Η ταχύτητα του φωτός και η σχετικότητα: Carl Sagan

Η ταχύτητα του φωτός: Από το Γαλιλαίο στο Fizeαu

Μόλις πριν λίγες μέρες αναπτύχθηκε η θεωρία ότι το φως δεν είχε πάντα την ίδια ταχύτητα (299.792.458 μέτρα το δευτερόλεπτο ή περίπου 300.000 χιλιόμετρα το δευτερόλεπτο). Αυτή τη θεωρία για την ταχύτητα του φωτός υποστηρίζουν εδώ και κάποια χρόνια ορισμένοι επιστήμονες, αμφισβητώντας έτσι τη θεωρία του Αϊνστάιν.

Ο Ζοάο Μαγκουέγιο του Imperial College του Λονδίνου και ο Νιαγές Αφσορντί του Πανεπιστημίου Γουότερλου του Καναδά, υποστηρίζουν ότι η ταχύτητα του φωτός ήταν ακόμα μεγαλύτερη από αυτή που υπολογίζουμε, αμέσως μετά από την «Μεγάλη Έκρηξη» που δημιούργησε το σύμπαν. Τώρα μάλιστα εκτιμούν ότι η θεωρία τους ωρίμασε και μπορούν να την παρουσιάσουν επίσημα.

Η ιδέα βέβαια, περί μη σταθερής ταχύτητας του φωτός, δεν είναι καινούρια, αλλά πρωτοεμφανίσθηκε στο τέλος της δεκαετίας του 1990, χωρίς ωστόσο να υιοθετηθεί από το σύνολο της επιστημονικής κοινότητας.

Μελετώντας την κοσμική μικροκυματική ακτινοβολία υποβάθρου, το κατάλοιπο της ακτινοβολίας που εκπέμφθηκε μετά το «Μπιγκ Μπανγκ» και η οποία ουσιαστικά αποτελεί ένα αποτύπωμα αυτού που συνέβη στο πρώιμο σύμπαν, οι δύο επιστήμονες ελπίζουν ότι τώρα έχουν τις απαραίτητες «ενδείξεις» για να υποστηρίξουν τη θεωρία τους. Και αυτό γιατί, αν η ταχύτητα του φωτός ήταν μεγαλύτερη από ό,τι, σήμερα, αμέσως μετά από τη στιγμή που δημιουργήθηκε το σύμπαν, τότε αυτό θα είναι αποτυπωμένο μέχρι σήμερα στην μικροκυματική ακτινοβολία υποβάθρου.

«Αν επαληθευθεί η θεωρία μας, αυτό θα σημαίνει ότι οι νόμοι της φύσης δεν ήσαν πάντοτε οι ίδιοι με τους σημερινούς», δήλωσαν οι επιστήμονες, που πιστεύουν ότι μέσα σε εύρος πέντε ετών, θα φανεί αν τα όσα υποστηρίζουν είναι σωστά ή όχι.

Τι είναι η ταχύτητα του φωτός

Η ταχύτητα του φωτός είναι η ταχύτητα με την οποία το φως διαδίδεται στο κενό ή σε άλλα μέσα. Η ταχύτητα του φωτός στο κενό που συμβολίζεται συνήθως με c, είναι 299.792.458 m/s (μέτρα το δευτερόλεπτο) σε μονάδες SI, δηλαδή κατά προσέγγιση 300.000 χιλιόμετρα το δευτερόλεπτο ή σε επιστημονική μορφή 3·108m/s. Η ταχύτητα του φωτός στο «κενό» θεωρείται η μέγιστη ταχύτητα που μπορεί να αναπτυχθεί, όχι μόνο από το φως αλλά και από τα υπόλοιπα ηλεκτρομαγνητικά κύματα, άλλες μορφές μετάδοσης ενέργειας και από την ύλη. Η ταχύτητα αυτή είναι τόσο μεγάλη, ώστε αν ένας παρατηρητής κινούταν γύρω από τον ισημερινό της γης με αυτή την ταχύτητα θα ολοκλήρωνε το γύρω του κόσμου σε 13 εκατοστά του δευτερολέπτου. Άλλο παράδειγμα είναι ότι το φως του ήλιου φτάνει στη γη μετά από 8 λεπτά, αφότου εκπεμφθεί από την επιφάνειά του.

Η ταχύτητα του φωτός δεν είναι σταθερή, αλλά εξαρτάται από το μέσο μέσα στο οποίο γίνεται η διάδοση. Συγκεκριμένα, όταν το φως διαδίδεται σε κάποιο υλικό (όπως το γυαλί ή ο αέρας), η ταχύτητά του εξαρτάται από τον δείκτη διάθλασης του συγκεκριμένου υλικού· όσο μεγαλύτερος είναι ο δείκτης διάθλασης, τόσο πιο μικρή είναι η ταχύτητα του φωτός μέσα στο υλικό. Η ταχύτητα του φωτός σε άλλα υλικά είναι κατά κανόνα μικρότερη από την ταχύτητα του φωτός στο κενό, ο δείκτης διάθλασης του κενού είναι 1 και στα υπόλοιπα υλικά μεγαλύτερος του ένα. Λόγω της αλλαγής της ταχύτητάς του καθώς μεταβαίνει από ένα μέσο σε άλλο με διαφορετικό δείκτη διάθλασης παρατηρείται το φαινόμενο της διάθλασης, γιατί ισχύει ο νόμος της συντομότερης διαδρομής του φωτός.

Ταχύτητα του φωτός: Η ιστορία

O πρώτος που λέγεται ότι προσπάθησε να μετρήσει την ταχύτητα του φωτός ήταν ο Γαλιλαίος το 1638. Η ιδέα του ήταν μάλλον χονδροειδής. Δύο μαθητές του στέκονταν το βράδυ σε δύο γειτονικούς λόφους, κρατώντας ο καθένας από 1 καλυμμένο φανάρι. Ο πρώτος ξεσκέπαζε το φανάρι του και άρχισε να μετράει το χρόνο. Ο δεύτερος ξεσκέπαζε το δικό του φανάρι μόλις έβλεπε το φως του φαναριού του πρώτου. Ο πρώτος σταματούσε το χρόνο μόλις έβλεπε το φως του φαναριού του δεύτερου. Φυσικά με τα χρονόμετρα της εποχής εκείνης δεν ήταν δυνατό να μετρηθεί ένα χρονικό διάστημα 10 εκατομμυριοστών του δευτερολέπτου, όσος δηλαδή ήταν ο χρόνος που χρειαζόταν το φως για να διανύσει στις δύο κατευθύνσεις την απόσταση του ενάμιση χιλιομέτρου που χώριζε τους δύο λόφους.

Το 1666 έγινε για πρώτη φορά η μέτρηση της ταχύτητας του φωτός, αν και με κάποια ανακρίβεια, απ΄το Δανό αστρονόμο Ole Roemer. O Roemer υπολόγισε την περίοδο των δορυφόρων του Δία, σκεπτόμενος ότι οι περίοδοι αυτοί θα έπρεπε πριν από οτιδήποτε άλλο να είναι σταθερές. Αλλά όταν έκανε τις πρώτες μετρήσεις του, ανακάλυψε ότι οι περίοδοι αυτές δεν ήταν σταθερές. Για την ιστορία ο Roemer μέτρησε την ταχύτητα της τάξης των 310.000 km/s.

Στα 1725 ο James Bradley χρησιμοποίησε μια μέθοδο, που λεγόταν Αστρική Διαταραχή. Αυτή η μέθοδος δέχεται ότι η γωνία, μέσα στην οποία το φως από κάποιο μακρινό αστέρα φτάνει στη γη διαφέρει, ανάλογα με τη θέση που έχει η γη εξαιτίας της τροχιάς της. Υπάρχει δηλαδή διαφορά, αν η γη πλησιάζει ή απομακρύνεται απ΄τον αστέρα.

Η μέθοδος του Γάλλου Fizeau αφορούσε το χρόνο που χρειαζόταν ένα σήμα φωτός να φτάσει ένα μακρινό καθρέφτη και να επιστρέψει. Ο Fizeau χρησιμοποίησε έναν περιστρεφόμενο τροχό, ο οποίος σε περιοδικά χρονικά διαστήματα άφηνε το φως να διέλθει μέσα από το τηλεσκόπιο του. Ο καθρέφτης του απείχε περίπου 9 χιλιόμετρα από αυτόν και η περίοδος στο τηλεσκόπιο του ήταν 60 ms.

Πηγή

Εικόνες: Google images

Ραδιοκύματα: Jagadish Chandra Bose

Jagadish Chandra Bose: Πατέρας της ραδιοεπιστήμης. Γεννήθηκε σαν σήμερα πριν 158 χρόνια.

Ο Jagadish Chandra Bose ήταν μία πολυσχιδής προσωπικότητα, φυσικός, βιολόγος, βιοφυσικός, βοτανολόγος και αρχαιολόγος και συγγραφέας έργων επιστημονικής φαντασίας. Ζούσε τη βρετανοκρατούμενη Ινδία και ήταν ο πρωτοπόρος στον τομέα της εφεύρεσης των ραδιοκυμάτων και των μικροκυμάτων.

Η ΙΕΕΕ ονόμασε τονJagadish Chandra Bose ως πατέρα της ραδιοεπιστήμης.

Ο Bose αποφοίτησε από  το κολλέγιο St. Xavier της Καλκούτα και στη συνέχεια πήγε στο Πανεπιστήμιο του Λονδίνου για να σπουδάσει ιατρική. Ωστόσο ο Jagadish Chandra Bose δεν μπορούσε να ακολουθήσει ανεμπόδιστα τις σπουδές του στην ιατρική καθότι αντιμετώπιζε προβλήματα υγείας. Έτσι συνέχισε την έρευνά του μαζί με τον νομπελίστα Lord Rayleigh στο Κέιμπριτζ και επέστρεψε στην Ινδία. Στη συνέχεια ξεκίνησε να εργάζεται στο Προεδρικό Κολέγιο του Πανεπιστημίου της Καλκούτα ως καθηγητής φυσικής.

Εκεί έπεσε θύμα φυλετικής διάκρισης, ωστόσο αυτό δεν τον εμπόδισε στη μετέπειτα εξέλιξή του.

Sir Jagadish Chandra Bose: Τα φυτά δεν είναι μία απλή πράσινη μάζα

Σύμφωνα με τις πληροφορίες του Patrick Ged’s καθηγητή της βοτανολογίας στις Ινδίες, που έγραψε την Ζωή και το Εργο του Sir Jagadish ChandraBose, ήδη από το 1904, o Bose με ανακοίνωσή του προς την Βασιλική Εταιρία της Αγγλίας, υπογράμμισε πως τα φυτά δεν είναι μια απλή πράσινη μάζα, αλλά ένα ζωικό σύνολο προικισμένο με ευαισθησία. Χάρη στην χρήση λεπτεπίλεπτων μηχανισμών, που κατασκεύασε ο ίδιος, όπως το περίφημο “υπερμικροσκόπιο” (crescograph), που πήρε το όνομά του, για την μέτρηση των νευρικών παλμών στα ζώα, απέδειξε πως κάθε φυτό και κάθε όργανο του φυτού εμφανίζει μια ξεχωριστή αντίδραση σε κάθε μηχανικό ερεθισμό και πραγματοποιεί φυσιολογικές εναλλαγές, παρόμοιες με αυτές που εμφανίζουν οι ζωικοί ιστοί. Πειραματίστηκε με κοινά φυτά, όπως ραπανάκια, σέλινα και κουνουπίδια, κι ανακάλυψε πως εμφάνιζαν το αίσθημα της κούρασης και της θλίψης.

Ο Sir Jagadish Chandra Bose απέδειξε την ομοιότητα ανάμεσα σε φυτά και ζώα

Με την βοήθεια του “αντηχητικού παλμογράφου” του, που κατέγραφε την ταχύτητα μετάδοσης του παλμικού ερεθισμού, και του “σπινθηροπαλμογράφου” του, που κατέγραφε τις παλμικές δονήσεις του φυτού “τηλέγραφος” (desmodium motorium), ο Sir Jagadish Chandra Bose απέδειξε την καταπληκτική ομοιότητα ανάμεσα στους παλμούς του φυτού και σ’ εκείνους της καρδιάς των ζώων.

SirJagadishChandraBose: Ηλεκτρικός ερεθισμός στα φύλα της μιμόζας

Ο Sir Jagadish Chandra Bose απέδειξε πως ένας απειροελάχιστος ηλεκτρικός ερεθισμός στο εξόγκωμα, που βρίσκεται στη βάση των φύλλων της μιμόζας (και λειτουργεί στα φυτά όπως οι μυς στα άκρα των ζώων), προκαλεί συστολές και εκτάσεις. Ένας ισχυρότερος ερεθισμός με αρνητικό ηλεκτρικό φορτίο έχει σαν αποτέλεσμα όχι μόνο την υπερέκταση του μίσχου, αλλά και την απόρριψη του φύλλου. Έτσι, καθόρισε τις θετικές αντιδράσεις σαν “ευχάριστες” ή “ανώδυνες”, και τις αρνητικές, σαν “δυσάρεστες” ή “επώδυνες”.

Ανάμεσα στους αναρίθμητους επισκέπτες του Ινδού επιστήμονα, ήταν και ο λογοτέχνης και χορτοφάγος Μπέρναρντ Σω, που παρακολούθησε ένα φύλλο λάχανου, μεγεθυμένο εκατοντάδες φορές στην οθόνη, να αντιδρά δυναμικά στον πόνο και τελικά να πεθαίνει όταν ραντίστηκε με ζεματιστό νερό.

Ο ανιδιοτελής Jagadish Chandra Bose και η αναγνώριση

Ο Jagadish Chandra Bose  πρόσφερε τις εφευρέσεις του στον επιστημονικό κόσμο, χωρίς κανένα προσωπικό όφελος. Δεν σκέφτηκε ποτέ του να τις εξασφαλίσει νομικά με διπλώματα ευρεσιτεχνίας, εφόσον τον ενδιέφερε η αλήθεια της φύσης πολύ περισσότερο από οποιοδήποτε υλικό όφελος. Είπε στον Παραμχάνσα Γιογκανάντα: “Οι αρχές που ακολουθούμε στην εθνική μας παιδεία αποκλείουν την βεβήλωση του πνεύματος με την χρησιμοποίηση των γνώσεων για την απόκτηση πλούτου…”. Τόνισε, ακόμα, πως το Ινστιτούτο Jagadish Chandra Bose  στην Καλκούτα, θα έχει ανοιχτές τις πόρτες του για τους ερευνητές όλου του κόσμου, κι αυτό για να συνεχιστεί η παράδοση των Ινδιών, που αιώνες τώρα δέχονται επιστήμονες από κάθε άκρη της γης.

Ο Jagadish Chandra Bose απόκτησε τον τίτλο του Σερ, δηλαδή την ανώτατη διάκριση των υπηκόων του στέμματος της Βρετανικής Αυτοκρατορίας, στα 1917, σαν δείγμα αναγνώρισης για τις μελέτες και τις εφευρέσεις του. Οι συμπατριώτες του τον θεωρούσαν έναν “ρίσι” (φωτισμένο σοφό).

Πηγή

Μαθήματα προετοιμασίας για τους διαγωνισμούς της Φυσικής

Η Ένωση Ελλήνων Φυσικών, πιστή στον προσανατολισμό της να φέρει τα παιδιά κοντά στη Φυσική μέσα από τις δράσεις και τους διαγωνισμούς της, διοργανώνει στη Θεσσαλονίκη Μαθήματα Προετοιμασίας για τους Διαγωνισμούς Φυσικής.

Τα μαθήματα ξεκινούν το Σάββατο 19 Νοεμβρίου, είναι Δωρεάν και θα γίνονται κάθε δεύτερο Σάββατο στο 2ο Γυμνάσιο Σταυρούπολης (οδός Παπανικολή 42, τηλέφωνο 2310667513). Το κάθε μάθημα θα διαρκεί 60 έως 80 λεπτά (δίνεται αναλυτικό πρόγραμμα) και θα περιλαμβάνει θέματα Φυσικής και πρωτότυπες ασκήσεις που θα ανεβάσουν την αντίληψη πάνω στα Φυσικά Φαινόμενα και θα βελτιώσουν τον τρόπο σκέψης στην αντιμετώπιση των προβλημάτων. Αυτό θα είναι ένα πλεονέκτημα για τη διάκριση σε διαγωνισμούς Φυσικής της ΕΕΦ.

Τα μαθήματα θα γίνονται από καθηγητές μέλη της ΕΕΦ.

Το πρόγραμμα των μαθημάτων είναι το ακόλουθο:

              ΓΥΜΝΑΣΙΟ -ΛΥΚΕΙΟ                                                                              
Γ  ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ      9:30 – 10:30
Β  ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ    11:00 – 12:10
Α  ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ    12:30 –   1:40

Γ  ΛΥΚΕΙΟΥ         9:30 – 10:50
Β  ΛΥΚΕΙΟΥ        11:00 – 12:20
Α  ΛΥΚΕΙΟΥ        12:30 –   1:50

Δηλώστε συμμετοχή αποστέλλοντας e-mail στους
για το Γυμνάσιο:Μαυράκης Δήμος :dimosms@gmail.com
για το Λύκειο:Σαμαράς Σταύρος: stsamaras@sch.gr

Πηγή

Εικόνα: Google images

Πολυτεχνείο 17 Νοέμβρη 1973

Ξημερώνει η μαύρη επέτειος για το πολυτεχνείο, 43 χρόνια μετά. Είθε να μη ξανά ζήσει ο τόπος παρόμοια γεγονότα!

Εικόνα:Google image

Η υπερ-σελήνη

Για δύο συνεχόμενα βράδια, απόψε και τη Δευτέρα, η πανσέληνος θα είναι εντυπωσιακή, καθώς θα είναι η μεγαλύτερη εδώ και σχεδόν 70 χρόνια!

Κι αυτό διότι η Σελήνη θα πλησιάσει τη Γη περισσότερο από κάθε άλλη φορά, σε απόσταση περίπου 348.400 χιλιομέτρων, και έτσι θα φαίνεται ως η μεγαλύτερη μετά το 1948!

Σύμφωνα με τη NASA, η επόμενη φορά που το φεγγάρι θα βρεθεί τόσο κοντά και θα φαίνεται τόσο μεγάλο και φωτεινό, θα είναι το Νοέμβριο του 2034. 

Η μεγάλη πανσέληνος θα φθάσει στο μέγιστο "μέγεθός" της στις 15:52 ώρα Ελλάδος στις 14 Νοεμβρίου. Έτσι, απόψε και αύριο βράδυ, καιρού επιτρέποντος, μικροί και μεγάλοι θα μπορούν να απολαύσουν τη μεγαλύτερη πανσέληνο εδώ και περίπου 70 χρόνια!

Η τροχιά της Σελήνης

Η Σελήνη ακολουθεί ελλειπτική τροχιά και η απόστασή της από τον πλανήτη μας δεν είναι σταθερή. Έτσι, το κοντινότερο σημείο της (περίγειο) και το πιο μακρινό (απόγειο), παρουσιάζουν αυξομειώσεις από μήνα σε μήνα.

Η μέση απόσταση Γης-Σελήνης αυξάνεται κατά 5% περίπου στο απόγειο και μειώνεται αντίστοιχα στο περίγειο.

Ο όρος "υπερ-Σελήνη" ή "σούπερ-Σελήνη" (όταν η πανσέληνος συμπίπτει με το περίγειο) δεν είναι επιστημονικός, αλλά δημιουργήθηκε το 1979 από τον αστρολόγο Ρίτσαρντ Νόλε!

Πηγή

Μάνος Χατζηδάκις

Μία από τις μεγαλύτερες μορφές της ελληνικής μουσικής σκηνής ο Μάνος Χατζηδάκις γεννήθηκε σαν σήμερα το 1925

Εικόνα: Google images