|
|
|
Τα καλύτερα του 2007 από τον χώρο της φυσικής κατά το PhysicsWorldΠηγή: PhysicsWorld, 22 Δεκεμβρίου 2007 |
|
Στην χρονιά που πέρασε παρουσιάστηκε ο πρώτος "εμπορικός" κβαντικός υπολογιστής, αλλά επίσης είδαμε μια αναταραχή της έρευνας για την κατάσταση του υπερστερεού. Οι αστρονόμοι κατανόησαν καλύτερα τον Κόσμο μας γιατί αφενός κατάλαβαν καλύτερα την προέλευση των κοσμικών ακτίνων με υπερβολικά υψηλή ενέργεια, και αφετέρου έκαναν τον καλύτερο χάρτη μέχρι τώρα της σκοτεινής ύλης στον Κόσμο. Ενώ το βραβείο Νόμπελ στη φυσική - που απονεμήθηκε για την ανακάλυψη της γιγάντιας μαγνητοαντίστασης -- έδειξε πώς η επένδυση στη βασική έρευνα θα μπορούσε να οδηγήσει σε γρήγορες βελτιώσεις στην τεχνολογία. Τέλος η χρονιά τελείωσε μέσα σε ένα ξινό κλίμα για μερικούς φυσικούς στις ΗΠΑ και τη Βρετανία, γιατί αντιμετώπισαν σημαντικές περικοπές στην έρευνα τους.
1. Ιανουάριος: Χάρτης του Ουρανού 'φωτίζει' την σκοτεινή ύλη 1. Ιανουάριος: Χάρτης του Ουρανού 'φωτίζει' την σκοτεινή ύλη Ενώ οι φυσικοί είναι αρκετά σίγουροι ότι ο Κόσμος είναι γεμάτος από σκοτεινή ύλη, κανένας δεν έχει κατορθώσει να κάνει μια άμεση παρατήρηση της μυστήριας ουσίας. Οι καλύτεροι αστρονόμοι το μόνο που μπορούν να κάνουν είναι να βρίσκουν που είναι η σκοτεινή ύλη παρατηρώντας την ελκτική δύναμη που ασκεί στο φως από τους απόμακρους γαλαξίες και φυσικά την κάμψη των μακρινών ακτίνων. Τον Ιανουάριο, οι αστρονόμοι από την Κοσμική Έρευνα Εξέλιξης (COSMOS) παρουσίασαν τον πρώτο μεγάλης κλίμακας χάρτη της κατανομής της σκοτεινής ύλης. Αποκαλύπτει έναν κόσμο που διαπερνιέται από ίνες σκοτεινής ύλης που διαπερνά τους γαλαξίες και άλλες σημαντικές δομές -- προσθέτοντας κι άλλο βάρος στη θεωρία ότι ο Κόσμος οφείλει τη δομή του στην βαρυτική έλξη της σκοτεινής ύλης. Dark-matter map points to galaxy formation 2. Φεβρουάριος: Παρουσιάζονται τα σχέδια του Διεθνούς Γραμμικού Συγκρουστή Το Φεβρουάριο, μια διεθνής ομάδα σωματιδιακών φυσικών περιέγραψε το σχέδιό τους για το νέο Διεθνή Γραμμικό Συγκρουστή (ILC). Ο ILC θα μπορούσε να χτιστεί μέχρι περίπου το 2019 για την αναζήτηση του μποζονίου Higgs, εξωτικών "υπερσυμμετρικών" σωματιδίων και να μελετήσει τη φύση της σκοτεινής ενέργειας αλλά και της σκοτεινής ύλης. Θα έχει μήκος 31 χιλιόμετρα και θα είναι ο επόμενος στόχος των φυσικών μετά από το Μεγάλο Αδρονικό Συγκρουστή, που πρόκειται να ξεκινήσει στο CERN το 2008. Ο ILC θα κοστίσει τουλάχιστον 15 δισεκατομμύρια δολάρια αλλά η χρηματοδότηση φαίνεται ότι σκοντάφτει κυρίως στις ΗΠΑ, όπου η φυσική σωματιδίων γενικά φαίνεται ότι είναι στόχος να υποστεί μια σημαντική περικοπή στη χρηματοδότηση. Multibillion-dollar
collider plans unveiled 3. Μάρτιος: Το γραφένιο συναντά την αρνητική διάθλαση Το γραφένιο και τα υλικά με αρνητικό δείκτη διάθλασης ήταν δύο από τα καυτότερα θέματα στη φυσική το 2007, Έτσι δεν πρέπει να εκπλήσσει που το Μάρτιο μια ομάδα ερευνητών βρήκε μια πρόταση που συνδέει αυτά τα μέχρι τώρα ανεξάρτητα θέματα. Σύμφωνα με τους υπολογισμούς που έγιναν από φυσικούς, το γραφένιο θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για να φτιαχτεί ένας μικροσκοπικός φακός για να εστιαστούν ηλεκτρόνια μέσω της αρνητικής διάθλασης. Το γραφένιο που είναι ένα φύλλο άνθρακα και πάχους ένα άτομο μόνο, δημιούργησε ειδήσεις καθ' όλη τη διάρκεια του 2007 - το δε Σεπτέμβριο οι φυσικοί έλυσαν ένα μεγάλο μυστήριο, συμφιλιώνοντας έτσι τη μετρούμενη αγωγιμότητα του υλικού με την τιμή που προβλέφθηκε από τη θεωρία. When
graphene meets negative refraction 4. Απρίλιος: Το άγονο ή στείρο νετρίνο αποκλείεται να υπάρχει
Τον Απρίλιο, οι φυσικοί που εργάζονται στο πείραμα MiniBooNE στο Fermilab στις ΗΠΑ
απέκλεισαν ένα αινιγματικό αποτέλεσμα που είχε
απειλήσει να υπονομεύσει το καθιερωμένο μοντέλο της φυσικής σωματιδίων. Η
ομάδα επιβεβαίωσε ότι η φύση περιέχει ακριβώς τρεις τύπους νετρίνων -
κι όχι τέσσερις όπως προτείνεται από ένα πείραμα που πραγματοποιήθηκε το
1995 στο Εθνικό Εργαστήριο του Los Alamos. MiniBooNE
rules out new kind of neutrino 5. Μάιος: Η φυσική χάνει έναν έναν πρωτοπόρο στα πολυμερή Είχε ονομαστεί ο "Ισαάκ Νεύτωνας της εποχής μας" από την επιτροπή
των βραβείων Νόμπελ ο γάλλος φυσικός Pierre-Gilles de Gennes, που πέθανε στην
ηλικία των 74 ετών το Μάιο. Ο Pierre-Gilles de Gennes πήρε το βραβείο Νόμπελ στη φυσική
το 1991 για μια εργασία του σχετική με τους υγρούς κρυστάλλους και
τα πολυμερή, ενώ είχε επίσης ένα ενδιαφέρον για πολλούς άλλους
τομείς της επιστήμης συμπεριλαμβανομένης και της λειτουργίας του εγκεφάλου. Ήταν επίσης συνήγορος
με πάθος της
εκπαίδευσης της φυσικής και επισκέφτηκε πάνω από 200 σχολεία μετά το
βραβείο Νόμπελ. 6. Ιούνιος: Ο Μεγάλος Αδρονικός Συγκρουστής δεν θα ξεκινήσει το 2007 Ο ILC δεν ήταν το μόνο πρόγραμμα "μεγάλης φυσικής" που έχει υποστεί οπισθοδρόμηση το 2007. Το Μάρτιο, οι επιστήμονες που εκτελούν τις προκαταρκτικές δοκιμές των τετραπολικών μαγνητών στο Μεγάλο Αδρονικό Συγκρουστή (LHC) στο CERN επιβεβαίωσαν μια σοβαρή αποτυχία, όταν έσπασαν οι δομές που υποστηρίζουν έναν από τους μαγνήτες. Το αποτέλεσμα αυτής της αποτυχίας ήταν το CERN να αναγγείλει τον Ιούνιο ότι το LHC (αξίας 6,3 δισ δολαρίων) δεν θα ξεκινήσει το 2007 όπως σχεδιάζεται. Αντίθετα, το μεγαλύτερο πείραμα της σωματιδιακής φυσικής αναμένεται να ξεκινήσει είτε στα τέλη Μαρτίου 2008 είτε στις αρχές του Απριλίου 2008 με έναν στόχο να αρχίσει η συλλογή δεδομένων δύο μήνες αργότερα. LHC will
switch on in May 2008, says CERN
Τα πρώτα πειστικά στοιχεία για την κατάσταση του
υπερστερεού ήρθαν το 2004,
όταν παρατήρησαν οι αμερικανοί φυσικοί Moses Chan and Eun-Song Kim ότι ένα μικρό μέρος ενός δείγματος του στερεού ήλιου-4 άρχισε να
συμπεριφέρεται όπως ένα ρευστό σε εξαιρετικά χαμηλές θερμοκρασίες. Τα
επόμενα πειράματα εξέτασαν την αρχική εξήγηση ότι αυτό το φαινόμενο
προκλήθηκε από κενά του πλέγματος στο στερεό, που συμπυκνώνεται σε
έναν υπερρευστό, οδηγώντας έτσι σε μια αναταραχή της πειραματικής και
θεωρητικής εργασίας. Τον Ιούλιο, οι θεωρητικοί έβαλαν μπροστά την πιο
πρόσφατη εξήγηση για το υπερστερεό - άτομα που ρέουν κατά μήκος της
συστροφής των
εξαρθρώσεων στο στερεό ήλιο. Τον Ιούνιο, ο Chan έδειξε ότι το υπερστερεό εμφανίζεται στα
απλά κρύσταλλα, τα οποία έδειξαν να
αποκλείουν τη δυνατότητα ότι τα άτομα έρεαν κατά μήκος των ορίων
κόκκων στο στερεό ήλιο. 8. Αύγουστος: Τα πιο πρόσφατα πειράματα για την ακινησία του φωτός Οι φυσικοί πάντα στοχεύουν στην πρόκληση, και ονειρεύονται νέους τρόπους
για να επιβραδύνουν ή ακόμα και "να σταματήσουν" το φως, αυτό
ήταν ένα δημοφιλές χόμπι κατά το 2007. Τον Αύγουστο, φυσικοί στο Ισραήλ
βρήκαν έναν τρόπο για να αποθηκευτούν εικόνες 2D σε ένα ατομικό αέριο
μέχρι και 9 µs. Η ομάδα χρησιμοποίησε μια τεχνική λέιζερ που την ονόμασε
ηλεκτρομαγνητικά προκληθείσα διαφάνεια (EIT), και που οδήγησε σε έναν
χρόνο αποθήκευσης 1000 φορές πιο μεγάλο από το
προηγούμενο πείραμα. Το Δεκέμβριο, φυσικοί στις ΗΠΑ παρουσίασαν έναν
απλό τρόπο για να "αποθηκεύσουν" τους παλμούς του φωτός σε ένα υλικό, μετατρέποντας τα
σε ηχητικά κύματα χρησιμοποιώντας απλώς δύο λέιζερ και
ένα τμήμα απλής οπτικής ίνας. 9. Σεπτέμβριος: Οι κβαντικοί υπολογιστές παίρνουν τις λεωφόρους Οι κβαντικοί υπολογιστές θα μπορούσαν κάποια μέρα να λειτουργήσουν εκθετικά γρηγορότερα από τους κλασσικούς υπολογιστές με την διεμπλοκή πολλαπλών qubits. Εντούτοις για να συμβεί αυτό, οι φυσικοί πρέπει να λύσουν τρόπους για να συνδέσουν τα qubits χωρίς να καταστρέψουν την λεπτή κβαντική φύσης τους. Το Σεπτέμβριο, δύο ανεξάρτητες ομάδες στις ΗΠΑ παρουσίασαν "λεωφόρους" για τη μεταφορά των πληροφοριών μεταξύ δύο μικροτσίπ, βασισμένων στα qubits. Οι λεωφόροι θα μπορούσαν να επιτρέψουν σε διάφορα qubits να ενωθούν μαζί για να φτιάξουν κβαντικούς υπολογιστές, χρησιμοποιώντας τις καθιερωμένες διαδικασίες της κατασκευής των τσιπ. Ενώ οι περισσότεροι φυσικοί συμφωνούν ότι κάποια στιγμή οι κβαντικοί υπολογιστές θα είναι μια πραγματικότητα, τον Απρίλιο μια μικρή καναδική επιχείρηση που λέγεται D-Wave είπε ότι έκτισε τον πρώτο σε παγκόσμιο επίπεδο εμπορικό κβαντικό υπολογιστή. Εντούτοις, δεν έχουν πειστεί οι επιστήμονες για τους ισχυρισμούς της εταιρίας. Microchip
‘bus’ links up quantum bits 10. Οκτώβριος: Οι πρωτοπόροι της Γιγάντιας Μαγνητοαντίστασης παίρνουν το βραβείο Νόμπελ Τον Οκτώβριο, το βραβείο Νόμπελ στη φυσική απονεμήθηκε από κοινού στον Albert Fert του Πανεπιστημίου Paris-Sud και τον Peter Grünberg του Κέντρου Ερευνών Jülich στη Γερμανία για την ανεξάρτητη ανακάλυψη της Γιγάντιας Μαγνητοαντίστασης το 1988, που χρησιμοποιείται ήδη μέσα στο iPod σασ. Η βράβευση αναγνώρισε ότι η ανακάλυψη έχει οδηγήσει σε μια δραματική άνοδο στην ποσότητα των στοιχείων που μπορεί να αποθηκευτεί στους σκληρούς δίσκους των υπολογιστών και είναι τώρα μια καθιερωμένη τεχνολογία που βρίσκεται σχεδόν σε όλους τους υπολογιστές, αλλά χρησιμοποιείται επίσης και σε μερικές ψηφιακές φωτογραφικές μηχανές και MP3 players. Οι Fert και Grünberg είναι πρωτοπόροι στο "σπιντρόνικς" (spintronics), που θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί στις συσκευές που εκμεταλλεύονται το σπιν -- καθώς επίσης και το φορτίο -- των ηλεκτρονίων για να αποθηκεύσει και να επεξεργαστεί τις πληροφορίες γρηγορότερα και αποτελεσματικά από τα συμβατικά τρανζίστορ. Τον Αύγουστο, ερευνητές στις ΗΠΑ παρουσίασαν το πρώτο τρανζίστορ πυριτίου spin field-effect (spinFET), που χρησιμοποιεί μια τάση για να ελέγξει ένα ρεύμα ηλεκτρονίων με πολωμένο σπιν. Αυτό φυσικά είναι ένα σημαντικό βήμα προς τις πρώτες εμπορικές συσκευές "spintronic". Nobel prize
recognizes GMR pioneers 11. Νοέμβριος: Λύθηκε επιτέλους το μυστήριο των κοσμικών ακτίνων Οι υπερβολικά υψηλής ενέργειας κοσμικές ακτίνες ανακαλύφθηκαν αρχικά στη δεκαετία του '60 και η προέλευση αυτών των εξαιρετικά σπάνιων φορτισμένων σωματιδίων έχει συζητηθεί πολύ από τότε. Το Νοέμβριο, αστρονόμοι που χρησιμοποιούν το Παρατηρήτήριο Pierre Auger προσκόμισαν τις μέχρι τώρα καλύτερες αποδείξεις ότι οι υπερβολικά υψηλής ενέργειας κοσμικές ακτίνες που χτυπούν τη Γη μας, προέρχονται από τις μαύρες τρύπες που αποτελούν τον πυρήνα των κοντινών γαλαξιών. Λύνοντας το μυστήριο της προέλευσης αυτών των κοσμικών ακτίνων οι ερευνητές ελπίζουν τώρα να κατανοήσουν καλύτερα πώς αυτά τα φορτισμένα σωματίδια επιταχύνονται σε τέτοιες υψηλές ενέργειες. Cosmic-ray mystery solved at last 12. Δεκέμβριος: Περικοπές χρηματοδότησης των φυσικών στις ΗΠΑ και τη Βρετανία Πολλοί φυσικοί στις ΗΠΑ και τη Βρετανία είδαν ότι την επόμενη χρονιά (2008) θα γίνουν σημαντικές περικοπές στην έρευνα, όπως ανακοίνωσαν οι αντίστοιχες κυβερνήσεις τους. Στις ΗΠΑ, η σωματιδιακή φυσική και η φυσική σύντηξης θα δουν να πετσοκόβεται η χρηματοδότησή του Διεθνούς Γραμμικού Συγκρουστή καθώς και του Διεθνούς Πειράματος σύντηξης ITER. Επιπλέον, μπορεί να χάσουν μέχρι και 200 άτομα τις θέσεις τους στο Εθνικό Εργαστήριο Επιταχυντών (Fermilab). Η Βρετανία επίσης θα σταματήσει τα πειράματα στις ακτίνες γάμμα υψηλής ενέργειας, θα αποσυρθεί από τα τηλεσκόπια των Διδύμων, και θα πάψει την υποστήριξη της για τις επίγειες εγκαταστάσεις ηλιακής φυσικής.
UK pulls out
of plans for ILC |