21 Ιουλ 2014

ΑΝ ΤΟ ΦΩΤΟΝΙΟ ΕΧΕΙ ΜΑΖΑ


ΑΝ ΤΟ ΦΩΤΟΝΙΟ ΕΧΕΙ ΜΑΖΑ

Η ειδική Σχετικότητα βασίζεται πάνω σε δύο θεμελιακές αρχές.


Η πρώτη είναι η αρχή της σχετικότητας: οι νόμοι της φυσικής έχουν την ίδια μορφή σε όλα τα αδρανειακά συστήματα αναφοράς.

Η δεύτερη ορίζει ότι η ταχύτητα του φωτός στο κενό είναι πάντα ίδια ανεξάρτητα από τα αδρανειακά συστήματα.

Στην πραγματικότητα όμως είναι δυνατόν να βρούμε τους ίδιους μετασχηματισμούς αν αντικαταστήσουμε τη δεύτερη αρχή με την επόμενη: ο χωροχρόνος είναι ομογενής και ισότροπος.

Αυτή η νέα υπόθεση σε σχέση με την κλασική περί φωτός, οδηγεί σε μια ομάδα μετασχηματισμών, η οποία εξαρτάται από την παράμετρο c2, η τελευταία έχει τις διαστάσεις μιας ταχύτητας στο τετράγωνο.

Εάν το c2 είναι πεπερασμένο και θετικό, τότε ταυτίζονται με τους μετασχηματισμούς του Lorentz.

Αυτή η προσέγγιση αναδεικνύει μόνο και μόνο την ύπαρξη ενός φράγματος ταχύτητας c, η οποία είναι η ταχύτητα των σωματιδίων δίχως μάζα.

Με άλλα λόγια η ταύτιση με την ταχύτητα του φωτός γίνεται εκ των υστέρων!

Πράγμα το οποίο σημαίνει ότι αν το φωτόνιο έχει μάζα τότε δεν θα προβλημάτιζε την Ειδική Σχετικότητα αφού η ταχύτητα θα ήταν απλώς μικρότερη από το φράγμα. (Ν.Λυγερός)

«Τα υπερφωτεινά νετρίνα στο πείραµα Opera»

Tο πείραµα Opera στηρίζεται στη δηµιουργία συγκρούσεων πρωτονίων µε στόχους από γραφίτη, παραγωγή πιονίων και καονίων που γρήγορα δίνουν µιόνια και τα αντίστοιχα νετρίνα τους.

Για το στόχο αυτό χρησιµοποιήθηκε ο µεγάλος επιταχυντής LHC του Cern.

Τα νετρίνα που δηµιουργήθηκαν µε αυτό τον τρόπο διήνυσαν την διαδροµή Cern - Gran Sasso δηλαδή µια απόσταση x=730Km κατά ένα ∆t=61ns μικρότερο από το αναμενόμενο.

Από την έκρηξη ενός µακρινού αστεριού έχει παρατηρηθεί ότι τα νετρίνα φτάνουν γρηγορότερα κατά µερικά λεπτάσε σχέση µε τα φωτόνια της έκρηξης.

Αν όµως τα νετρίνα είχαν την ταχύτητα που µετρήθηκε στο Εθνικό εργαστήριο Gran Sasso µε το πείραµα Opera (Oscillation Project with Emulsion- tRacking Apparatus) στο Cern, θα έπρεπε να έχουν φτάσει στη γη χρόνια πριν από τα φωτόνια.

  • ιφιγένεια γεωργιάδου Στην πραγματικότητα όμως είναι δυνατόν να βρούμε τους ίδιους μετασχηματισμούς αν αντικαταστήσουμε τη δεύτερη αρχή με την επόμενη: ο χωροχρόνος είναι ομογενής και ισότροπος.

    Αυτή η νέα υπόθεση σε σχέση με την κλασική περί φωτός, οδηγεί σε μια ομάδα μετ
    ασχηματισμών, η οποία εξαρτάται από την παράμετρο c2, η τελευταία έχει τις διαστάσεις μιας ταχύτητας στο τετράγωνο.

    Εάν το c2 είναι πεπερασμένο και θετικό, τότε ταυτίζονται με τους μετασχηματισμούς του Lorentz.

    Αυτή η προσέγγιση αναδεικνύει μόνο και μόνο την ύπαρξη ενός φράγματος ταχύτητας c, η οποία είναι η ταχύτητα των σωματιδίων δίχως μάζα.

    Με άλλα λόγια η ταύτιση με την ταχύτητα του φωτός γίνεται εκ των υστέρων!

    Πράγμα το οποίο σημαίνει ότι αν το φωτόνιο έχει μάζα τότε δεν θα προβλημάτιζε την Ειδική Σχετικότητα αφού η ταχύτητα θα ήταν απλώς μικρότερη από το φράγμα. (Ν.Λυγερός)
  • ιφιγένεια γεωργιάδου Μαθητεία Γνώσης & Επιστήμης

    Η θεωρία του Άλμπερτ Αϊνστάιν για τη Γενική Σχετικότητα
    λέει ότι η κινούμενη ύλη διαστρεβλώνει τον ιστό τον χωροχρόνο
    των τεσσάρων διαστάσεων, στέλνοντας
    προς όλες τις κατευθύνσεις τους κυματισμούς της βαρύτητας,
    που ονομάζονται βαρυτικά κύματα.
    Κανείς όμως δεν έχει παρατηρήσει τέτοιο φαινόμενο μέχρι στιγμής, αλλά οι ερευνητές του Πανεπιστημίου της Ουάσινγκτον πιστεύουν
    ότι είναι δυνατόν να ανιχνεύσουμε τέτοια κύματα,
    που να προέρχονται από τις παράξενες δομές
    που ονομάζονται κοσμικές υπερχορδές.
    Οι βρόχοι των κοσμικών υπερχορδών κινούνται και ταλαντώνονται, παράγοντας κύματα βαρύτητας, αλλά τότε σιγά-σιγά θα συρρικνωθούν καθώς χάνουν ενέργεια μέχρι να εξαφανιστούν.
    Πολλοί φυσικοί θεωρούν ότι η πολύπλοκη και ορισμένες φορές αμφιλεγόμενη υπόθεση, που ονομάζεται θεωρία χορδών,
    είναι η υποψήφια θεωρία που μπορεί να ενοποιήσει
    τις τέσσερις βασικές δυνάμεις της φύσης –
    βαρύτητα, ηλεκτρομαγνητική, ασθενείς και ισχυρές πυρηνικές.
    Η θεωρία χορδών έχει επικριθεί πολλές φορές πως είναι
    μη πειραματική ή ακόμα και αντιεπιστημονική, αλλά κάποιες εκδόσεις της προβλέπουν τώρα μια εξωτική συμπεριφορά με παρατηρήσιμα αποτελέσματα:
    το σχηματισμό των κοσμικών υπερχορδών,
    στενοί ‘σωλήνες’ ενέργειας που απέμειναν από τις απαρχές
    του σύμπαντος, και που έχουν τεντωθεί σε τεράστια μήκη
    λόγω της επέκτασης του σύμπαντος,
    ανέφερε ο κοσμολόγος Craig Hogan.
    Εάν οι θεωρίες είναι σωστές, υπάρχουν αμέτρητες
    κοσμικές υπερχορδές, τεντωμένες σαν μια γαλαξιακή
    λαστιχένια ζώνη.
    Μοιάζουν με πολύ λεπτούς σωλήνες με κάποιο από τα κενό
    του πρώιμου σύμπαντος που διατηρείται μέσα τους, εξηγεί ο Hogan.
    Οι χορδές μπορούν να σχηματίσουν βρόχους που "περιστρέφονται" και εκπέμπουν κύματα της βαρύτητας καθώς διασπώνται και τελικά εξαφανίζονται.
    "Είναι τόσο ελαφριές ώστε να μην μπορούν να έχουν καμία επίδραση στην κοσμική δομή, αλλά δημιουργούν αυτό το λουτρό των κυμάτων της βαρύτητας εξ αιτίας της διάσπασης τους," αναφέρει ο Hogan.
    Η θεωρία υποστηρίζει ότι κάθε φορά που κάτι κινείται εκπέμπει ένα βαρυτικό κύμα. Η σύγκρουση δύο μαύρων οπών στέλνει περισσότερα κύματα από οτιδήποτε άλλο φαινόμενο, συνήθως με ένα εκατομμύριο φορές περισσότερη ενέργεια από ό,τι παράγεται από όλους τους γαλαξίες μαζί στο σύμπαν.
    Ενώ ορισμένα κύματα βαρύτητας θα μπορούσαν να προκύψουν
    σε συχνότητες αρκετά υψηλές, που ένας άνθρωπος θεωρητικά
    θα μπορούσε να τα ακούσει, οι περισσότερες από αυτές τις πηγές έχουν πολύ χαμηλές συχνότητες, 10 έως 20 οκτάβες κάτω από το φάσμα της ανθρώπινης ακοής, συνέχισε ο Hogan.
    Το 1976 ο φυσικός T.W.Kibble του Imperial College of Science, διατύπωσε την άποψη ότι κατά τη διάρκεια των πρώτων φάσεων
    του σύμπαντος, η αλληλεπίδραση μεταξύ περιοχών κενού
    με διαφορετικά ενεργειακά περιεχόμενα δημιούργησε
    χορδές απειροστού πλάτους και μήκους της τάξης κοσμικών αποστάσεων.
    Τις ονόμασαν δε κοσμικές χορδές.
    Μπορούμε αυτές να τις φανταστούμε σαν λεπτούς σωλήνες κενού πολύ μεγάλης ενέργειας, που ταξιδεύουν με ταχύτητες κοντά στην ταχύτητα του φωτός, καμπυλώνοντας δε τον χώρο.
    Ένα εκατοστό μιας τέτοιας χορδής υπολογίζεται να ζυγίζει
    περί τα 4*1012 κιλά.
    Σαν αποτέλεσμα αυτής της τρομερής πυκνότητας
    είναι να δημιουργεί μεγάλα βαρυτικά πεδία,
    που αναγκάζουν τις χορδές σχήματος βρόχου να ταλαντώνοντα
    ι με ταχύτητες κοντά με αυτήν του φωτός.
    Οι ταλαντώσεις αυτές, σύμφωνα με τον δημιουργό της θεωρίας, δημιουργούν βαρυτικά κύματα που ταξιδεύουν με την ταχύτητα του φωτός.
    Η ύπαρξή τους δικαιολογεί κατά τους φυσικούς και την ακανόνιστη κατανομή της μάζας στο σύμπαν, όπως και η κύρια αιτία του σχηματισμού των σμηνών των γαλαξιών.
    Επίσης, μπορούν οι κοσμικές αυτές χορδές να δημιουργήσουν φαινόμενα βαρυτικών φακών.
    Οι θεωρίες των κοσμικών χορδών λένε ότι δημιουργήθηκαν αμέσως μετά από τον πληθωρισμό (από το αυτόματο σπάσιμο της βαθμίδας), και ότι αυτά που ισχυρίζεται η ομάδα του Sazhin δίνουν πειραματική επιβεβαίωση αυτής της άποψης.
    Πριν από λίγο καιρό αστρονόμοι θεώρησαν ότι έχουν ανακαλύψει κάτι εκπληκτικό, μια τεράστια κοσμική χορδή μήκους 100 αστρονομικών μονάδων.
    Οι κοσμικές υπερχορδές πρόκειται για μονοδιάστατα αντικείμενα, γραμμικά, τα οποία σχηματίζονται όταν σπάει μια αξονική ή κυλινδρική συμμετρία.
    Οι χορδές μπορούν να συσχετίζονται με τις μεγάλες θεωρίες ενοποίησης (GUT) της σωματιδιακής φυσικής, ή μπορούν να σχηματιστούν κατά τις ηλεκτρασθενείς αλληλεπιδράσεις.
    Είναι πολύ λεπτές και μπορούν να εκταθούν
    κατά μήκος του ορατού σύμπαντος.
    Μια τυπική χορδή σύμφωνα με τις θεωρίες GUT,
    έχει πάχος μικρότερο κατά ένα τρισεκατομμύριο φορές
    από την ακτίνα του ατόμου του υδρογόνου.
    Ακόμη, μια τέτοια χορδή μήκους 10 χιλιομέτρων
    θα ζυγίζει όσο η ίδια η Γη.
    Πηγή: ScienceDaily



Δεν υπάρχουν σχόλια:

Δημοσίευση σχολίου

Σημείωση: Μόνο ένα μέλος αυτού του ιστολογίου μπορεί να αναρτήσει σχόλιο.