Τρίτη 27 Μαρτίου 2007

ΔΑΙΑΒΣΕ ΤΟ ΓΗΡΟΓΡΑ ΜΡΟΠΕΙΣ

Σνφμύωα με μια έυρενα στο Πισήναπιμετο του Κμτρτααίζ, δεν πεαίζι ρλόο με τι σριεά ενίαι τοθοπεμετενα τα γταμάμρα σε μια λξεη , αεκρί το πώτρο και το ταελείτυο γάμρμα να ενίαι στη στωσή θσέη.Τα υλοπιόπα μροπούν να ενίαι σε τχίυεας θιέεσς και μροπετίε να δαβαιάεστε τις λιεξές χρωίς πλβημόρα.Ατυό γνίταει γαιτί ο απρώνθονις εκέγλφοας δεν δαεβζιάι γάμρμα γάμρμα κθάε λξέη, αλλά τη λξέη σαν σνύλοο.
Ατίπτσυεο,ε???

Πέμπτη 22 Μαρτίου 2007

Στα 20... 30... 40...

Το σεξ στα 20 ειναι οπως η ΝΟΚΙΑ:
>-connecting people
>
>Στα 30 ειναι οπως η PEPSI:
>-ask for more
>
>Στα 40 οπως η COCA COLA:
>-enjoy
>
>Στα 50 οπως η NIKE:
>-just do it
>
>Και στα 60 οπως η ΤΡΑΠΕΖΑ ΚΥΠΡΟΥ:
>-Σκεψου το, γινεται!

Τετάρτη 21 Μαρτίου 2007

Επιτύμβιον

Πέθανες - κ΄έγινες και συ : ο καλός,
Ο λαμπρός άνθρωπος, ο οικογενειάρχης, ο πατριώτης.
Τριάντα έξη στέφανα σε συνοδέψανε, τρείς λόγοι αντιπροέδρων,
Εφτά ψηφίσματα για τις υπέροχες υπηρεσίες που προσέφερες.

Α, ρε Λαυρέντη, εγώ που μόνο τόξερα τι κάθαρμα ήσουν,
Τι κάλπικος παράς, μια ολόκληρη ζωή μέσα στο ψέμα
Κοιμού εν ειρήνη, δεν θα 'ρθω την ησυχία σου να ταράξω.

(Εγώ, μια ολόκληρη ζωή μες στη σιωπή θα την εξαγοράσω
Πολύ ακριβά κι' όχι με τίμημα το θλιβερό σου το σαρκίο.)

Κοιμού εν ειρήνη. Ως ήσουν πάντα στη ζωή : ο καλός,
Ο λαμπρός άνθρωπος, ο οικογενειάρχης, ο πατριώτης.

Δε θα 'σαι ο πρώτος ούτε δα κι' ο τελευταίος.


Μ. Αναγνωστάκης

Τρίτη 20 Μαρτίου 2007

verses Kavvadia

Always the perfect, unworthy lover
of the endless voyage and azure ocean,
I shall die one evening, like any other,
without having crossed the dim horizon.

For Madras, Singapore, Algeria, Sfax,
the proud ships will still be setting sail,
but I shall bend over a chart-covered desk
and look in the ledger, and make out a bill.

I'll give up talking about long journeys,
My friends will think I've forgotten at last;
my mother will be delighted: she'll say
"A young man's fancy, but now it's passed."

But one night my soul will rise up before me,
and ask, like some grim executioner, "Why?"
This unworthy trembling hand will take arms
and fearlessly strike where the blame must lie.

And I, who longed to be buried one day
in some deep sea of the distant Indies
shall come to a dull and common death;
shall go to a grave like the graves of so many.


...from "Wireless Operator, Selected Poems of Nikos Kavvadias", published by London Magazine Editions, 1998

Τετάρτη 14 Μαρτίου 2007

Ναυπηγικές γραμμές

Πίνακας περιεχομένων

  • 1 Γενικά
  • 2 Εγκάρσιες ναυπηγικές γραμμές
  • 3 Διαμήκεις ναυπηγικές γραμμές
  • 4 Οριζόντιες ναυπηγικές γραμμές
  • 5 Διαγώνιες ναυπηγικές γραμμές
  • 6 Τρόπος σχεδίασης

Γενικά

Οι ναυπηγικές γραμμές ή γραμμές σκάφους προέρχονται από νοητές τομές της εσωτερικής επιφάνειας του κέλυφους του σκάφους με επίπεδα κατακόρυφα εγκάρσια του σκάφους, επίπεδα κατακόρυφα κατά το διάμηκες του σκάφους, επίπεδα οριζόντια, καθώς και βοηθητικές διαγώνιες γραμμές.

Η συμμετρικότητα του πλοίου αποτελεί κάθετο επίπεδο κατά το διάμηκες (από την πλώρη μέχρι την πρύμνη) και στο μέσον ακριβώς καλούμενο και επίπεδο συμμετρίας ή κεντρική γραμμή (center line, CL), παρότι είναι επίπεδο.

Επί αυτού του επιπέδου συμμετρίας λαμβάνουμε δύο άξονες, κάθετους μεταξύ τους, τον οριζόντιο άξονα (BL) των εγκαρσίων επιπέδων ή των νομέων (Frames) λέγεται και βασική γραμμή (Base Line), και τον κάθετο άξονα (AR) των οριζοντίων επιπέδων ή των παρισάλων (water lines), λέγεται και πρυμναία κάθετος (After Perpendicular, AP). Από το σημείο τομής των δύο παραπάνω αξόνων διέρχεται κάθετα (προς το επίπεδο συμμετρίας) ο άξονας των διαμήκων επιπέδων ή καθέτων (Verticals).

Αριστερό τμήμα (Port-side)* (συμβολίζεται ελλ. ΑΡ, αγγλ. PS.) : Είναι το αριστερό τμήμα του πλοίου από του κεντρικού επιπέδου, κατά παρατηρητή στη πρύμνη με μέτωπο προς την πλώρη. Το αντίθετο είναι το Δεξιό τμήμα (Starboard-side)* (συμβολ. ελλ. ΔΞ, αγγλ. SB).

(* Port-side και Starboard-side ελληνικά αποδίδονται ως "πλευρό λιμένος" και "πλευρό πηδαλίου" αντίστοιχα, όροι αναγόμενοι στην εποχή των αρχαίων κωπήλατων πλοίων που λόγω της δεξιάς μεγαλύτερης κώπης - πηδαλίου αναγκαστικά πλαγιοδετούσαν από την αριστερή πλευρά, πρώτος λιμένας με προβλήτα πλαγιοδέτησης σκαφών ήταν της Αλεξάνδρειας, προς τιμή του γεγονότος αυτού η είσοδος - έξοδος στη Διώρυγα Σουέζ στη Μεσόγειο ονομάστηκε Πόρτ Σάϊντ.)

Πλωραίο τμήμα στη ναυπηγική καλείται το τμήμα από του μέσου του πλοίου και εμπρός χώρο, η άκρη του οποίου είναι η πλώρη (fore), το αντίθετο λέγεται πρυμναίο με άκρη τη πρύμνη ή πρύμη (aft).

Εξωτερικό περίβλημα ή κέλυφος είναι τα ελάσματα που περιβάλλουν το πλοίο. Η θέση του άξονα των νομέων (δηλ. της βασικής γραμμής) ορίζεται στο κατώτερο μέρος τομής εσωτερικά του περιβλήματος και του επιπέδου συμμετρίας. Η τομή αυτή πιθανόν να είναι οριζόντια και να συμπίπτει με τη βασική γραμμή σε αρκετό μήκος, πιθανόν όμως να έχει και ένα μόνο κοινό σημείο (περίπτωση ρυμουλκών).

Έτσι η βασική γραμμή, λόγω της μεγάλης σπουδαιότητάς της στη κατασκευή ονομάζεται και γραμμή κατασκευής.

Βασικές ναυπηγικές γραμμές είναι οι Εγκάρσιες ναυπηγικές γραμμές ή γραμμές νομέων (frame lines), οι Διαμήκεις ναυπηγικές γραμμές ή κάθετοι (Longitudinal lines or Vertical lines)και οι Οριζόντιες ναυπηγικές γραμμές ή παρίσαλοι ή ίσαλοι (Water lines), οι δε Διαγώνιες (Diagonals) αποτελούν βοηθητικές ναυπηγικές γραμμές.

Εγκάρσιες ναυπηγικές γραμμές

Οι Εγκάρσιες ναυπηγικές γραμμές: είναι οι γραμμές οι προερχόμενες από τη τομή εγκαρσίων (όπως κόβεται το σαλάμι) επιπέδων με την εσωτερική όψη των ελασμάτων του περιβλήματος του πλοίου. Οι θέσεις αυτών των τομών καλούνται "θεωρητικοί νομείς".

Στο σχέδιο οι νομείς που ανήκουν στο «πρωραίο τμήμα» του σκάφους χαράζονται δεξιά της κεντρικής γραμμής κατά το ήμισύ τους, αφού το άλλο είναι συμμετρικό, ενώ εκείνοι που ανήκουν στο «πρυμναίο τμήμα» αριστερά της κεντρικής γραμμής επίσης κατά το ήμισύ τους. Η δε αρίθμηση των νομέων αρχίζει από τη πρυμναία κάθετο όπου και ο νομεύς 0 και προχωρεί προς πρώρα με αύξοντα αριθμό 1,2,3,4 κλπ. Το δε τμήμα όπισθεν της πρυμναίας καθέτου αριθμείται με τα γράμματα A,B,C, ...κλπ. Η παραπάνω σειρά αρίθμησης δεν είναι πάγια διεθνώς αφού άλλος τρόπος έχει ως αφετηρία αρίθμησης τη πρωραία κάθετο (Αγγλοσάξονες) και άλλος το εγκάρσιο μέσον του πλοίου (Αμερικανοί).

Διαπιστώνουμε δύο κατηγορίες νομέων: τους "θεωρητικούς" και τους "κατασκευαστικούς" νομείς.

Θεωρητικοί νομείς είναι οι γραμμές οι χρησιμοποιούμενες στη μελέτη του σκάφους που επέχουν θέση νομέων, ο δε αριθμός των μεταξύ τους ισαποστάσεων εκλέγεται (για διευκόλυνση) πάντα άρτιος. Ο θεωρητικός νομέας που σχεδιάζεται ακριβώς στο μέσον του πλοίου καλείται μέσος νομέας και συμβολίζεται με κύκλο στο κέντρο του οποίου εφάπτονται οριζόντια δύο ημιπεριφέρειες.

Κατασκευαστικοί νομείς είναι οι γραμμές στη θέση των οποίων τοποθετούνται πλέον οι εγκάρσιες ενισχύσεις του σκάφους καλούμενοι νομείς. Η δε μεταξύ τους απόσταση δεν είναι σταθερή σε όλο το μήκος του πλοίου. Πάντως προς την πλώρη (περιορισμός από Νηογνώμονες) δεν μπορεί η ισαπόσταση να υπερβαίνει τα 610 χιλιοστά (650mm) ήτοι 2 πόδες (2ft).

Στα ναυπηγικά σχέδια οι νομείς χαράσσονται κυρίως στο άνω αριστερό τμήμα. Κατά τη σχεδίασή τους λαμβάνεται κοινός ο άξονας συμμετρίας του ΔΕ και ΑΡ τμήματος του πλοίου και κοινοί οι παρίσαλοι δημιουργώντας έτσι την εγκάρσια όψη του σκάφους. Στις άλλες όψεις οι νομείς εμφανίζονται ως ευθείες γραμμές.

Διαμήκεις ναυπηγικές γραμμές

Οι Διαμήκεις ναυπηγικές γραμμές ή κάθετες (Longitudinal Lines or Vertical Lines): είναι οι γραμμές από τη τομή διαμηκών κατακόρυφων επιπέδων, κατά το διάμηκες του πλοίου, με την εσωτερική όψη των ελασμάτων του περιβλήματος.

Στο σχέδιο των ναυπηγικών γραμμών οι διαμήκεις ή κάθετες εμφανίζονται ως προβολές των τομών επί του κεντρικού επιπέδου (συμμετρίας) και συνήθως τίθενται στο πάνω δεξιό μέρος του σχεδίου. Λόγω της συμμετρίας οι κάθετες του ΔΕ τμήματος, συμπίπτουν με εκείνες του ΑΡ τμήματος. Η απόσταση μεταξύ των καθέτων κατά τη σχεδίαση είναι συνήθως ένα μέτρο (1m) και αριθμούνται από της κεντρικής γραμμής (Central Line) που αντιστοιχεί με το 0, με αύξοντα αριθμό προ του οποίου αναγράφεται το διακριτικό VL (vertical lines) ή με λατινικά γράμματα οπότε το κεντρικό επίπεδο αντιστοιχεί στο γράμμα Α, ή με λατ. Αριθμούς I, II, III, IV κλπ οπότε το κεντρικό επίπεδο δεν φέρει καμία ένδειξη.

Το τμήμα του σχεδίου που φέρει τις διαμήκεις γραμμές ή κάθετες ονομάζεται πρόοψη ή διαμήκης όψη του σκάφους. Στις άλλες όψεις του σχεδίου οι διαμήκεις γραμμές εμφανίζονται ως ευθείες.

Οριζόντιες ναυπηγικές γραμμές

Οι Οριζόντιες ναυπηγικές γραμμές ή παρίσαλοι ή ίσαλοι (Water Lines): είναι οι τομές οριζοντίων επιπέδων μετά της εσωτερικής όψης των ελασμάτων του περιβλήματος.

Στο σχέδιο των ναυπηγικών γραμμών οι οριζόντιες ή παρίσαλοι εμφανίζονται επί της ΑΡ πλευράς του σκάφους επί ενός οριζοντίου επιπέδου που συνήθως τίθενται στο κάτω δεξιό μέρος του σχεδίου των ναυπηγικών γραμμών, καλούμενο κάτοψη του σκάφους. Η απόσταση μεταξύ των οριζοντίων επιπέδων κατά τη σχεδίαση είναι συνήθως ένα μέτρο (1m), όπως και στη περίπτωση των καθέτων. (Ονομάστηκαν παρίσαλοι επειδή αναλογούν σε επίπεδα της ισάλου – της τομής του πλοίου από το επιπέδου της θαλάσσης όταν είναι πλήρως φορτωμένο – συνεπώς τα επίπεδα αυτά δεν υπερβαίνουν το μέγιστο επιτρεπτό βύθισμα του σκάφους).

Οι παρίσαλοι συμβολίζονται δια του μονογράμματος WL (Water Lines) και αριθμούνται από της βασικής γραμμής όπου το 0, κατ΄ αύξοντα αριθμό WL 1, WL 2, WL 3, κλπ. ή με λατιν. αριθμούς I , II, III, IV κλπ χωρίς διακριτικό προ αυτών.

Οι οριζόντιες γραμμές ή παρίσαλοι στην εγκάρσια όψη και στη πρόοψη εμφανίζονται ως ευθείες.

Διαγώνιες ναυπηγικές γραμμές

Οι Διαγώνιες βοηθητικές γραμμές (Diagonals) προέρχονται από τη τομή διαγωνίων επιπέδων με την εσωτερική όψη των ελασμάτων του περιβλήματος.

Κατασκευάζονται μόνο και μόνο για τον έλεγχο του σχήματος, την ανεύρεση ανωμάλων επιφανειών του περιβλήματος, καθιστάμενη έτσι την έγκαιρη διόρθωση των βασικών ναυπηγικών γραμμών (νομέων, καθέτων και παρισάλων) πριν τη κατασκευή των τελικών σχεδίων ή μοντέλων (Templates) του πλοίου. Ο αριθμός των διαγωνίων δεν είναι καθορισμένος (πιθανόν μία, δύο ή τρεις) ούτε η θέση τους.

Στο ναυπηγικό σχέδιο παρουσιάζονται εις μεν την εγκάρσια όψη ως ευθείες στις δε πρόοψη και κάτοψη ως καμπύλες. Φέρονται συνήθως ως δεξιό του σχεδίου των παρισάλων και κάτωθι αυτών.

Προς επίτευξη μεγαλύτερης ακρίβειας στο προσδιορισμό του σχήματος του πλοίου στα άκρα του όπου οι μεταβολές είναι απότομες (πλώρη – πρύμη) προσδιορίζονται τομές στο μέσον και στο 1/4 της αποστάσεως των κυρίων τομών καλούμενες "ημιτομές" ή "τεταρτοτομές" νομέων, καθέτων και παρισάλων αντίστοιχα.

Τρόπος σχεδίασης

Αφού ορισθούν οι κύριες διαστάσεις του σκάφους εκτελείται η α' φάση της σχεδίασης (προσχέδιο) όπου σχεδιάζονται οι τρεις όψεις του σκάφους (κάτοψη – πρόοψη – πλάγια όψη) υπό κλίμακα. Στη συνέχεια ακολουθεί η β' φάση όπου το προσχέδιο αντιγράφεται επί του δαπέδου του σχεδιαστηρίου (ναυπηγείου) σε φυσικό μέγεθος (κλίμακα 1:1) προκειμένου να γίνουν οι τελικές τυχόν διορθώσεις. Στη συνέχεια ακολουθεί η γ' φάση, συντάσσονται οι πίνακες των συντεταγμένων των ναυπηγικών γραμμών (Offsets) οι οποίοι και παραδίδονται στο Σχεδιαστήριο για την οριστική σχεδίαση.

Πολλές φορές ιδιαίτερα όταν το υπό σχεδίαση σκάφος είναι «πρωτότυπο» για την εξέταση της συμπεριφοράς του κατά τη πρόωση στο νερό κατασκευάζεται ομοίωμα (μακέτα) που μελετάται στη «Δεξαμενή Ναυπηγικών Δοκιμών» ή «Δεξαμενή Δοκιμών Προτύπων» (Ship’s Model Tank) που βάσει των αποτελεσμάτων ενεργούνται ενδεδειγμένες διορθώσεις ή τίθενται όρια ασφαλείας αυτού.

Ναυπήγηση

Ναυπήγηση (shipbuilding) καλείται η κατασκευή - το χτίσιμο - πλοίου (ship construction) που γίνεται σε ειδικές τεχνικές μονάδες (χώρους) καλούμενες ναυπηγείο (Shipyard, yard) ή Ναυπηγική Βιομηχανία (shipbuiding industry) με σχέδια (ναυπηγικά) πάνω σε "ναυπηγικές κλίνες" (buiding berths) υπό την επίβλεψη ειδικών επιστημόνων - τεχνικών τους "ναυπηγούς" (naval constructors) βάσει των κανόνων της Ναυπηγικής (shipbuilding).

Η ναυπήγηση πλοίου αναλαμβάνεται από μιά επιχείρηση με την υπογραφή μεταξύ αυτής και του παραγγέλοντος, της "σύμβασης ναυπηγήσεως" (shipbuilding contract) που περιλαμβάνει λεπτομερειακά στοιχεία του υπό ναυπήγηση πλοίου, την τιμή ναυπήγησης και το νόμισμα στο οποίο θα καταβληθεί η αξία, τις αποζημιώσεις εξ υπαιτιότητας του κατασκευαστού, το χρόνο παράδοσης, τις παρεχόμενες εγγυήσεις του κατασκευαστή, τους όρους πληρωμής, την ασφαλιστική κάλυψη, θέματα διαιτησίας, ρήτρα υπαναχώρησης κ.ά.

Η ναυπήγηση γίνεται βάσει κανόνων και υπό την εποπτεία επιθεωρητών, από Νηογνώμονες ή την Επιθεώρηση Εμπορικών Πλοίων (Υ.Ε.Ν./ΕΕΠ).

Κυριακή 4 Μαρτίου 2007

Ολική Εκλειψη Σελήνης

Δείτε στοιχεία απο την ιστοσελίδα ASTROVOX (Η ερασιτεχνική Αστρονομία στην Ελλάδα) σχετικά με την έκλειψη Σελήνης που έγινε την 3η & 4η Μαρτίου 2007 ορατή απο την Ελλάδα.

Ο χρόνος και οι νόμοι του Σύμπαντος

ILYA PRIGOGINE

Είμαι ιδιαίτερα συγκινημένος που λαμβάνω τρεις τιμητικές διακρίσεις την ίδια ημέρα. Λυπούμαι που δεν μπορώ να μιλήσω ελληνικά. Εχω διδαχθεί αρχαία ελληνικά στο σχολείο, τα οποία... ξέχασα εντελώς. Η τιμή που μου γίνεται είναι ιδιαίτερα σημαντική γιατί προέρχεται από το Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο. Ο Αριστοτέλης είναι μια μοναδική περίπτωση. Κυριαρχεί στη δυτική σκέψη τα τελευταία 2.000 χρόνια, ενώ βιβλία για τις ιδέες του γράφονται ακόμη.

Οπως γνωρίζετε, το πρόβλημα το οποίο με απασχόλησε και με απασχολεί είναι ο χρόνος. Και η ανάλυση του Αριστοτέλη για τον χρόνο παραμένει η βαθύτερη που έγινε ποτέ. Θα θυμάστε ότι ο Αριστοτέλης εισήγαγε την έννοια του χρόνου ως διάσταση η οποία μετρείται διαφορετικά από τους ανθρώπους και από τη φύση. Εκεί ακριβώς έγκειται το πρόβλημα. Ο Γαλιλαίος και ο Νέυτων περιέγραψαν τους καθολικούς νόμους του Σύμπαντος. Αυτοί οι νόμοι έχουν δύο χαρακτηριστικά: πρώτον, είναι ντετερμινιστικοί, οι αρχικές συνθήκες δηλαδή καθορίζουν το αποτέλεσμα και ο κόσμος που βλέπουμε σήμερα είναι αποτέλεσμα αυτών των αρχικών συνθηκών· και, δεύτερον, το παρελθόν και το παρόν έχουν τον ίδιο ρόλο σ' αυτούς τους νόμους, ο χρόνος δηλαδή μπορεί να αναστραφεί.

Στην κλασική μηχανική προστέθηκαν η Κβαντική Θεωρία και η Θεωρία της Σχετικότητας. Αλλά ο ντετερμινισμός και η αναστρεψιμότητα του χρόνου δεν άλλαξαν ούτε στην Κβαντική Θεωρία ούτε στη Σχετικότητα. Η κλασική επιστήμη γνωρίζει τεράστιες επιτυχίες, στέλνουμε τους αστροναύτες στο Διάστημα και επιστρέφουν σύμφωνα με τους βασικούς νόμους του Νεύτωνος. Για τον λόγο αυτόν, ο πειρασμός να πει κανείς ότι ανακαλύψαμε τους καθολικούς νόμους και τελειώσαμε είναι μεγάλος.

Αυτό που προσπαθούμε να πετύχουμε οι συνεργάτες μου και εγώ είναι η ενοποίηση της κλασικής φυσικής, της φιλοσοφίας και των τεχνολογικών εφαρμογών. Η κλασική μηχανική προήλθε από την παρατήρηση του ουρανού, η οποία, όπως φανερώνουν τοιχογραφίες, ανάγεται στην Παλαιολιθική Εποχή. Αντίθετα η εφαρμοσμένη επιστήμη έχει «γήινη» προέλευση και ανάγεται στα πειράματα θερμομηχανών του 18ου και του 19ου αιώνα. Οσο για τη φιλοσοφία, αυτή είναι μια ελληνική δημιουργία η οποία άρχισε με τους Προσωκρατικούς.

Η αντίληψη ενός ντετερμινιστικού σύμπαντος θα ερχόταν αργά ή γρήγορα σε αντίθεση με τη φιλοσοφία. Πάρτε για παράδειγμα τη βαρύτητα. Κανένας δεν αμφιβάλλει ότι πρόκειται για μια ιδιότητα του Σύμπαντος. Δεν την ανακαλύψαμε εμείς. Υποκείμεθα σ' αυτήν. Αντίθετα για τον χρόνο η στάση μας ήταν διαφορετική. Επικρατούσε η άποψη ότι είχαμε εισαγάγει την έννοια του χρόνου στο Σύμπαν, το οποίο δεν είχε ηλικία. Αυτό ήταν πολύ δύσκολο να το πιστέψει κανείς. Πρόκειται στην ουσία για τη διαφωνία ανάμεσα στον Ηράκλειτο και στον Παρμενίδη. Ο πρώτος δίνει έμφαση στην αλλαγή, ενώ ο δεύτερος στη σταθερότητα.

Μια ματιά στη φιλοσοφία μάς δείχνει ότι είχε πάντοτε αντικείμενο το «είναι» και το «γίγνεσθαι». Αυτός ο δυϊσμός εντοπίζεται και στην άποψη της μοντέρνας αστροφυσικής για την αρχή του κόσμου (θυμηθείτε τον Στίβεν Χόκινς, αλλά και τις ατέρμονες διαφωνίες ανάμεσα στον Μπέρξον και στον Αϊνστάιν). Είναι ενδιαφέρον να παρατηρήσει κανείς ότι όλοι οι μεγάλοι φυσικοί του 20ού αιώνα ασχολήθηκαν με τη φιλοσοφία· ο Μπορ είπε ότι η φιλοσοφία ήταν όλη του η ζωή. Αυτό είναι αποτέλεσμα του ότι η φυσική δίνοντάς μας επιστημονική πληροφορία για τον κόσμο που μας περιβάλλει μας οδηγεί να αναλογισθούμε τη δική μας θέση σ' αυτόν τον κόσμο.

Αν στη φυσική αρνηθούμε τη διαφορά ανάμεσα στο παρελθόν και στο παρόν, αρνούμεθα ταυτοχρόνως την αλληλεπίδραση του ανθρώπου με τη φύση. Αυτό είναι πολύ δύσκολο να το αμφισβητήσει κανείς. Μια βασική έννοια στη ζωή του ανθρώπου είναι η προσδοκία. Προσδοκούμε να βελτιωθούν οι συνθήκες διαβίωσης, προσδοκούμε ακόμη και τον θάνατο. Αλλά η προσδοκία είναι επίσης έννοια μεγάλης σημασίας για όλα τα έμβια όντα ­ από τους μονοκύτταρους οργανισμούς ως τα φυτά που προσδοκούν την άνοιξη και την εποχή της ανθοφορίας. Η προσδοκία, ως διαφορά ανάμεσα στο παρόν και στο παρελθόν, είναι αδύνατον να παραβλεφθεί και η επιστήμη η οποία την αρνείται δεν είναι δυνατόν να γίνει αποδεκτή.

Η μελέτη της θερμοδυναμικής κατέδειξε την παρουσία της προσδοκίας στη φυσική. Παράλληλα με τις αναστρέψιμες υπάρχουν και μη αναστρέψιμες διαδικασίες στις οποίες αυξάνεται η εντροπία με την πάροδο του χρόνου. Αντίστοιχα στο Σύμπαν, η κίνηση των πλανητών περιγράφεται από τους νόμους του Νεύτωνος, αλλά οι μεταβολές ενός οικοσυστήματος δεν μπορούν να είναι ανεξάρτητες από τη ροή του χρόνου. Πρόκειται για υποσύνολα της ίδιας πραγματικότητας για τα οποία ισχύουν διαφορετικοί νόμοι.

Για πολύ καιρό η θερμοδυναμική μελετούσε συστήματα κοντά στην ισορροπία. Εκεί οι διακυμάνσεις μοιάζουν με τις διακυμάνσεις ενός εκκρεμούς που επανέρχεται στη θέση του και παραμένει αμετάβλητο. Μακριά από την ισορροπία όμως οι διακυμάνσεις μπορούν να αλλάξουν το σύστημα εντελώς και να δημιουργήσουν νέες δομές. Με άλλα λόγια, οι αλληλεπιδράσεις οι οποίες καθίστανται δυνατές μακριά από την ισορροπία αποτελούν τη γενεσιουργό αιτία δομών που θα ήταν αδύνατον να εμφανισθούν κοντά στην ισορροπία. Ετσι εισάγεται και η έννοια της πιθανότητας. Από όλες τις δυνατές δομές, κάποιες θα επικρατήσουν. Αυτή η μη αναστρέψιμη διαδοχή δομών έχει εγγενή πιθανοκρατικό χαρακτήρα.

Η παρουσία των δομών μακριά από την ισορροπία με ανάγκασε να υιοθετήσω την κατεύθυνση του χρόνου ως βασική διάσταση στις μελέτες μου. Συνοπτικά μπορούμε να πούμε ότι η κβαντική μηχανική είναι τέλεια για κάποιες περιπτώσεις, ενώ είναι ανεπαρκής για κάποιες άλλες. Το ίδιο ισχύει και για την κλασική μηχανική. Καμία πρόθεση δεν είχα να αμφισβητήσω αυτά τα τεράστια μνημεία της ανθρώπινης σκέψης· και αν είχα τότε αντιληφθεί το μέγεθος της προσπάθειας, ίσως και να είχα αποθαρρυνθεί. Εμοιαζε σαν να προσπαθούσε κανείς να εισέλθει σε ένα φρούριο, και η πορτούλα που μου επέτρεψε να το κάνω αυτό ήταν η κατανόηση ότι όλα τα δυναμικά συστήματα δεν είναι ισοδύναμα. Αυτό το οποίο είχε παρατηρήσει ο Πουανκαρέ πριν από 100 χρόνια, όταν περιέγραφε την ύπαρξη συστημάτων στα οποία μπορούσε κανείς να απαλείψει τις αλληλεπιδράσεις, και σε αντιδιαστολή με αυτά στα οποία κάτι τέτοιο ήταν αδύνατον. Σε αυτά ακριβώς τα συστήματα έχει νόημα η κατεύθυνση του χρόνου.

Τα συστήματα αυτά μπορούν να είναι από πολύ απλά ως πολύ πολύπλοκα και για κάποια από αυτά δεν διαθέτουμε ακόμη τα μαθηματικά που θα επαρκούσαν για να τα περιγράψουμε. Ωστόσο έχουμε ήδη αποτελέσματα που επιτρέπουν την πιθανολογική περιγραφή της δυναμικής των πολύπλοκων συστημάτων. Δημιουργούνται έτσι οι προϋποθέσεις για ανάπτυξη νέων τεχνολογιών, όπως η εφαρμογή της χαοτικής σκέδασης για την τομογραφία του δέρματος που επιτρέπει διάγνωση του καρκίνου και η ανάλυση της καρδιακής λειτουργίας για την πρόβλεψη των αρρυθμιών.

Το ανωτέρω κείμενο βασίζεται στην ομιλία του κ. Ιλιά Πριγκοζίν στο Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης κατά την αναγόρευσή του σε επίτιμο διδάκτορα.

Παρασκευή 2 Μαρτίου 2007

Η Ελληνίδα παιδί - θαύμα

Το όνομά της είναι Προμηθέα Ολυμπία Κυρήνη Πυθία.
14 χρόνων αποφοίτησε απο το πανεπιστήμιο της Μοντάνα στις Η.Π.Α και έπεται συνέχεια.

Εισαγωγή στην κβαντομηχανική

Οι περισσότεροι άνθρωποι θεωρούν ότι χρειάζονται το μυαλό του Einstein προκειμένου να γίνει κατανοητή σε αυτούς η κβαντομηχανική κι έτσι σταματούν να ασχολούνται μαζί της. Είναι όμως ενδιαφέρον να σημειώσουμε πως και ο ίδιος ο Einstein δεν εθεώρησε ότι η κβαντομηχανική ήταν μια σωστή θεωρία!

Αυτό λοιπόν το άρθρο προορίζεται να δώσει σε ένα συνηθισμένο πρόσωπο μια συνοπτική επισκόπηση της σπουδαιότητας και της εκπληκτικής ανάπτυξης της κβαντικής μηχανικής.

Οι φυσικοί οι οποίοι ασχολήθηκαν με την κβαντομηχανικοί είναι πολλοί. Εμείς όμως θα ασχοληθούμε με τρείς. Τον Erwin Scrodinger, τον Werner Heisenberg και τον Paul Adrien Maurice Dirac.

Τι είναι όμως η κβαντομηχανική; Ο πιό απλός ορισμός, είναι η μελέτη της ύλης και της ακτινοβολίας σε ένα ατομικό επίπεδο.

Γιατί αναπτύχθηκε;

Στις αρχές του 20ού αιώνα μερικά πειράματα παρήγαγαν αποτελέσματα που δεν θα μπορούσαν να εξηγηθούν από την κλασσική φυσική (η επιστήμη που αναπτύσσεται από τους Γαλιλαίο, τον Ισαάκ Νεύτωνα, κ.λπ.).

Παραδείγματος χάριν, ήταν αρκετά γνωστό ότι τα ηλεκτρόνια ήταν σε τροχιά γύρω από τον πυρήνα ενός ατόμου. Εντούτοις, εάν γινόταν έτσι, με έναν τρόπο που να έμοιaζε με τους πλανήτες που στρέφονται γύρω από τον ήλιο, η κλασσική φυσική πρόβλεπε ότι τα ηλεκτρόνια θα κινούνταν σπειροειδώς συνεχώς προς τα μέσα και θα συντρίβονταν στον πυρήνα εντός ενός κλάσματος του δευτερολέπτου. Ευτυχώς αυτό δεν συμβαίνει, γιατί ή ζωή όπως την ξέρουμε δεν θα υπήρχε. (Η χημεία εξαρτάται από την αλληλεπίδραση των ηλεκτρονίων με τα άτομα, και η ζωή εξαρτάται από τη χημεία).

Εκείνη η ανακριβής πρόβλεψη, μαζί με μερικά άλλα πειράματα που η κλασσική φυσική δεν μπορούσε να εξηγήσει, έδειξε στους επιστήμονες ότι κάτι νέο απαιτείται για να εξηγήσει η επιστήμη, τι συμβαίνει στο ατομικό επίπεδο.

Εάν η διπλανή εικόνα είναι η ιδέα που έχετε για το άτομο, με τα ηλεκτρόνια που περιστρέφονται γύρω από τον πυρήνα, έχετε χάσει το τραίνο του εκσυγχρονισμού περίπου 75 έτη. Είναι λοιπόν καιρός να ανοίξετε τα μάτια σας στον σύγχρονο κόσμο της κβαντομηχανικής!

Η νέα αντίληψη που έφερε η κβαντομηχανική για τη μορφή του ατόμου απεικονίζεται στο παραπάνω σχήμα. Η εικόνα που ακολουθεί εμφανίζει μερικά σχήματα στο χώρο, στις περιοχές των οποίων υπάρχει πιθανότατα να βρεθεί ένα ηλεκτρόνιο σε ένα άτομο υδρογόνου (ο πυρήνας είναι στο κέντρο κάθε σχήματος). Τα σχήματα αυτά ονομάζονται τροχιακά.





Αντί λοιπόν να έχουμε τροχιές έχουμε τροχιακά. Αντί να ξέρουμε με ακρίβεια την ακτίνα των τροχιών, γνωρίζουμε την πιθανότητα να βρούμε ένα ηλεκτρόνιο σε μια δεδομένη θέση και με δεδομένη ενέργεια.

Εάν όμως η κλασσική φυσική κάνει λάθος, γιατί την χρησιμοποιούμε ακόμα;
Η κλασσική φυσική είναι μια θεωρία που έχει ραγίσει, αλλά οι ρωγμές αυτές είναι εμφανείς μόνο κατά την εξέταση πολύ μικρών μεγεθών (ατομικού μεγέθους, όπου η κβαντομηχανική χρησιμοποιείται) ή πολύ γρήγορων γεγονότων (κοντά στην ταχύτητα του φωτός, όπου αναλαμβάνει η σχετικότητα).
Για τα καθημερινά πράγματα, που είναι πολύ μεγαλύτερα από τα άτομα και πολύ πιο αργά από την ταχύτητα του φωτός, η κλασσική φυσική κάνει άριστα την δουλειά της. Στα συν της βέβαια, ότι είναι πολύ ευκολότερο να χρησιμοποιήσετε την κλασσική φυσική παρά την κβαντομηχανική και τη σχετικότητα (κάθε μια από την οποία απαιτεί εκτενή μαθηματική ανάλυση και επεξεργασία).

Ποια είναι η σημασία της κβαντομηχανικής;

Τα παρακάτω είναι μεταξύ των σημαντικότερων πραγμάτων που η κβαντομηχανική μπορεί να περιγράψει ενώ η κλασσική φυσική δεν μπορεί:
• Διακριτότητα της ενέργειας
• Η δυαδικότητα του φωτός και της ύλης
• Κβαντική σήραγγα

Διακριτότητα της ενέργειας

Εάν εξετάσετε το φάσμα του φωτός που εκπέμπεται από ενεργητικά άτομα (όπως το πορτοκαλο-κίτρινο φως από τους φωτεινούς σηματοδότες που περιέχουν ατμούς νατρίου, ή το λευκο-γάλαζο φως από τους λαμπτήρες ατμού υδραργύρου) θα παρατηρήσετε ότι αποτελείται από μεμονωμένες γραμμές διαφορετικών χρωμάτων. Αυτές οι γραμμές αντιπροσωπεύουν τα ιδιαίτερα ενεργειακά επίπεδα των ηλεκτρονίων σε εκείνα τα διεγερμένα άτομα.

Όταν δηλαδή ένα ηλεκτρόνιο σε μια υψηλή ενεργειακή κατάσταση μεταπηδά σε μια χαμηλότερη ενεργειακή κατάσταση, το άτομο εκπέμπει τότε ένα φωτόνιο του φωτός που αντιστοιχεί στη ακριβή ενεργειακή διαφορά εκείνων των δύο επιπέδων (διατήρηση της ενέργειας). Όσο μεγαλύτερη είναι η ενεργειακή διαφορά, τόσο πιο ενεργητικό θα είναι το φωτόνιο, και εάν βρίσκεται στην περιοχή του ορατού φωτός, τόσο πιο κοντά θα είναι το χρώμα του στο ιώδες, στο τέλος του φάσματος.
Εάν τα ηλεκτρόνια δεν ήσαν περιορισμένα σε διακριτές ενεργειακές στάθμες, το φάσμα από ένα διεγερμένο άτομο θα είχε τη μορφή μιας συνεχούς διαδοχής χρωμάτων από το κόκκινο ως το ιώδες χωρίς μεμονωμένες-διακριτές γραμμές.
Είναι γεγονός ότι τα ηλεκτρόνια μπορούν να υπάρξουν μόνο σε ιδιαίτερα ενεργειακά επίπεδα, που τα αποτρέπει από το να κινηθούν σπειροειδώς προς τον πυρήνα, όπως προβλέπει η κλασσική φυσική. Και αυτή είναι η κβάντωση της ενέργειας (παίρνει δηλαδή ορισμένες τιμές), μαζί με μερικές άλλες ατομικές ιδιότητες που είναι κβαντισμένες, η οποία δίνει στην κβαντομηχανική το όνομά της.

Η δυαδικότητα κύματος-σωματιδίου του φωτός και της ύλης

Το 1690 o Christiaan Huygens πρότεινε τη θεωρία ότι το φως αποτελούνταν από κύματα (κυματική φύση του φωτός), ενώ το 1704 ο Isaac Newton πρότεινε ότι το φως αποτελούνταν από μικροσκοπικά σωματίδια. Εξάλλου διαφορετικά πειράματα, υποστήριζαν την κάθε μια από τις θεωρίες αυτές.
Εντούτοις, ούτε μια τέλεια θεωρία σωματιδίων, ούτε μια τέλεια κυματική θεωρία δεν θα μπορούσε να εξηγήσει όλα τα φαινόμενα που συνδέονται με το φως! Έτσι οι επιστήμονες άρχισαν να σκέφτονται το φως και ως σωματίδιο και ως κύμα. Το 1923 ο Louis δε Broglie υπέθεσε ότι ένα υλικό σωματίδιο θα μπορούσε επίσης να έχει κυματοειδείς ιδιότητες, και το 1927 αποδείχτηκε πειραματικά από τους Davisson και Germer ότι τα ηλεκτρόνια μπορούν πράγματι να συμπεριφερθούν όπως τα κύματα.
Πώς μπορεί κάτι να είναι και ένα σωματίδιο και ένα κύμα συγχρόνως; Δεν εννοούμε βέβαια να σκεφτεί κάποιος το φως ως ένα ρεύμα σωματιδίων που κινούνται πάνω-κάτω κατά τρόπο κυματοειδή. Πραγματικά, το φως και η ύλη υπάρχουν ως σωματίδια. Αυτό που συμπεριφέρεται σαν ένα κύμα, είναι η πιθανότητα να βρεθεί αυτό το σωματίδιο σε διάφορες θέσεις.
Το φως που εμφανίζεται μερικές φορές να ενεργεί όπως ένα κύμα, είναι επειδή παρατηρούμε την συσσώρευση πολλών από τα σωματίδια του φωτός (κβάντα), κι έτσι διαμοιράζονται πάρα πολύ οι πιθανότητες για διαφορετικές θέσεις στις οποίες κάθε σωματίδιο θα μπορούσε να είναι.

Κβαντική σήραγγα

Αυτό είναι ένα από τα πιο ενδιαφέροντα φαινόμενα που προκύπτει από την κβαντομηχανική. Χωρίς αυτή το chip του υπολογιστή δεν θα υπήρχε, και έτσι ένας "προσωπικός" υπολογιστής θα καταλάμβανε πιθανόν ένα ολόκληρο δωμάτιο.
Όπως αναφέρθηκε προηγουμένως, ένα κύμα είναι αυτό το οποίο καθορίζει την πιθανότητα για το που θα βρίσκεται ένα σωματίδιο. Όταν εκείνο το κύμα πιθανότητας του σωματιδίου αντιμετωπίσει ένα ενεργειακό φράγμα, το μεγαλύτερο μέρος του κύματος θα ανακλαστεί προς τα πίσω, αλλά ένα μικρό μέρος από αυτό το κύμα "θα διαρρεύσει" μέσα στο φράγμα. Εάν το φράγμα είναι αρκετά μικρού πάχους, το κύμα που διέρρευσε μέσα από αυτό, θα συνεχίσει την διάδοση του στη άλλη πλευρά του φράγματος. Ακόμα κι αν το σωματίδιο δεν έχει αρκετή ενέργεια να ξεπεράσει το φράγμα, υπάρχει ακόμα μια μικρή πιθανότητα, να μπορεί αυτό "να ανοίξει" μέσα στο φράγμα μια σήραγγα.
Για παράδειγμα, υποθέστε ότι ρίχνετε μια λαστιχένια σφαίρα πάνω σε έναν τοίχο. Ξέρετε ότι δεν έχετε αρκετή ενέργεια για να την ρίξετε μέσω του τοίχου, έτσι αναμένετε την σφαίρα να αναπηδά πάντα πίσω. Η κβαντομηχανική, εντούτοις, λέει ότι υπάρχει μια μικρή πιθανότητα ώστε η σφαίρα να περάσει διαμέσου του τοίχου (χωρίς την καταστροφή του τοίχου) και να συνεχίσει την πτήση της από την άλλη πλευρά!
Με ένα τόσο μεγάλο σώμα όσο μια λαστιχένια σφαίρα, εν τούτοις, η πιθανότητα αυτή είναι τόσο μικρή ώστε και αν ακόμα ρίχνατε τη σφαίρα για δισεκατομμύρια έτη δεν θα την βλέπατε ποτέ να περνάει μέσα από τον τοίχο. Αλλά με ένα τόσο μικροσκοπικό σώμα όπως ένα ηλεκτρόνιο, το να ανοίξει μια "σήραγγα" είναι ένα καθημερινό περιστατικό.

Η θεμελίωση της κβαντομηχανικής

Στην καρδιά της κβαντομηχανικής βρίσκεται η αρχή της απροσδιοριστίας η οποία καθιστά απαγορευτική την ταυτόχρονη μέτρηση με απεριόριστη ακρίβεια δύο συζευγμένων μεταβλητών όπως πχ είναι η θέση και η ορμή ενός σωματιδίου.
Το 1925, ο Werner Heisenberg εργαζόταν πάνω σε μια νέα μαθηματική περιγραφή τής ύλης. Οι συλλογισμοί του τον οδήγησαν στην επιβεβαίωση μιας νέας αρχής που έχει γίνει το σήμα κατατεθέν της κβαντικής θεωρίας. Αυτή είναι η γνωστή αρχή της αβεβαιότητας του Heisenberg.

Αναλυτικότερες πληροφορίες για την κβαντική θεωρία και την κβαντομηχανική:
http://www.physics4u.gr/articles/quantum.html
http://www.physics4u.gr/articles/pioneer.html
http://www-theory.chem.washington.edu/~trstedl/quantum/quantum.html

Live Traffic Map