγεται και γράφεται ευρέως ότι το μποζόνιο του Χιγκς δίνει στα στοιχειώδη σωματίδια τη μάζα τους, αυτό δεν είναι απόλυτα σωστό. Τη μάζα τη δίνει το πεδίο του Χιγκς, το οποίο δεν την δημιουργεί εκ του μηδενός αλλά την εμπεριέχει από πριν ως ενέργεια.

Τη στιγμή που εμφανίστηκε το Σύμπαν, τα στοιχειώδη σωματίδια δεν είχαν μάζα. Αυτό άλλαξε ένα τρισεκατομμυριοστό του δευτερολέπτου αργότερα, όταν εμφανίστηκε το πεδίο του Χιγκς, λέει η θεωρία. Ορισμένα σωματίδια όπως το φωτόνιο μπορούν να κινούνται μέσα στο πεδίο χωρίς να συναντούν αντίσταση, γι’ αυτό και δεν έχουν μάζα. Άλλα σωματίδια, όπως το πρωτόνιο και το ηλεκτρόνιο, κολυμπούν με δυσκολία μέσα στο πεδίο. Και όσο μεγαλύτερη είναι η αντίσταση που συναντούν, τόσο μεγαλύτερη η μάζα τους.

Γιατί το Χιγκς αποκαλείται «σωματίδιο του Θεού;»

Πρόκειται για ατυχές παρατσούκλι με το οποίο δυσανασχετoύν πολλοί επιστήμονες,συμπεριλαμβανομένου του ίδιου του Πίτερ Χιγκς που δηλώνει άθεος. Η ονομασία προέρχεται από το βιβλίο The God Particle: If the Universe Is the Answer, What Is the Question? («Το Σωματίδιο του Θεού: Αν το Σύμπαν είναι η απάντηση, τότε ποια είναι η ερώτηση;» που εκδόθηκε το 1993. Ο συγγραφέας του, ο νομπελίστας φυσικός Λίον Λέντερμαν, έχει παραδεχτεί ότι δέχτηκε πιέσεις από τους εκδότες να αλλάξει το όνομα που είχε αρχικά επιλέξει: The Goddamn Particle, ή «το καταραμένο σωματίδιο» σε ελεύθερη απόδοση.

Πού βρίσκεται στη φύση το μποζόνιο του Χιγκς;


Τα μποζόνια Χιγκς δεν υπάρχουν πουθενά σε σταθερή κατάσταση. Δεν μπορεί κανείς να μαζέψει σε ένα κουτί μποζόνια Χιγκς. Το σωματίδιο υπάρχει μόνο στιγμιαία σε συνθήκες ακραίας θερμοκρασίας, ή ενέργειας όπως προτιμούν να λένε οι φυσικοί. Τέτοιες θερμοκρασίες υπήρξαν μερικές στιγμές μετά τη Μεγάλη Έκρηξη και παράγονται σήμερα στο τούνελ του Μεγάλου Επιταχυντή Αδρονίων (LHC) στο CERN.  Το σωματίδιο μπορεί επίσης να εμφανίζεται στιγμιαία σε τυχαία συμβάντα υψηλής ενέργειας, για παράδειγμα κατά την πρόσκρουση κοσμικών ακτίνων στη γήινη ατμόσφαιρα, ωστόσο δεν είναι συστατικό της καθημερινής πραγματικότητας.

Υπάρχουν όμως και τα λεγόμενα «εικονικά» σωματίδια Χιγκς, τα οποία εμφανίζονται κυριολεκτικά από το πουθενά και εξαφανίζονται μια στιγμή αργότερα. Τα στοιχειώδη σωματίδια που έχουν μάζα πιστεύεται ότι αποκτούν αυτή την ιδιότητα όταν αλληλεπιδρούν με το πεδίο μέσω εικονικών σωματιδίων.

Με άλλα λόγια, το Χιγκς μπορεί να εμφανιστεί οπουδήποτε αλλά μόνο για μια στιγμή.

Υπάρχει περίπτωση να βρούμε και δεύτερο μποζόνιο του Χιγκς;

Ναι. Μεταξύ άλλων, ο Μεγάλος Επιταχυντής Αδρονίων θα μπορούσε να προσφέρει ενδείξεις για τη λεγόμενη θεωρία της υπερσυμμετρίας, η οποία προβλέπει ότι για κάθε σωματίδιο που γνωρίζουμε υπάρχει ένα αντίστοιχο, «υπερσυμμετρικό» σωματίδιο με μεγαλύτερη μάζα. Σε αυτή την περίπτωση θα πρέπει να υπάρχει ένα υπερσυμμετρικό αντίστοιχο του Χιγκς (το sHiggs), ενώ υπάρχουν και θεωρητικά μοντέλα που προβλέπουν πέντε ή και επτά παραλλαγές του Χιγκς.

Πώς θα ήταν ένα Σύμπαν χωρίς το Χιγκς;


Δύσκολο να απαντήσει κανείς, μαθηματικά όμως ίσως θα υπήρχε αυτή η δυνατότητα. Θα ήταν ένα Σύμπαν πιο ελαφρύ από πούπουλο, χωρίς καθόλου μάζα και επομένως χωρίς βαρύτητα. Και χωρίς βαρύτητα δεν θα υπήρχαν άστρα, πλανήτες, άνθρωποι.

Λύνει οριστικά το Χιγκς το πρόβλημα της μάζας;


Πολλοί πιστεύουν πως όχι. Το πεδίο Χιγκς αλληλεπιδρά με τα στοιχειώδη σωματίδια, κανείς όμως δεν γνωρίζει γιατί ορισμένα σωματίδια αλληλεπιδρούν περισσότερο και έχουν μεγάλη μάζα, ενώ άλλα δεν αλληλεπιδρούν καθόλου και είναι αβαρή. Με άλλα λόγια, δεν υπάρχει τρόπος να προβλεφθεί θεωρητικά η μάζα ενός οποιοδήποτε σωματιδίου, και αυτό θεωρείται σημαντικό κενό από ορισμένους φυσικούς.

Γιατί είναι τόσο δύσκολη η επιβεβαίωση της ύπαρξης του Χιγκς;

Πρώτον, το φευγαλέο σωματίδιο εμφανίζεται μόνο σε ακραίες θερμοκρασίες, τις οποίες μπορεί να πετύχει με σιγουριά μόνο ο LHC, o ισχυρότερος και ακριβότερος επιταχυντής. Δεύτερον, το Χιγκς εμφανίζεται πολύ σπάνια στις συγκρούσεις πρωτονίων μέσα στον LHC, επομένως οι ερευνητές πρέπει να εξετάζουν τρισεκατομμύρια συμβάντα για να δουν έστω και ένα μικρό ίχνος του. Τρίτον, το μποζόνιο είναι είναι τόσο βραχύβιο ώστε διασπάται πριν φτάσει καν στους ανιχνευτές του επιταχυντή. Επομένως, η ανίχνευσή του δεν μπορεί να γίνει άμεσα. Οι ερευνητές απλά συμπεραίνουν την ύπαρξή του επειδή το σωματίδιο λάμπει διά τις απουσίας του: η ανάλυση δείχνει ότι εξαφανίστηκε μια μικρή ποσότητα από την ενέργεια της σύγκρουσης, και η ποσότητα αυτή πρέπει να αντιστοιχεί στην ενέργεια, και επομένως στη μάζα, ενός άφαντου σωματίδιου.

Τι είναι το Καθιερωμένο Μοντέλο;

Είναι το σύνολο των εξισώσεων που περιγράφουν τις ιδιότητες και τη συμπεριφορά όλων των στοιχειωδών σωματιδίων. Το μοντέλο περιγράφει πώς λειτουργούν οι τρεις από τις τέσσερις φυσικές δυνάμεις: η ηλεκτρομαγνητική δύναμη, δηλαδή ο ηλεκτρισμός, ο μαγνητισμός και το φως· η ισχυρή πυρηνική δύναμη, η οποία συγκρατεί τα σωματίδια στον πυρήνα των ατόμων· και η ασθενής πυρηνική δύναμη, η οποία περιγράφει ορισμένες μορφές ραδιενεργών αντιδράσεων. Το μοντέλο δεν έχει καταφέρει να ενσωματώσει τη βαρύτητα -η καλύτερη περιγραφή αυτής της δύναμης μέχρι σήμερα είναι η Γενική Σχετικότητα του Αϊνστάιν, η οποία όμως είναι ασύμβατη με το μοντέλο.

Ποιος είναι ο ρόλος του Χιγκς στο Καθιερωμένο Μοντέλο;

Στην αρχική τους μορφή, οι εξισώσεις του μοντέλου λειτουργούσαν μόνο αν η μάζα απουσίαζε από όλα στοιχειώδη σωματίδια. Ο μηχανισμός του Χιγκς προτάθηκε προκειμένου να συμβιβάσει το Μοντέλο με την έννοια της μάζας, και το μποζόνιο του Χιγκς είναι το τελευταίο από τα στοιχειώδη σωματίδια του Μοντέλου του οποίου η ύπαρξη αποδεικνύεται πειραματικά. Αν η ύπαρξη του διαψευδόταν, οι θεωρητικοί φυσικοί θα αναγκάζονταν να εξετάσουν εναλλακτικές θεωρίες για τη μάζα.

Πώς εμφανίστηκε η ιδέα για το πεδίο του Χιγκς;

Ο μηχανισμός του Χιγκς προτάθηκε προκειμένου να καταστήσει το μέγεθος της μάζας συμβατό με τις εξισώσεις της σωματιδιακής φυσικής. Επιπλέον, όμως, συνετέλεσε στο να ενοποιηθούν, δηλαδή να περιγραφούν με κοινό τρόπο, δύο από τις τέσσερις φυσικές δυνάμεις: η ηλεκτρομαγνητική δύναμη (που προέκυψε με τη σειρά της από την ενοποίηση του ηλεκτρισμού και του μαγνητισμού) και η ασθενής πυρηνική δύναμη, η οποία περιγράφει ορισμένες ραδιενεργές αντιδράσεις, όπως αυτές που τροφοδοτούν τον Ήλιο. Αυτό που προέκυψε είναι η λεγόμενη «ηλεκτρασθενής δύναμη», η οποία επέτρεψε στους θεωρητικούς φυσικούς να προχωρήσουν ένα βήμα προς τον απώτερο, απόλυτο στόχο τους: να περιγράψουν μια θεωρία των πάντων, η οποία εξηγεί όλες τις φυσικές δυνάμεις ως παράγωγα μιας κοινής δύναμης που υπήρχε μόνη της τη στιγμή που γεννήθηκε το Σύμπαν.

Πώς βοήθησε ο μηχανισμός του Χιγκς τη θεωρία της ηλεκτρασθενούς δύναμης;

Στην προσπάθειά τους να βρουν την κοινή προέλευση της ηλεκτρομαγνητικής και της ασθενούς δύναμης, οι φυσικοί στα μέσα του προηγούμενου αιώνα συνάντησαν ένα σημαντικό εμπόδιο: το φωτόνιο, το σωματίδιο που λειτουργεί ως φορέας της ηλεκτρομαγνητικής δύναμης, δεν έχει μάζα. Αντίθετα, τα σωματίδια που μεταδίδουν την ασθενή πυρηνική δύναμη, τα μποζόνια W και Z, έχουν μάζα και μάλιστα μεγάλη. Πώς λύνεται το πρόβλημα; Σύμφωνα με την κρατούσα πλέον δύναμη, το πρώτο τρισεκατομμυριοστό του δευτερολέπτου μετά τη Μεγάλη Έκρηξη τίποτα στο Σύμπαν δεν είχε μάζα, οπότε μπορούσε να υπάρχει ένα αβαρές σωματίδιο-φορέας της ηλεκτρασθενούς δύναμης. Στη συνέχεια, όμως, εμφανίστηκε το πεδίο του Χιγκς, το οποίο «έσπασε τη συμμετρία» ανάμεσα στην ηλεκτρομαγνητική και την ασθενή δύναμη και τις έκανε να μοιάζουν διαφορετικές, ή ασύμμετρες, όπως τις βλέπουμε σήμερα.

Πέμπτη, 21 Ιουνίου 2012

100 χρόνια απο το θάνατο του Άλαν Τούρινγκ


Ο Τούρινγκ είναι αναμφίβολα το μοναδικό πρόσωπο η συνεισφορά του οποίου άλλαξε την όψη του κόσμου στους τρεις πιο ευαίσθητους τύπους νοημοσύνης: την ανθρώπινη, την τεχνητή και τη στρατιωτική», έγραφε το περιοδικό Νature σε πρόσφατο άρθρό του.

Η παγκόσμια επιστημονική κοινότητα τιμά το Σάββατο τα εκατό χρόνια από τη γέννηση του πατέρα της σύγχρονης πληροφορικής, του βρετανού μαθηματικού Άλαν Τούρινγκ (23 Ιουνίου 1912 - 7 Ιουνίου 1954), οοποίος αποκωδικοποίησε τους μυστικούς κώδικες των ναζί στη διάρκεια του Β' Παγκοσμίου Πολέμου.
Στις 23 Ιουνίου, στην 100ή επέτειο από τη γέννηση του καθηγητή της Λογικής και κρυπτογράφου στο Λονδίνο, πολλές πόλεις διοργανώνουν συνέδρια και εκθέσεις για να τιμήσουν τις εργασίες ενός μεγάλου επιστήμονα, ο οποίος όμως εν ζωή διώχθηκε γιατί ήταν ομοφυλόφιλος.
Ο Τούρινγκ είναι αναμφίβολα το μοναδικό πρόσωπο η συνεισφορά του οποίου άλλαξε την όψη του κόσμου στους τρεις πιο ευαίσθητους τύπους νοημοσύνης: την ανθρώπινη, την τεχνητή και τη στρατιωτική», έγραφε το περιοδικό Νature σε πρόσφατο άρθρό του.
Ο Τούρινγκ πέθανε σε ηλικία 41 ετών. Δηλητηριάστηκε με κυάνιο μετά την καταδίκη του το 1952 για «παραβίαση της δημοσίας αιδούς» λόγω της ομοφυλοφιλίας του που ήταν παράνομη εκείνη την εποχή στη Βρετανία, ενώ είχε υποστεί χημικό ευνουχισμό.
Ορισμένοι πιστεύουν ότι ο επιστήμονας αυτός, «γνωστός για την εκκεντρικότητά του», αυτοκτόνησε το 1954 τρώγοντας ένα δηλητηριασμένο με κυάνιο μήλο, ωστόσο αυτό ποτέ δεν αποδείχτηκε επισήμως.
Το άγαλμα προς τιμή του, κοντά στο βρετανικό πανεπιστήμιο του Μάντσεστερ, τον δείχνει καθισμένο σε ένα παγκάκι να κρατά ένα μήλο.
Ο Τούρινγκ κατάφερε να θέσει τα θεμέλια της σύγχρονης πληροφορικής, να καθορίσει τα κριτήρια της τεχνητής νοημοσύνης, αλλά και να αποκωδικοποιήσει τους μυστικούς κώδικες του γερμανικού στρατού, γεγονός που έσωσε εκατομμύρια ζωές και συνέβαλε να λήξει ταχύτερα ο πόλεμος, ενώ σχεδόν έλυσε ένα βιολογικό αίνιγμα στη μορφογένεση το οποίο ακόμη παραμένει ανεξιχνίαστο για τους ερευνητές.
Το 1936 ο Τούρινγκ, ο οποίος είχε ανακοινώσει ότι θέλει να «κατασκευάσει έναν εγκέφαλο», δημοσιεύει άρθρο στο οποίο περιγράφει την «καθολική μηχανή Τούρινγκ». Ήταν ο πρώτος που εξέτασε πώς να προμηθεύει προγράμματα σε μια μηχανή υπό μορφή «δεδομένων», τα οποία θα μπορούν πολλοί να επεξεργάζονται ταυτόχρονα.
Έσπασε τους κώδικες του «Αινίγματος"
Όταν κατασκευάστηκε από άλλους επιστήμονες το 1950 η πρώτη έκδοση της Αυτόματης Μηχανής Υπολογισμού του Τούρινγκ, ήταν ο πιο γρήγορος υπολογιστής στον κόσμο.
"Η εφεύρεση του υπολογιστή είναι μια τόσο μεγάλη συνεισφορά που φαίνεται παράξενο να επιδιώκεται μια ακόμη μεγαλύτερη. Ωστόσο υποθέτω ότι η συνεισφορά του στην αποκρυπτογράφηση των κωδίκων των ναζί «είχε μια ακόμη μεγαλύτερη επίδραση στον κόσμο», δήλωσε ο Τζακ Κόπλαντ, εμπειρογνώμων των μαθηματικών που έγραψε πολλά βιβλία για τον Τούρινγκ.
Για το ευρύ κοινό, το μεγαλύτερο από τα όπλα του Τούρινγκ είναι ότι κατάφερε, μαζί με την ομάδα του, να σπάσει τους κώδικες της κρυπτογραφικής μηχανής «Αίνιγμα» που χρησιμοποιούσαν οι ναζί για τις επικοινωνίες τους μέσω των γερμανικών υποβρυχίων στο βόρειο Ατλαντικό.
Ορισμένοι ιστορικοί εκτιμούν ότι αυτό συνέβαλε στην ταχύτερη πτώση του Χίτλερ, ο οποίος διαφορετικά θα παρέμενε στην εξουσία για ακόμη δύο ή περισσότερα χρόνια.
Μετά τον πόλεμο, ο Τούρινγκ θα ερευνήσει το θέμα της τεχνητής νοημοσύνης και θα ορίσει τα κριτήρια της λογικής, τα οποία ακόμη ισχύουν σήμερα: η περίφημη «δοκιμή Τούρινγκ» που βασίζεται στη δυνατότητα μιας μηχανής για επικοινωνία, δηλαδή ότι ένας υπολογιστής θα ήταν πράγματι ευφυής παρά μόνο αν ένας άνθρωπος μπορεί να διακρίνει μεταξύ των απαντήσεών του σε μια ερώτηση και σε αυτές ενός άλλου ανθρώπου.
Με τη «δοκιμή Τούρινγκ» ο βρετανός επιστήμονας συνέβαλε σημαντικά στη συζήτηση σχετικά με τη τεχνητή νοημοσύνη: εάν είναι δυνατό να λεχθεί ότι μια μηχανή γνωρίζει και μπορεί να σκεφτεί. Επίσης με την καθολική μηχανή Τούρινγκ, παρείχε μια επίσημη έννοια του αλγορίθμου και της ανάλυσης των αριθμών διατυπώνοντας την ευρέως αποδεκτή έκδοση Τούρινγκ, ότι δηλαδή οποιοδήποτε πρακτικό πρότυπο υπολογισμού έχει είτε ένα ισότιμο είτε ένα υποσύνολο των ικανοτήτων μιας μηχανής Τούρινγκ.
Λάτρης της βιολογίας ο Τούρινγκ, θα εφαρμόσει το μαθηματικό του ταλέντο στη μορφογένεση, δηλαδή πώς τα ζώα και τα φυτά αναπτύσσουν ορισμένα μοντέλα μορφών όπως οι ρίγες της ζέβρας ή οι κηλίδες της αγελάδας, θεωρίες οι οποίες ακόμη απασχολούν τους βιολόγους.
Πηγή ΑΜΠΕ









Πέμπτη, 3 Μαΐου 2012

1ο επαναληπτικό διαγώνισμα στη Φυσική κατεύθυνσης Γ λυκείου

1ο επαναληπτικό διαγώνισμα στη Φυσική κατεύθυνσης Γ λυκείου με τις απαντήσεις του. 
Με ένα κλικ εδώ

Τρίτη, 1 Μαΐου 2012

Τα Θέματα του ΟΕΦΕ 2003-2012


Όλα τα θέματα του ΟΕΦΕ όλων των τάξεων και κατευθύνσεων από το 2003 έως 2012

Με ένα κλικ ΕΔΩ

Πέμπτη, 19 Απριλίου 2012

Θέματα Πανελλαδικών εξετάσεων από 2002-2012 στις κρούσεις και στο φαινόμενο Doppler



Θέματα Πανελλαδικών εξετάσεων από 2002-2012 στις κρούσεις και στο φαινόμενο Doppler

Στις κρούσεις ΕΔΩ
Στο Doppler EKEI

Πέμπτη, 12 Απριλίου 2012

Δευτέρα, 9 Απριλίου 2012

Τα θέματα όλων των πανελλαδικών στα "Κύματα"


Τα θέματα των πανελλαδικών  εξετάσεων από το 2002 έως το 2012 στα "κύματα"
Με ένα κλικ εδώ
Στην εικόνα βλέπουμε βαρυτικά κύματα. Για περισσότερα στο physics4u

Σάββατο, 7 Απριλίου 2012

Τα θέματα των Πανελλαδικών από το 2002 έως το 2011 στις Ταλαντώσεις

Θα δημοσιεύσω τα θέματα των πανελλαδικών από το 2002 έως το 2012 κατά κεφάλαιο και είδος θέματος ( πχ 1ο, 2ο κλπ)
Σήμερα το πρώτο κεφάλαιο: Οι ταλαντώσεις
Με ένα κλικ εδώ

Κυριακή, 18 Μαρτίου 2012

Φαινόμενο Doppler



Ασκήσεις και ερωτήσεις κρίσεως στο φαινόμενο Doppler

(E) Ερωτήσεις

Ε3.1 Να συμπληρώσετε τα κενά στις προτάσεις που ακολουθούν:
α. Η συχνότητα που αντιλαμβάνεται ο παρατηρητής είναι ……………… με αυτήν που εκπέμπει μια πηγή, όταν πηγή και παρατηρητής βρίσκονται σε σχετική κίνηση.
β. Ο παρατηρητής ακούει ήχο με συχνότητα μεγαλύτερη από τη συχνότητα της πηγής όταν η μεταξύ τους απόσταση…………… και με συχνότητα μικρότερη από τη συχνότητα της πηγής όταν η απόστασή τους ……………….
γ. Η συχνότητα του ήχου  που αντιλαμβάνεται ένας παρατηρητής που στέκεται στην αποβάθρα, καθώς το τρένο……………….είναι μεγαλύτερη από αυτό που ακούει ο μηχανοδηγός του τρένου.
δ. Το μήκος κύματος του ήχου που αντιλαμβάνεται ένας παρατηρητής που στέκεται στην αποβάθρα, καθώς το τρένο απομακρύνεται είναι …………………  από αυτό που ακούει ο μηχανοδηγός του τρένου.

Ε3.2 Να συμπληρώσετε τα κενά στις προτάσεις που ακολουθούν:
α. Όταν ένας παρατηρητής (Α) πλησιάζει προς μια ακίνητη ηχητική πηγή με σταθερή ταχύτητα, τότε στον παρατηρητή φτάνουν………….. μέγιστα στη μονάδα του χρόνου απ’ όσα παράγει η πηγή στον ίδιο χρόνο.
β. Όταν ένας παρατηρητής (Α) απομακρύνεται από μια ακίνητη ηχητική πηγή με σταθερή ταχύτητα, τότε στον παρατηρητή φτάνουν………….. μέγιστα στη μονάδα του χρόνου απ’ όσα παράγει η πηγή στον ίδιο χρόνο.
γ. Το φαινόμενο Doppler για τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα, όπως το φως, δίνει αισθητά αποτελέσματα μόνο αν οι πηγές του φωτός ή οι παρατηρητές κινούνται με ταχύτητες ……………. με την ταχύτητα του φωτός.
δ. Το φως δεν χρειάζεται ……… για να διαδοθεί και η ταχύτητα διάδοσής του είναι ………. Για όλα τα συστήματα αναφοράς.

Ε3.3 Παρατηρητής (Α) ακολουθεί μια ηχητική πηγή (S) έτσι ώστε και οι δύο να κινούνται με την ίδια ταχύτητα πάνω στην ίδια ευθεία. H συχνότητα του ήχου που αντιλαμβάνεται ο παρατηρητής είναι:
α. Ίδια με τη συχνότητα της πηγής.
β. Μεγαλύτερη από τη συχνότητα της πηγής.
γ. Μικρότερη από τη συχνότητα της πηγής.

Ε3.4 Ηχητική πηγή (S) πλησιάζει προς ακίνητο παρατηρητή, (Α). H συχνότητα του ήχου που αντιλαμβάνεται ο παρατηρητής είναι:
α. Ίδια με τη συχνότητα της πηγής.
β. Μεγαλύτερη από τη συχνότητα της πηγής.
γ. Μικρότερη από τη συχνότητα της πηγής.

Ε3.5 Παρατηρητής (Α) πλησιάζει προς ακίνητη πηγή ήχου, (S). H συχνότητα του ήχου που αντιλαμβάνεται ο παρατηρητής είναι:
α. Ίδια με τη συχνότητα της πηγής.
β. Μεγαλύτερη από τη συχνότητα της πηγής.
γ. Μικρότερη από τη συχνότητα της πηγής.

Ε3.6 Πηγή ήχου και παρατηρητής κινούνται στην ίδια ευθεία προς την ίδια κατεύθυνση. Η πηγή κινείται με ταχύτητα 80km/h και ο παρατηρητής ακολουθεί με 70km/h. H συχνότητα του ήχου που αντιλαμβάνεται ο παρατηρητής είναι:
α. Ίδια με τη συχνότητα της πηγής.
β. Μεγαλύτερη από τη συχνότητα της πηγής.
γ. Μικρότερη από τη συχνότητα της πηγής.

Ε3.7 Πηγή ήχου και παρατηρητής κινούνται στην ίδια ευθεία προς  αντίθετες κατευθύνσεις έτσι ώστε να απομακρύνονται αλλά με ίσες κατά μέτρο ταχύτητες. H συχνότητα του ήχου που αντιλαμβάνεται ο παρατηρητής είναι:
α. Ίδια με τη συχνότητα της πηγής.
β. Μεγαλύτερη από τη συχνότητα της πηγής.
γ. Μικρότερη από τη συχνότητα της πηγής.

Ε3.8 Περιπολικό που κινείται με σταθερή ταχύτητα απομακρύνεται από ακίνητο παρατηρητή, ενώ ταυτόχρονα ηχεί η σειρήνα του. Η συχνότητα του ήχου που ακούει ο παρατηρητής:
α. Αυξάνεται συνεχώς.
β. Μειώνεται συνεχώς.
γ. Διατηρείται σταθερή.
δ. Αυξομειώνεται περιοδικά.

Ε3.9 Πηγή, (S) εκπέμπει ήχο συχνότητας, fs και παρατηρητής (Α) ακούει ήχο συχνότητας fΑ. Ο παρατηρητής θα ακούει τον ήχο με συχνότητα, fΑ>fs όταν:
α. Μένει ακίνητος ως προς την πηγή.
β. Είναι ακίνητος και η πηγή απομακρύνεται από αυτόν.
γ. Η πηγή κινείται στην ίδια κατεύθυνση με τον παρατηρητή.
δ. Μειώνεται η απόσταση μεταξύ πηγής και παρατηρητή.

Ε3.10 Πηγή, (S)  εκπέμπει ήχο συχνότητας fs και παρατηρητής (Α) ακούει ήχο συχνότητας fΑ. Ο παρατηρητής θα ακούει ήχο με συχνότητα fΑόπου fΑ<fs όταν:
α. Μένει ακίνητος ως προς την πηγή.
β. Είναι ακίνητος και η πηγή πλησιάζει από αυτόν.
γ. Αυτός και η πηγή κινούνται στην ίδια ευθεία.
δ. Αυξάνεται η απόσταση μεταξύ πηγής και παρατηρητή.

Ε3.11 Παρατηρητής και πηγή ήχου κινούνται στην ίδια ευθεία με σταθερές ταχύτητες. Η ταχύτητα του παρατηρητή είναι κατά μέτρο μεγαλύτερη της ταχύτητας της πηγής. Η συχνότητα που αντιλαμβάνεται ο παρατηρητής:
α. Είναι μικρότερη της συχνότητας της πηγής.
β. Είναι μεγαλύτερη της συχνότητας της πηγής.
γ. Εξαρτάται από τη φορά κίνησης και των δύο.
δ. Είναι ίση με τη συχνότητα της πηγής.

Ε3.12 Παρατηρητής και πηγή ήχου κινούνται στην ίδια κατεύθυνση με σταθερές ταχύτητες, αλλά ο παρατηρητής προηγείται. Η ταχύτητα του παρατηρητή είναι κατά μέτρο μεγαλύτερη της ταχύτητας της πηγής. Η συχνότητα που αντιλαμβάνεται ο παρατηρητής :
α. Είναι μικρότερη της συχνότητας της πηγής.
β. Είναι μεγαλύτερη της συχνότητας της πηγής.
γ. Είναι εξαρτάται από τη φορά κίνησης και των δύο.
δ. Είναι ίση με τη συχνότητα της πηγής. 

Η συνέχεια ΕΔΩ

next 5 in 5 Οι προβλέψεις της ΙΒΜ για τις τεχνολογικες εξελιξεις