Δευτέρα, 15 Φεβρουαρίου 2010

350 years of Royal Society και Καθαρή Δευτέρα

Η Βρετανική ακαδημία επιστημών (British Royal Society) κλίνει τα 350 χρόνια της, από το 1660. Για να το γιορτάσει λοιπόν, θα διαθέτει όλο το υλικό της από το ψηφιακό αρχείο δωρεάν μέχρι τις 28 Φεβρουαρίου. Ακόμα, θα υπάρξουν διάφορες "αναμνηστικές" εκδόσεις όπως για παράδειγμα η αναμνηστική έκδοση του "Philosophical Transactions A".

Και που κολλάνε όλα αυτά με την Καθαρή Δευτέρα; Κολλάνε χάρη στον Βενιαμίν Φραγκλίνο.

Σίγουρα όλοι θα ξέρουμε το περίφημο πείραμα του Φραγκλίνου με τον χαρταετό και το κλειδί (το οποίο δεν έγινε ακριβώς έτσι), που απέδειξε την ύπαρξη του ηλεκτρισμού στην ατμόσφαιρα και το ότι οι κεραυνοί είναι αποτέλεσμα αυτού του ηλεκτρισμού. Τα αποτελέσματα αυτού του πειράματος είχαν σταλεί λοιπόν ως γράμμα στην British Royal Society και συγκεκριμένα στο Philossophical Transactions, A Letter of Benjamin Franklin, concerning an Electrical Kite.

Το άρθρο είναι scannαρισμένο και υπάρχουν μερικά λαθάκια στο OCR (σε μερικά σημεία όπου f -> s), αλλά διαβάζεται εύκολα.

Φυσικά υπάρχουν πολλά ακόμα ενδιαφέροντα άρθρα για να δει κανείς. Μια ιδέα μπορεί να πάρει όποιος ενδιαφέρεται από το blog, Backreaction:

Backreaction: 350 years Royal Society


Από τα κορυφαία κατά την γνώμη μου είναι το πείραμα του Henry Cavendish για την μέτρηση της πυκνότητας της Γης (ή αλλιώς, για τον υπολογισμό του G).

Καλή διασκέδαση.

Σάββατο, 6 Φεβρουαρίου 2010

Saturn's polar hexagon (The way to do it...)

Πριν ασχοληθώ με το πραγματικά ενδιαφέρον θέμα αυτής της ανάρτησης, θέλω να ξεπετάξω κάποια τετριμμένα και διαδικαστικά.

---- Trivial ----

Φαίνεται ότι ο κ. Χαρδαβέλλας ενοχλήθηκε από την κριτική που του γίνεται για την ποιότητα και το περιεχόμενο αυτών που πλασάρει στους τηλεθεατές του και αποφάσισε να γράψει ένα editorial στο νέο του site με τίτλο, Τα "ζόμπι" ζουν ανάμεσά μας..., όπου ουσιαστικά λέει:
Όταν πριν 6 χρόνια ξεκινούσα την εκποµπή "Οι Πύλες του Ανεξήγητου", δεν ήξερα και δεν περίµενα δύο πράγµατα:

α)...

β) την ανοησία και τα κακαρίσµατα ορισµένων ..."καµένων εγκεφάλων"(δηµοσιογράφων, που έχουν το βίτσιο να το παίξουν "κουλτουριάρηδες", καθηγητάδων, φωστήρων της επιστήµης και λοιπών συγγενών) που δε χάνουν ευκαιρία να προσπαθούν να απαξιώσουν την εκποµπή και τις δικές µας προσπάθειες να ανοίξουµε µια χαραµάδα στο µέλλον, για καταστάσεις και γεγονότα που η επιστήµη δεν τα δέχεται σήµερα, γιατί δεν έχει τα "εργαλεία" να τα διαπιστώσει.


Έχει πάντα πλάκα όταν οι διάφοροι σκοταδιστές επικαλούνται για να στηρίξουν τις μυθοπλασίες και τις φαντασιώσεις τους, φιγούρες της επιστήμης όπως ο Δαρβίνος, που πέταξε από το μυαλό του την δεισιδαιμονία εξαιτίας του συμπεράσματος στο οποίο τον οδήγησαν οι χειροπιαστές αποδείξεις και η λογική του, η λογική που τόσο αρνείται ο κ. Χαρδαβέλλας.

Λέει και άλλα αστεία στο editorial, όπως το ότι δεν εκτιμάμε το ότι έχει επισκεφθεί 15 φορές το CERN (και ακόμα δεν έχει πάρει μυρωδιά για το τι γίνεται εκεί πέρα και συνεχίζει να παρουσιάζει ηλίθια θέματα στην εκπομπή του, όπως ότι ο Θεός σταματά το CERN) ή το ότι μπήκε στο Πανεπιστήµιο της Οξφόρδης και έδειξε τις έρευνες της έδρας της Παραψυχολογίας (no coment) ή ότι μπήκε στη NASA και έφερε στην εκπομπή του τον κ. Κριµιτζή (κάτι που αμφιβάλω αν θα θέλει να το θυμάται ο κ. Κριμιτζής αν μάθει ότι τον επικαλούνται για να δώσουν κύρος σε εκπομπή που ασχολείται με τα medium, την παραψυχολογία, τα UFO και κάθε άλλη θεωρία συνωμοσίας, όπως τα σχετικά με το 2012) κλπ.

Τέλος πάντων, αρκετά με αυτά trivial, που όμως έδωσαν εν μέρη το έναυσμα. Πάμε στο ζουμί και στην Φυσική που είναι απείρως πιο ενδιαφέρουσα.

---- Ο Κρόνος και ο εξαγωνικός σχηματισμός ----

Μετά από όλα τα παραπάνω, βλέπω εχθές και ένα καθαρά επιστημονικό θέμα στο pyles.tv, με τίτλο Το μυστηριώδες "εξάγωνο" του πλανήτη Κρόνου. Δείτε το βίντεο.

Είναι να βγαίνεις από τα ρούχα σου με την προσέγγιση. Ένα πραγματικά πολύ όμορφο θεματάκι, με πολύ ενδιαφέρουσα και όμορφη Φυσική, να παρουσιάζεται σχεδόν σαν θεωρία συνωμοσίας του τύπου της κοίλης Γης και με μία στάση... "πάρ' τα μωρή επιστήμη που δεν μπορείς να εξηγήσεις τίποτα".

Ας το πάρουμε όμως με την σειρά και ας προσπαθήσουμε να πούμε μερικά ενδιαφέροντα πραγματάκια πάνω στο θέμα.

Η πηγή του θέματος, είναι κατά πάσα πιθανότητα η ανακοίνωση της NASA από το 2007, Cassini Images Bizarre Hexagon on Saturn, η οποία ασχολείται με τις πρώτες εικόνες του φαινομένου από το Cassini. Στις παρακάτω φωτογραφίες φαίνεται το φαινόμενο σε όλο του το μεγαλείο.





Περισσότερες λεπτομέρειες, μπορεί να βρει κανείς στην εργασία, Baines et al., Saturn's north polar cyclone and hexagon at depth revealed by Cassini/VIMS, όπου παρουσιάζονται τα χαρακτηριστικά της ροής στην περιοχή του κυκλώνα.

Η όλη ιδέα είναι ότι αυτό που βλέπουμε είναι ουσιαστικά ένας κυκλώνας που περικλείει τον Βόριο πόλο του Κρόνου, μια "πολική δίνη". Έχουμε δηλαδή μια ροή υλικού σε ένα, ας πούμε, jet το οποίο όμως επιδεικνύει το επιπρόσθετο ενδιαφέρων χαρακτηριστικό ότι αντί να ακολουθεί το ρευστό μια ομαλή καμπύλη, η καμπύλη αυτή σπάει σε ευθύγραμμα τμήματα τα οποία τελικά σχηματίζουν ένα πολύγωνο και συγκεκριμένα ένα εξάγωνο και αυτός ο σχηματισμός παραμένει σταθερός στο χρόνο. Φυσικά αυτό εκ πρώτης όψεως φαίνεται αρκετά περίεργο και αντι-διαισθητικό. Αλλά...

Το φαινόμενο των "πολικών δινών" δεν είναι αποκλειστικό προνόμιο του Κρόνου, όπως υποδεικνύει το άρθρο, Saturn's south polar vortex compared to other large vortices in the Solar System. Παρόμοιοι σχηματισμοί παρατηρούνται και αλλού, ακόμα και στη Γη, αν και δεν παρουσιάζουν πολυγωνικό σχήμα. Παρόμοιας δομής σχηματισμοί, τύπου "πολικής δίνης", μπορούν να βρεθούν και σε μικρότερη κλίμακα στους κοινούς κυκλώνες που έχουμε στη Γη, χωρίς εκεί να περικλείεται κάποιος πόλος. Οι κυκλώνες όμως, δεν είναι πάντα κυκλικοί; Όχι ακριβώς. ας τα πάρουμε όμως ένα ένα.

Το ερώτημα είναι λοιπόν, πως μπορείς από μια κυκλική (κυκλωνική) ροή να πάρεις ξαφνικά ένα σχήμα που να μοιάζει με κάποιο πολύγωνο; Η απάντηση είναι, με την βοήθεια κάποιας αστάθειας του ρευστού. Είναι συνηθισμένο φαινόμενο όταν έχουμε ένα ρευστό, στο οποίο αλλάζουν οι συνθήκες, αυτό να παρουσιάζει αστάθειες και αλλαγές που έχουν σχέση με μετάβαση από μία κατάσταση ισορροπίας σε μία άλλη. Είχα μαζέψει παλιότερα διάφορα εντυπωσιακά videos με αστάθειες των ρευστών, τα οποία μπορείτε να δείτε παρακάτω:



Το πρώτο βίντεο παραπάνω, δείχνει μια πολύ διάσημη αστάθεια, την αστάθεια Kelvin-Helmholtz, η οποία εμφανίζεται όταν έχουμε δύο ρευστά τα οποία έχουν μια κοινή επιφάνεια. Αρχικά η ροή ξεκινά ομαλά, αλλά μετά από λίγο μπορεί να δει κανείς κάτι μικρά κυματάκια να εμφανίζονται, τα οποία μεγαλώνουν και καταλήγουν τελικά σε δίνες που ανακατεύουν το υλικό. Αυτό συμβαίνει επειδή ενεργοποιείται κάτω από τις συγκεκριμένες συνθήκες του πειράματος η αστάθεια Kelvin-Helmholtz, η οποία συνεχίζει να τροφοδοτείται μέχρι να ανακατευτούν τα δύο υγρά.
Ένα άλλο παράδειγμα, που ήταν και η πρώτη πειραματική μέτρηση του φαινομένου από τον Reynolds την δεκαετία του 1880, είναι η ροή μέσα σε έναν σωλήνα, που φαίνεται στο παρακάτω βίντεο:



Αρχικά η ροή είναι στρωτή, όπως φαίνεται από την πράσινη γραμμή μπογιάς στο κέντρο του σωλήνα που είναι ευθύγραμμη και ομαλή. Για τις δεδομένες συνθήκες, δηλαδή τη γεωμετρία του σωλήνα, τα χαρακτηριστικά του ρευστού και την ταχύτητα της ροής (όλα αυτά καθορίζουν τον αριθμό Reynolds), η στρωτή ροή είναι η κατάσταση ισορροπίας του συστήματος. Καθώς όμως αυξάνεται η ταχύτητα της ροής, κάποια στιγμή παρατηρούμε ότι αρχίζουν να δημιουργούνται κυματισμοί στην γραμμή από μελάνι και μετά από λίγο η ροή σταματά να είναι ομαλή και γίνεται τυρβώδης. Αυτό είναι ένα φαινόμενο που το παρατηρούμε σε τέτοια προβλήματα, δηλαδή ενώ σε κάποιο εύρος παραμέτρων παρατηρούμε μία κατάσταση, όταν κάποια από τις παραμέτρους περάσει κάποια κρίσιμη τιμή, η προηγούμενη κατάσταση γίνεται ασταθής και το σύστημα πάει σε μια νέα ευσταθή κατάσταση. Τώρα, πως σχετίζονται όλα αυτά με την περίπτωση του Κρόνου; Πριν πάω σ' αυτό το θέμα να αναφέρω και κάτι ακόμα που έχει ενδιαφέρον.

Θυμάμαι ότι όταν είχα ακούσει για πρώτη φορά την ιστορία με τον Κρόνο, το μυαλό μου είχε πάει σε ένα θεματάκι που είχα δει στο physicsworld.com με τίτλο, New look for "Newton's bucket". Η ιστορία με τον "κουβά του Νεύτωνα" και την διαμάχη με τον Leibniz και τις αντιρρήσεις του Mach, είναι ένα τεράστιο θέμα από μόνο του που έχει σχέση και με τη θεωρία της σχετικότητας. Θα το αφήσω όμως γιατί δεν έχει σχέση με το συγκεκριμένο ζήτημα. Η ιστορία λοιπόν με το άρθρο του physicsworld.com είχε να κάνει με ένα πείραμα κατά το οποίο έθεταν σε περιστροφή υγρό μέσα σε ένα δοχείο του οποίου η βάση περιστρεφόταν και κάτω από τις κατάλληλες συνθήκες περιστροφής, παρατηρούσαν ότι η ροή έκανε μια μετάβαση από κυκλική σε διάφορα πολυγωνικά σχήματα όπως δείχνει η παρακάτω φωτογραφία.



Αν και η γωνία λήψης στο παρακάτω βίντεο δεν είναι η καλύτερη, μπορεί να διακρίνει κανείς το σημείο στο οποίο γίνεται η μετάβαση.



Τα αποτελέσματα αυτών των πειραμάτων περιγράφονται στην εργασία, Polygons on a Rotating Fluid Surface. Τελικά, το συγκεκριμένο φαινόμενο δεν έχει και πολύ σχέση με αυτό που παρατηρούμε στον Κρόνο, από την άλλη όμως έχει ενδιαφέρον αφού και σ' αυτή την περίπτωση είναι αντι-διαισθητική η δημιουργία τέτοιον σχηματισμών σε ένα πρόβλημα που έχει κυκλική συμμετρία.

Ας επιστρέψουμε τώρα στο συγκεκριμένο θέμα του Κρόνου. Από τη δεκαετία του 80 όταν και πρωτοπαρατηρήθηκε ο συγκεκριμένος σχηματισμός, είχαν προταθεί αρκετές ιδέες για την εξήγησή του. Η πιο δημοφιλής ήταν αυτή που έλεγε ότι ο σχηματισμός είναι ένα Rossby wave (Allison et al., 1990) που διεγείρεται από κάποιες δίνες που παρατηρήθηκαν κοντά του. Αυτό το μοντέλο βασίζεται σε κάποιες υποθέσεις, οι οποίες τελικά δεν φαίνονται και πολύ δυνατές.

Πρόσφατα λοιπόν διατυπώθηκε μια διαφορετική εξήγηση του φαινομένου, η οποία συνοδεύτηκε και από μία πειραματική επίδειξη της διαδικασίας που μπορεί να σχηματίσει τέτοιες πολυγωνικές δομές. Η σχετική εργασία είναι των Aguiar et al., A laboratory model of Saturn’s North Polar Hexagon, όπου προτείνεται ένας μηχανισμός για το πως μπορεί να δημιουργείται ένας τέτοιος σχηματισμός και διερευνάτε το πόσο σταθερός είναι.

Το abstract της εργασίας λέει:

A hexagonal structure has been observed at ~ 76°N on Saturn since the 1980s (Godfrey, D.A. [1988]. Icarus 76, 335–356). Recent images by Cassini (Baines, K., Momary, T., Roos-Serote, M., Atreya, S., Brown, R., Buratti, B., Clark, R., Nicholson, P. [2007]. Geophys. Res. Abstr. 9, 02109; Baines, K., Momary, T., Fletcher, L., Kim, J., Showman, A., Atreya, S., Brown, R., Buratti, B., Clark, R., Nicholson, P. [2009]. Geophys. Res. Abstr. 11, 3375) have shown that the feature is still visible and largely unchanged. Its long lifespan and geometry has puzzled the planetary physics community for many years and its origin remains unclear. The measured rotation rate of the hexagon may be very close to that of the interior of the planet (Godfrey, D.A. [1990]. Science 247, 1206–1208; Caldwell, J., Hua, X., Turgeon, B., Westphal, J.A., Barnet, C.D. [1993]. Science 206, 326–329; Sánchez-Lavega, A., Lecacheux, J., Colas, F., Laques, P. [1993]. Science 260, 329–332), leading to earlier interpretations of the pattern as a stationary planetary wave, continuously forced by a nearby vortex (Allison, M., Godfrey, D.A., Beebe, R.F. [1990]. Science 247, 1061–1063). Here we present an alternative explanation, based on an analysis of both spacecraft observations of Saturn and observations from laboratory experiments where the instability of quasi-geostrophic barotropic (vertically uniform) jets and shear layers is studied. We also present results from a barotropic linear instability analysis of the saturnian zonal wind profile, which are consistent with the presence of the hexagon in the North Pole and absence of its counter-part in the South Pole. We propose that Saturn’s long-lived polygonal structures correspond to wavemodes caused by the nonlinear equilibration of barotropically unstable zonal jets.


Η ιδέα είναι ότι αν έχεις μία ροή, όπως αυτή που έχουμε στον Κρόνο γύρω από τον Βόριο πόλο, τότε αυτή μπορεί να γίνει κάτω από κάποιες συνθήκες ασταθής εξαιτίας της διαφορικής περιστροφής (διαφορετική ταχύτητα του ρευστού ανάλογα με το γεωγραφικό πλάτος). Όταν εμφανιστεί λοιπόν αυτή η αστάθεια, δημιουργούνται δίνες κατά μήκος της ροής υπό μορφή κύματος με κάποιο χαρακτηριστικό κυματάριθμο, δηλαδή συγκεκριμένος αριθμός δινών σε έναν κύκλο. Αυτές οι δίνες τροφοδοτούνται με ενέργεια από την κυρίως ροή εξαιτίας της αστάθειας και μεγαλώνουν μέχρι που φτάνουν σε κάποια ισορροπία. Η ανάλυση των Aguiar et al. έδειξε ότι για το δεδομένο προφίλ ταχυτήτων του Κρόνου, η διαταραχή που ευνοείται από την αστάθεια είναι αυτή με κυματάριθμο 6, δηλαδή με 6 δίνες. Το αποτέλεσμα της παρουσίας των δινών είναι το πολυγωνικό σχήμα που παρατηρούμε, αφού οι δίνες καταπιέζουν την ροή οδηγώντας την στον εξαγωνικό σχηματισμό που παρατηρούμε στο παρακάτω σχήμα:



Δυστυχώς το παραπάνω σχήμα δεν είναι και το καλύτερο δυνατό. Το παρακάτω από την εργασία όμως, όπου βλέπουμε μια φωτογραφία του πειράματος, είναι εντυπωσιακό:



Μια εικόνα αξίζει χίλιες λέξεις. Η εργασία συνοδεύεται και από κάποια πολύ όμορφα βίντεο, αλλά πρέπει να έχεις πρόσβαση στην ηλεκτρονική μορφή του περιοδικού για να τα δεις. Ελπίζω να βγουν κάποια στιγμή και ελεύθερα. Στην εργασία εξηγείται ακόμα το γιατί δεν παρατηρούμε έναν αντίστοιχο σχηματισμό στον νότιο πόλο του Κρόνου.
Το παραπάνω πείραμα πραγματοποιήθηκε στο πανεπιστήμιο της Οξφόρδης, στο εργαστήριο της Atmospheric, Oceanic and Planetary Physics, του τμήματος Φυσικής. Αλλά αυτές οι έρευνες που να τον ενδιαφέρουν τον κ. Χαρδαβέλλα. Εκείνον τον ενδιαφέρουν μόνο οι έρευνες της έδρας της Παραψυχολογίας, όπως λέει και στο editorial του...


---- Κυκλώνες ----

Τέλος, θέλω να κλείσω το θέμα με τους πολυγωνικούς σχηματισμούς στα ρευστά επιστρέφοντας στη Γη. Όπως έχω υπονοήσει και παραπάνω λοιπόν, παρόμοια φαινόμενα έχουν παρατηρηθεί και εδώ στους κυκλώνες. Η πιο θεαματική επίδειξη ήταν ο κυκλώνας Isabel του 2003.

Στον κυκλώνα αυτό παρατηρήθηκε, πεντακάθαρα, με την βοήθεια δορυφόρου ένας πενταγωνικός σχηματισμός γύρω από την κεντρική περιοχή, δηλαδή το μάτι, όπως φαίνεται και στις παρακάτω φωτογραφίες:




Το πολύ ενδιαφέρον είναι ότι αυτοί οι σχηματισμοί είχαν προβλεφθεί θεωρητικά λίγα χρόνια νωρίτερα από τους Kossin and Schubert (2001) (άλλο λίνκ). Το μοντέλο τους, που περιγράφεται σ' αυτήν την εργασία, είναι παρόμοιο με το μοντέλο για τον εξαγωνικό σχηματισμό του Κρόνου, με την διαφορά ότι είναι 2D αντί για 3D. Στην δεύτερη εικόνα, το 2D plot που βλέπουμε δεξιά είναι το αποτέλεσμα της αριθμητικής ολοκλήρωσης που πραγματοποίησαν οι Kossin και Schubert. Η ομοιότητα είναι εντυπωσιακή, ενώ ο κυκλώνας στην εξέλιξή του παρουσίασε τα ίδια χαρακτηριστικά,την ίδια δυναμική, με το αριθμητικό μοντέλο, όπως περιγράφεται στην ανακοίνωση, MESOVORTICES IN HURRICANE ISABEL (άλλο λίνκ).

Αυτό που έχει πλάκα είναι ότι η ύπαρξη τέτοιον πολυγωνικών σχηματισμών στους κυκλώνες στη Γη, όπως παρουσιάζει και η εργασία των Kossin και Schubert (με τις σχετικές αναφορές), ήταν γνωστή από παλιά και έχουν την ονομασία "vortex-crystals", ενώ παρατηρείται και σε άλλες φυσικές περιπτώσεις όπου έχουμε τέτοιους σχηματισμούς δινών(σε πλάσμα ηλεκτρονίων).

Το πολύ όμορφο της όλης ιστορίας είναι ότι η φυσική από πίσω από όλα αυτά τα φαινόμενα είναι λίγο-πολύ η ίδια και είναι απλή και όμορφη.

Ελπίζω να ήταν διασκεδαστικά και ενδιαφέροντα όλα αυτά.

Physics Rulz...

-------------------------------------------------
Update (4/5/10): Ένα από τα video που σας έλεγα:



Σχετικό άρθρο έχει γράψει και το The Planetary Society Blog.

Παρασκευή, 5 Φεβρουαρίου 2010

Law vs Science?

Η επαφή της επιστήμης με την κοινωνία είναι ένα θέμα που μας αφορά όλους, τόσο τους επιστήμονες όσο και τους αποδέκτες του επιστημονικού έργου. Το πιο πρόσφατο παράδειγμα ήταν η ιστορία με τον ιό Η1Ν1 και την σχετική συζήτηση για την πανδημία, τα εμβόλια και την ασφάλειά τους. Παλαιότερο παράδειγμα που έχει προβληματίσει την ελληνική κοινωνία είναι το θέμα με τους σεισμούς και την μέθοδο ΒΑΝ για την πρόγνωσή τους, ενώ λιγότερο ίσως μας απασχόλησε το θέμα του LHC και του CERN, από την πλευρά αυτή τη φορά (στην Ελλάδα τουλάχιστον) της αξίας της χρηματοδότησής του. Ένα άλλο θέμα, που κινείται θα έλεγα κάτω από το radar της καθημερινότητας, είναι και η διαμάχη για την εγκυρότητα της θεωρίας της Εξέλιξης και των φιλοσοφικών και θεολογικών (αλλά και κοινωνικών) προεκτάσεων που αυτή έχει. Η συζήτηση γύρω από αυτά τα θέματα φυσικά είναι πολύ μεγάλη. Αυτό που θα με απασχολήσει εδώ είναι ότι κάποιες φορές η "επαφή" της επιστήμης με την κοινωνία οδηγεί σε νομικά ζητήματα και δικαστικές διαμάχες.

Η πιο διάσημη περίπτωση μάλλον είναι η περίφημη δίκη για την διδασκαλία της εξέλιξης στα Αμερικάνικα σχολεία σε αντιδιαστολή με την διδασκαλία του ευφυούς σχεδιασμού. Πρόσφατα, δημιουργήθηκε νομικό θέμα για την στάση του ΠΟΥ στο θέμα της πανδημίας του Η1Ν1. Στην Ελλάδα πριν 2 χρόνια, αν δεν κάνω λάθος, κάποιος δήμαρχος ή νομάρχης επιχείρησε να κινηθεί νομικά εναντίων σεισμολόγου εξαιτίας της συζήτησης γύρω από τους σεισμούς στην Πελοπόννησο και το ζήτημα της πρόγνωσης. Τέλος, μια άλλη περίπτωση, σχετικά διάσημη κυρίως για την παραδοξότητά της είναι και η μήνυση που κατατέθηκε σε δικαστήριο της πολιτείας της Χαβάης ενάντια στο CERN για την πιθανότητα του πειράματος στο LHC να καταστρέψει την Γη δημιουργώντας μικροσκοπικές μαύρες τρύπες (η περίπτωση αυτή δεν είναι και η μοναδική, υπάρχει αντίστοιχη μήνυση και για τον Relativistic Heavy Ion Collider).

Αυτή η τελευταία περίπτωση έρχεται για ακόμα μια φορά στο προσκήνιο από τον δικηγόρο Eric E. Johnson, ο οποίος δημοσίευσε στο Tennessee Law Review το παρακάτω άρθρο:

The Black Hole Case: The Injunction Against the End of the World

What should a court do with a preliminary-injunction request to halt a multi-billion-dollar particle-physics experiment that plaintiffs claim could create a black hole that will devour the planet? The real-life case of CERN's LHC seems like a legal classic in the making. Unfortunately, however, no court has braved the extreme factual terrain to reach the merits. This article steps into the void. First, the relevant facts of the scientific debate and its human context are memorialized and made ripe for legal analysis. Next, the article explores the daunting challenges the case presents to equity, evidence, and law-and-economics analysis. Finally, a set of analytical tools are offered that provide a way out of the thicket - a method for providing meaningful judicial review even in cases, such as this one, where the scientific issues are almost unfathomably complex.


Για την παραπάνω εργασία γίνεται συζήτηση στο physicsworld.com στο άρθρο:
Law and the end of the world
Edwin Cartlidge examines the case of a US lawyer who believes that the courts must step in if required to halt experiments like the Large Hadron Collider


Το θέμα δεν είναι απλό. Δεν μπορώ να πω a priori με 100% βεβαιότητα ότι τέτοια ζητήματα πρέπει να είναι εκτός δικαστικών αρμοδιοτήτων, αφού το αντικείμενο περνά μέσα από τα πορίσματα της επιστήμης.
Δηλαδή, κάποιος θα μπορούσε να πει ότι για παράδειγμα, κανένα δικαστήριο δεν είναι σε θέση και δεν πρέπει να κρίνει τα πορίσματα της θεωρίας της Εξέλιξης. Αυτό είναι καθαρά αντικείμενο της επιστήμης και η επιστήμη έχει τον τρόπος της να αξιολογεί την αλήθεια και την ακρίβεια κάθε επιστημονικής θεωρίας. Ή ένα δικαστήριο δεν είναι σε θέση να κρίνει αν και κατά πόσο μπορούν να σχηματιστούν ευσταθείς μικροσκοπικές μελανές οπές οι οποίες θα καταπιούν τη Γη. Αυτό είναι ένα ερώτημα που πρέπει να απαντηθεί με καθαρά επιστημονικά δεδομένα και όχι με νομικούς όρους.

Από την άλλη, είναι σαφές το ότι αφορά και την κοινωνία το ενδεχόμενο ενός επιστημονικού πειράματος να έχει την δυνατότητα να προκαλέσει μια μεγάλης ή και μικρής κλίμακας καταστροφή. Οπότε γεννάται το ερώτημα του κατά πόσο μπορούμε να συμβιβάσουμε την απρόσκοπτη εξέλιξη της επιστημονικής έρευνας (πχ LHC) ή την λήψη αποφάσεων με βάση τα πορίσματα της επιστήμης (πχ εμβολιασμοί) με έναν στοιχειώδη νομικό έλεγχο ή ας πούμε νομική δυνατότητα παρέμβασης προς όφελος της κοινωνίας.

Μία τακτική που έχει ακολουθηθεί μέχρι σήμερα από την πλευρά της επιστημονικής κοινότητας είναι η δημιουργία "αναφορών ασφαλείας" από ομάδες επιστημόνων, όπου εξετάζεται η επικινδυνότητα των διαφόρων σεναρίων, όποτε αυτά προκύπτουν. Οι αναφορές αυτές αξιολογούνται μέσω διαδικασιών peer review που εξασφαλίζουν την επιστημονική τους αρτιότητα.

Θα μπορούσε δηλαδή να πει κανείς ότι με την τακτική αυτή, είναι σαν να περνάνε από "δίκη" οι υποθέσεις αυτές, με την διαφορά ότι το δικαστήριο είναι η διαδικασία peer review.

Φυσικά έχει νόημα να λέμε τα παραπάνω μόνο στις περιπτώσεις όπου η συζήτηση γίνεται γύρω από σοβαρά ενδεχόμενα και βασίζεται σε σοβαρά επιχειρήματα και η περίπτωση του LHC δεν με πείθει ότι είναι τέτοια. Αντίστοιχη είναι νομίζω και η περίπτωση των εμβολίων για την νέα γρίπη H1N1.

Όπως και να έχει, ακόμα και αν συμφωνήσουμε τελικά ότι θα πρέπει αυτές οι υποθέσεις να εμπίπτουν της αρμοδιότητας κάποιου δικαστηρίου, τότε αυτό θα πρέπει σε κάθε περίπτωση να στελεχώνεται από νομικούς που θα έχουν εκπαιδευτεί και στα αντίστοιχα επιστημονικά πεδία έτσι ώστε να έχουν την δυνατότητα να κρίνουν.

Και για να κάνω ένα σχόλιο για την ελληνική πραγματικότητα, δεν ξέρω ποια είναι η κατάσταση στο εξωτερικό, αλλά η εμπειρία μου μου λέει ότι στην Ελλάδα, η στοιχειώδης επιστημονική σκέψη απουσιάζει από το δικαστικό σώμα.

Φωτιά σε UFO (by Λιακόπουλος)

Με αφορμή το σχόλιο του pølsemannen στην προηγούμενη ανάρτηση, είπα να πάω να ρίξω μια ματιά στο site του Λιακόπουλου για να δω και εγώ τι παίζει με τον Λιάκο.

Έπεσε λοιπόν το μάτι μου στην "επιστημονική" ενότητα του site, όπου υπάρχει το φοβερό "επιστημονικό" άρθρο με τίτλο ΦΩΤΙΑ ΣΕ UFO; VIDEO. Το video είναι το παρακάτω video από το youtube:



Φοβερό κυρίες και κύριοι... Πραγματικά ένα θέμα άξιο της επιστημοσύνης του Λιακόπουλου.

Εντάξει, περιττό να πω ότι έριξα τρελό γέλιο μόλις είδα το video. Είναι υπερ-προφανές το τι δείχνει. Βρισκόμαστε σε κάποιο μέρος λίγο μετά τη δύση του Ηλίου και κάποιο αεροπλάνο (φαίνεται πεντακάθαρα στα κοντινά που κάνει σε κάποια σημεία του video) πετά προς τη δύση (αυτό φαίνεται στο τέλος του video) αφήνοντας πίσω του το χαρακτηριστικό ίχνος των contrails. Ενώ στο επίπεδο του εδάφους, ο Ήλιος είναι κάτω από τον ορίζοντα, στο ύψος που πετά το αεροπλάνο βρίσκεται ακόμα πάνω από τον ορίζοντα. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα το λευκό ίχνος του αεροπλάνου να φωτίζεται έντονα κόκκινο. Το αποτέλεσμα είναι αυτή η φωτεινή κόκκινη γραμμή.

Γεια σου ρε υπερ-φυσικέ Λιακόπουλε με το UFO σου. Λες το θέμα να το πιάσει και ο Χαρδατρέλλας;

LOL

Πέμπτη, 4 Φεβρουαρίου 2010

H2O, μνήμη, συνείδηση και πράσινα άλογα

Το περίφημο νέο site της εκπομπής "Πύλες του Ανεξήγητου" έχει ευρύτατη θεματολογία. Τα περισσότερα θέματα είναι σχετικά με ουφολογία, παραψυχολογία και διάφορα τέτοια "παραφυσικά". Κάποια όμως είναι και επιστημονικά-επιστημονικοφανή, αλλά κατ' ουσίαν ψευδοεπιστημονικά και μπουρδολογικά. Τέτοιο παράδειγμα είναι και το άρθρο, Έχει το νερό μνήμη και συνείδηση;

Το κορυφαίο αυτό άρθρο, που φτάνει στο επίπεδο του άρθρου για την κούφια Γη του βήμα-science, κατά βάση ασχολείται με τις φοβερές ιδιότητες που έχει το νερό για να καταλήξει στο ότι έχει μνήμη και συνείδηση.

Καταρχήν, το άρθρο θέτει κάποια καίρια ερωτήματα:

Ο Λεονάρντο Ντα Βίντσι έλεγε: "Το νερό είναι η κινητήριος δύναμη της φύσης". Πράγματι, δεν μπορεί να υπάρξει ζωή χωρίς νερό. Ποια είναι όμως τα μυστικά που κρύβει αυτό το καταπληκτικό στοιχείο της φύσης; Πώς ήρθε στη Γη; Ποιος το έφερε και γιατί; Ερώτηματα που ίσως μόνο το ίδιο το ... νερό θα μπορούσε να απαντήσει.


Φοβερό...

Μετά μας ενημερώνει, κατά την προσφιλή συνήθεια όσων γράφουν τέτοια θέματα, ότι:

Το νερό είναι ένα από τα πρώτα γήινα δημιουργήματα του Θεού. Κανένας επιστήμονας δεν μπόρεσε να εξηγήσει ποτέ γιατί η πυκνότητα του νερού αυξάνεται κάτω από το σημείο ψύξης ενώ αντίθετα μειώνεται πάνω από το σημείο ψύξης. Πρόκειται για μία μοναδική ιδιότητα του νερού που απασχόλησε ιδιαίτερα τον άνθρωπο στο μακρινό παρελθόν.

Οι επιστήμονες έχουν καταλήξει στο συμπέρασμα ότι κάθε ιδιότητα του νερού είναι μοναδική και δεν μπορεί να εξηγηθεί απόλυτα με τους νόμους της φυσικής. Για παράδειγμα καμία επιστημονική κοινότητα δεν έχει εξηγήσει μέχρι σήμερα γιατί το νερό είναι το μόνο στοιχείο σε όλο τον πλανήτη που το συναντάμε σε τρεις μορφές: σε υγρή, σε στερεή και σε αέρια μορφή. Επίσης, βασικό ερώτημα παραμένει μέχρι σήμερα γιατί το νερό έχει την υψηλότερη τάση στην επιφάνειά του σε σχέση με όλα τα υγρά στοιχεία.


Απίστευτα πράγματα κυρίες και κύριοι...


Να τα πάρουμε με τη σειρά. Τι κάνει λέει η πυκνότητα του νερού; Αυξάνετε κάτω από το σημείο "ψύξης" (φαντάζομαι εννοεί το σημείο τήξης) και μειώνεται πάνω από το σημείο "ψύξης" και αυτό είναι παράδοξο; Καταρχήν, αυτή η συμπεριφορά είναι η συνηθέστερη για τις διάφορες ουσίες, δηλαδή η πυκνότητα του στερεού να είναι μεγαλύτερη από την πυκνότητα του υγρού. Αυτό όμως δεν συμβαίνει με το νερό. Το νερό παρουσιάζει την μέγιστη πυκνότητά του στους 4 βαθμούς C και η πυκνότητα του πάγου είναι μικρότερη από την πυκνότητα του υγρού, πράγμα στο οποίο οφείλεται το γεγονός ότι ο πάγος επιπλέει. Ότι να 'ναι.

Προσπερνάω το ότι οι ιδιότητες του νερού δεν μπορούν να εξηγηθούν με τους νόμους της φυσικής (ίσως οι νόμοι του Χαρδαβέλλα να έχουν περισσότερες ελπίδες) και πάω στο επόμενο. Γιατί το νερό είναι το μόνο που συναντάμε στον πλανήτη και στις 3 καταστάσεις της ύλης; Εντάξει, ο προβληματισμός είναι αστείος. Καταρχήν, γιατί σε αυτό το εύρος θερμοκρασιών είναι ενδεχομένως το μόνο που μπορεί να υπάρξει και στις 3 καταστάσεις. Αν πας στον Δία ενδεχομένως θα βρεις άλλες ουσίες που μπορούν να υπάρχουν και στις 3 καταστάσεις. Το όλο θέμα είναι όμως άνευ ουσίας. Δεν έχει να κάνει με το νερό καθεαυτό, αλλά με τις συνθήκες στις οποίες βρίσκεται. Τα αντίστοιχα θα μπορούσε να πει κανείς για την αμμωνία ας πούμε σε κάποιο δορυφόρο του Δία.

Τέλος, σχετικά με την "τάση στην επιφάνεια", την υψηλότερη επιφανειακή τάση την έχει ο υδράργυρος και είναι πάνω από 6 φορές μεγαλύτερη από αυτή του νερού. Η υψηλή επιφανειακή τάση του νερού πάντως, αν και δεν είναι και τόσο δραματικά μεγάλη, είναι μία από τις "ανώμαλες" ιδιότητές του.

Δηλαδή, με λίγα λόγια, λέμε και καμία μαλακία να περάσει η ώρα και να γεμίσει κάπως το άρθρο ώστε να μην πετάξουμε την παπαριά που ακολουθεί ξεκάρφωτη και χωρίς να έχουμε δημιουργήσει το κατάλληλο κλίμα πιο πριν.

Και η παπαριά; Ιδού:

Η απρόβλεπτη συμπεριφορά του νερού έχει απασχολήσει από τις δεκαετίες του '50 και '60 τους επιστήμονες. Μη μπορώντας να εξηγήσουν μία σειρά από δυσάρεστα περιστατικά όπως θανάτους επιστημόνων και μυστικών πρακτόρων μετά από κατανάλωση νερού κατέληξαν σε μία υπόθεση που αρχικώς φαινόταν εξωπραγματική: το νερό έχει μνήμη.


Το Νερό Δεν Ξεχνά τι σημαίνει Δεξιά...

Το νερό αποτελεί σήμερα ένα από τα καλύτερα αντιβιοτικά για τις χώρες του Αφγανιστάν και του Ιράκ ενώ δεν είναι λίγες οι φορές που ο αμερικανικός στρατός έχει χρησιμοποιήσει τις θεραπευτικές ιδιότητες του νερού για να επουλώσει τις πληγές των τραυματισμένων στρατιωτών του.


Τι λες ρε παιδί μου... Πραγματικά το νερό έχει φοβερές φαρμακευτικές ιδιότητες. Γι' αυτό οι άνθρωποι όταν δεν το καταναλώνουν σε αυτές τις περιοχές (Ιράκ και Αφγανιστάν) πεθαίνουν. Είναι επειδή δεν παίρνουν την αντιβίωση...
Και οι στρατιώτες, γι' αυτό πλένουν τις πληγές. Επειδή έχει αντιβιοτική δράση. Ναι, ναι, αυτό ακριβώς είναι...

Ε ρε γλέντια...

Καλά, η συνέχεια με τα συναισθήματα και τα στοιχειωμένα μέρη, είναι απλά υπεράνω σχολιασμού. Τις ίδιες παπαριές μπορεί να βρει κανείς και στο "What the Bleep Do we Know" (και εδώ σχετικά με το θέμα Memory of water).

Τέλος πάντων, αρκετά με τις βλακείες. Το νερό έχει πραγματικά πολύ ενδιαφέρουσες φυσικές ιδιότητες που το καθιστούν σχετικά ασυνήθιστο, αλλά τίποτα από όλα αυτά δεν έχει σχέση με τα παραπάνω. Ιδιότητες που λίγο πολύ όλοι έχουμε ακούσει κάποια στιγμή στο σχολείο, όπως είναι το σχετικά υψηλό σημείο βρασμού, η μεγάλη του θερμοχωρητικότητα, η ανώμαλη συμπεριφορά της πυκνότητας που αναφέραμε παραπάνω και ιδιότητες που δεν είναι τόσο γνωστές όπως το ότι μπορεί σχετικά εύκολα να περάσει στην κατάσταση του υπέρθερμου ή του υπέρψυχρου υγρού.

Όλες αυτές οι ιδιότητες του νερού, που το διαφοροποιούν από άλλες ουσίες, φαίνεται πως έχουν να κάνουν με μία ιδιότητά του γνωστή μας από το σχολείο. Την ιδιότητα που έχει να φτιάχνει δεσμούς υδρογόνου. Το μόριο του νερού έχει τέτοια δομή (είναι πολικό μόριο όπως λέμε) που ουσιαστικά το άτομο του οξυγόνου φαίνεται να έχει από την μεριά του μια ελαφριά περίσσια αρνητικού φορτίου, ενώ το υδρογόνο έχει μία περίσσια θετικού φορτίου. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα του οξυγόνο ενός μορίου νερού να δημιουργεί ασθενούς δεσμούς με υδρογόνα άλλον μορίων νερού. Αυτοί οι δεσμοί οδηγούν και σε ιδιαιτερότητες στους τρόπους διάταξης των μορίων του νερού τόσο στην υγρή κατάσταση, όσο και κατά την στερεοποίησή του και την κρυστάλλωσή του σε πάγο.

Με όλες αυτές και ακόμα περισσότερες ενδιαφέρουσες ιδιότητες του νερού ασχολείται το άρθρο του New Scientist, The many mysteries of water, ενώ το πιο πρόσφατο άρθρο, The strangest liquid: Why water is so weird, παρουσιάζει και κάποια νέα δεδομένα σχετικά με την συμπεριφορά του νερού που προκύπτει από την ύπαρξη των δεσμών υδρογόνου και την παρουσία δύο διαφορετικών ειδών δομών σε αυτό.

Μία ακόμα παρουσίαση των ιδιοτήτων του νερού υπάρχει και στη σελίδα, Anomalous properties of water, μαζί με τις σχετικές εξηγήσεις. Ναι, ναι, ξέρετε... αυτές που η επιστήμη δεν έχει ακόμα καταφέρει να δώσει και δεν βασίζονται στους νόμους της Φυσικής.