Του Κώστα Φίλιππα

Τα τελευταία εκατό και πλέον χρόνια παραμονής μας στον πλανήτη ετούτο, η επιστημονική κοινότητα έχει αδιαμφισβήτητα πραγματοποιήσει εντυπωσιακά άλματα στο πεδίο της θεωρητικής Φυσικής. Μέσα από την παρατήρηση ότι το φως έχει την ίδια ακριβώς ταχύτητα σε όλα τα συστήματα αναφοράς κι ότι οι νόμοι του Ηλεκτρομαγνητισμού μένουν αναλλοίωτοι υπό τους μετασχηματισμούς του Lorentz (και όχι του Γαλιλαίου), ο απόλυτος χρόνος και χώρος του Νεύτωνα εγκαταλείφθηκαν για τον χωρόχρονο της Ειδικής Θεωρίας της Σχετικότητας [1]. Η δομική αδυναμία της Ειδικής Σχετικότητας να συμπεριλάβει την επιταχυνόμενη παρατηρήτρια και τη βαρύτητα οδήγησαν σχετικά γρήγορα στη Γενική Θεωρία της Σχετικότητας [2], μια ολοκληρωμένη κλασσική (κι όχι κβαντική) θεωρία για τη βαρύτητα. Έπειτα, η ίδια η αδυναμία της κλασσικής Φυσικής να εξηγήσει τη μικροσκοπική δομή της ύλης ώστε να αντιμετωπίσει το πρόβλημα της ακτινοβολίας μέλανος σώματος του Planck και το φωτοηλεκτρικό φαινόμενο του Einstein θεμελίωσαν την Κβαντική Μηχανική [3], μια θεωρία για το μικροσκοπικό, που λίγο πολύ κρατεί ως έχει έναν ολόκληρο αιώνα μετά.

Γράφουν η Αθηνά Στάμου και ο Αριστόδημος Στριφτάρης - Χαλκιόπουλος

Εισαγωγή

Παρακολουθώντας την εδραίωση στην “pop culture” της επιστήμης, ψευδοεπιστημονικών μεθόδων και θεωρήσεων νιώσαμε την ανάγκη να ανατρέξουμε στην ιστορία της φιλοσοφίας της επιστήμης, μέσα από την οποία  θα ψάξουμε για απαντήσεις στον τρόπο διεξαγωγής της επιστήμης και στο πώς ο εκάστοτε τρόπος διεξαγωγής της επιστήμης δύναται να οδηγήσει τελικά σε ψευδοεπιστήμη. Σε αυτό το κείμενο θα προσπαθήσουμε να δώσουμε συνοπτικά την εξέλιξη της φιλοσοφίας της επιστήμης από τον Αριστοτέλη μέχρι και σήμερα, καθώς και τα βασικά χαρακτηριστικά των κυρίαρχων θεωρήσεων για την χαρακτηρισμό μίας θεωρίας σε επιστημονική ή μη. Ερχόμαστε ταυτόχρονα να προβληματίσουμε τους/τις αναγνώστες/στριες που τους ενδιαφέρει η επιστήμη ή/και η παραγωγή επιστημονικής γνώσης. Σκοπός του άρθρου είναι να δώσει κάποιες εισαγωγικές θεμελιώδεις ιδέες για την επιστημολογία και να αποτελέσει την αφορμή για περαιτέρω μελέτη πάνω σε ένα θέμα το οποίο φαίνεται να μην μας επηρεάζει άμεσα, ουσιαστικά όμως κατέχει σημαντική θέση στον τρόπο που αντιλαμβανόμαστε τον κόσμο και τα όσα διαδραματίζονται σε αυτόν. Και γι ‘αυτό ακριβώς τον λόγο δεν είναι ένα ζήτημα που έχει μονάχα επιστημονικές προεκτάσεις, αλλά πολύ περισσότερο είναι ένα βαθιά κοινωνικό και πολιτικό ζήτημα, και μας ενδιαφέρει πρώτα σαν πολίτες και έπειτα ως φυσικούς (ή ο,τι άλλο) επιστήμονες.

Του Κωνσταντίνου Κιλμέτη

​Καλοκαίρι 1997, Λυών. Εν όψη του επερχόμενου Μουντιάλ του ‘98 μερικές από τις μεγαλύτερες εθνικές ομάδες ποδοσφαίρου του κόσμου παίζουν μερικά φιλικά εξάσκησης η μια με την άλλη. Ένα από αυτά είναι και το Γαλλία-Βραζιλία. Στο πρώτο ημίχρονο ενός αγώνα χωρίς ιδιαίτερη πίεση, ο Roberto Carlos κερδίζει φάουλ 33m μακριά από το τέρμα. Παίρνει φόρα από υπερβολικά πολύ μακριά. Σουτάρει και η μπάλα ακολουθεί μια αλλοπρόσαλλη αλλά πέρα για πέρα φυσική τροχιά. Στρίβει δεξιά για να αποφύγει το τείχος και μετά ξανά αριστερά για να καρφωθεί στο τέρμα, σαν να υπάρχει κάποιος οδηγός στο τιμόνι και να τις υποβάλλει τι να κάνει. Και το όνομα αυτού του οδηγού; Heinrich Gustav Magnus.

Του Γιώργου Μελαχροινού

Εικόνα 1. Ο Erwin Schrödinger το 1933.

Στο δεύτερο μέρος του άρθρου με τίτλο "Προς τη θεωρία του Καθιερωμένου Προτύπου" παρουσιάστηκε η γένεση της κβαντικής μηχανικής προκειμένου να μπορέσουν οι τότε επιστήμονες να εξηγήσουν την εκπομπή του μέλανος σώματος καθώς η κλασική φυσική αποτύγχανε να ερμηνεύσει το συγκεκριμένο φαινόμενο. Επίσης καταφέραμε να εξηγήσουμε ποιοτικά την ευστάθεια του ατόμου του Υδρογόνου χρησιμοποιώντας την αρχή της αβεβαιότητας του Heisenberg.
​
$$(\Delta \hat{x})(\Delta \hat{p})\geqslant \frac{\hbar}{2}$$

Υπενθυμίζουμε ότι σε αυτήν την σχέση η θέση και η ορμή συμβολίστηκαν ως Δx και Δp και με το ^ ​(καπέλο) να είναι το σύμβολο του τελεστή. 

Για ποιο λόγο όμως ενδιαφερόμαστε τόσο πολύ για τους τελεστές; Ο λόγος είναι επειδή σε κάθε φυσικό μέγεθος, όπως η θέση, η ορμή, η στροφορμή, η ενέργεια κτλ αντιστοιχούμε έναν τελεστή και για αυτό μας ενδιαφέρουν οι ιδιότητές τους. Οι τελεστές για τις συγκεκριμένες φυσικές ποσότητες είναι οι {x}, {p}, {L}, {H} αντίστοιχα. Στο μαθηματικό παράρτημα στο τέλος του άρθρου μπορεί να βρει ο αναγνώστης χρήσιμες πληροφορίες για τους τελεστές. 

Γράφει η Αφροδίτη Νάση και η Πηνελόπη Αγγελοπούλου

Στα προηγούμενα Τεύχη του Physics Time, αναφερθήκαμε στους διάφορους πληθυσμούς  φορτισμένων σωματιδίων που περιέχει η γήινη μαγνητόσφαιρα (βλέπε Άρθρο 1ου Τεύχους: Παγιδευμένα φορτισμένα σωματίδια γύρω από τη Γη), και εξετάσαμε τον τρόπο με τον οποίο ένα φορτισμένο σωματίδιο καταλήγει να εκτελεί γυροκίνηση γύρω από μία μαγνητική δυναμική γραμμή (βλέπε Άρθρο 2ου Τεύχους: Γυροκίνηση – ο Lorentz και η έλικα). Σε αυτό το άρθρο θα δούμε κάποιες χαρακτηριστικές ιδιότητες αυτής της κίνησης, που θα μας υποδείξουν το πώς οδηγούμαστε στην κίνηση ανάκλασης/αναπήδησης κατά μήκος μιας μαγνητικής δυναμικής γραμμής.
Σύμφωνα με τη γενικότερη περίπτωση, η οποία αναλύθηκε στο 2ο Τεύχος, σε ένα σωματίδιο μάζας m και φορτίου q, το οποίο κινείται με ταχύτητα V και επιτάχυνση a, σε περιοχή με μαγνητικό πεδίο B και ηλεκτρικό πεδίο E, στο οποίο ασκείται και μια εξωτερική δύναμη F, θα ασκείται η συνολική δύναμη:

Του Δημήτρη Δημόπουλου

23 Σεπτεμβρίου 2013. Το -μολδαβικής σημαίας- φορτηγό πλοίο Rhosus, αναχωρεί από τη Γεωργία μεταφέροντας 2750 τόνους νιτρικού αμμωνίου (ΝΗ4ΝΟ3) μία χημική ουσία που χρησιμοποιείται ως λίπασμα αλλά έχει, υπό προϋποθέσεις, μεγάλη εκρηκτική ισχύ. Το πλοίο κάνει μία στάση στον Πειραιά και συνεχίζει την πορεία του για Βηρυτό στην οποία καταφθάνει τον Οκτώβρη του 2013. Στη λιβανέζικη πρωτεύουσα το πλήρωμα, που παραμένει απλήρωτο για 4 μήνες, ξεκινά απεργία. Το λιβανέζικο λιμενικό δεν επιτρέπει στο πλοίο να αποπλεύσει καθώς χρωστάει περίπου 100.000 δολάρια σε τέλη ελλιμενισμού και άλλους απλήρωτους λογαριασμούς κι επίσης κρίνει ότι το πλοίο δεν είναι αξιόπλοο. Τους επόμενους μήνες το Rhosus εγκαταλείπεται από πλήρωμα αλλά και ιδιοκτήτη. Τον Οκτώβριο του 2015, το φορτίο νιτρικού αμμωνίου μεταφέρεται σε μία παραπλήσια αποθήκη του λιμανιού, ενώ το πλοίο οδηγείται στα ανοιχτά και βυθίζεται. Το φορτίο παραμένει αποθηκευμένο για 5 χρόνια μέχρι τις 4 Αυγούστου 2020. Εκείνη τη μέρα, ένα συνεργείο ηλεκτροσυγκόλλησης που εργαζόταν στην αποθήκη, προκαλεί πυρκαγιά η οποία ξεκινά μία σειρά μικρών εκρήξεων σε δέματα με πυροτεχνήματα που έχουν τοποθετηθεί δίπλα στους 2750 τόνους νιτρικού αμμωνίου. Η φωτιά καίει για 30 περίπου λεπτά ώσπου στις 18:08 μία τρομερή έκρηξη συγκλονίζει την Βηρυτό, καταστρέφοντας ολοσχερώς το λιμάνι και την όμορη περιοχή σκοτώνοντας 190 ανθρώπους.

Του Γιώργου Μελαχροινού

Στο πρώτο μέρος του άρθρου με τίτλο  “Προς τη θεωρία του Καθιερωμένου Προτύπου” παρουσιάστηκαν οι σταδιακές προσπάθειες και έρευνες που έγιναν για την μελέτη και τη κατανόηση της φυσικής του ατόμου. Μέχρι στιγμής μπορούσαμε να περιγράψουμε τα πάντα με απλές κλασικές εξισώσεις ή ακόμα και με απλή γεωμετρία όπως μπορεί να κάνει κανείς στην σκέδαση Rutherford προκειμένου να υπολογίσει τις γωνίες σκέδασης των σωματιδίων α από τους πυρήνες χρυσού. Ωστόσο η θεωρία μας, έτσι όπως την έχουμε φτιάξει μέχρι στιγμής αποτυγχάνει να εξηγήσει την ευστάθεια του ατόμου και προβλέπει ακριβώς αντίθετα αποτελέσματα. Επίσης ένα ακόμη σημείο που η θεωρία μας αποτυγχάνει να εξηγήσει είναι και τα φάσματα εκπομπής των ατόμων, στα οποία ενώ θα αναμέναμε ολόκληρες περιοχές με φως παρατηρούμε μεμονωμένες διακριτές φωτεινές γραμμές. Αντίστοιχα και στα φάσματα απορρόφησης ενώ θα περιμέναμε τα άτομα να απορροφούν ολόκληρες μπάντες-περιοχές από μήκη κύματος, στην πραγματικότητα απορροφούν συγκεκριμένα μόνο μήκη κύματος.

Του Φώτη Πύρρη

Μια ακριβέστερη απόδοση αυτής της φράσης στα ελληνικά θα ήταν "Δημοσίευσε ή παράτησε τα", ωστόσο η παράφραση του συνθήματος της επανάστασης του ‘21 φαίνεται να αποδίδει πιο ουσιαστικά το νόημα της φράσης. Η πρώτη χρήση της ανάγεται στο μακρινό 1932, από τον HJ Coolidge, (Rawat, S., & Meena, S. (2014)). Χρησιμοποιείται για να περιγράψει την -ολοένα και μεγαλύτερη- τάση του "ακαδημαϊκού πραγματισμού", στο πλαίσιο του οποίου η συγγραφή και η δημοσίευση άρθρων σε κάποιο περιοδικό αποτελεί αυτοσκοπό. Στο σήμερα, το ακαδημαϊκό περιβάλλον διεθνώς είναι πολύ διαφορετικό από το 1932, ωστόσο φαίνεται ότι η φράση αυτή δεν είναι απλώς επίκαιρη, αλλά σκιαγραφεί εξαιρετικά την κατάσταση στην ακαδημαϊκή κοινότητα. Μάλιστα, κριτική στην κατάσταση αυτή έκανε και ο Peter Higgs, ένας από τους εμπνευστές του ομώνυμου σωματιδίου, η ανακάλυψη του οποίου επέτρεψε την ολοκλήρωση του καθιερωμένου προτύπου των στοιχειωδών σωματιδίων. Συγκεκριμένα, σε μια συνέντευξη στον Guardian το 2013, [2], καθ’οδόν προς την παραλαβή του βραβείου Νόμπελ εξέφρασε την αμφιβολία του ως προς το αν μια ιδίου βεληνεκούς ανακάλυψη θα ήταν επιτεύξιμη στο σημερινό ακαδημαϊκό περιβάλλον, λόγω της πίεσης για ροή δημοσιεύσεων που δέχονται οι ερευνητές. Το παρόν άρθρο αποσκοπεί στο να καταδείξει τις συνέπειες του "Publish or Perish" στην επιστήμη και στους εργαζόμενους στην έρευνα. 

Του Αργύρη Στασινάκη

Το 1979, δημιουργήθηκε το πρώτο δίκτυο κινητών επικοινωνιών για εμπορική χρήση στο Τόκυο της Ιαπωνίας από την εταιρεία τηλεπικοινωνιών Nippon Telegraph and Telephone. Το δίκτυο ήταν πλήρως αναλογικό και μέσα σε λίγα χρόνια άρχισε να εξαπλώνεται σε όλο τον κόσμο και πλέον θεωρείται ως η πρώτη γενιά (1st Generation - 1G) των δικτύων κινητών επικοινωνιών. Από τα μέσα της δεκαετίας του 1980, η ταχεία ανάπτυξη της τεχνολογίας αλλά και οι ολοένα αυξανόμενες ανάγκες της κοινωνίας για χρήση ασύρματης επικοινωνίας οδήγησε στην εξέλιξη του 1G δικτύου ώστε το 1991 να οδηγηθούμε στα δίκτυα 2ης γενιάς (2G), to 2001 στα δίκτυα 3ης γενιάς 3G και το 2009 στην δημιουργία δικτύων 4ης γενιάς (4G). Έτσι λοιπόν, από τις απλές τηλεφωνικές κλήσεις χαμηλής ποιότητας το 1979, μέσα σε τρεις δεκαετίες οι χρήστες μπορούσαν να απολαμβάνουν υπηρεσίες gaming, video υψηλής ευκρίνειας (HD) και τηλεδιασκέψεις υψηλής ποιότητας (Video Conferencing). Όμως, η ραγδαία αύξηση των χρηστών ασύρματων συσκευών, η αύξηση όγκου δεδομένων (HDTV, social media) καθώς και η ανάγκη για διασύνδεση πολλών ασύρματων συσκευών μεταξύ τους, οδήγησε γρήγορα στην ανάγκη βελτίωσης των 4G δικτύων ώστε να αυξηθεί ο αριθμός χρηστών σε μια περιοχή, ανταλλάσοντας δεδομένα με μεγαλύτερο ρυθμό και μικρότερη καθυστέρηση (latency). Έτσι το 2015 περίπου ξεκίνησε ο σχεδιασμός της 5ης γενιάς (5G) δικτύων όπου πλέον κρίθηκε αναγκαία η επέκταση του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος που χρησιμοποιείται για της ασύρματες ζεύξεις προκειμένου να καλυφθούν οι σύγχρονες ανάγκες.

Του Γιώργου Μουζλάνοβ

11 Φεβρουαρίου 2016. Η επιστημονική ομάδα του LIGO και του VIRGO ανακοινώνει πως πέντε μήνες νωρίτερα, στις 14 Σεπτεβρίου 2015, παρατηρήθηκαν άμεσα για πρώτη φορά, βαρυτικά κύματα από τη συγχώνευση δύο μαύρων οπών. 'Εκτοτε, συνεχίζει να ανιχνεύει όλο και περισσότερα γεγονότα. Μάλιστα, την επόμενη χρονιά, το 2017, δόθηκε το βραβείο Nobel στους Rainer Weiss, Kip Thorne και Barry Barish για τη συνεισφορά τους πάνω στην ανίχνευση των βαρυτικών κυμάτων. Ακούγοντας κάποιος αυτή την ειδηση και σκεπτόμενος πως το Nobel  εχει δωθεί  σε μερικούς μεγάλους επιστήμονες στο παρελθόν (αποφεύγουμε την αναφορά σε ονόματα για να μήν αδικήσουμε κάποιον που μπορεί να ξεχάσουμε, άλλωστε η πλήρης λίστα υπάρχει στην ιστοσελίδα των βραβείων Νόμπελ), προκύπτει ότι μάλλον ειναι κάτι σημαντικό αυτό που ονομάζουμε βαρυτικά κύματα. Τι είναι όμως τα βαρυτικά κύματα, και γιατί έχουν αλλάξει τον τρόπο με τον οποίο βλέπουμε το σύμπαν;

Του Γιώργου Μελαχροινού

Του Γιώργου Σαββίδη

Κατά τη διάρκεια του 19ου αιώνα η Κλασική Φυσική, δηλαδή η φυσική που στηρίζονταν στην Κλασική Μηχανική, την Κλασική Στατιστική Φυσική και την Ηλεκτρομαγνητική Θεωρία του Maxwell, κατόρθωσε να εξηγήσει ένα σύνολο μακροσκοπικών φαινομένων. Η Νευτώνεια Μηχανική στηριζόμενη στο νόμο του Νεύτωνα (F = ma), αφορούσε την κίνηση που εκτελούν τα σώματα κάτω από την επίδραση κάποιας δύναμης και ήταν ο θεμέλιος λίθος της Κλασικής Φυσικής. Η Κλασική Στατιστική Φυσική με τη σειρά της συνέδεε μακροσκοπικές ποσότητες όπως η πίεση και η θερμοκρασία με φυσικά μεγέθη του μικρόκοσμου μέσω των θερμοδυναμικών νόμων. Τέλος, η Ηλεκτρομαγνητική Θεωρία του Maxwell εξηγούσε σχεδόν το σύνολο των ηλεκτρομαγνητικών φαινομένων. Προς τα τέλη του 19ου αιώνα παρατηρήθηκε και το φωτοηλεκτρικό φαινόμενο. Με τον όρο φωτοηλεκτρικό φαινόμενο, εννοούμε την εκπομπή ηλεκτρονίων από ένα μέταλλο που προκαλείται από την πρόσπτωση Η/Μ ακτινοβολίας στην επιφάνειά του.

Του Βασίλη Ντούρου

Τα παράλια της Υδρογείου μαγνητίζουν και ελκύουν τον άνθρωπο καθ’ όλη την ιστορική διαδρομή του πάνω στον πλανήτη . Ο John Tibbetts περιγράφει παραστατικά στο άρθρο του Coastal Cities: Living on the Edge, Nov 2002 ,τον εποικισμό των παραλίων, ως μία εκ των μεγαλύτερων μεταναστεύσεων στη σύγχρονη ιστορία όπου ανθρώπινα σμήνη μετακινούνται προς τις παραλιακές πόλεις, ιδιαίτερα των αναπτυσσόμενων κρατών, τα τελευταία 50 χρόνια. Επίσης στην Ευρώπη, οι παράκτιες περιοχές είναι πληθυσμιακά κέντρα έντονης οικονομικής δραστηριότητας που φιλοξενούν ποικίλα οικοσυστήματα. Ωστόσο η επαπειλούμενη κλιματική αλλαγή αντιλαμβανόμενη μέσα από την άνοδο της στάθμης της θάλασσας, τη συχνότερη εμφάνιση εντονότερων θυελλογενών μετεωρολογικών παλιρροιών και την διάβρωση των ακτών απειλεί τους ανθρώπους και τα φυσικά συστήματα των ακτών.

Γράφει η Αφροδίτη Νάση και η Πηνελόπη Αγγελοπούλου

Η γήινη μαγνητόσφαιρα περιέχει διάφορους πληθυσμούς πλάσματος φορτισμένων σωματιδίων, οι οποίοι προέρχονται είτε από τη γήινη ιονόσφαιρα είτε από τον ηλιακό άνεμο (βλέπε και άρθρο 1ου Τεύχους: Παγιδευμένα φορτισμένα σωματίδια γύρω από τη Γη). Οι πληθυσμοί αυτοί αλληλεπιδρούν και επηρεάζουν ταυτόχρονα τις δομές των ηλεκτρικών και μαγνητικών πεδίων, οι οποίες με τη σειρά τους καθορίζουν και την ίδια την κίνηση των σωματιδίων, οδηγώντας τα στο να πραγματοποιούν τις τρεις χαρακτηριστικές κινήσεις τους (Εικόνα 1): τη γυροκίνηση (gyro-motion), την κίνηση αναπήδησης (bounce motion) και την κίνηση ολίσθησης (drift motion). Ποιοι μηχανισμοί όμως οδηγούν σε αυτό το αποτέλεσμα; Σε αυτό το άρθρο θα εξετάσουμε τον τρόπο με τον οποίο ένα φορτισμένο σωματίδιο καταλήγει να εκτελεί γυροκίνηση γύρω από μία μαγνητική δυναμική γραμμή.

Εικόνα 1. Το πόδι του ελέφαντα όταν φωτογραφήθηκε το 1989. (photo: Росатом)

του Δημήτρη Δημόπουλου

Το πόδι Ελέφαντα (Elephant Foot) είναι ένα στερεοποιημένο πλέον μίγμα κυρίως δομικών μετάλλων, πυριτίου και ραδιενεργών υλικών που σχηματίστηκε κατά την τήξη του πυρηνικού αντιδραστήρα 4 στο Τσερνόμπιλ της Ουκρανίας, στις 26 Απριλίου 1986. Η δημιουργία του οφείλεται στη διαδοχική μηχανική αστοχία και τήξη των δομικών υλικών του εργοστασίου που χρησιμοποιήθηκαν στο εσωτερικό του αντιδραστήρα αλλά και στα κατάντη τμήματα του κτηρίου. Το μίγμα αυτό, τη στιγμή του σχηματισμού του, ήταν τόσο ραδιενεργό που μπορούσε να προκαλέσει θάνατο σε οποιονδήποτε παρέμενε κοντά του περισσότερο από λίγα λεπτά. Σήμερα παραμένει ακόμα εξαιρετικά ραδιενεργό.

Του Δημήτρη Δημόπουλου

Το Space Shuttle Program ήταν ένα φιλόδοξο στρατηγικό σχέδιο της NASA που διαφημίστηκε από τη διοίκηση του οργανισμού αλλά και από την αμερικανική κυβέρνηση ως μία οικονομική κι αξιόπιστη λύση στις ολοένα αυξανόμενες ανάγκες για συχνές διαστημικές πτήσεις με επαναχρησιμοποιούμενα αεροσκάφη. Η ιδέα είχε ήδη μπει σε διαβούλευση από τη δεκαετία του 1960, και περιλάμβανε την κατασκευή κάποιου είδους οχήματος το οποίο ναι μεν θα εκτοξευόταν με τη βοήθεια πυραύλων αλλά θα μπορούσε να επανέρχεται και να προσγειώνεται άθικτο μετά τη διαστημική αποστολή του. Η προώθηση του προγράμματος σκόπευσε να αναζωπυρώσει το ενδιαφέρον του αμερικανικού λαού για το διάστημα και να δικαιολογήσει και τα τεράστια χρηματικά ποσά που απαιτούσε ο διαρκής ανταγωνισμός με τη Σοβιετική Ένωση. Και το κατάφερε.

Γράφει η Αφροδίτη Νάση και η Πηνελόπη Αγγελοπούλου

Η Γη αποτελεί έναν από τους πλανήτες του ηλιακού μας συστήματος ο οποίος διαθέτει ενδογενές μαγνητικό πεδίο, δηλαδή πεδίο που παράγεται από μηχανισμούς στο εσωτερικό του (βλ. ‘’γεωδυναμό’’). Το μαγνητικό πεδίο της Γης, κοντά στην επιφάνειά της, ακολουθεί προσεγγιστικά την κλασική μορφή ενός διπόλου (Εικόνα 1), όπως αυτή που παράγεται από έναν γραμμικό μαγνήτη. Αυτό συμβαίνει περίπου μέχρι την απόσταση των 6 ακτίνων Γης (ή περίπου των 38.000 χιλιομέτρων). Όσο απομακρυνόμαστε από την επιφάνεια της Γης, η μορφή του πεδίου αποκλίνει από την ιδανική διπολική εξαιτίας της αλληλεπίδρασής του με τον ηλιακό άνεμο, μια συνεχή ροή σωματιδίων που ρέει από τον Ήλιο προς όλες τις διευθύνσεις. Ο ηλιακός άνεμος παραμορφώνει το μαγνητικό πεδίο της Γης, συμπιέζοντάς το στην προσήλια πλευρά, και επιμηκύνοντάς το στην αφήλια, δίνοντάς του τη χαρακτηριστική του μορφή, που μοιάζει με σταγόνα νερού (Εικόνα 2). Η κοιλότητα αυτή μέσα στην οποία επικρατεί το μαγνητικό πεδίο της Γης, ονομάζεται γήινη μαγνητόσφαιρα.

Γράφει ο Μιχάλης Παπαχρήστου

Στο τεύχος Νο.30 (Δεκέμβριος του '19) του περιοδικού Physics News της Ένωσης Ελλήνων Φυσικών (ΕΕΦ) παρουσιάστηκε ένα άρθρο το οποίο ισχυριζόταν την κατάρριψη της Ειδικής Θεωρίας της Σχετικότητας (ΕΘΣ) μέσω ενός απλού πειράματος.

Το πείραμα περιγράφεται ως εξής:
Έστω ένας αγωγός ο οποίος συνδέεται με μια πηγή συνεχούς ρεύματος μέσω ενός καλωδίου στο οποίο έχουμε και ένα διακόπτη. Κάτω από τον αγωγό έχουμε τοποθετήσει μια μαγνητική βελόνα (π.χ. μια πυξίδα). Όσο ο διακόπτης είναι ανοιχτός, δηλαδή δεν υπάρχει ροή ρεύματος στο καλώδιο και στον αγωγό, τότε δεν θα έχουμε κανένα μαγνητικό πεδίο και η πυξίδα θα μείνει ακίνητη. Στη συνέχεια, κλείνουμε το διακόπτη και κατά συνέπεια το κύκλωμα διαρρέεται από ηλεκτρικό ρεύμα, δηλαδή από τη συλλογική κίνηση των ελεύθερων ηλεκτρονίων του αγωγού. Τα τελευταία κινούνται με μια ταχύτητα V σε σχέση με το εργαστήριό μας, άρα και σε σχέση με την ακίνητη πυξίδα. Όπως γνωρίζουμε, ένα ηλεκτρικό ρεύμα δημιουργεί ένα μαγνητικό πεδίο και ειδικότερα για την περίπτωση ενός κυλινδρικού αγωγού (ή ενος καλωδίου) έχει κυκλική φορά, σαν να "αγκαλιάζει" τον αγωγό. Το μαγνητικό αυτό πεδίο αλληλεπιδρά με την πυξίδα με αποτέλεσμα αυτή να μετακινείται στη θέση όπου "δείχνει" προς το χαρτί (ή την οθόνη).