Κβαντική δημιουργία σωματιδίων κοντά σε μαύρες τρύπες

Οι περισσότεροι θεωρούν ότι οι μαύρες τρύπες είναι από τα πιο εξωτικά αντικείμενα που εμφανίζονται στη φυσική και στην αστροφυσική. Σε αυτό συνετέλεσε και το γεγονός ότι κατά τις τελευταίες δεκαετίες πολλοί θεωρητικοί φυσικοί άρχισαν να μελετούν εξωτικές κβαντικές διαδικασίες, που γίνονται κοντά σε αυτές. Αυτές οι διαδικασίες έχουν σαν αποτέλεσμα τη δημιουργία σωματιδίων κοντά σε μία μαύρη τρύπα και θεωρητικά μπορεί να οδηγήσουν μέχρι και στην πλήρη «εξαέρωση» της.

Γιατί αλλάζουν γεύσεις τα σωματίδια;

Τα δομικά στοιχεία της ύλης – όπως λεπτόνια και κουάρκς – έρχονται σε πολλές γεύσεις αντίθετα από τα βασικά συστατικά που αποτελούν τα άτομα και με τα οποία είμαστε εξοικειωμένοι.

Το φως φαίνεται ενίοτε να αψηφά το δικό του όριο της ταχύτητας

Είναι ένα ρεκόρ ταχύτητας που υποτίθεται ότι είναι αδύνατο να σπάσει. Ωστόσο, το πείραμα με τα νετρίνα στο OPERA μέχρι στιγμής δείχνει το αντίθετο. Ας θυμηθούμε ότι και δύο φυσικοί πριν μερικά χρόνια υποστήριξαν ότι είχαν προωθήσει φωτόνια με ταχύτητα πάνω από το γνωστό όριο. Αυτό βεβαίως φαίνεται να έρχεται σε άμεση παραβίαση της πιο βασικής αρχής της ειδικής σχετικότητας του Αϊνστάιν, που αναφέρει ότι τίποτα, και σε καμία περίπτωση, δεν μπορεί να υπερβεί την ταχύτητα 300.000 km/s του φωτός.

Γιατί κάποια μποζόνια συμπεριφέρονται σαν φερμιόνια;

Η σύγχρονη επιστημονική κοινότητα χαρακτηρίζει τον Δημόκριτο «Πατέρα της Ατομικής Φυσικής» διότι εισήγαγε την έννοια των στοιχειωδών σωματιδίων. Κατά τον αρχαίο Έλληνα φιλόσοφο ο υλικός κόσμος αποτελείται από άτμητες μονάδες ύλης, οι οποίες συνδέονται για να δομήσουν τα υλικά σώματα. Οι άτμητες αυτές μονάδες σήμερα ονομάζονται » στοιχειώδη σωμάτια». Μερικά χαρακτηριστικά στοιχειώδη σωμάτια είναι το ηλεκτρόνιο, το πρωτόνιο, το νετρόνιο και το φωτόνιο. Κατά το Δημόκριτο τα άτμητα αυτά σωμάτια κατατάσσονται σε κατηγορίες ανάλογα με τις ιδιότητές τους. Οι επιστήμονες κατάφεραν να μελετήσουν τις ιδιότητες αυτών των σωματιδίων και έτσι ξεχώρισαν δυο πολύ βασικές κατηγορίες αυτών: τα φερμιόνια και μποζόνια που ονομάστηκαν έτσι προς τιμήν των Φυσικών που τα μελέτησαν (Enrico Fermi και Satyendra Nath Bose).

Κρύβεται κανένα μετα-υλικό στην Μικροκυματική Ακτινοβολία Υποβάθρου;

Ένας φυσικός υποστηρίζει ότι το κενό θα πρέπει να συμπεριφέρεται ως ένα μετα-υλικό σε υψηλά μαγνητικά πεδία. Τέτοια μαγνητικά πεδία πιθανώς να υπήρχαν στο πρώιμο σύμπαν, και γι αυτό προτείνει ότι μπορεί να ελεγχθεί η πρόβλεψη του παρατηρώντας την Μικροκυματική Ακτινοβολία Υποβάθρου (CMB) – κατάλοιπο του πρώιμου σύμπαντος και η οποία μπορεί να παρατηρηθεί και σήμερα.

Άλλο ένα πλήγμα για τα υπερφωτεινά νετρίνα: δεν διατηρείται η ενέργεια

Τα νετρίνα που ταξιδεύουν ταχύτερα και από το φως δεν μπορούν να ησυχάσουν. Σε περίπτωση που όντως υπάρχουν δεν θα περιφρονούν μόνο την ειδική θεωρία της σχετικότητας, αλλά και την βασική αρχή ότι η ενέργεια διατηρείται στο σύμπαν. Αυτό σημαίνει ότι είτε τα υπερφωτεινά νετρίνο δεν υπάρχουν ή ότι θα βγει μια νέα φυσική που θα ανταποκρίνεται σε αυτούς τους δύο ισχυρισμούς.

Είναι τα νετρίνα ταχυόνια;

Την επόμενη χρονιά, πειράματα θα ελέγξουν τους ισχυρισμούς των σωματιδιακών φυσικών, ότι νετρίνα έσπασαν το όριο της κοσμικής ταχύτητας – αλλά πώς θα ενώσουν αυτά τα σωματίδια με την ‘απρεπή συμπεριφορά’ με την υπόλοιπη φυσική;

Δεν υπάρχει περίπτωση να δούμε ποτέ ένα παράλληλο σύμπαν

Μήπως υπάρχουν παράλληλα σύμπαντα; Και πώς θα μάθουμε; Ερευνητές από τα πανεπιστήμια του Calgary και Waterloo στον Καναδά και το Πανεπιστήμιο της Γενεύης έχουν δημοσιεύσει μία μελέτη στο Physical Review Letters εξηγώντας γιατί δεν βλέπουμε συνήθως τις φυσικές συνέπειες της κβαντομηχανικής και γιατί μπορεί να είναι αδύνατο να ανιχνεύσουμε ποτέ κάποιο παράλληλο σύμπαν (με τα σημερινά επίπεδα της επιστημονικής γνώσης).

Τι θα γίνει τελικά αν δεν υπάρχει το μποζόνιο Higgs;

Τι θα γίνει αν το 2012 δεν επιβεβαιωθεί η ύπαρξη του Higgs; υπάρχουν εναλλακτικές λύσεις αν το σωματίδιο του Θεού όπως ονομάστηκε από τα ΜΜΕ δεν υπάρχει; Ναι, γιατί, δεν χρειαζόμαστε υποχρεωτικά το μποζόνιο Higgs για να δοθεί μάζα στα σωματίδια. Ανοίγει έτσι η πόρτα για πιο εξωτικά είδη της φυσικής, συμπεριλαμβανομένων των πρόσθετων σωματιδίων και δυνάμεων.

Θα ανακοινώσουν την Τρίτη οι φυσικοί ότι βρήκαν στον επιταχυντή LHC το Higgs ή όχι;

Η ανακάλυψη του μποζονίου Higgs θα ήταν αναμφισβήτητα το μεγαλύτερο επιστημονικό επίτευγμα του αιώνα μέχρι σήμερα. Βεβαίως, θα ήταν η πιο σημαντική ανακάλυψη αφότου οι Crick και Watson ανακάλυψαν τη δομή του DNA σχεδόν 60 χρόνια πριν. Την Τρίτη 13 Δεκεμβρίου, οι ερευνητές στο Μεγάλο Επιταχυντή Αδρονίων (LHC) θα μας πουν πόσο κοντά βρίσκονται στο σωματίδιο θρύλος, όταν παρουσιάσουν τα αποτελέσματα δύο από τα πειράματα που ψάχνουν για το σωματίδιο Higgs.

Τα σωματίδια της σκοτεινής ύλης μπορεί να είναι βαρύτερα από όσο πιστεύαμε

Η σκοτεινή ύλη σιγά-σιγά βγαίνει από τους κρυψώνες της. Δύο νέες έρευνες στον ουρανό των ακτίνων-γ δείχνουν ότι εάν η μυστηριώδης ύλη αποτελείται από ένα σωματίδιο, αυτό θα είναι βαρύτερο από 40 GeV, ή περίπου 44 φορές τη μάζα του πρωτονίου.

Σουπερνόβα φωτίζει το μυστήριο της σκοτεινής ενέργειας (Ή μήπως όχι;)

Οι υπερκαινοφανείς έχουν βοηθήσει τους αστρονόμους να ανακαλύψουν ένα από τα μεγαλύτερα μυστήρια της επιστήμης, ενεργώντας σαν μια μηχανή του χρόνου για να μας βοηθήσουν στο να καταλάβουμε γιατί το σύμπαν επεκτείνεται με ένα επιταχυνόμενο ρυθμό, σύμφωνα με τον Robert Kirshner του Κέντρου Αστροφυσικής στο Harvard.. «Δεν καταλαβαίνουμε τι είναι αυτό. Πραγματικά δεν έχουμε καταλάβει…

Η επανεξέταση των μετρήσεων δείχνει ότι τα νετρίνα όντως ήταν ταχύτερα από το φως

Ένα από τα πιο συγκλονιστικό αποτελέσματα στη φυσική – ότι τα νετρίνα μπορεί να τρέχουν πιο γρήγορα από το φως, δεν λέει να φύγει από την επικαιρότητα εδώ και μερικές εβδομάδες. Οι ερευνητές που βρίσκονται πίσω από το συγκλονιστικό πόρισμα, λένε ότι είναι τώρα αρκετά βέβαιοι για τα αποτελέσματα που έχουν ανακοινώσει.

Οι νόμοι της φυσικής ‘είναι διαφορετικοί’ ανάλογα με το πού βρίσκεστε στο σύμπαν

Οι νόμοι της φυσικής τελικά μπορεί να μην είναι αναλλοίωτοι όπως νομίζαμε μέχρι τώρα. Ένας από τους νόμους της φύσης φαίνεται να μεταβάλλεται ανάλογα με το πού βρίσκεστε στον κόσμο, σύμφωνα με μια έρευνα. Η νέα ανάλυση των δεδομένων που προέρχονται από το παρατηρητήριο Keck της Χαβάης και το Εξαιρετικά Μεγάλο Τηλεσκόπιο (ELT) στη Χιλή, θα μπορούσε να έχει σοβαρές συνέπειες για την κατανόηση του σύμπαντος.

Επαναλαμβάνεται το πείραμα με τα νετρίνα στο CERN

Ο πρόσφατος ισχυρισμός Ευρωπαίων επιστημόνων ότι βρέθηκε για πρώτη φορά κάτι στο σύμπαν -το υποατομικό σωματίδιο νετρίνο- που σπάει το φράγμα ταχύτητας του φωτός, σε αντίθεση με τη θεωρία σχετικότητας του Αϊνστάιν, προκάλεσε αναβρασμό στη διεθνή επιστημονική κοινότητα, η οποία απαίτησε τον επανέλεγχο των πειραματικών δεδομένων.

Το αποτέλεσμα με την υπερφωτεινή ταχύτητα μπερδεύει τους κορυφαίους φυσικούς

Οι κορυφαίου φυσικοί σωματιδίων της Ευρώπης ακόμη να συμβιβάσoυν την υπερφωτεινή ταχύτητα των νετρίνων με τους νόμους της φυσικής. «Προς το παρόν, δεν υπάρχει καμία εξήγηση που να δουλεύει”, λέει ο φυσικός Ιγνάτιος Αντωνιάδης, ο οποίος βοήθησε στην οργάνωση μιας συνάντησης ανάμεσα στα τοπ μυαλά της φυσικής στο CERN, τρεις εβδομάδες μετά την ανακοίνωση των φυσικών του OPERA στο Gran Sasso, για νετρίνα που ταξιδεύουν φαινομενικά ταχύτερα από το φως. Η ομάδα των φυσικών εξέτασε την κατάσταση και συζήτησε κατά πόσον είναι δυνατόν τα νετρίνα να έσπασαν το όριο της ταχύτητας του φωτός.