Άνοιξη και φυσική

Κοιτάζοντας τους πρώτους μήνες του 2024 βλέπουμε μερικές μικρές ωραίες ειδήσεις φυσικής. Μία από το ηλιακό μας σύστημα, μία από το κέντρο του Γαλαξία, και μία από τα σκοτεινά εργαστήρια που κάνουν μετρήσεις ακριβείας σε μικροσκοπικά συστήματα. Το καρέ συμπληρώνεται με νέες εξελίξεις στην εξερεύνηση της Σελήνης. 

– 

Διεθνής ομάδα αστροφυσικών ανακοίνωσε ότι στο φεγγάρι του Κρόνου με το όνομα Μίμας βρίσκονται υπόγειες θάλασσες. Προς το παρόν η ανακάλυψη έγινε έμμεσα, από δεδομένα για την κίνηση του Μίμα που σύλλεξε το εξερευνητικό σκάφος Cassini πριν μία δεκαετία. 

Πρόκειται για τον τέταρτο δορυφόρο του Κρόνου ή του Δία όπου εντοπίζονται μεγάλες υπόγειες εκτάσεις υγρού νερού (μετά την Ευρώπη, τον Τιτάνα και τον Εγκέλαδο), κάτι που τους κάνει κύριους υποψήφιους για ανάπτυξη ζωής στο ηλιακό σύστημα. 

– 

Το Τηλεσκόπιο Ορίζοντα Γεγονότων (Event Horizon Telescope), η κοινοπραξία οκτώ ραδιοτηλεσκόπιων που συνδυάζοντας τις παρατηρήσεις τους μας έδωσαν την πρώτη και τη δεύτερη φωτογραφία μαύρων τρυπών στην ιστορία, ξαναχτυπά. Αυτή τη φορά δημοσίευσαν καινούργια φωτογραφία της υπερβαρέας μαύρης τρύπας στο κέντρο του Γαλαξία μας, η οποία, είναι η αλήθεια, είναι κάπως παραπλανητική: 

Και λέμε παραπλανητική γιατί τα λαμπερά νήματα προστέθηκαν στη φωτογραφία τεχνητά. Εννοείται ότι δεν παύουν να είναι σημαντικά, αφού δείχνουν τη διεύθυνση πόλωσης του φωτός που εκπέμπεται από τη συγκέντρωση αερίων γύρω από την τρύπα. Και εξηγούμε. 

Η πόλωση αφορά τη διεύθυνση όπου ταλαντώνονται τα κύματα φωτός, και όταν είναι τόσο ευθυγραμμισμένη όσο εδώ, τότε “δείχνει” σε τεράστια μαγνητικά πεδία στην περιοχή. Το οποίο δεν ήταν ακριβώς έκπληξη. Αλλά μέχρι τις παρατηρήσεις του Event Horizon δεν ήταν βέβαιο ότι ισχύει για σχετικά μικρές υπερβαρείς μαύρες τρύπες όπως αυτή, που ζυγίζουν “μόλις” 4 εκατομμύρια φορές τη μάζα του Ήλιου. 

– 

Ένα από τα μεγαλύτερα άλυτα μυστήρια στη φυσική ακούει στο όνομα κβαντική βαρύτητα. Πρόκειται για συνδυασμό της κβαντικής μηχανικής -των νόμων της φύσης σε μικροσκοπικές κλίμακες- με τη βαρύτητα -των νόμων που συνήθως γίνονται φανεροί μόνο σε γιγάντιες κλίμακες. Και για τις δύο υπάρχουν πετυχημένες θεωρίες, αλλά μέχρι σήμερα είναι αδύνατο να περιγραφούν με ένα κοινό μαθηματικό πλαίσιο. 

Έτσι, ακόμα και μικρά βήματα εμπρός μπορεί να αποδειχθούν καταλυτικά. Και ένα τέτοιο μόλις έγινε στα εργαστήρια του Πανεπιστήμιου του Southampton, όπου διεθνής ομάδα ερευνητών μέτρησε τη βαρυτική δύναμη που “νοιώθουν” αντικείμενα ελαφρύτερα από ένα χιλιοστό του γραμμάριου. Και παρ’όλο που οι διαστάσεις που κάλυψε το πείραμα δεν μπορεί να θεωρηθούν ακόμα ότι φτάνουν στην κβαντική κλίμακα, το σημαντικότερο είναι η μέθοδος που χρησιμοποιήθηκε. Και που ίσως σύντομα θα μπορεί να χρησιμοποιηθεί για μετρήσεις, σε ακόμα μικρότερες διαστάσεις, της βαρύτητας σε συνδυασμό με κβαντικά φαινόμενα. 

– 

Ξαφνικά μέσα σε λίγες εβδομάδες είχαμε δύο ψιλο-ιστορικές προσεληνώσεις: Η Ιαπωνία έγινε η πέμπτη χώρα που πραγματοποιεί πετυχημένη προσελήνωση, με το σκάφος SLIM της JAXA και τα δύο ρόβερ του. Ενώ οι ΗΠΑ επέστρεψαν στο φεγγάρι μετά από πενήντα χρόνια “απουσίας” με την αποστολή ΙΜ-1 και το σκάφος Odysseus (το πρώτο που κατασκευάζεται από ιδιωτική εταιρεία, εν προκειμένω από την Intuitive Machines για λογαριασμό της NASA). 

Κατά κοσμική ειρωνεία, και τα δύο σκάφη ακούμπησαν σε ανισόπεδο έδαφος και αναποδογύρισαν, με τη λειτουργία τους να τερματίζεται λίγες μέρες μετά… 

Στο μεταξύ πρόλαβαν και μετέδωσαν μερικές εντυπωσιακές φωτογραφίες, με πιο καλλιτεχνική ίσως αυτή που δείχνει το ίδιο το SLIM, τραβηγμένη από ένα από τα ρόβερ του που είχαν στο μεταξύ αρχίσει να κινούνται: 

[JAXA/Takara Tomy/Sony Group Corporation/Doshisha University]