ΤΙ ΓΙΝΕΤΕ ΣΤΟ ΑΠΕΡΑΝΤΟ ΔΙΑΣΤΗΜΑ ; ΤΟ ΞΕΡΟΥΜΕ ΚΑΛΑ ; ΜΠΟΡΕΙ ΤΟ «CERN» ΝΑ ΔΩΣΕΙ ΤΙΣ ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ;

Επιστημονικό Αφιέρωμα

www.Apodimos.com

Κανείς δεν γνωρίζει τι γίνετε στο απέραντο διάστημα ή μόνο αυτός που το δημιούργησε. Υπήρξαν όμως και ελληνικά τηλεοπτικά κανάλια όπου στα οποία, λίγο ή πολύ, οι συνομιλητές των εκπομπών τους λέγανε ότι θα καταστραφεί ο κόσμος και υπήρχαν δυο τάσεις. Η μια πλευρά νομίζει ότι αυτό θα γίνει σαν αποτέλεσμα συγκρούσεων αστεροειδών ή μετεωριτών με την γη και αυτοί είναι οι «ειδικοί;» γύρω από το διάστημα και η άλλη πλευρά πιστεύει ότι αυτό θα γίνει διότι έχει γεννηθεί ο Αντίχριστος και σαν αποτέλεσμα να γίνει η συντέλεια του κόσμου και οι άλλοι είναι ορισμένοι θεολογούντες οι οποίοι λαθεμένα εξηγούν τις Γραφές. Εμείς σαν Apodimos.com δεν είμαστε ούτε στην μια πλευρά ούτε στην άλλη. Το μόνο που θα κάνουμε να ενημερώσουμε με στοιχεία όλους τους Έλληνες και τους Απόδημους αδελφούς μας για τρία γεγονότα που έχουν ίσως άμεση σχέση μαζί και είναι, το γεγονός όπου εντοπίστηκε στο βαθύ Διάστημα γιγάντιος σχηματισμός «σκοτεινής ύλης», το γεγονός όπου το διάστημα «πλησίασε» τη Γη, και το γεγονός όπου Έλληνες επιστήμονες στο πείραμα του αιώνα το CERN.

Αυτά που θα μελετήσουν πιο κάτω όλοι οι πολυπληθείς επισκέπτες – αναγνώστες μας, δεν είναι στοιχεία μια τηλεοπτικής εκπομπής τα οποία σε κάποιο επίπεδο ίσως να είναι σωστά, αλλά χάνονται στην μνήμη τους μετά την αλλαγή του καναλιού, είναι στοιχεία που προέρχονται διαχρονικά καταξιωμένους επιστήμονες και νομίζουμε ότι όλοι τους πρέπει να τα έχουν στα αρχεία τους να τα μελετούν. Για αυτό ευχαριστούμε τις πηγές των οποίων συλλέξαμε τα πιο κάτω στοιχεία και σας τα παρουσιάζουμε, για την ενημέρωση σας.   

Αρχίζοντας αυτό αφιέρωμα παραθέτουμε την πιο κάτω έκφραση «Kύριοι, ζητήσατε να σας απαντήσω σε χίλια δυο πράγματα, κανείς όμως δεν θέλησε να ρωτήσει ποιος ήταν ο δάσκαλός μου, ποιος μου έδειξε και μου άνοιξε τον δρόμο προς την ανώτερη Μαθηματική Επιστήμη και έρευνα. Και για να μη σας κουράσω, σας λέω απλά, χωρίς περιστροφές, ότι μεγάλος μου δάσκαλος υπήρξε ο αξεπέραστος Έλληνας Kωνσταντίνος Kαραθεοδωρή, στον οποίο, εγώ προσωπικά αλλά και η Mαθηματική Eπιστήμη, η φυσική, η σοφία του αιώνα μας, του χρωστάμε τα πάντα» και οι λέξεις αυτές αφορούν τον Kωνσταντίνο Kαραθεοδωρή και λέχθηκαν από τον Aϊνστάιν στην τελευταία συνέντευξη της ζωής του, το 1955.

 Ο Aϊνστάιν ίσως ένιωθε πιθανότατα την ανάγκη να αποκαταστήσει, έστω και αργά, μια «αδικία», φέρνοντας στο προσκήνιο το έργο ενός ανθρώπου που το όνομά του παρέμενε άγνωστο πέρα από τα όρια της διεθνούς πανεπιστημιακής κοινότητας. Αντίθετα από τον διάσημο «μαθητή» του, ο Kαραθεοδωρή έμεινε πάντα στη σκιά δίνοντας ακόμη και αφορμή σε διάφορες θεωρίες συνωμοσίας ότι αυτός ήταν που επινόησε την περίφημη θεωρία της σχετικότητας και ήταν οι τύψεις που οδήγησαν τον Aϊνστάιν (ο οποίος υποτίθεται ότι είχε υφαρπάξει το έργο του Kαραθεοδωρή) να δηλώσει τα παραπάνω.

O ίδιος ο Kαραθεοδωρή μιλούσε με υπερβολική μετριοφροσύνη για το έργο του: «Aι ιδικαί μου εργασίαι, δεν πρόκειται να ζήσουν πλέον των 15-25 ετών, δεν είναι εργασίαι του Aμπελ (σ.σ.: Nορβηγός μαθηματικός) ή του Πυθαγόρα». Εδώ όμως έκανε λάθος ο «σοφός Eλλην του Mονάχου» που γεννήθηκε το 1873 στο Bερολίνο (εκεί εργαζόταν ως διπλωμάτης ο πατέρας του, Στέφανος Kαραθεοδωρή, από την Aνατολική Θράκη) διότι οι εργασίες του είναι μια παντοτινή πηγή γνώσεων στα Μαθηματικά και στην Φυσική. Εκατό χρόνια μετά, το 1973, γιορτάστηκε σε όλο τον κόσμο της επιστήμης ως «Έτος Kαραθεοδωρή».

O Kαραθεοδωρή «ανακαλύφθηκε» πια ακόμη και στην Ελλάδα, με μεγάλη, φυσικά, καθυστέρηση. Στις 30 Aυγούστου 2008 η πολιτεία, με μια πανηγυρική τελετή, παρέδωσε, μέσω του υπουργού Παιδείας, 39 χειρόγραφες επιστολές του «σοφού του Mονάχου» στον Δήμο Kομοτηνής. O Kαραθεοδωρή γνωρίστηκε με τον Aϊνστάιν το 1915, όταν ο δεύτερος επισκέφθηκε το Πανεπιστήμιο του Γκέτιγκεν για μια σειρά διαλέξεων επάνω στη θεωρία του για τη βαρύτητα και τη σχετικότητα. H αλληλογραφία τους ξεκινά με μια επιστολή του Aϊνστάιν, στις 6 Σεπτεμβρίου του 1916, όπου ζητάει τη γνώμη του Kαραθεοδωρή για συγκεκριμένα προβλήματα. O Kαραθεοδωρή απάντησε τον Δεκέμβριο της ίδιας χρονιάς και ο Aϊνστάιν συνέχισε να ζητάει τη βοήθειά του. Εκεί βρίσκεται το Μουσείο Kαραθεοδωρή και περιμένει τα εγκαίνιά του........

Ο Κωνσταντίνος Καραθεοδωρή είναι ο μεγάλος Απόδημος Έλληνας των επιστημών και νομίζουμε αυτόν τον απόδημο επιστήμονα πρέπει να αφιερώσουμε αυτή την έναρξη διαφόρων Επιστημονικών Αφιερωμάτων μας . Διότι εμείς δεν τον εντοπίσαμε πρόσφατα με τα δυο πιο κάτω άρθρα το Apodimos.com τον ΑΥΓ του 2005 είχε παρουσιάσει το άρθρο του με τίτλο Constantin Carathéodory. ΚΩΝΣΤΑΝΤΙΝΟΣ ΚΑΡΑΘΕΟΔΩΡΗΣ. Ο ΜΕΓΑΛΟΣ ΑΠΟΔΗΜΟΣ ΕΛΛΗΝΑΣ ΤΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ. κάντε ΚΛΙΚ στον τίτλο για το μελετήσετε . Το έτος 2005 ήταν αφιερωμένο στον Αϊνστάιν , όμως δεν είχε δοθεί η πρέπουσα προσοχή και εκτίμηση να αφιερωθεί μια μεγάλη επικοινωνιακή προβολή για το έργο του Κωνσταντίνου Καραθεοδωρή που είχε στενή επιστημονική συνεργασία και αλληλοεκτίμηση με τον Αϊνστάιν. Και τον ΙΑΝ του 2006 το άρθρο του με τίτλο Η ΑΝΑΔΕΙΞΗ ΤΗΣ ΠΡΟΣΩΠΙΚΟΤΗΤΑΣ ΤΟΥ Κ. ΚΑΡΑΘΕΟΔΩΡΗ μέσα από τις ΓΝΩΜΕΣ ΔΙΑΚΕΚΡΙΜΕΝΩΝ ΠΡΟΣΩΠΙΚΟΤΗΤΩΝ ΓΙ’ ΑΥΤΟΝ, από την ΑΝΑΤΟΛΗ ΤΟΥ 20 ου ΑΙΩΝΑ ΕΩΣ ΣΗΜΕΡΑ. ΚΛΙΚ.

    Εντοπίστηκε στο βαθύ Διάστημα γιγάντιος σχηματισμός «Σκοτεινής Ύλης»

Διεθνής ομάδα αστρονόμων ανακάλυψε τη μεγαλύτερη γνωστή δομή από «σκοτεινή ύλη», ένα μυστηριώδες, αόρατο υλικό που αποτελεί το κύριο συστατικό του Σύμπαντος. Ο σχηματισμός απλώνεται σε μήκος 270 εκατομμυρίων ετών φωτός. Οι επιστήμονες άρχισαν να υποψιάζονται τη δεκαετία του 1940 ότι η βαρύτητα που ασκεί η ορατή μάζα του σύμπαντος είναι υπερβολικά μικρή για να μπορεί να εξηγήσει τις κινήσεις των γαλαξιών. Η θεωρητική μάζα που φαίνεται να λείπει αλλά πρέπει λογικά να υπάρχει ονομάστηκε «σκοτεινή ύλη», επειδή δεν εκπέμπει καθόλου φως ή άλλους είδους ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία, ώστε να γίνει ορατή. Η ύπαρξη της σκοτεινής ύλης, η οποία είναι πέντε φορές περισσότερη από την «κανονική» ύλη, έγινε έκτοτε αντιληπτή έμμεσα, παρατηρώντας τη βαρυτική της επίδραση στην ορατή ύλη.

Τώρα, παρατηρήσεις με τηλεσκόπιο που διατηρούν στη Χαβάη η Γαλλία, οι ΗΠΑ και ο Καναδάς. Ομάδα 19 ερευνητών χαρτογράφησε τη μεγαλύτερη δομή σκοτεινής ύλης που έχει ανακαλυφθεί μέχρι σήμερα. Το αόρατο υλικό καταλαμβάνει έκταση μήκους 270 εκατομμυρίων ετών φωτός, περισσότερο από 2.000 φορές τη διάμετρο του Γαλαξία μας. Η γιγάντια δομή εντοπίστηκε με την τεχνική του «βαρυτικού φακού», ένα φαινόμενο που προέβλεψε ο Αλμπερτ Άινσταϊν: «η βαρύτητα της σκοτεινής ύλης εκτρέπει από την πορεία του το φως μακρινών άστρων και μεγεθύνει ή παραμορφώνει την εικόνα τους που φτάνει μέχρι τη Γη». Η έρευνα, που δημοσιεύεται στην επιθεώρηση Astronomy and Astrophysics, φαίνεται να επιβεβαιώνει τόσο τις δυνατότητες των βαρυτικών φακών όσο και τις θεωρίες για την ύπαρξη της σκοτεινής ύλης. Ο Μάρτιν Κίλπινγκερ του Ινσιτούτου Αστροφυσικής στο Παρίσι επισημαίνει στο Γαλλικό Πρακτορείο Ειδήσεων «Το μέγεθος της δομής που μετρήσαμε αντιστοιχεί στα όρια των σημερινών δυνατοτήτων παρατήρησης. Στην πραγματικότητα, οι δομές αυτές είναι πιθανότατα ακόμα μεγαλύτερες».

Ο Άλμπερτ Αϊνστάιν Τελικά επιβεβαιώνεται «H σκοτεινή ενέργεια είναι πράγματι η κοσμολογική σταθερά». Νέες παρατηρήσεις με το διαστημικό τηλεσκόπιο Chandra

επιβεβαιώνουν τη θεωρία ότι η σκοτεινή ενέργεια είναι η μυστηριώδης δύναμη που δρα αντίθετα από τη βαρύτητα και επιταχύνει τη διαστολή του Σύμπαντος. Οι πρώτες ενδείξεις για την ύπαρξη της σκοτεινής ενέργειας ήρθαν το 1998, όταν οι αστρονόμοι παρατήρησαν ότι η διόγκωση του Σύμπαντος επιταχύνεται με τρόπο που δεν μπορεί να εξηγηθεί με βάση τις γνωστές δυνάμεις: «αν δεν υπήρχε κάποια άγνωστη δύναμη που απωθεί την ύλη, η ελκτική δύναμη της βαρύτητα θα επιβράδυνε τη διαστολή του Σύμπαντος και ίσως θα μπορούσε τελικά να τη σταματήσει ή και να την αντιστρέψει».

Η απάντηση βρίσκεται στη μυστηριώδη σκοτεινή ενέργεια, μια απωστική δύναμη που δρα αντίθετα από τη βαρύτητα και σχετίζεται με τη λεγόμενη «κοσμολογική σταθερά» που είχε προτείνει ο Αϊνστάιν στη Γενική Θεωρία της Σχετικότητας. Οι επιστήμονες δεν γνωρίζουν ποια είναι η φύση της σκοτεινής ενέργειας, γνωρίζουν όμως ότι εμπεριέχεται μέσα στο ίδιο το «τίποτα» του κενού του Διαστήματος.

Προκειμένου να επιβεβαιώσουν την επίδραση της σκοτεινής ενέργειας, οι ερευνητές του Κέντρου Αστροφυσικής Χάρβαρντ-Σμιθσόνιαν στη Μασαχουσέτη πέρασαν χρόνια παρατηρώντας 86 γαλαξιακά σμήνη στο φάσμα των ακτίνων Χ. Επιβεβαίωσαν ότι η πυκνότητά τους είναι μικρότερη από αυτή που θα μπορούσε να εξηγηθεί με βάση τη δράση της βαρύτητας. Κάποια απωστική δύναμη πρέπει να εμποδίζει την ανάπτυξή τους. «Ο συνδυασμός αυτών των δεδομένων μάς δίνει την ισχυρότερη μέχρι σήμερα ένδειξη ότι η σκοτεινή ενέργεια είναι πράγματι η κοσμολογική σταθερά, ή, με άλλα λόγια, ότι το <τίποτα> ζυγίζει <κάτι>» δήλωσε ο Αλεξέι Βικλίνιν, επικεφαλής της νέας μελέτης. Και πρόσθεσε «Απαιτούνται περαιτέρω δοκιμές, μέχρι στιγμής όμως η θεωρία [της σχετικότητας] του Αϊνστάιν φαίνεται να ισχύει όπως πάντα». Η μελέτη πρόκειται να δημοσιευτεί στο έγκριτο Astrophysical Journal.

Τα νεώτερα αυτά στοιχεία ίσως ανοίξουν το δρόμο για την κατανόηση της προέλευσης της σκοτεινής ενέργειας, η οποία εκτιμάται ότι αποτελεί τα δύο τρίτα της συνολικής υλοενέργειας (το άθροισμα της μάζας και της ενέργειας) του Σύμπαντος. Η κανονική ύλη καλύπτει μόλις το 5%, ενώ ένα 20% αντιστοιχεί στην αόρατη και εξίσου μυστηριώδη «σκοτεινή ύλη» το υπόλοιπο 70% είναι η ακόμα πιο μυστηριώδης σκοτεινή ενέργεια, που πιθανώς «εξαναγκάζει» το σύμπαν να επεκτείνεται με αυξανόμενο ρυθμό.

Αν και δεν κατανοούν ακόμα τη φύση της, οι αστρονόμοι είναι σε θέση να προβλέψουν ότι η σκοτεινή ενέργεια θα συνεχίσει να διογκώνει το Σύμπαν μέχρι το σημείο που κανένας γαλαξίας, εκτός από τον γειτονικό γαλαξία της Ανδρομέδας, δεν θα είναι πια ορατός από τη Γη. Ορισμένοι μάλιστα φυσικοί προβλέπουν ότι αυτή η διαστολή να συνεχιστεί μέχρι που ο χωροχρόνος θα σπάσει σε κομμάτια, τα οποία θα συνεχίσουν να υπάρχουν ανεξάρτητα ως μικρά επιμέρους σύμπαντα.

Άλλη μια ακόμα έγκυρη πηγή ενημέρωσης αναφέρει ότι υπάρχουν ενδείξεις για την ύπαρξη μίας πιθανής μεγάλης μάζας μυστηριώδους σκοτεινής ύλης, σχετικά κοντά στο ηλιακό μας σύστημα, και αυτό εντόπισε -σύμφωνα με το πρακτορείο REUTERS και την ηλεκτρονική υπηρεσία New Scientist- ένα επιστημονικό όργανο της NASA, αερομεταφερόμενο σε ένα μπαλόνι ηλίου για πειράματα, πολλά χιλιόμετρα πάνω από την Ανταρκτική.

Αυτό δημοσιεύεται στο περιοδικό Nature, βάση σχετικής επιστημονικής εργασίας του Τζων Γουέφελ καθηγητή φυσικής του πανεπιστημίου της Λουιζιάνα των ΗΠΑ. Όπως αναφέρεται στο εν λόγω άρθρο, το όργανο ανίχνευσε μία εντυπωσιακά μεγάλη ποσότητα ηλεκτρονίων κοσμικής ακτινοβολίας πολύ υψηλής ενέργειας [300 έως 800 GeV], που προέρχονται από μία άγνωστη πηγή σε απόσταση περίπου 3.000 ετών φωτός από το ηλιακό σύστημα [ένα έτος φωτός ισούται με 10 τρισ. Χλμ.], γεγονός που χαρακτηρίζεται ως απρόσμενο.

Σύμφωνα με τον ερευνητή, μία πιθανή εξήγηση του φυσικού αυτού φαινομένου είναι το ότι τα ηλεκτρόνια πηγάζουν από τη μεταξύ τους σύγκρουση σωματιδίων σκοτεινής ύλης, η οποία οδηγεί στην αμοιβαία καταστροφή τους. Η εξαφάνιση των «εξωτικών» σωματιδίων σκοτεινής ύλης [των λεγόμενων και «σωματιδίων Kaluza Klein»], εκτιμάται από τους επιστήμονες ότι παράγει κανονικά σωματίδια, όπως ηλεκτρόνια, ποζιτρόνια, πρωτόνια και αντιπρωτόνια, που είναι παρατηρήσιμα. Αυτό το είδος σωματιδίων σκοτεινής ύλης ανήκει στην κατηγορία των σωματιδίων WIMP, ενός από τα κατ' εξοχήν υποψήφια -ως συστατικά της σκοτεινής ύλης- τα οποία βασίζονται σε θεωρίες ότι το σύμπαν έχει επιπλέον διαστάσεις.

Αν και η σκοτεινή ύλη θεωρείται ότι είναι διάχυτη στο σύμπαν, είναι αόρατη και δυσνόητη για τους επιστήμονες, που προσπαθούν εδώ και χρόνια να βρουν απτά στοιχεία για την ύπαρξή της, κάτι που -πιθανώς- πέτυχε η έρευνα πάνω από την Ανταρκτική. Σύμφωνα με τον Γουέφελ, «αυτή μπορεί να είναι η πρώτη έμμεση ανίχνευση της αυτοκαταστροφής των σωματιδίων σκοτεινής ύλης». Η μεγάλη ποσότητα των εκπεμπόμενων ηλεκτρονίων -σύμφωνα με τους επιστήμονες- πάντως, θα μπορούσε να προέρχεται από πιο συμβατικές πηγές, όπως ένα γρήγορα περιστρεφόμενο άστρο νετρονίων ["πάλσαρ"], μία μεσαίου μεγέθους μαύρη τρύπα ή τα απομεινάρια της έκρηξης ενός άστρου σουπερνόβα.  Όμως, η ομάδα του Γουέφελ -μέχρι στιγμής- δεν κατόρθωσε να συσχετίσει την παρατηρηθείσα εκπομπή ηλεκτρονίων με την εύρεση μίας τέτοιας εναλλακτικής πηγής ακτινοβολίας, ενώ ο Γουέφελ δήλωσε ότι, «λόγω της τόσο υψηλής ενέργειας που ανιχνεύθηκε [300 - 800 GeV], δεν υπάρχει τίποτε γνωστό στη φυσική υψηλής ενέργειας ή στην αστροφυσική που να συμβαίνει σε αυτή την ενεργειακή γκάμα». Οι επιστήμονες πιστεύουν ότι η σκοτεινή ύλη, αν και κατανέμεται σχετικά ομοιόμορφα στο σύμπαν, έχει επίσης την τάση να συγκεντρώνεται πιο μαζικά γύρω από τις συγκεντρώσεις της κανονικής ύλης, όπως είναι οι γαλαξίες, λόγω της βαρυτικής έλξης των τελευταίων.  Τα ηλεκτρόνια που ανίχνευσε το επιστημονικό όργανο, μπορεί ακριβώς να προέρχονται από μια τέτοια συγκέντρωση σκοτεινής ύλης σε μια πηγή [γαλαξία] σχετικά κοντά -σε αστρονομικούς όρους- με το δικό μας ηλιακό σύστημα.

Το 2007 οι «κυνηγοί» της σκοτεινής ύλης είχαν μια άλλη πιθανή επιτυχία: ο δορυφόρος WMAP της NASA ανίχνευσε μια μεγάλη ποσότητα μικροκυμάτων με προέλευση το κέντρο του γαλαξία μας, η οποία επίσης θεωρήθηκε ότι προερχόταν από συγκρούσεις σωματιδίων σκοτεινής ύλης, [όμως το πείραμα της Ανταρκτικής ανίχνευσε 200 φορές περισσότερη εν δυνάμει σκοτεινή ύλη σε σχέση με την εκπομπή από το γαλαξιακό κέντρο].

Εξάλλου, πριν λίγους μήνες, μία άλλη επιστημονική ομάδα ανακοίνωσε ότι βρήκε ενδείξεις σκοτεινής ύλης με τη βοήθεια του ανιχνευτή Pamela. Ενώ το νέο διαστημικό τηλεσκόπιο ακτινών γάμμα «Φέρμι» άρχισε να ψάχνει για πιθανές πηγές σκοτεινής ύλης.

Ακόμα κι αν η ανακάλυψη πάνω από την Ανταρκτική αποδειχθεί τελικά ότι δεν αφορά σκοτεινή ύλη, έχει τη σημασία της, σύμφωνα με τον καθηγητή αστροφυσικής του πανεπιστημίου του Εδιμβούργου Άντι Τέηλορ, γιατί οι επιστήμονες δεν έχουν ακόμα κατανοήσει τι είναι αυτό επιταχύνει τα ηλεκτρόνια και τα άλλα φορτισμένα σωματίδια στο σύμπαν, δημιουργώντας το αίνιγμα της κοσμικής ακτινοβολίας υψηλής ενέργειας, ένα μυστήριο διαφορετικό.

Μιλώντας για τη μεγαλύτερη γνωστή δομή από «σκοτεινή ύλη», που ένα μυστηριώδες αόρατο υλικό που αποτελεί το κύριο συστατικό του Σύμπαντος θα πρέπει να αναφερθούμε για την κοσμολογική σταθερά «λ»του Αϊνστάιν, και για την σχέση σκοτεινής ύλης και της ενέργειας του κενού .

v      Κοσμολογική σταθερά «Λ»του Αϊνστάιν

Ενώ στην απλούστερη μορφή της, η Θεωρία της Γενικής Σχετικότητάς του Αϊνστάιν, προβλέπει ότι ο κόσμος πρέπει να καταρρεύσει κάτω από την τρομακτική ελκτική δύναμη της βαρύτητας ή αντίθετα να διαστέλλεται, εντούτοις ο Αϊνστάιν όπως και πολλοί άλλοι επιστήμονες του καιρού του, υπέθετε πως το Σύμπαν είναι στατικό και αμετάβλητο στο χρόνο.

Μάλιστα, ο ίδιος ο Αλμπερτ Άινσταϊν αμφέβαλε για τις εξισώσεις του, όταν αντιλήφθηκε ότι προέβλεπαν ένα δυναμικό και όχι στατικό σύμπαν . Αντί όμως να απορρίψει αυτή την πίστη του στο στατικό σύμπαν, τροποποίησε τις εξισώσεις της ΓΘΣ για να μπορέσει να περιγράψει ένα σταθερό σύμπαν. Ο Αϊνστάιν πρόσθεσε λοιπόν μια μαθηματική σταθερά στις εξισώσεις της Γ.Θ.Σ., που την ονόμασε «κοσμολογική σταθερά» και που συνήθως συμβολίζεται με το ελληνικό γράμμα «Λ».

Αυτή η σταθερά παριστάνει μία απωστική συμπαντική δύναμη ή αρνητική βαρύτητα, εξαρτώμενη από το ίδιο το διάστημα, και η οποία εμποδίζει το σύμπαν να καταρρεύσει (να συσταλεί) κάτω από την επίδραση της βαρύτητας. Δηλαδή ο όρος αυτός στρέβλωνε το χωρόχρονο κατά την αντίθετη έννοια απ’ ότι η βαρύτητα, έτσι ώστε τα σώματα να απομακρύνονται μεταξύ τους. Η απωστική δράση της κοσμολογικής σταθεράς μπορούσε τελικά να εξισορροπήσει την ελκτική δράση της ύλης, σύμφωνα με τον Αϊνστάιν, επιτρέποντας κατ’ αυτό τον τρόπο μια στατική λύση για το Σύμπαν. Μάλιστα ο W. de Sitter το 1917 βρήκε μια λύση της Γ.Θ.Σ. που περιγράφει ένα στατικό σύμπαν, και έτσι να μην διαστέλλεται.

Στη θεωρία της Γενικής Σχετικότητας, η πηγή των βαρυτικών δυνάμεων είναι η ενέργεια. Η ύλη είναι απλώς ένα είδος ενέργειας. Αλλά ο κοσμολογικός όρος του Αϊνστάιν διαφέρει. Η ενέργεια που σχετίζεται με αυτόν δεν εξαρτάται απ’ τη θέση ή το χρόνο εξ ου και η ονομασία κοσμολογική σταθερά. Η δύναμη που προκύπτει απ’ τον όρο αυτό ενεργεί ακόμη και κατά την απόλυτη απουσία της ύλης και της ακτινοβολίας. Συνεπώς, η πηγή της θα πρέπει να είναι ένα περίεργο είδος ενέργειας που ενυπάρχει στον κενό χώρο. Η κοσμολογική σταθερά έχει υπό την έννοια αυτή μια μεταφυσική χροιά.

Κάτω από μια άλλη σκοπιά, ένα Σύμπαν που αποτελείται μόνο από συνηθισμένη ύλη, δεν μπορεί να επιταχύνεται συνέχεια, γιατί αντιστέκεται η ελκτική βαρύτητα. Όμως σύμφωνα με τον Αϊνστάιν το σύμπαν μπορεί να διαστέλλεται επιταχυνόμενο, αν εκτός της συνηθισμένης ύλης, υπάρχει μια εξωτική μορφή ενέργειας που υπάρχει παντού στο κενό χώρο. Η περίεργη αυτή «ενέργεια του κενού», είναι ενσωματωμένη στη θεωρία της «κοσμολογικής σταθεράς ‘λ’». Σε αντίθεση με τις συνηθισμένες μορφές μάζας και ενέργειας, η ενέργεια αυτή του κενού προσθέτει μια απωστική συνιστώσα στη βαρύτητα, και έτσι μπορεί το Σύμπαν να επιταχύνεται συνεχώς.

Ο Ρώσος μαθηματικός Friedmann το 1922, συνειδητοποίησε ότι αυτό το σταθερό μοντέλο του Αϊνστάιν, ήταν μια ασταθής κατάσταση, όπως ένα μολύβι που εξισορροπείται στην μύτη του και πρότεινε ένα διαστελλόμενο μοντέλο του Σύμπαντος, που αποκαλείται σήμερα θεωρία της Μεγάλης Έκρηξης. Ασχολούμενος και αυτός τις εξισώσεις της Γ.Θ.Σ. ανακάλυψε πως υπάρχουν πολλές διαφορετικές λύσεις, κι όχι μία όπως έλπιζε ο Αϊνστάιν, και κάθε μία λύση περιέγραφε ένα διαφορετικό σύμπαν. Αλλά θεώρησε πως η σωστή λύση περιέγραφε ένα διαστελλόμενο σύμπαν.

Όταν όμως ο Hubble μελέτησε τους κοντινούς γαλαξίες, το 1929 με παρατηρήσεις που πραγματοποιήθηκαν από το τηλεσκόπιο του όρους Ουίλσον, αποκαλύφθηκε ότι όσο μακρύτερα βρίσκονται οι άλλοι γαλαξίες από εμάς, τόσο ταχύτερα απομακρύνονται. Το Σύμπαν διαστέλλεται με τέτοιον τρόπο ώστε η απόσταση μεταξύ δύο οποιωνδήποτε γαλαξιών να αυξάνεται σταθερά με το χρόνο. Βέβαια η διαστολή σημαίνει ότι ο χώρος ανάμεσά τους διαστέλλεται, όχι ότι απλώς απομακρύνονται μεταξύ τους. Αυτή η ανακάλυψη μαζί με την ερυθρή μετατόπιση, επιβεβαίωσαν την ύπαρξη ενός διαστελλόμενου σύμπαντος που μάλλον δεν πρόκειται να συνθλιβεί ποτέ. Έτσι δεν υπάρχει ανάγκη για την ύπαρξη της κοσμολογικής σταθεράς, η οποία επέτρεπε την ύπαρξη της στατικής λύσης για το Σύμπαν.

Ο Αϊνστάιν το 1931 μετά τα νέα ευρήματα του Hubble, λυπήθηκε που έπρεπε να αφαιρέσει την κοσμολογική σταθερά «λ»  από τις εξισώσεις του και να αποδεχθεί το διαστελλόμενο σύμπαν και ανέφερε την ύπαρξη της κοσμολογικής σταθεράς «λ» ως το «μέγιστο λάθος του».

v      Η αναβίωση της σταθεράς «λ» σαν ενέργεια του κενού .

Στη δεκαετία του 1930, η περιφρονημένη από τον επινοητή της «κοσμολογική σταθερά», άρχισε να διακρίνεται αμυδρά σε ένα εντελώς ανεξάρτητο πλαίσιο: στην προσπάθεια συνδυασμού της κβαντομηχανικής με την θεωρία της ειδικής σχετικότητας. Έτσι οι Paul Dirac, Richard Feynman, Julian Schwinger και Shinichiro Tomonaga έδειξαν ότι ο κενός χώρος είναι πιο περίπλοκος απ’ ό,τι είχαν πριν φανταστεί. Από την μελέτη τους προέκυψε, πως μπορούν στοιχειώδη σωμάτια να προκύψουν από το τίποτα και να εξαφανίζονται πάλι σε ελάχιστο χρόνο. Ας υπενθυμίσουμε ότι σ’ ένα παρόμοιο φαινόμενο στηρίζονται οι περίφημες δυνάμεις Casimir και οι διακυμάνσεις του κενού. Ο αποκαλούμενος «κενός χώρος» είναι στην πραγματικότητα γεμάτος από στοιχειώδη σωμάτια. Η παρουσία τους οφείλεται στην αρχή της απροσδιοριστίας και στην θεωρία της σχετικότητας. Το κενό λοιπόν δεν είναι ένα «τίποτα», αλλά γεμάτο εικονικά σωματίδια με ένα ποσό ενέργειας, η οποία θα μπορούσε να ασκήσει μια βαρυτική δύναμη είτε ελκτική είτε απωστική. Σε μακροσκοπικές κλίμακες λοιπόν θα μπορούσε να δράσει αυτή η ενέργεια όπως η κοσμολογική σταθερά «λ»  του Αϊνστάιν, και να συνεισφέρει στην επιταχυνόμενη διαστολή του σύμπαντος.

Στις δύο τελευταίες δεκαετίες λοιπόν πολλοί κοσμολόγοι υποστηρίζουν την αναβίωση της κοσμολογικής σταθεράς «λ» για θεωρητικούς λόγους. Η σύγχρονη θεωρία πεδίων συνδέει αυτή την σταθερά με την ενεργειακή πυκνότητα του κενού.

Για να είναι όμως αυτή η ενεργειακή πυκνότητα του κενού συγκρίσιμη με άλλες μορφές της ύλης στο σύμπαν, αυτό θα απαιτήσει νέα φυσική: η προσθήκη ενός κοσμολογικού σταθερού όρου θα έχει βαθιές επιπτώσεις στη φυσική των σωματιδίων και την κατανόησή των θεμελιωδών δυνάμεων της φύσης. Το βασικό πλεονέκτημα του κοσμολογικού σταθερού όρου είναι ότι βελτιώνει σημαντικά τη συμφωνία μεταξύ της θεωρίας και της παρατήρησης. Το πιο θεαματικό παράδειγμα για αυτό, είναι η πρόσφατη προσπάθεια να μετρηθεί πόσο έχει μεταβληθεί η διαστολή του σύμπαντος στα τελευταία δισεκατομμύρια έτη.

Γενικά, ή έλξη της βαρύτητας που ασκείται από την ύλη στο σύμπαν επιβραδύνει την διαστολή που άρχισε από την εποχή του Big Bang. Πολύ πρόσφατα έχει γίνει συνήθεια στους αστρονόμους να παρατηρούν πολύ φωτεινά σπάνια αστέρια που ονομάζονται σουπερνόβα, σε μια προσπάθεια να μετρηθεί πόσο έχει επιβραδυνθεί η διαστολή του σύμπαντος κατά τη διάρκεια των τελευταίων δισεκατομμυρίων ετών. Είναι πράγματι εκπληκτικό ότι τα αποτελέσματα αυτών των παρατηρήσεων δείχνουν ότι η επέκταση του σύμπαντος επιταχύνεται αντί να επιβραδύνεται. Ενώ αυτά τα αποτελέσματα θα πρέπει να θεωρηθούν προκαταρκτικά, αυτά τα αποτελέσματα μεγαλώνουν τη δυνατότητα να περιέχει το σύμπαν μια παράξενη μορφή της ύλης ή ουσιαστικά της ενέργειας, δηλαδή μιά απωστική βαρύτητα. Η κοσμολογική σταθερά «λ» είναι ένα παράδειγμα αυτού του τύπου ενέργειας.

Η ερμηνεία επίσης ενός σύμπαντος που να είναι καμπυλωμένο και ανοικτό, καταλήγει στο να δεχθούμε πως επιταχύνεται η διαστολή του Σύμπαντος, μέσω της ύπαρξης στο Σύμπαν μιας επιπλέον ενέργειας που εμφανίζεται με τη μορφή της «κοσμολογική σταθερά». Είναι η «παράξενη σκοτεινή ενέργεια του κενού» όπως έχουμε αναφέρει.

Υπάρχουν όμως και διάφορες άλλες παρατηρήσεις που φανερώνουν την ανάγκη για μια κοσμολογική σταθερά. Παραδείγματος χάριν, εάν η κοσμολογική σταθερά περιλαμβάνει σήμερα το μεγαλύτερο μέρος της ενεργειακής πυκνότητας του σύμπαντος, τότε η ηλικία του σύμπαντος που παρατηρούμε υπολογίζεται πολύ μεγαλύτερη από ό,τι θα ήταν, χωρίς έναν τέτοιο όρο. Η ύπαρξη του κοσμολογικού όρου μας βοηθάει δηλαδή να αποφύγουμε το λάθος να υπολογίζουμε την ηλικία του σύμπαντος μικρότερη από την ηλικία μερικών από τα παλαιότερα αστέρια που έχουμε παρατηρήσει!

Συγχρόνως ένας κοσμολογικός σταθερός όρος που προστίθεται στο πληθωριστικό μοντέλο, (μια θεωρία που επεκτείνει τη θεωρία της Μεγάλης Έκρηξης,) οδηγεί σε ένα μοντέλο που εμφανίζεται να είναι σύμφωνο προς την μεγάλης κλίμακας παρατηρηθείσα κατανομή των γαλαξιών και των σμηνών, σύμφωνα με τις μετρήσεις που έκανε το παρατηρητήριο COBE, αλλά και της Κοσμικής Μικροκυματικής Ακτινοβολίας των Διακυμάνσεων Υποβάθρου καθώς και με τις παρατηρηθείσες ιδιότητες των σμηνών με τη βοήθεια ακτίνων-X.

Όπως σημειώνεται πιο πάνω, η γεωμετρία και η εξέλιξη του Σύμπαντος καθορίζονται από την μερική συμβολή των διάφορων τύπων ύλης. Δεδομένου ότι στην ενεργειακή πυκνότητα Ω συμβάλλουν πολλές μορφές ύλης-ενέργειας, οι κοσμολόγοι ταξινομούν τους τύπους της ύλης από μια καταστατική εξίσωση, δηλαδή τη σχέση μεταξύ της πίεσης της και της ενεργειακής πυκνότητάς της ύλης-ενέργειας. Η βασική ταξινόμηση των διαφόρων ειδών ύλης-ενέργειας καθώς και η συμμετοχή τους στην ποσότητα Ω είναι η παρακάτω:

§          (Η ποσότητα Ω είναι ο λόγος της πυκνότητας της ύλης-ενέργειας προς την πυκνότητα που απαιτείται για να είναι το σύμπαν επίπεδο.)

§          Ακτινοβολία: αποτελείται από τα άμαζα ή σχεδόν άμαζα σωματίδια που κινούνται με την ταχύτητα του φωτός. Τα γνωστά παραδείγματα περιλαμβάνουν τα φωτόνια (φως) και τα νετρίνα.

§          Βαρυονική ύλη: αυτή είναι η «συνηθισμένη ορατή ύλη» που αποτελείται πρώτιστα από τα πρωτόνια, τα νετρόνια και τα ηλεκτρόνια. Σχηματίζει αστέρια, σκόνη και αέριο. Παρατηρείται με τα τηλεσκόπια. Συμμετέχει κατά 1% στο Ω.

§          Βαρυονική σκοτεινή ύλη : Συνήθης ύλη που είναι πολύ δύσκολο να παρατηρηθεί, πιθανώς καφέ ή μελανοί νάνοι (που ονομάζονται από τους αστρονόμους MACHOs -Massive Compact Halo Objects) ή υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες ή κβάζαρς. Κύρια ένδειξη για την ύπαρξη της έχουμε στο Big Bang και στην αφθονία του δευτερίου. Συμμετέχει κατά 5% στο Ω.

§          Μη βαρυονική σκοτεινή ύλη : αυτή αναφέρεται γενικά στην «εξωτική» μη-βαρυονική ύλη που αλληλεπιδρά μόνο ασθενώς με την συνηθισμένη ύλη. Τα εξωτικά σωματίδια περιλαμβάνουν αξιόνια ή ασθενώς αλληλεπιδρώντα σωμάτια με μάζα (WIMPs). Ενώ καμιά τέτοια ύλη δεν έχει παρατηρηθεί άμεσα στο εργαστήριο, υποψιαζόμαστε από καιρό την ύπαρξή της για να δικαιολογήσουμε τις τροχιακές ταχύτητες των αστέρων στους γαλαξίες αλλά και τις ταχύτητες των γαλαξιών μέσα στα σμήνη. Συμμετέχει κατά 30% στο Ω.

§          Σκοτεινή ενέργεια του κενού ή κοσμολογική σκοτεινή ύλη : αυτή είναι μια αληθινά παράξενη μορφή της ύλης, ή ίσως μια ιδιότητα αυτού του ιδίου του κενού, η οποία χαρακτηρίζεται από μια μεγάλη, αρνητική πίεση. Πιστεύεται πως συμμετέχει κατά 60% στο Ω. Αυτή είναι και η μόνη μορφή της ύλης που μπορεί να δικαιολογήσει την επιτάχυνση της διαστολής του σύμπαντος αλλά και να δικαιολογήσει γιατί ο κόσμος είναι επίπεδος σύμφωνα με την Μικροκυματική Ακτινοβολία Υποβάθρου.

Όλα τα πιο κάτω αναφερόμενα είναι δύσκολα να κατανοηθούν από όλους τους Έλληνες και τους Απόδημους αδελφούς μας, εάν δεν τα μελετήσουν σε βάθος, όπως τουλάχιστον θα έχουν μια μικρή απάντηση τι γίνετε στο απεραντο Σύμπαν , θα πρέπει να τους παρουσιάσουμε και τις πιο κάτω ερωτήσεις για το τι είναι η σκοτεινή ύλη και η ενέργεια του κενού.

v      Τι είναι όμως η σκοτεινή ύλη και η ενέργεια του κενού ;

Ενώ η βαρύτητα είναι η αιτία των κινήσεων των άστρων, των γαλαξιών και των σμηνών από γαλαξίες, πολλές φορές οι κινήσεις τους, δεν δικαιολογούνται.

Από το 1932 ο αστρονόμος Jan Oort έχει δημοσιεύσει την υπόθεση, πως με βάση την κίνηση των άστρων του γαλαξία μας, η ολική ποσότητα της μάζας τους πρέπει είναι διπλάσια από την ορατή μάζα που φαίνεται με τα τηλεσκόπια. Μια άλλη ένδειξη για την ύπαρξη αόρατης ύλης, είναι το γεγονός ότι βλέπουμε τους γαλαξίες στο δικό μας τοπικό σμήνος, να κινούνται ο ένας προς τον άλλο.

Ομοίως ο Fritz Zwicky το 1933 διαπίστωσε πως στον αστερισμό της Κόμης της Βερενίκης, οι γαλαξίες του κινούνται τόσο γρήγορα, 7.000 χιλ. ανά δευτερόλεπτο από μας, που θα διαλύονταν εκτός κι αν περιείχαν δεκαπλάσια μάζα από την ορατή.

Η Vera Rubin ερευνώντας τον γαλαξία της Ανδρομέδας -περίπου 2,2 εκατομμύρια έτη φωτός από το δικό μας γαλαξία- διαπίστωσε πως τα άστρα της εξωτερικής σπείρας αυτού του Γαλαξία, αντί να κινούνται πιο αργά από τα άστρα των εσωτερικών σπειρών, κινούνται με την ίδια ταχύτητα με αυτά. Η αστρονόμος για ν' απαντήσει στα πιο πάνω προβλήματα, υπέδειξε πως έπρεπε το 90% των σπειροειδών γαλαξιών να αποτελείται από μια παράξενη, εξωτική, σκοτεινή ύλη που σαν άλω ή σαν περίβλημα εμποδίζει την εσωτερική σπείρα της Ανδρομέδας, να διασπαστεί.

Ομοίως ο γαλαξίας αυτός έρχεται προς το μέρος μας, με ταχύτητα περίπου 200.000 μιλίων την ώρα. Αυτό συμβαίνει μόνο με την επίδραση της βαρυτικής έλξης. Η μάζα όμως που παρατηρούμε δεν είναι αρκετά μεγάλη για να ασκήσει μια τέτοια έλξη. Η μάζα αυτή λοιπόν που λείπει, πρέπει να βρίσκεται στο χώρο μεταξύ των δύο γαλαξιών, και εκτιμάται ότι είναι περίπου 10 φορές μεγαλύτερη από τη μάζα του γαλαξία μας, με τη μορφή της «Σκοτεινής Ύλης».

Από τότε πολλά πειράματα που έγιναν, επιβεβαιώνουν την υπόδειξη του Oort και της Vera Rubin για την ύπαρξη «Σκοτεινής Ύλης». Οι αστρονόμοι δεν γνωρίζουν ακριβώς από τι αποτελείται η σκοτεινή ύλη, η οποία εικάζεται ότι αποτελεί το 90% έως 99% της μάζας του Σύμπαντος. Οι μαύρες τρύπες, τα αναρίθμητα νετρίνα που τώρα τελευταία γνωρίζουμε ότι έχουν μάζα, οι αόρατοι πλανήτες με μέγεθος του Δία, άστρα που κατέληξαν νάνοι, ενδογαλαξιακή σκόνη και αέριο είναι οι πιθανές εξηγήσεις.

Η «Σκοτεινή Ύλη» πρέπει να έχει παίξει επίσης κάποιο σημαντικό ρόλο στο σχηματισμό των γαλαξιών κατά την εξέλιξη του Σύμπαντος, αλλά και να ελέγχει ακόμη και τώρα την πορεία του κόσμου. Η ύπαρξή της δηλαδή θα είναι αποφασιστική για τη μοίρα του Σύμπαντος, γιατί η εξέλιξη του σύμπαντος εξαρτάται από την ολική μάζα του Σύμπαντος.

Μερικά δισεκατομμύρια χρόνια μετά τη γέννηση του κόσμου, η διαστολή του επιβραδύνθηκε, λόγω της βαρυτικής έλξης ανάμεσα στους νεοσύστατους γαλαξίες. Οι αποδείξεις γι' αυτό βρίσκονται στο άστρο 1997ff, που ανακαλύφθηκε το 1997 και στην ερυθρή μετατόπιση του φωτός του.

Άλλες όμως μετρήσεις του φάσματος υπερκαινοφανών αστέρων, δείχνουν πως αργότερα, πέντε δισεκατομμύρια έτη μετά, άρχισε και πάλι η διαστολή του σύμπαντος να επιταχύνεται.

Και το ερώτημα βέβαια είναι ΓΙΑΤΙ άρχισε πάλι να επιταχύνεται η διαστολή του σύμπαντος ; Η απάντηση όπως φαίνεται βρίσκεται στην αντιβαρύτητα. Πολλοί φυσικοί την ονομάζουν πεμπτουσία (Ο όρος αυτός έχει χρησιμοποιηθεί από τον Αριστοτέλη για τον αιθέρα και εισήχθη πρόσφατα από τον κοσμολόγο Lawrence Krauss για τη ενέργεια του κενού ή την κοσμολογική σκοτεινή ύλη). Πριν λοιπόν μερικά δισεκατομμύρια χρόνια στο σύμπαν, η απωστική αυτή δύναμη ή αρνητική βαρύτητα υπερίσχυσε της ελκτικής δύναμης της βαρύτητας και άρχισε τότε το σύμπαν να επεκτείνεται ολοένα και πιο γρήγορα.

Η σύγχρονη κοσμολογία δέχεται πως η πυκνότητα του Σύμπαντος έχει τέτοια τιμή, που το σύμπαν ακροβατεί ανάμεσα στην συνεχή διαστολή και την τελική κατάρρευση.

Η ορατή όμως μάζα του Σύμπαντος μέσω των τηλεσκοπίων, μας παρέχει μόνο το 10% της κρίσιμης πυκνότητας που απαιτείται για την μοίρα του σύμπαντος, άρα το υπόλοιπο 90% το εξασφαλίζει αφενός η «Σκοτεινή Ύλη» και αφετέρου η «ενέργεια του κενού». Αν δηλαδή η βαρυτική έλξη είναι αρκετά ισχυρή, θα υπερνικήσει την διαστολή του Σύμπαντος και θα το οδηγήσει σε μια φάση συστολής του, αλλιώς η διαστολή του Σύμπαντος θα διαρκέσει για πάντα.

Και ενώ η ανίχνευση της «Σκοτεινής Ύλης» είναι τρομερά δύσκολη, επιστήμονες στο Εργαστήριο Ράδερφορντ Αππλετον και στο Imperial College στο Λονδίνο, κατασκευάζουν έναν ανιχνευτή σκοτεινής ύλης, ο οποίος περιέχει το στοιχείο ξένον, σε υγρή μορφή, και το οποίο σπινθιρίζει αν τα άτομά του συγκρουσθούν με κάποιο από τα σωματίδια της σκοτεινής ύλης. Ελπίζεται έτσι να καταγραφούν κάποια από τα εξωτικά σωμάτια της «Σκοτεινής Ύλης».

Εμείς σαν Apodimos.com διερωτώμεθα τις απαντήσεις μπορούν να τις δώσουν τα πειράματα που οργανώνονται από το μεγαλύτερο πειραματικό κέντρο ερευνών σωματιδιακής φυσικής στον κόσμο, το CERN ;

    Το διάστημα «πλησίασε» τη Γη

Σύμφωνα με το BBC, δορυφόρος της πολεμικής αεροπορίας των ΗΠΑ, διαπίστωσε , ότι το διάστημα «πλησίασε» τη Γη. Το άνω όριο της γήινης ατμόσφαιρας, η ιονόσφαιρα, είναι τελικά πολύ χαμηλότερα από ό,τι θεωρείτο μέχρι σήμερα, με αποτέλεσμα το διάστημα - το οποίο αρχίζει εκεί που τελειώνει η ατμόσφαιρα- να είναι πιο κοντά στη Γη.

Η ιονόσφαιρα - το στρώμα φορτισμένων σωματιδίων που περιβάλλει τον πλανήτη μας στο άνω τμήμα της ατμόσφαιρας- βρίσκεται σήμερα σε υψόμετρο περίπου 420 χλμ., κατά 200 χλμ. χαμηλότερα από ό,τι πίστευαν οι επιστήμονες. Η συμπεριφορά της ιονόσφαιρας είναι σημαντική, επειδή οι διαταραχές στη δομή της μπορούν να προκαλέσουν ανωμαλίες στις δορυφορικές επικοινωνίες και στα ραντάρ.

Η ιονόσφαιρα είναι απρόβλεπτη, καθώς ορισμένες φορές προκαλεί διακοπές στη μετάδοση των ραδιοκυμάτων από τους δορυφόρους προς τη Γη και άλλες φορές όχι, με συνέπεια οι επιστήμονες, αλλά και οι ένοπλες δυνάμεις, ιδίως των ΗΠΑ, να προσπαθούν να κατανοήσουν το φαινόμενο και να προβλέψουν έγκαιρα τα πιθανά τεχνικά προβλήματα που θα δημιουργηθούν. Η ιονόσφαιρα συνίσταται σε αδύναμο πλάσμα, ένα στρώμα όπου το υπεριώδες φως του ήλιου έχει διασπάσει τα συστατικά άτομα και μόρια της άνω ατμόσφαιρας σε ελεύθερα ηλεκτρόνια και θετικά ιόντα. Και όπως τα κύματα φωτός διαθλώνται όταν διέρχονται από το νερό, κάτι ανάλογο συμβαίνει στα ραδιοκύματα, όταν αυτά κινούνται μέσα από τα φορτισμένα σωματίδια της ιονόσφαιρας.

Ο στρατιωτικός δορυφόρος C/NOFS των ΗΠΑ τέθηκε σε ελλειπτική ισημερινή τροχιά φέτος τον Απρίλιο, σε υψόμετρο 400 έως 860 χλμ., με σκοπό να μελετήσει το αινιγματικό φαινόμενο της ιονόσφαιρας. Διαθέτει αισθητήρες καταγραφής της πυκνότητας και της θερμοκρασίας του πλάσματος, καθώς επίσης της ισχύος και της διεύθυνσης των ηλεκτρικών και μαγνητικών πεδίων στο εσωτερικό της ιονόσφαιρας. Μια από τις πρώτες -και αναπάντεχες- ανακαλύψεις του δορυφόρου ήταν ότι η ιονόσφαιρα τελικά βρίσκεται πολύ χαμηλότερα από ό,τι αναμενόταν.

Όπως ανακοίνωσαν οι γεωφυσικοί στο ετήσιο συνέδριο της Αμερικανικής Γεωφυσικής Ένωσης, εκτιμούσαν ότι βρισκόταν σε υψόμετρο 640 χλμ. τη νύχτα και 960 χλμ. τη μέρα, ενώ αυτή εντοπίστηκε στα 420 χλμ και η πυκνότητά της βρέθηκε αρκετά χαμηλότερη της αναμενομένης. Η κύρια εξήγηση έχει να κάνει με την ηλιακή δραστηριότητα: η ιονόσφαιρα αντιδρά άμεσα στον 11ετή κύκλο ηλιακής δραστηριότητας και αυτή σήμερα βρίσκεται σε πολύ «ήσυχη» φάση.

Ο δορυφόρος επίσης παρατήρησε δομές, με τη μορφή «φυσαλίδων», στο εσωτερικό του πλάσματος της ιονόσφαιρας, οι οποίες είναι αυτές, οι οποίες παραμορφώνουν, εξασθενούν ή μπλοκάρουν τελείως τα ραδιοκύματα που προσπαθούν να φθάσουν στην επιφάνεια της Γης. Το επόμενο βήμα θα είναι, με τη βοήθεια του δορυφόρου, να κατανοήσουν οι επιστήμονες πώς δημιουργούνται και εξελίσσονται αυτές οι «φυσαλίδες», ώστε να μπορούν κάποτε να εκδίδουν έγκαιρες προειδοποιήσεις για τα επερχόμενα τεχνικά προβλήματα.

    Έλληνες επιστήμονες στο πείραμα του αιώνα το CERN

Στα γαλλοελβετικά σύνορα και στο Ευρωπαϊκό Κέντρο Πυρηνικών Ερευνών (CERN) τίθεται σε λειτουργία ο «Μεγάλος Επιταχυντής Αδρονίων» (LHC), περιφέρειας 27 χιλιομέτρων και σε βάθος 175 μέτρων, σε μια τιτάνια προσπάθεια να απαντηθούν θεμελιώδη ζητήματα για την πραγματική κατάσταση της ύλης και του Σύμπαντός μας.

Αυτό είναι το όνειρο της επιστημονικής κοινότητας και περισσότερο των φυσικών, για το οποίο έχουν εργαστεί δύο δεκαετίες 10.000 επιστήμονες (μεταξύ τους και αρκετοί Έλληνες) και έχει κοστίσει 6 δισ. ευρώ, και πλέον πείρε σάρκα και οστά, με το μεγαλύτερο πείραμα όλων των εποχών με την χρήση του LHC στο CERN.

Με έντονη την ελληνική παρουσία άρχισε στις εγκαταστάσεις του Ευρωπαϊκού Κέντρου Πυρηνικής Φυσικής (CERN) το μεγαλύτερο επιστημονικό πείραμα που έγινε ποτέ. H έγκριτη εφημερίδα «Μακεδονία» εντόπισε τη δόκτoρα Φυσικής Ηλέκτρα Χρηστίδη από τη Θεσσαλονίκη, η οποία παρακολούθησε την εξέλιξη του πειράματος. Έχει κάνει τις προπτυχιακές της σπουδές στο τμήμα Φυσικής του ΑΠΘ, μετέβη για μεταπτυχιακό και διδακτορικό στις ΗΠΑ και τώρα έχει επιστρέψει στο ΑΠΘ, ως μεταδιδακτορική ερευνήτρια.

Στο CERN υλοποιούνται τέσσερα προγράμματα, εκ των οποίων στα δύο συμμετέχουν περίπου 40 φυσικοί από ελληνικά πανεπιστήμια, αλλά και πολλοί Έλληνες επιστήμονες από το εξωτερικό.

Οι Επιστήμονες ελπίζουν να μπορέσουν να δουν όλα τα μέχρι σήμερα γνωστά σωματίδια -αλλά κυρίως όσα μέχρι σήμερα δεν έχουν ανακαλυφθεί και υπάρχουν μόνο στη θεωρία- και τους φορείς των τεσσάρων βασικών δυνάμεων στη φύση (ηλεκτρομαγνητική, βαρυτική, ισχυρή και ασθενή πυρηνική αλληλεπίδραση), διεισδύοντας στα ενδότερα της ύλης -στον μικρόκοσμο και φωτίζοντας τις περιοχές του αγνώστου.

Θα σκιαγραφηθεί το πραγματικό πλαίσιο του κόσμου μας, που σήμερα περιγράφεται από το Βασικό Μοντέλο των 16 στοιχειωδών σωματιδίων: τα 12 της ύλης και τα 4 των φορέων των βασικών δυνάμεων (γλουόνια για τις ισχυρές, μποζόνια για τις ασθενείς, φωτόνια για την ηλεκτρομαγνητική και το θεωρητικό βαρυτόνιο που υποτίθεται ότι μεταφέρει τη βαρύτητα). Αν εντοπιστεί το τελευταίο, τότε θα έχουμε το πάντρεμα των δύο πόλων της σύγχρονης φυσικής: της κβαντοφυσικής (που περιγράφει τον ρευστό μικρόκοσμο) και της θεωρίας της σχετικότητας του Άλμπερτ Αϊνστάιν (που αφορά τον μακρόκοσμο και το Σύμπαν μας).

Το μεγάλο ενδιαφέρον των φυσικών εστιάζεται στην επιχείρηση εντοπισμού ενός 17ου σωματιδίου, του περιβόητου μποζονίου Χιγκς, που σήμερα υπάρχει μόνο στις θεωρίες των επιστημόνων. Χωρίς αυτό κανένα από τα άλλα 16 σωματίδια δεν θα έχει μάζα. Σύμφωνα με το Βασικό Μοντέλο, τα στοιχειώδη αυτά σωματίδια αποκτούν μάζα μέσω των αλληλεπιδράσεών τους στο πεδίο διάχυσης Χιγκς, φορείς του οποίου είναι τα «μποζόνια Χιγκς».

Ο διάσημος βρετανός φυσικός Στίβεν Χόκιγκ δήλωσε  πως στοιχημάτισε ότι το σημερινό πείραμα στον «Μεγάλο Επιταχυντή Αδρονίων»  (LHC) στο CERN δεν θα βρει το «μποζόνιο του Χιγκς», το οποίο θεωρείται κάτι σαν το «ιερό δισκοπότηρο» της θεμελιώδους φυσικής. Και η δήλωση του είναι ως εξής «Πιστεύω πως θα ήταν πολύ πιο ενδιαφέρον να μη βρούμε το Χιγκς. Αυτό θα έδειχνε πως κάτι δεν πάει καλά και πως πρέπει να επανεξετάσουμε τη σκέψη μας. Στοιχημάτισα 100 στερλίνες πως δεν θα βρούμε το Χιγκς…» Όμως το να μην ανακαλύψουμε το Χιγκς κάθε άλλο παρά αποτυχία θα ήταν, σύμφωνα με τον βρετανό επιστήμονα. Και συνέχισε στη συνέντευξή του στο Radio 4 του BBC «Αυτό που θα βρει ή δεν θα βρει ο LHC θα μας πει πολλά για τη δομή του Σύμπαντος».

Όμως, το Βασικό Μοντέλο εξηγεί ικανοποιητικά τη συνηθισμένη ορατή ύλη, η οποία αποτελεί μόνο το 4% της ύλης του Σύμπαντος, χωρίς να μπορεί να εξηγήσει τη βαρύτητα, ούτε όλη την υπαρκτή ύλη: τη «Σκοτεινή Ύλη» (που αποτελεί το 23% του Σύμπαντος και είναι αόρατη) και τη «Σκοτεινή Ενέργεια» (το 73% και είναι επίσης αόρατη, προκύπτουσα από την επιταχυνόμενη διαστολή του Σύμπαντος που αντισταθμίζει τη βαρύτητα).

Αυτή η θεωρία απαιτεί την ύπαρξη «υπερσυμμετρικών σωματιδίων», που αν επαληθευθεί θα οδηγήσει στην ενοποιημένη θεωρία, δηλαδή την ενοποίηση των θεμελιωδών δυνάμεων της φύσης. Αυτή με τη σειρά της θα οδηγήσει στη θεωρία των χορδών, σύμφωνα με την οποία τα σωματίδια νοούνται ως δονούμενες μπάλες χορδών επτά διαστάσεων. Κι αν όλα αυτά επιτευχθούν, τότε ο δρόμος είναι ορθάνοιχτος για τη διατύπωση της θεωρίας που θα εξηγεί τα πάντα, τη λεγόμενη θεωρία των πάντων! Έτσι θα κατανοήσουμε το πώς υπάρχουμε, ώστε να ανοίξει ο δρόμος για να απαντήσουμε το άλλο θεμελιώδες ερώτημα «γιατί υπάρχουμε» όπως λέει ο διακεκριμένος Έλληνας φυσικός στοιχειωδών σωματιδίων Δημήτρης Νανόπουλος.

Από τη δόκτoρα Φυσικής Ηλέκτρα Χρηστίδη πληροφορηθήκαμε μέσα από συνέντευξη της ότι κυριαρχούσε ενθουσιασμός ανάμεικτος με άγχος για την εξέλιξή του πειράματος. Και είπε «Δεν έχουμε κάνει συμβόλαιο με τη φύση ότι θα πετύχει. Πάντως, περιμένουμε όλοι αυτήν τη στιγμή χρόνια, επομένως υπερισχύει ο ενθουσιασμός. Εγώ, προσωπικά, εκπληρώνω το προσωπικό όνειρο να δουλέψω στο CERN, στο συγκεκριμένο πείραμα. Νιώθω ενθουσιασμό, αλλά και δέος, γιατί παίρνω μέρος σε μία ιστορική στιγμή για την ανθρώπινη γνώση» και συμπλήρωσε «Δεν θα μου έκανε εντύπωση να υπάρχουν και απειλές. Πάντως τα εσχατολογικά σενάρια δεν στέκουν καθόλου. Υπάρχουν ήδη δυνατότεροι επιταχυντές βαρέων ιόντων στις ΗΠΑ. Αυτό που γίνεται εδώ είναι καινοτόμο, αλλά όχι κάτι εντελώς καινούργιο.»

Όσο για τον κίνδυνο να εμφανιστούν μαύρες τρύπες, που κάποιοι λένε ότι μπορούν να καταπιούν και να εξαφανίσουν ολόκληρη τη Γη(!), επίσης, υπάρχουν δημοσιεύματα για απειλές σε επιστήμονες να σταματήσουν... Οι επιστήμονες είναι καθησυχαστικοί υποστηρίζοντας ότι αυτές θα απορροφηθούν από τη διαδικασία.

Σαν Apodimos.com δεν είμαστε σε θέση να γνωρίζουμε εάν θα γίνει η συντέλεια του κόσμου, είτε από συγκρούσεων αστεροειδών ή μετεωριτών με την γη, είτε θα γίνει διότι έχει γεννηθεί ο Αντίχριστος όπως λένε ορισμένοι, διότι αυτά είναι εσχατολογικά σενάρια και δεν στέκουν καθόλου . Αυτό που γνωρίζουμε είναι το CERN είναι το μεγαλύτερο πειραματικό κέντρο ερευνών σωματιδιακής φυσικής στον κόσμο και τα αποτελέσματα των ερευνών του είναι πολύ σοβαρά και για την κοινωνία και για τον όλο τον υπαρκτό κόσμο και ας το γνωρίσουμε σε όλους τους επισκέπτες – αναγνώστες μας.

    Τι είναι το CERN

To CERN (Organisation Européenne pour la Recherche Nucléaire) «Ευρωπαϊκός Οργανισμός Πυρηνικών Ερευνών» είναι το μεγαλύτερο πειραματικό κέντρο ερευνών σωματιδιακής φυσικής στον κόσμο. Βρίσκεται δυτικά της Γενεύης, στα σύνορα Ελβετίας και Γαλλίας. Το CERN - γεννήθηκε στη Γενεύη της Ελβετίας το 1954 από 12 ευρωπαϊκές χώρες μεταξύ των οποίων και η Ελλάδα - ήταν ένας από τους πρώτους οργανισμούς προς την κατεύθυνση της διευρωπαϊκής ένωσης και συνεργασίας. Σήμερα, απαρτίζεται όχι μόνο από τα κράτη-μέλη της ΕΕ (βασικά μέλη), αλλά ταυτόχρονα συμμετέχουν ενεργά οι ΗΠΑ, Ινδία, Ισραήλ, Ρωσία, Ιαπωνία, Τουρκία και η UNESCO.

Πρόκειται για ένα πανανθρώπινο εγχείρημα, που ως βασικό αντικείμενο ερευνών του ήταν και είναι τα στοιχειώδη σωματίδια, οι δομικοί λίθοι που απαρτίζουν την ύλη, όπως και οι δυνάμεις που τα διέπουν. Δηλαδή έργο του CERN είναι η καθαρή επιστήμη, η διερεύνηση των πλέον θεμελιωδών ερωτημάτων για τη Φύση: Τι είναι η ύλη; Από πού προέρχεται; Πως συγκρατείται για να σχηματίσει άστρα, πλανήτες και ανθρώπινα όντα;

Η κύρια λειτουργία του αφορά την παροχή επιταχυντών σωματιδίων και άλλων υλικοτεχνικών υποδομών που χρειάζονται για την πειραματική έρευνα στο πεδίο της φυσικής υψηλών ενεργειών. Στο CERN λειτουργούν επομένως πολλοί επιταχυντές, ένας εκ των οποίων είναι ο πελώριος Super Proton Synchroton (SPS), ο οποίος διαθέτει υπόγεια σήραγγα 7 χιλιομέτρων που επιτρέπει στα πρωτόνια να επιταχύνονται στα 400 GeV, δηλαδή σε πολύ υψηλές ενέργειες.

Το CERN απασχολεί σήμερα περίπου 3.000 μόνιμους εργαζόμενους, ενώ περίπου 6.500 επιστήμονες και μηχανικοί (που αντιπροσωπεύουν 500 πανεπιστήμια και 80 διαφορετικές εθνικότητες), περίπου το μισό της κοινότητας της σωματιδιακής φυσικής στον κόσμο, δουλεύουν σε πειράματα που οργανώνονται από το CERN.

o        Η Ιστορία του CERN

Ο πρώτος επιταχυντής σωματιδίων του CERN ήταν ένα συγχρο-κύκλοτρο πρωτονίων, ισχύος 600 MeV που τέθηκε σε λειτουργία το 1957. Από τις πρώτες του επιτυχίες ήταν η παρατήρηση της μετατροπής ενός πιονίου σε ένα ηλεκτρόνιο και ένα νετρίνο. Ακολούθησε το 1959 το σύγχροτρο πρωτονίων (PS) που λειτούργησε το 1959, με ισχύ 28 GeV.

§          Το 1965 οι εγκαταστάσεις του CERN επεκτάθηκαν προκειμένου να δημιουργηθεί ο πρώτος παγκοσμίως συγκρουστής πρωτονίων (ISR).

§          Το 1967 δόθηκε σε λειτουργία το ISOLDE, ένας διαχωριστής ισοτόπων που επέτρεπε τη μελέτη βραχύβιων πυρήνων.

§          Το 1973 ήταν η χρονιά των πρώτων σημαντικών ανακαλύψεων. Πειράματα στο ISR δείχνουν ότι τα πρωτόνια μεγεθύνονται όταν αυξάνεται η ενέργειά τους. Ο θάλαμος φυσαλίδων υδρογόνου αποκαλύπτει ότι τα νετρίνα μπορούν να αλληλεπιδράσουν με άλλα σωματίδια αλλά να παραμείνουν νετρίνα. Αυτή η ανακάλυψη των «ουδέτερων ρευμάτων» δίνει τη μεγαλύτερη ώθηση σε μια νέα θεωρία, που επιχειρεί να ενοποιήσει το μοντέλο της ασθενούς πυρηνικής δύναμης με εκείνο της ηλεκτρομαγνητικής.

§          Το 1976 τίθεται σε λειτουργία ένα δεύτερο εργαστήριο, με ένα σύγχροτρο πρωτονίων επτά χιλιομέτρων, το SPS. Ως τα τέλη του 1978 η ισχύς του SPS αναβαθμίζεται στα 500 GeV. Τη χρονιά εκείνη δοκιμάστηκε πειραματικά και η «τεχνική στοχαστικής ψύξης» που είχε διατυπώσει ο ερευνητής του CERN Simon van der Meer το 1968. Χάρη στην εξέλιξη αυτή αρχίζει ο σχεδιασμός της μετατροπής του SPS σε έναν συγκρουστή πρωτονίων και αντιπρωτονίων, χρησιμοποιώντας έναν δακτύλιο συσσώρευσης αντιπρωτονίων (AA).

§          Ως τo 1978 η ισχύς του σύγχροτρου PS αναβαθμίζεται, φθάνοντας το χιλιαπλάσιο της αρχικής ισχύος. Με αυτό ως κεντρικό επιταχυντή, το CERN διαθέτει πλέον ένα μοναδικό σύστημα συνδεδεμένων επιταχυντών, που επιτρέπει απαράμιλλη ποικιλία πειραμάτων.

§          Το 1981 η μετατροπή του SPS ολοκληρώνεται και τα πρώτα δύο πειράματα μελέτης συγκρούσεων μεταξύ ύλης και αντιύλης λαμβάνουν χώρα τον Ιούλιο του 1981. Κατά τη σημαντική αυτή χρονιά αποφασίζεται η κατασκευή ενός Μεγάλου συγκρουστή ηλεκτρονίων-ποζιτρονίων (του LEP - Large Electron-Positron collider), με αρχική ενέργεια 50 GeV.

§          Το 1983 γίνεται η ιστορική ανακάλυψη των μποζονίων W και Ζ, των φορέων δηλαδή της ασθενούς πυρηνικής δύναμης, οπότε επιβεβαιώνεται η «ηλεκτρασθενής» θεωρία που συνδυάζει την ασθενή και την ηλεκτρομαγνητική δύναμη σε ενιαίο πρότυπο.

§          Τον Αύγουστο του 1989 αρχίζει να λειτουργεί ο LEP και ως τον Οκτώβριο δίνει μετρήσεις που καταδεικνύουν ότι τα θεμελιώδη δομικά στοιχεία της ύλης ανήκουν σε τρεις οικογένειες στοιχείων.

§          Το 1990 είναι η χρονιά της εφεύρεσης του WW από τον ερευνητή του CERN Tim Berners-Lee μαζί με τον Robert Cailliau. Ο παγκόσμιος ιστός ή World Wide Web επιτρέπει σε όλους μας την πλοήγηση στο Internet.

§          Το 1991 οι αντιπρόσωποι των κρατών-μελών συμφωνούν ομόφωνα ότι η κατασκευή ενός Μεγάλου Επιταχυντή Συγκρουόμενων Δεσμών Αδρονίων (του Large Hadron Collider - LHC) μέσα στο τούνελ του LEP είναι η σωστή προοπτική για το μέλλον. Η τελική έγκριση κατασκευής δίνεται το 1994.

§          Τον Σεπτέμβριο του 1995 μια διεθνής ομάδα ερευνητών υπό τον Walter Oelert κατορθώνει να συνθέσει άτομα αντιύλης από τα συστατικά της αντισωματίδια. Είναι η πρώτη πόρτα που ανοίγεται στην εξερεύνηση του αντικόσμου. Τη χρονιά αυτή η Ιαπωνία γίνεται μέλος-παρατηρητής του CERN και την ακολουθούν οι ΗΠΑ, το 1997.

§          Το 2000 τα πειράματα του CERN δίνουν πειστικές ενδείξεις ότι υπάρχει μια νέα κατάσταση της ύλης, 20 φορές πυκνότερη εκείνης του πυρήνα, στην οποία τα «κουάρκ» αντί να συσπειρώνονται σε πρωτόνια ή νετρόνια κινούνται ελεύθερα. Αυτή η κατάσταση, το πλάσμα κουάρκ και γλουονίων, θα πρέπει να υπήρχε κάποια μικροδευτερόλεπτα μετά την κοσμογονική έκρηξη (το Μπιγκ Μπανγκ), προτού αρχίσουν να σχηματίζονται τα σωματίδια της ύλης.

§          To 2001 το CERN ανακοινώνει τα τελικά αποτελέσματα των ερευνών για την άμεση «Charge Parity (CP)-violation», το ιδιαίτερο εκείνο φαινόμενο παραβίασης που εξηγεί γιατί η φύση προτιμά την ύλη από την αντιύλη. Τέλος, το 2002 ανακοινώνεται ότι επιτεύχθηκε η πρώτη ελεγχόμενη παραγωγή μεγάλων ποσοτήτων ατόμων αντιυδρογόνου, σε χαμηλές ενέργειες.

o        Η Αποστολή του CERN και το βασικό αντικείμενο της έρευνας στο CERN

Το Ευρωπαϊκό Κέντρο Πυρηνικής Έρευνας CERN, αποτελεί το μεγαλύτερο και πιο αξιόλογο ερευνητικό κέντρο στον κόσμο. Εγκατεστημένο στα Γαλλοελβετικά σύνορα, κοντά στην Γενεύη, ιδρύθηκε το 1954 συγκεντρώνοντας ειδικούς από 12 ιδρυτικά μέλη κράτη (μεταξύ των οποίων και η Ελλάδα ). Το CERN αποτελεί μία από τις πρώτες Ευρωπαϊκές προσπάθειες για την πραγματοποίηση ενός κοινού οράματος.

Η έρευνα που γίνεται στο CERN χαρακτηρίζεται ως Έρευνα Μεγάλων Στόχων (Big Science), αυτή, δηλαδή, για τη διεξαγωγή της οποίας απαιτείται η συμβολή πολλών κρατών. Το βασικό αντικείμενο της έρευνας του CERN είναι η θεμελιακή φυσική, η οποία μελετά τα συστατικά και τις λειτουργίες του σύμπαντος. Χρησιμοποιώντας τα μεγαλύτερα και πλέον πολύπλοκα επιστημονικά όργανα για τη μελέτη των βασικών συστατικών της ύλης, τα στοιχειώδη σωματίδια και τις συγκρούσεις μεταξύ τους, ενώ οι φυσικοί αποκαλύπτουν τους νόμους της φύσεως.

o        Τα Σημαντικά τεχνολογικά πεδία στο CERN

Στο CERN παράγεται γνώση υψηλού επιπέδου για περίπλοκα δίκτυα επικοινωνιών και την υψηλότερη δυνατή τεχνολογία υπολογιστικών συστημάτων, η οποία οδήγησε το CERN στην εφεύρεση του World Wide Web, ως μία τεχνολογία, η οποία, αρχικά, ικανοποιούσε τις αυξανόμενες επικοινωνιακές ανάγκες υπολογιστικών συστημάτων της ερευνητικής κοινότητας.

Ακόμη, τα πεδία που ωφελήθηκαν από τις τεχνολογικές προόδους της έρευνας της φυσικής των στοιχειωδών σωματιδίων συμπεριλαμβάνουν τις:

1.      Μεθόδους ιατρικών απεικονίσεων

2.      Ποζιτρονική τομογραφία

3.      Κατασκευή ηλεκτρονικών υπολογιστικών κυκλωμάτων

4.      Ανίχνευση παράνομης μεταφοράς διαφόρων υλικών.

Από επιστημονικής απόψεως, οι πιο σημαντικές τεχνολογικές και επιστημονικές γνώσεις που προέρχονται από τις δραστηριότητες του CERN εντοπίζονται σε:

1.      Ιδιότητες των υλικών σε αέρια, υγρή ή στερεά μορφή

2.      Αλληλεπιδράσεις τους με ακτινοβολίες υψηλής ενέργειας

3.      Υπεραγώγιμα υλικά που δημιουργούν υψηλά μαγνητικά πεδία

4.      Υπερ-ρευστά που χρειάζονται για την λειτουργία των επιταχυντών

5.      Πηγές πολύ ισχυρής ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας και τη φυσική της επιφάνειας των μετάλλων

6.      Τεχνολογία κενού

7.      Τεχνολογίες δικτύων και υπολογιστικών συστημάτων και εφαρμογών

o        Τα επιστημονικά όργανα στο CERN

Τα επιστημονικά όργανα που χρησιμοποιούνται στο CERN είναι οι επιταχυντές σωματιδίων και οι ανιχνευτές. Οι επιταχυντές δίνουν στα σωματίδια πολύ μεγάλες ταχύτητες που πλησιάζουν την ταχύτητα του φωτός, και τα ωθούν να συγκρουστούν, είτε με σταθερούς στόχους, είτε μεταξύ τους. Οι ανιχνευτές παρατηρούν και καταγράφουν τα προϊόντα αυτών των συγκρούσεων. Ο παλαιότερος επιταχυντής, ο οποίος λειτουργεί ακόμη στο CERN, είναι το συγχροτρόνιο πρωτονίων (PS), το οποίο μπήκε σε λειτουργία το 1959.

Το υπέρ σύγχροτρον πρωτονίων (SPS), το οποίο τροφοδοτείται με δέσμες σωματιδίων από το PS, λειτούργησε για πρώτη φορά το 1976. Στην αρχή της δεκαετίας του 1980, το SPS έδινε δέσμες σωματιδίων για πειράματα, τα οποία οδήγησαν στην απονομή του βραβείου Νόμπελ Φυσικής στο CERN, για πρώτη φορά το 1984.

Ο μεγάλος επιταχυντής συγκρουόμενων δεσμών ηλεκτρονίων ποζιτρονίων (LEP) κατασκευάστηκε σε ένα κυκλικό υπόγειο τούνελ, περιφέρειας 27 χιλιομέτρων, και αποτέλεσε το σύμβολο έρευνας του CERN για την περίοδο 1989- 2000. Όταν ολοκληρώθηκε η αποστολή του, ο επιταχυντής LEP αποσυναρμολογήθηκε για να δώσει χώρο σε μία πολύ πιο ισχυρή μηχανή, το μεγάλο επιταχυντή συγκρουόμένων δεσμών αδρονίων (LHC), ο οποίος εγκαταστάθηκε  στο ίδιο τούνελ, το καλοκαίρι του 2007.

Όπως το LEP έτσι και το LHC θα τροφοδοτείται με δέσμες σωματιδίων από το PS και το SPS. Τα πειράματα στον επιταχυντή LHC θα γίνουν με γιγαντιαίους ανιχνευτές όπως οι ATLAS, CMS, ALICE, LHCb, οι οποίοι κατασκευάζονται από 500 ινστιτούτα 80 χωρών με τη βοήθεια της βιομηχανίας.

o        Η συνεισφορά του CERN στην Κοινωνία

Η συνεισφορά του CERN στην κοινωνία είναι ουσιαστική και πολυεπίπεδη :

ü        Παρέχει άριστη κατάρτιση στο ερευνητικό προσωπικό που εντάσσεται στο δυναμικό του

ü        Προσφέρει μοναδικές ευκαιρίες στη διεθνή επιστημονική κοινότητα, ενώ παράλληλα, κινητοποιεί ουσιαστικά τους νέους σπουδαστές

ü        Αναπτύσσει τις τεχνολογικές δεξιότητες των μηχανικών και τεχνικών στα ευρωπαϊκά ερευνητικά ιδρύματα και την ευρωπαϊκή βιομηχανία

ü        Δημιουργεί ένα ανταγωνιστικό περιβάλλον για τις βιομηχανίες υψηλής τεχνολογίας των ευρωπαϊκών και μη κρατών μελών

ü        Λειτουργεί μέσα από ένα δομημένο σύστημα, το οποίο εξασφαλίζει στα κράτη μέλη τη λεγόμενη «βιομηχανική επιστροφή»:

o         Πρόκειται για τη δυνατότητα αυτών των κρατών να απορροφούν εργασίες που τους αποφέρουν έσοδα της τάξεως του 30-40% της ετήσιας συνδρομής τους (ύψους ενός δισεκατομμυρίου ελβετικών φράγκων). Μέσα από αυτή τη διαδικασία, το CERN δίνει την αυτοπεποίθηση τόσο στα κράτη που είναι μέλη όσο και σ' εκείνα που δεν αποτελούν μέλη του ότι, τα επιστημονικά προγράμματα αξιολογούνται από διεθνείς επιστημονικές επιτροπές, σε υψηλό επίπεδο, μακριά από τη γραφειοκρατία.

Αυτά που παρουσιάσαμε πιο πάνω στο Επιστημονικό Αφιέρωμα μας , δηλαδή, ότι αφορά τον γιγάντιο σχηματισμό της «σκοτεινής ύλης» που εντοπίστηκε στο βαθύ Διάστημα, το γεγονός όπου υπάρχουν στοιχεία για το όπου το διάστημα «πλησίασε» τη Γη και την αναγνώριση της επιστημοσύνης των Ελλήνων μια και η Ελλάδα και Έλληνες επιστήμονες συμμετείχαν  στο πείραμα του αιώνα το CERN, πιστεύουμε ότι σαν Apodimos.com ενημερώσαμε πλήρως με στοιχεία όλους τους Έλληνες και τους Απόδημους αδελφούς μας, διότι αυτά στοιχεία είναι πολύ έγκυρα και αξίζει να τα έχουν υπ’ όψη τους.

Πηγές: Apodimos.com με βασικές πληροφορίες από το sciencenews-choices.blogspot.com και τα tear.gr/forum – news.ert.gr – Associated Press – in.gr – 4tforum.gr – physics4u.gr – makthes.gr – cern.gr  – ΑΠΕ-ΜΠΕ