ΣΤΕΡΓΙΟΣ ΠΕΛΛΗΣ | 4:43 μ.μ. | | | | Best Blogger Tips

ΤΟ ΒΡΑΒΕΙΟ ΝΟΜΠΕΛ ΦΥΣΙΚΗΣ ΤΟ 2011

|
ΤΟ ΒΡΑΒΕΙΟ ΝΟΜΠΕΛ ΦΥΣΙΚΗΣ ΤΟ 2011

  Το 2011 το Βραβείο Νόμπελ Φυσικής απονεμήθηκε στον Adam Riess,στον Brian Schmidt,και στον Saul Perlmutter για την ανακάλυψή τους για την επιταχυνόμενη διαστολή του σύμπαντος.Είναι μια από τις λίγες φορές που αστρονόμοι έχουν κερδίσει το βραβείο Νόμπελ Φυσικής.Είναι ίσως η πιο σημαντική επιστημονική ανακάλυψη το τελευταίο τέταρτο του 20ου αιώνα.
Perseus Cluster of Galaxies
επιταχυνόμενη διαστολή του σύμπαντος
  Τι σημαίνει αυτή η ανακάλυψη; Γιατί είναι η επιταχυνόμενη διαστολή του σύμπαντος τόσο σημαντικό;Ο Αϊνστάιν έδειξε, με τη θεωρία της γενικής σχετικότητας, ότι η βαρύτητα οφείλεται στην καμπυλότητα του χωροχρόνου. Η θεωρία του έχει δοκιμαστεί πολλές φορές. Πιο θεαματικά, είχε προβλέψει ότι ο Ήλιος πρέπει να κάμψει τις ακτίνες του φωτός από τα απόμακρα αστέρια περνώντας κοντά σε αυτό.Αυτό το φαινόμενο παρατηρείται το 1919 και η πρόβλεψη του Αϊνστάιν επαληθεύτηκε, ενώ θεωρητικά η πρόβλεψη του Νεύτωνα έχει αποδειχθεί ότι είναι λάθος.Ο Αϊνστάιν ανέτρεψε τον Νεύτωνα.
Galaxies in Every Direction
             Χάρτης των Γαλαξιών
  Εισήλθε στις τάξεις με τον Νεύτωνα και τον Δαρβίνο.Κατά την ανάπτυξη της θεωρία του, συνειδητοποίησε ότι, για τους νόμους για όλους τους κινητούς παρατηρητές η πηγή του βαρυτικού πεδίου έπρεπε να περιλαμβάνει πίεση, καθώς και μαζική ενεργειακή πυκνότητα. Αυτό είναι κάτι που ο Νεύτωνας δεν θα είχε σκεφτεί. Ο Αϊνστάιν διατύπωσε την άποψη ότι το στρες προκαλεί την ενέργεια καμπυλότητας. Αν ήξερε την ποσότητα του στρες και την ενέργεια σε μια συγκεκριμένη τοποθεσία σε μια δεδομένη στιγμή, μπορεί να υπολογίσει την καμπυλότητα του χωροχρόνου εκεί.Οι πλανήτες και δέσμες φωτός να ακολουθούν απλά την πιο ευθεία πορεία σε αυτό το καμπύλο χωρόχρονο, όπως ένα αεροπλάνο ακολουθεί μια ευθεία μεγάλη διαδρομή όταν πετά πάνω από την καμπύλη επιφάνεια της Γης από τη Νέα Υόρκη στο Τόκιο. 
  Του άρεσε η ιδέα ενός στατικού σύμπαντος (μια που ούτε επεκτείνεται ούτε συμβάσεις)-αλλά βρήκε ότι οι εξισώσεις του δεν ήταν μία παραγωγή. Έτσι, πρόσθεσε έναν όρο προς την πλευρά καμπυλότητας της εξίσωσης που ονομάζεται κοσμολογική σταθερά. Αυτός ο προστιθέμενος όρος είχε ως σκοπό να διατηρήσει  την ενέργεια. Ωστόσο, το 1922 ο Friedmann δημοσίευσε ένα έγγραφο όπου χρησιμοποιείται ένα πρωτότυπο από εξισώσεις του Αϊνστάιν, χωρίς την κοσμολογική σταθερά χρόνου για να δείξει ότι το σύμπαν πρέπει να είναι δυναμικό. Ξεκινά με μια μεγάλη έκρηξη και επεκτείνεται. Ίδιος ο χώρος διαστέλλεται. Οι γαλαξίες απομακρύνονται ως το διάστημα μεταξύ τους διευρύνεται. Και πάλι, αυτό είναι κάτι που ο Νεύτωνας δεν θα είχε σκεφτεί. Το 1929, το Hubble ανακάλυψε την διαστολή του σύμπαντος, όταν παρατήρησε ότι οι γαλαξίες πραγματικά κινούνται ακριβώς όπως είχε προβλέψει. Ο Αϊνστάιν στη συνέχεια ονομάζει τη κοσμολογική σταθερά το "μεγαλύτερο σφάλμα." 
   Το Friedmann μοντέλο του Big Bang ήταν θριαμβευτικό. Το 1948 ο Gamow, ο Herman, και ο Alpher πρόβλεψαν ότι το πρώιμο σύμπαν θα πρέπει να είναι ζεστό και η ζεστή ακτινοβολία παρόν.Το 1965 ο Penzias και ο Wilson ανακάλυψαν τη μικροκυματική κοσμική ακτινοβολία υποβάθρου, για την οποία αργότερα κέρδισαν το βραβείο Νόμπελ Φυσικής το 1978. Όμως, υπήρχαν προβλήματα. Η θερμική ακτινοβολία ήταν πολύ ομοιογενές και δεν υπήρχε αρκετός χρόνος στις απαρχές του σύμπαντος για τα διάφορα μέρη που βλέπουμε να αποκτήσουν την ίδια θερμοκρασία. Το 1981, ο Alan Guth πρότεινε μια θεωρία του πληθωρισμού για να το εξηγήσει αυτό. Η αρνητική πίεση έχει αρνητική βαρυτική επίδραση-που προκαλεί βαρυτική άπωση. Δεδομένου ότι η πίεση λειτουργεί σε τρεις κατευθύνσεις στο διάστημα (πάνω-κάτω, αριστερά-δεξιά, μπρος-πίσω),οι βαρυτικά απωστικές επιπτώσεις της αρνητικής πίεσης αντισταθμίζουν την βαρυτική έλξη της ενεργειακή πυκνότητας του κενού με συντελεστή τρία προς ένα, κάνοντας το συνολικό αποτέλεσμα αυτής της ενεργειακή πυκνότητα του κενού και της πίεσης κενού αποκρουστικό.
Sloan Great Wall of Galaxies
Ανατολικό άκρο του 
  Ακόμα κι αν το σύμπαν ξεκινά από την κατάσταση ηρεμίας, αυτή η βαρυτική άπωση ξεκινά και το σύμπαν επεκτείνεται. Στη συνέχεια, επεκτείνεται όλο και πιο γρήγορα.Πρόκειται για μια επιταχυνόμενη διαστολή.Το σύμπαν διπλασιάζεται σε μέγεθος κάθε 10-35 δευτερόλεπτα.Ο πληθωρισμός προκαλεί τη μεγάλη Έκρηξη και εξηγεί γιατί το σύμπαν είναι τόσο μεγάλο σήμερα. Η περίοδος αυτή του πληθωρισμού δημιουργεί ένα μικρό επιπλέον ποσό του χρόνου, όταν το σύμπαν ήταν πολύ μικρό το οποίο επιτρέπει τα διάφορα μέρη που βλέπουμε να έρθουν σε επαφή μεταξύ τους, γεγονός που εξηγεί την ισοτροπία του σύμπαντος που παρατηρούμε. Τελικά, η κβαντική διασπάται στη κατάσταση του κενού, της απόρριψης και της ενέργειας του σε μορφή θερμικής ακτινοβολίας, και το μοντέλο του Big Bang Friedmann αναλαμβάνει. Τυχαίες κβαντικές διακυμάνσεις συμβαίνουν, και αυτό οδηγεί, μέσω της δράσης της λειτουργίας της βαρύτητας πάνω από 13,7 δισεκατομμύρια χρόνια, για το σχηματισμό των γαλαξιών και τα σμήνη των γαλαξιών που βλέπουμε σήμερα.
Cosmic Microwave Background Radiation
Χάρτης της κοσμικής μικροκυματικής ακτινοβολίας υποβάθρου 
  Οι επιστήμονες ανυπομονούσαν να καθοριστεί η ενεργειακή πυκνότητα του σύμπαντος, η οποία σύμφωνα με τον Friedmann θα καθορίσουν τη μελλοντική μοίρα του σύμπαντος.Εάν η πυκνότητα ήταν πάνω από μια κρίσιμη πυκνότητα, το σύμπαν θα συνεχίσει την επιβράδυνση στην επέκτασή της που οφείλεται στην βαρυτική έλξη των γαλαξιών για τον άλλον, και όλο το σύμπαν θα καταρρεύσει σε μια μεγάλη κρίση σε κάποια μελλοντική στιγμή. Αν το σύμπαν ήταν κάτω από την κρίσιμη πυκνότητα, θα εξακολουθήσει να αυξάνεται για πάντα. Η μοίρα του σύμπαντος θα μπορούσε επομένως να κριθεί σήμερα μετρώντας το πόσο γρήγορα η διαστολή του σύμπαντος ήταν επιβραδυνόμενη-πόσο γρήγορα ρυθμό διαστολής του ήταν επιβραδύνεται. Δύο ομάδες που ορίζονται στο μέτρο αυτό χρησιμοποιώντας μακρινά σουπερνόβα. Saul Perlmutter οδήγησε μία ομάδα στο Berkeley. Όταν ο Bob Kirshner έφτασε στο Χάρβαρντ από το Πανεπιστήμιο του Michigan, ήταν ήδη ένας ειδικός κόσμο σε σουπερνόβα και πήρε τους ανθρώπους εκεί που ενδιαφέρονται να χρησιμοποιήσουν σουπερνόβες για τη μέτρηση αποστάσεων. Ο Brian Schmidt σχηματίστηκε μια ομάδα στο Χάρβαρντ, συμπεριλαμβανομένων των Bob Kirschner και Adam Riess, να χρησιμοποιούν σε μεγάλη μετατόπιση προς το ερυθρό σουπερνόβες για τη μέτρηση της επιβράδυνσης του σύμπαντος, όπως η ομάδα Perlmutter στο Berkeley. Αυτό καθορίζει και τις αποστάσεις σε σουπερνόβα με τη μέτρηση της φωτεινότητας τους. Χρησιμοποίησαν σουπερνόβα τύπου Ia, που προκλήθηκαν από την κατάρρευση του λευκού νάνου αστέρια. 
  Δεδομένου ότι αυτές οι λευκός νάνος αστέρια πάντα καταρρέουν όταν φτάσουν σε ένα κρίσιμο όριο Chandrasekhar μάζα της τάξης του 1,4 ηλιακές μάζες, όλα αυτά τα σουπερνόβα ήταν αρκετά ίδια και θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί ως πρότυπο κεριά. Εάν γνωρίζετε την εγγενή φωτεινότητα ενός σουπερνόβα, και πόσο φωτεινό φαίνεται στο τηλεσκόπιο, μπορείτε να καθορίσετε πόσο μακριά είναι. Bill Τύπου ήρθε με έναν αλγόριθμο για την περαιτέρω βελτίωση αυτών των εκτιμήσεων φωτεινότητα. Αν μετρηθεί η μετατόπιση προς το ερυθρό των γραμμών στο specturm ενός σουπερνόβα, μπορείτε να μάθετε πόσο μεγάλο είναι το σύμπαν (σε σχέση με σήμερα), όταν το σουπερνόβα εξερράγη (επειδή μήκη κύματος του φωτός που προέρχεται από το τέντωμα σουπερνόβα με το διάστημα καθώς το σύμπαν διαστέλλεται.) Διάγραμμα τις αποστάσεις των σούπερ νόβα ως συνάρτηση της μετατόπισης προς το ερυθρό τους και μπορείτε να δημιουργήσετε ένα γράφημα από την ιστορία διαστολής του σύμπαντος. Όταν ο Αδάμ Riess πρώτα εξέτασε τα αποτελέσματα, ήταν μεγάλη έκπληξη-η διαστολή του σύμπαντος δεν ήταν επιβράδυνση, αλλά την επιτάχυνση-ήταν επεκτείνεται ολοένα και πιο γρήγορα! Η πιο πιθανή εξήγηση ήταν ότι η παλιά κοσμολογικής σταθεράς χρόνου του Einstein! Οι δύο ομάδες κατέληξαν στο ίδιο συμπέρασμα και ανέφεραν τα αποτελέσματά τους το 1998. Οι συντάκτες του περιοδικού Science θέσει μια γελοιογραφία του Αϊνστάιν για την κάλυψη ευτυχώς φυσώντας φούσκες από την πίπα του, για να γιορτάσουν το γεγονός.
  Σήμερα, οι περισσότεροι φυσικοί, επηρεάζεται από τον πληθωρισμό, θα θέσει αυτό το κοσμολογική σταθερά όρος πάνω στην πλευρά του στρες και την ενέργεια των εξισώσεων του Einstein και το αποκαλούν σκοτεινή ενέργεια. Αυτό λέγεται σκοτεινή επειδή δεν μπορείτε να δείτε και την ενέργεια, διότι είναι μια ενεργειακή πυκνότητα που γεμίζει το κενό του διαστήματος. Και αυτό έχει μια αρνητική πίεση.Αργότερα Adam Riess χρησιμοποίησαν το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble για να παρατηρήσει πολύ μακρινά σουπερνόβα και διαπίστωσε ότι σε παλαιότερες εποχές το σύμπαν ήταν επιβράδυνση ακριβώς όπως αναμενόταν. Καθώς το σύμπαν διαστέλλεται, η σκοτεινή ενέργεια παραμένει σχεδόν σταθερή πυκνότητα ενέργειας και, ανάλογα με την ύλη του σύμπαντος αραιώνει, η σκοτεινή ενέργεια αρχίζει να κυριαρχεί. Μόλις συμβεί αυτό, το σύμπαν πηγαίνει από μια επέκταση που επιβραδύνεται σε μια επέκταση που γίνεται όλο και πιο γρήγορα. Στο μέλλον αναμένουμε το σύμπαν να αρχίσει να διπλασιαστεί σε μέγεθος περίπου κάθε 10 δισεκατομμύρια χρόνια. Θα είναι μια εκθετική διαστολή, όπως ακριβώς είχαμε στο πρώιμο σύμπαν του πληθωρισμού. Η αποκρουστική αποτελέσματα της σκοτεινής ενέργειας φαίνεται να εγγυηθεί ότι το σύμπαν θα συνεχίσει να επεκτείνεται για πάντα. Όχι μεγάλη κρίσιμη στιγμή. Το Νόμπελ Δελτίο Τύπου τόνισε το γεγονός αυτό, λέγοντας ότι αν τα πράγματα συνεχίσουν με αυτόν τον τρόπο ο κόσμος δεν θα καταλήξει σε πυρκαγιά, αλλά σε πάγο. Σήμερα, η σκοτεινή ενέργεια αποτελεί το 73% του σύμπαντος.Είναι τα περισσότερα από τα πράγματα στο σύμπαν. Για να ανακαλύψετε περισσότερα από τα πράγματα στο σύμπαν σε αυτό το προχωρημένο ημερομηνία είναι αρκετά ένα εκπληκτικό επίτευγμα.
  Η Επιτροπή Νόμπελ απονέμεται το ήμισυ του βραβείου στον Perlmutter και το ένα τέταρτο του βραβείου στον Schmidt και στον Riess.Ο Perlmutter και Schmidt ήταν οι δύο επικεφαλής των ομάδων. Μοιράζονται αποτελεσματικά το βραβείο εξίσου μεταξύ των δύο ομάδων.
  Για την ομάδα του Χάρβαρντ το βραβείο μοιράζεται μεταξύ του επικεφαλής της ομάδας και του Riess ο οποίος έκανε ιδιαίτερα κρίσιμες εισφορές.Για παράδειγμα, ήταν ο πρώτος συγγραφέας που ανακάλυψε σε χαρτί από την ομάδα του Χάρβαρντ.Οι κανόνες λένε ότι το Nobel Βραβείο μπορεί να χωριστεί μεταξύ το πολύ σε τρεις ανθρώπους.Δεδομένου ότι πολλοί άνθρωποι εργάζονται μαζί σε μεγάλες ομάδες σήμερα, όταν το βραβείο Νόμπελ απονέμεται υπάρχουν συνήθως επιπλέον άνθρωποι που συμμετέχουν στην ανακάλυψη.




Παρακαλώ αναρτήστε:

author

ΣΥΓΓΡΑΦΕΑΣ

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΙΩΑΝΝΙΝΩΝ τμήμα ΦΥΣΙΚΗΣ τομέαs ΑΣΤΡΟΓΕΩΦΥΣΙΚΗΣ μέλοs τηs ΕΝΩΣΗΣ ΕΛΛΗΝΩΝ ΦΥΣΙΚΩΝ

Αποκτήστε δωρεάν ενημερώσεις!!!

ΠΑΡΑΔΙΔΟΝΤΑΙ ΙΔΙΑΙΤΕΡΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ ΦΥΣΙΚΗΣ,ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΩΝ ΚΑΙ ΧΗΜΕΙΑΣ ΓΙΑ ΟΛΕΣ ΤΙΣ ΤΑΞΕΙΣ ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ ΚΑΙ ΛΥΚΕΙΟΥ------------ ΠΡΟΕΤΟΙΜΑΣΙΑ ΦΟΙΤΗΤΩΝ ΚΑΙ ΣΠΟΥΔΑΣΤΩΝ ΓΙΑ ΤΙΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ Α.Ε.Ι , Τ.Ε.Ι. ΚΑΙ Ε.Μ.Π.------------ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΑ------------ Τηλέφωνο κινητό : 6974662001 ------------ Τηλέφωνο οικίας :210 7560725 ------------ Email : sterpellis@gmail.com Για οικονομική βοήθεια: Εθνική Τράπεζα της Ελλάδος:Αριθμός λογαριασμού 117/946964-81

ΠΑΡΑΔΙΔΟΝΤΑΙ ΙΔΙΑΙΤΕΡΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ ΦΥΣΙΚΗΣ,ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΩΝ ΚΑΙ ΧΗΜΕΙΑΣ ΓΙΑ ΟΛΕΣ ΤΙΣ ΤΑΞΕΙΣ ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ ΚΑΙ ΛΥΚΕΙΟΥ ΠΡΟΕΤΟΙΜΑΣΙΑ ΦΟΙΤΗΤΩΝ ΚΑΙ ΣΠΟΥΔΑΣΤΩΝ ΓΙΑ ΤΙΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ Α.Ε.Ι , Τ.Ε.Ι. ΚΑΙ Ε.Μ.Π. ------------------------------------ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΑ Τηλέφωνο κινητό : 6974662001 Τηλέφωνο οικίας :210 7560725 Email : sterpellis@gmail.com Για οικονομική βοήθεια: Εθνική Τράπεζα της Ελλάδος:Αριθμός λογαριασμού 117/946964-81