Του Δημήτρη Δημόπουλου Εικόνα άρθρου. Ο ασθενής Ρ6, τρεις βδομάδες μετά την έκθεση του σε ραδιενεργό δόση 6 Sv. Tα φτωχά προάστια της Μπανγκόκ
Το Σαμούτ Πρακάν είναι μια επαρχία που βρίσκεται στο δέλτα του ποταμού Τσάο Πράγια στη Ταϊλάνδη. Αποτελεί μέρος της Περιφέρειας της Μπανγκόκ που είναι γνωστή για τον ζωντανό πολιτισμό, την ιστορία και τις διάφορες βιομηχανικές δραστηριότητες που πραγματοποιούνται σε αυτή. Γεωγραφικά, το Σαμούτ Πρακάν είναι κυρίως επίπεδο και γι’ αυτό ευνοεί μια μίξη αστικών και αγροτικών περιοχών, με περισσότερη αστική ανάπτυξη στον βορρά και καλλιεργήσιμα εδάφη στον νότο. Η εγγύτητα της περιοχής με τη Μπανγκόκ έχει οδηγήσει στην ίδρυση διαφόρων βιομηχανικών μονάδων, συμβάλλοντας στη δημιουργία μίας αντιφατικής κοινωνικής σύνθεσης στην επαρχία. Ενώ ορισμένα μέρη του Σαμούτ Πρακάν θεωρούνται πλούσια προάστια και κατοικούνται από πληθυσμό υψηλού εισοδήματος, το μεγαλύτερο μέρος των κατοίκων της επαρχίας αντιμετωπίζει σοβαρά οικονομικά προβλήματα και ζει κάτω από τα όρια της φτώχιας. Όσοι λοιπόν δεν εργάζονται στις μεγάλες βιομηχανικές μονάδες, προσπαθούν να εξασφαλίσουν εισόδημα με μικροδουλειές μέσα στις βιομηχανικές ζώνες με την επικρατέστερη να είναι «ανακυκλωτής μετάλλων», η αναζήτηση δηλαδή μετάλλων scrap για μεταπώληση σε μάντρες ανακύκλωσης. Η δραστηριότητα αυτή μπορεί να είναι εξαιρετικά επικίνδυνη καθώς η συγκομιδή μετάλλων οδηγεί τους ανακυκλωτές σε περιοχές απόθεσης επικίνδυνων τοξικών υλικών και βιομηχανικών υπολειμμάτων. Του Δημήτρη Δημόπουλου Εικόνα εξωφύλλου. Ένας δίσκος ημικατεργασμένου ουρανίου (Πηγή: Office of Nuclear Energy) Η ανακάλυψη της Πυρηνικής Ενέργειας
Η πυρηνική ενέργεια ήταν ένας άγνωστος μηχανισμός παραγωγής ενέργειας για τον άνθρωπο, μέχρι τις αρχές του 20ου αιώνα. Αναμφίβολα, ο ίδιος ο πλανήτης μας και κάθε μορφή ζωής που γεννήθηκε και επιβιώνει σε αυτόν, διαμορφώθηκαν χάρις στην πυρηνική ενέργεια που παράγεται άφθονη στον πυρήνα του Ήλιου. Παρόλο όμως που το ηλιακό φως και η ζέστη του είναι κάτι άφθονο και δεδομένο για την ανθρωπότητα, στα πρώτα στάδια επιστημονικής και τεχνολογικής εξέλιξης των ανθρώπινων κοινωνιών, οι μόνοι τρόποι παραγωγής ή μετατροπής ενέργειας που μπορούσαν οι άνθρωποι να χρησιμοποιήσουν, ήταν από δευτερογενείς πηγές κυρίως μηχανικής ή χημικής φύσης. Του Δημήτρη Δημόπουλου ΛΕΒ ΒΙΓΚΟΤΣΚΙ (Лев Семёнович Выгοтский )
O Λεβ Βιγκότσκι ήταν ένας Ρώσος Ψυχολόγος που έζησε στα πρώτα χρόνια της Σοβιετικής Ένωσης, πέθανε σε ηλικία 37 ετών από φυματίωση (το 1934) αλλά πρόλαβε με 15 περίπου χρόνια έρευνας, να θέσει τα θεμέλια της σύγχρονης παιδαγωγικής προσέγγισης για τη διδασκαλία των Φυσικών Επιστημών σε μαθητές με την έρευνα του στην ψυχολογική ανάπτυξη των παιδιών. Το σημαντικότερο συγγραφικό του έργο είναι το βιβλίο «Σκέψη και Γλώσσα» που εκδόθηκε την χρονιά του θανάτου του. Πρόκειται για ένα έργο μεγάλου πλούτου και εφαρμογής στη σύγχρονη πραγματικότητα. Στο φως του έκτου κεφαλαίου του, “Επιστημονικές έννοιες στην παιδική ηλικία”, μπορούμε σήμερα να θέσουμε το πρόβλημα της διδακτικής, με ένα τρόπο διαφορετικό μεν από αυτόν που έθετε ο Βιγκότσκι αλλά χρησιμοποιώντας τις πολλές ανατρεπτικές ιδέες του που συμβαδίζουν με τις σύγχρονες ανακαλύψεις και παραδοχές. Μάλιστα τώρα, 89 χρόνια μετά τη δημοσίευση του έργου του, καταλαβαίνουμε και διαπιστώνουμε ακόμα καλύτερα τη διαύγεια και την εξαιρετικά προσεκτική διατύπωση και ανάπτυξη των ιδεών του Βιγκότσκι στο έργο του. Σε αυτό το άρθρο επιχειρείται μία παρουσίαση του 6ου κεφαλαίου του βιβλίου «Σκέψη και Γλώσσα» που ο Βιγκότσκι ονόμασε «Έρευνα της Ανάπτυξης Επιστημονικών Εννοιών στην Παιδική Ηλικία» (1). Του Κώστα Φίλιππα Εικόνα 1. Μία καλλιτεχνική απεικόνιση των υπερχορδών (Έργο του RiverFox1). 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 Εικόνα 1. Σχέδιο από το “Pantometrum Kircherianum”, Ινστιτούτο Max Planck για την Ιστορία της Επιστήμης. 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. 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 Γιώργου Μελαχροινού Εικόνα 1. Ο πίνακας στοιχειωδών σωματιδίων του καθιερωμένου προτύπου (image credit: CERN) Το παρόν αποτελεί ένα πρώτο εισαγωγικό άρθρο σε μία σειρά άρθρων που θα ακολουθήσουν στα επόμενα τεύχη του Περιοδικού με θέμα τη φυσική των υψηλών ενεργειών και των στοιχειωδών σωματιδίων. Σκοπός των άρθρων είναι να παρουσιαστούν με όσο το δυνατόν απλό, περιεκτικό αλλά και κατανοητό τρόπο όχι μόνο οι θεωρητικές πτυχές της θεωρίας που περιγράφει σε εντυπωσιακή συμφωνία με τα πειραματικά δεδομένα τα φαινόμενα της σωματιδιακής φυσικής, που ονομάζεται Καθιερωμένο Πρότυπο, αλλά και οι πειραματικές έρευνες που γίνονται σε διεθνές επίπεδο σε ευρωπαϊκά και όχι μόνο ερευνητικά κέντρα. Τέλος, θα γίνονται αναφορές σε βιβλία και άρθρα τα οποία θα βοηθήσουν τον αναγνώστη να φτάσει πιο βαθειά στην κατανόηση της φύσης και θα γίνουν αναφορές σε θεωρίες που θα μπορούσαν να συμπληρώσουν τη θεωρία του Καθιερωμένου Προτύπου.
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 Δημήτρη Δημόπουλου Εικόνα 1. Το πόδι του ελέφαντα όταν φωτογραφήθηκε το 1989. (photo: Росатом) 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.
|