Ο Paul Kwiat καθηγητής στην Επιστήμη των Υπολογιστών και στη Φυσική στο Ιλλινόις μαζί με τον μεταπτυχιακό σπουδαστή Onur Hosten χρησιμοποίησαν έναν κβαντικό υπολογιστή βασισμένο στην οπτική, για να παρουσιάσουν την πρώτη επίδειξη του "αντίθετου υπολογισμού", παίρνοντας πληροφορίες μιας ερώτησης ακόμα κι αν ο υπολογιστής δεν έτρεχε.
Οι κβαντικοί υπολογιστές έχουν τη δυνατότητα να λύσουν ορισμένους τύπους προβλημάτων πολύ γρηγορότερα από τους κλασσικούς υπολογιστές. Η ταχύτητα και η αποδοτικότητα κερδίζονται επειδή τα κβαντικά μπιτς μπορούν να τοποθετηθούν σε υπερθέσεις του 1 και του 0, σε αντιδιαστολή με τα κλασσικά μπιτς, τα οποία είναι είτε 1 είτε 0. Επιπλέον, η λογική πίσω από την φύση της κβαντικής πληροφορίας (την συνοχή) συχνά παρεκκλίνει από τη λογική σκέψη, οδηγώντας σε μερικά εκπληκτικά αποτελέσματα.
"Φαίνεται απολύτως παράξενο που ο 'αντίθετος' υπολογισμός -- που χρησιμοποιεί πληροφορίες με αντίθετο τρόπο προς αυτό που πρέπει να συμβεί -- μπορούσε να βρει μια απάντηση χωρίς να τρέχει ολόκληρος ο κβαντικός υπολογιστής", λέει ο Kwiat. "Αλλά η φύση της κβαντικής ερώτησης καθιστά πιθανό αυτόν τον καταπληκτικό άθλο".
Η κβαντική ερώτηση, που μερικές φορές λέγεται μέτρηση χωρίς αλληλεπίδραση, είναι μια τεχνική που χρησιμοποιεί τη δυαδικότητα του κύματος και του σωματιδίου (σε αυτήν την περίπτωση, των φωτονίων) για να ψάξει μια περιοχή του χώρου χωρίς πραγματικά να μπει σε αυτή την περιοχή του χώρου.
Η ομάδα αυτή χρησιμοποίησε δύο συνδεδεμένα οπτικά συμβολόμετρα, που τοποθετήθηκαν μέσα σε ένα τρίτο και πέτυχε με αντίθετο τρόπο να ψάξει μια βάση δεδομένων τεσσάρων στοιχείων χρησιμοποιώντας τον κβαντικό αλγόριθμο αναζήτησης Grover. "Τοποθετώντας το φωτόνιο σε μια κβαντική υπέρθεση να τρέχει και να μη τρέχει τον αλγόριθμο αναζήτησης, λάβαμε τις πληροφορίες για την απάντηση ακόμα και όταν δεν έτρεξε το φωτόνιο τον αλγόριθμο της αναζήτησης", εξηγούν οι επιστήμονες. "Επιδείξαμε επίσης θεωρητικά πώς να λάβουμε την απάντηση χωρίς ποτέ να τρέξουμε τον αλγόριθμο.
Μέσω ενός έξυπνου τρόπου διαχωρισμού των ακτίνων και την εποικοδομητική και καταστρεπτική συμβολή, οι ερευνητές μπορούν να βάλουν κάθε φωτόνιο σε μια υπέρθεση λήψης δύο πορειών ταυτόχρονα. Αν και ένα φωτόνιο μπορεί να καταλάβει πολλαπλάσιες θέσεις ταυτόχρονα, το φωτόνιο στην πραγματικότητα μπορεί να κάνει μια εμφάνιση μόνο σε μια θέση. Η παρουσία του καθορίζει την πορεία του, και αυτό μπορεί, με έναν πολύ παράξενο τρόπο, να αρνηθεί την ανάγκη να τρέξει τον αλγόριθμο της αναζήτησης.
Ενώ ο οπτικός κβαντικός υπολογιστής των ερευνητών δεν μπορεί να μεγαλώσει, η χρησιμοποίηση αυτών των τεχνικών της ερώτησης μπορεί να μειώσει τα λάθη στον κβαντικό υπολογισμό", αναφέρει ο Kwiat. "Οτιδήποτε που μπορείτε να κάνετε για να μειώσετε τα λάθη το πιθανότερο τελικά θα είναι να πάρετε έναν μεγάλης κλίμακας κβαντικό υπολογιστή."
Αυτή η κατασκευή θα μπορούσε να έχει ένα πλεονέκτημα πάνω από τον απλό κβαντικό υπολογισμό. Ένας υπολογιστής που δεν έχει λογισμικό κάνει και λιγότερα λάθη, λέει ο Hosten.
Οι ερευνητές εκθέτουν την εργασία τους στο περιοδικό Nature.

Πηγή: Πανεπιστήμιο του Ιλλινόις

Ο μεγαλύτερος ανιχνευτής σωματιδίων σε παγκόσμιο επίπεδο πλησιάζει στην ολοκλήρωση του μετά και από την κατασκευή του τελευταίου τμήματος του στο πανεπιστήμιο του Λίβερπουλ.
Αυτό το τμήμα θα βρίσκεται στην καρδιά του ATLAS -- ένας γιγαντιαίος ανιχνευτής σωματιδίων στο μέγεθος ενός κτηρίου πέντε ορόφων, ο οποίος θα γίνει μέρος του μεγαλύτερου ανιχνευτή σωματιδίων σε παγκόσμιο επίπεδο -- τον Μεγάλο Συγκρουστή Αδρονίων (LHC), που θα βρίσκεται στο Κέντρο Πυρηνικών Μελετών και Ερευνών (CERN), το ευρωπαϊκό κέντρο για την έρευνα της φυσικής των σωματιδίων.
Το LHC κατασκευάζεται σε βάθος 100 μέτρων σε μια μακριά κυκλική σήραγγα 25 χιλιομέτρων, κάτω από τα γαλλο-ελβετικά σύνορα. Μέσα στη σήραγγα δύο δέσμες ακτίνων από σωματίδια αφού θα επιταχυνθούν σε εξαιρετικά υψηλές ενέργειες θα συντριβούν η μία με την άλλη, σαράντα εκατομμύρια φορές το δευτερόλεπτο, δημιουργώντας ένα στιγμιότυπο των συνθηκών που υπήρχαν δισεκατομμυριοστά του ενός δευτερολέπτου μετά από τη "Μεγάλη Έκρηξη".
Ο ATLAS, το αποκορύφωμα της συνεργασίας πάνω από 150 ευρωπαϊκών οργάνων εδώ και 15 χρόνια, στοχεύει να βρει το μόριο Higgs που κρατά το κλειδί για την κατανόηση της προέλευσης της μάζας.
Ο Δρ Neil Jackson, από το πανεπιστημιακό τμήμα φυσικής, εξηγεί: "Χρησιμοποιώντας το LHC στοχεύουμε να ανακαλύψουμε το μόριο Higgs και ελπίζουμε να βρούμε τις αποδείξεις για την ύπαρξη των υπερ-συμμετρικών σωματιδίων, που πιστεύουμε ότι θα μπορούσαν να προσφέρουν μια εξήγηση για την σκοτεινή ύλη στον κόσμο. Αυτή τη στιγμή η κανονική ύλη που μπορούμε να δούμε στον κόσμο αποτελεί μόνο το 5% της μάζας του σύμπαντος. Η προέλευση της ελλείπουσας μάζας είναι άγνωστη, αλλά τα υπερ-συμμετρικά σωματίδια μπορούν να αποτελέσουν μερικά υποψήφια σωματίδια για την μάζα που λείπει. Εάν ανακαλύψουμε αυτά τα σωματίδια τότε θα είμαστε στο δρόμο για την εξήγηση του τρόπου που το σύμπαν λειτουργεί και γιατί το κάνει με αυτό τον τρόπο.
"Στο Λίβερπουλ συναρμολογήσαμε και δοκιμάσαμε 988 τμήματα (modules) του ανιχνευτή. Τα modules θα ανιχνεύσουν τις αντιδράσεις που θα παράγονται όταν στον επιταχυντή συγκρουστούν δισεκατομμύρια πρωτονίων στο κέντρο του ATLAS. Τα σωματίδια που παράγονται σε αυτές τις συγκρούσεις καταγράφονται καθώς περνούν μέσω αυτών των τμημάτων. Οι συγκρούσεις θα είναι αρκετά ισχυρές, ώστε να αναδημιουργήσουν τα σωματίδια και τις αντιδράσεις που βρέθηκαν σε κλάσματα του ενός δευτερολέπτου μετά από τη Μεγάλη Έκρηξη.
Η θεωρία της Μεγάλης Έκρηξης είναι η κυρίαρχη επιστημονική θεωρία για την προέλευση του Κόσμου. Αυτή προτείνει ότι ο Κόσμος μας δημιουργήθηκε κάποτε πριν 13,7 δισεκατομμύρια χρόνια περίπου από μια κοσμική έκρηξη που εκσφενδόνισε την ύλη σε όλες τις κατευθύνσεις.
Οι συνθήκες που θα αναπαραχθούν στον συγκρουστή LHC αντιστοιχούν σε αυτές που υπήρχαν περίπου στο 1/10.000.000.000 του ενός δευτερολέπτου μετά από το "Big Bang", όταν η θερμοκρασία ήταν 1.000.000.000.000.000 βαθμοί. Οι μεγάλοι ανιχνευτές θα καταχωρήσουν ηλεκτρονικά την μετακίνηση και την θέση των φορτισμένων σωματιδίων, επιτρέποντας στους φυσικούς να αναλύσουν τις αντιδράσεις που τα δημιούργησαν.
Από το Λίβερπουλ το τμήμα του επιταχυντή που κατασκευάστηκε εκεί θα φύγει προς την Ελβετία αυτόν το μήνα. Ο Δρ Jackson πρόσθεσε: "Πρέπει να είμαστε εξαιρετικά προσεκτικοί να μην καταστραφεί αυτό που έχουμε κατασκευάσει, στο ταξίδι του στην Ελβετία. Γι αυτό κάναμε ένα δοκιμαστικό ταξίδι ενός δοκιμαστικού φορτίου που αντιπροσώπευε το τμήμα που κατασκευάστηκε στο Λίβερπουλ. Δοκιμάστηκαν τα πάντα, από την κλίση των δρόμων έως τις στάσεις έκτακτης ανάγκης κλπ. Τα αποτελέσματα της δοκιμής ήταν πολύ ενθαρρυντικά."
Οι προηγμένες συσκευές, που απαιτούνται για την ολοκλήρωση του, κατασκευάστηκαν με τη συνεργασία φυσικών, μηχανικών και τεχνικών από τα πανεπιστήμια των εργαστηρίων του Λίβερπουλ, της Γλασκώβης, του Λάνκαστερ, του Μάντσεστερ, του Σέφιλντ καθώς επίσης και Daresbury και Rutherford.

Το πείραμα ATLAS

Το πείραμα ATLAS στον επιταχυντή LHC, με περιφέρεια 26.7 km, θα ξεκινήσει να ερευνά αυτά τα ζητήματα από το 2007, μ' ένα ανιχνευτή μεγέθους ενός πενταόροφου κτιρίου και ικανότητας να μετρά ίχνη σωματιδίων με ακρίβεια 0.01 του χιλιοστού. Το πλέον εσωτερικό τμήμα του ανιχνευτή θα περιέχει περίπου 10.000.000.000 τρανζίστορ.
Ο ανιχνευτής ATLAS σχεδιάστηκε, κατασκευάζεται και θα χρησιμοποιηθεί από μια πολυεθνική ομάδα επιστημόνων. 1700 φυσικοί από 150 πανεπιστήμια και ερευνητικά κέντρα, προέρχονται από 17 χώρες μέλη του CERN και από άλλες 19 χώρες μη μέλη. Τα δεδομένα που θα συγκεντρωθούν από το ATLAS θα αποτελέσουν το βασικό κορμό ενός μεγάλου αριθμού επιμέρους ερευνητικών θεμάτων και τα μέλη της ομάδας του ATLAS θα έχουν πρόσβαση σ’ αυτά, δουλεύοντας σε μικρές ομάδες, στα ιδρύματα της πατρίδας τους.
Ο ATLAS είναι ένας ανιχνευτής που σκοπό έχει να εκμεταλλευτεί όλο το δυναμικό της φυσικής που βρίσκεται πίσω από το Μεγάλο Επιταχυντή Αδρονίων. Θα προσδιορίσει τις ενέργειες, τις διευθύνσεις καθώς και την ταυτότητα των σωματιδίων που θα παραχθούν από τις συγκρούσεις των δύο δεσμών πρωτονίων. Αναμένονται γύρω στο 1.000.000.000 συγκρούσεις το δευτερόλεπτο και ο ρυθμός μεταφοράς των δεδομένων θα είναι ισοδύναμος με 20 τηλεφωνικές συνδιαλέξεις όλων των κατοίκων της Γης συγχρόνως. Oι υπολογιστές του ATLAS θα επεξεργάζονται τις πληροφορίες των αποτελεσμάτων αρκετά γρήγορα ώστε να επιλέξουν μία από τις 10.000.000 συγκρούσεις που θα μπορεί να υποδηλώνει νέα φαινόμενα, και τελικά θα καταγράψουν μόνο τις επιλεγμένες αυτές συγκρούσεις σε σκληρούς δίσκους ή ταινίες.
Ο ανιχνευτής αποτελείται από τρία κύρια μέρη:
-Ο εσωτερικός ανιχνευτής, που μετρά την ορμή του κάθε φορτισμένου σωματιδίου.
-Το καλορίμετρο, που μετρά τις ενέργειες των σωματιδίων.
-Το φασματόμετρο μιονίων, που αναγνωρίζει μιόνια και μετρά τις ορμές τους.

Πηγή: Πανεπιστήμιο Liverpool

Το πρώτο σύγχρονο μοντέλο για το σύμπαν προτάθηκε στις αρχές του περασμένου αιώνα από τον Άλμπερτ Αϊνστάιν (1879-1955), ο οποίος πίστευε ότι το σύμπαν πρέπει να είναι στατικό, αν και οι εξισώσεις του έδειχναν το αντίθετο. Γι' αυτό, το 1917 ο Αϊνστάιν θεώρησε ότι θα έπρεπε να προσθέσει στις εξισώσεις αυτές έναν πρόσθετο παράγοντα που ονόμασε κοσμολογική σταθερά και η οποία συμβολίζονταν με το ελληνικό γράμμα "λάμδα". Με την προσθήκη της σταθεράς αυτής οι εξισώσεις του Αϊνστάιν παρουσίαζαν ένα σφαιρικό, κλειστό σύμπαν τεσσάρων διαστάσεων, αν και το 1922 ο Ρώσος μαθηματικός Αλεξάντερ Φρήντμαν (1888-1925) απέδειξε ότι η κοσμολογική σταθερά δεν χρειαζόταν στις εξισώσεις του Αϊνστάιν.
Tο 1927 ένας άγνωστος τότε Βέλγος ιερέας και μαθηματικός, ο Ζωρζ Λεμέτρ (1894-1966), έθεσε τα θεμέλια της σύγχρονης αντίληψης που έχουμε για τη γένεση του σύμπαντος, όταν φαντάστηκε την εποχή που το σύμπαν ήταν συμπιεσμένο σε μια υπέρπυκνη μάζα, μικρότερη σε μέγεθος ακόμη και από τον πυρήνα ενός ατόμου. Δύο χρόνια αργότερα ο Έντουιν Χαμπλ επιβεβαίωσε τη θεώρηση του Λεμέτρ, όταν απέδειξε ότι όλοι οι γαλαξίες φαίνονται να απομακρύνονται συνεχώς από εμάς σαν να δραπετεύουν από το κέντρο μιας τεράστιας έκρηξης με ταχύτητες ανάλογες της απόστασής τους. Μάλιστα, οι περισσότεροι κοσμολόγοι πιστεύουν σήμερα ότι πριν από περίπου 14 δισεκατομμύρια χρόνια όλο το σύμπαν ήταν συμπιεσμένο σε μια μοναδική υπέρπυκνη μάζα ενέργειας, την οποία ο Λεμέτρ ονόμαζε "Κοσμικό Άτομο".
Eίκοσι χρόνια αργότερα ο Ρωσοαμερικανός θεωρητικός φυσικός Τζωρτζ Γκάμωφ (1904-1968) και οι Αμερικανοί συνεργάτες του Ραλφ Άλφερ και Ρόμπερτ Χέρμαν έθεσαν τις σύγχρονες βάσεις της θεωρίας της Μεγάλης Έκρηξης.Θα έπρεπε να μπορούμε να εντοπίσουμε τα "λείψανά" της ως μια διάχυτη ακτινοβολία μικροκυμάτων με θερμοκρασία περίπου πέντε βαθμών Κέλβιν, δηλαδή πέντε βαθμών πάνω από το απόλυτο μηδέν. Και πράγματι το 1964 οι Αμερικανοί ερευνητές Άρνο Πενζίας και Ρόμπερτ Ουίλσον ανακάλυψαν ότι η Γη μας βομβαρδίζεται συνεχώς από μια τέτοια ακτινοβολία χαμηλής θερμοκρασίας περίπου τριών βαθμών Κέλβιν.
Για να διευκρινιστούν λοιπόν οι λεπτομέρειες της θεωρίας αυτής, το 1989 εκτοξεύτηκε το τροχιακό αστεροσκοπείο COBE, το οποίο μπόρεσε να μετρήσει τις απειροελάχιστες διαφοροποιήσεις στη θερμοκρασία των μικροκυμάτων που κατακλύζουν τη Γη μας από παντού. Μία δεκαετία αργότερα ένας ακόμη πιο ευαίσθητος διερευνητής, η διαστημοσυσκευή WMAP, μας αποκάλυψε το λεπτομερές πορτρέτο του εμβρυακού σύμπαντος όπως ήταν 380.000 χρόνια μετά τη Μεγάλη Έκρηξη, δείχνοντάς μας ξεκάθαρα ότι η ομοιομορφία του νεαρού σύμπαντος διαφοροποιούνταν θερμοκρασιακά στο βαθμό που υπολόγιζε η θεωρία, δηλαδή μια βασική και αναγκαία προϋπόθεση για την επαλήθευση του μοντέλου της γένεσης με μία "Μεγάλη Έκρηξη".
Αν και όχι τέλεια, η θεωρία της Μεγάλης Έκρηξης είναι σήμερα ένα πλήρες, μαθηματικά θεμελιωμένο μοντέλο, το οποίο δημιουργήθηκε με τη βοήθεια των δύο μεγάλων θεωριών του 20ού αιώνα, της Γενικής Σχετικότητας και της Κβαντομηχανικής, και συμπληρώθηκε τα τελευταία χρόνια με τις θεωρίες του Πληθωρισμού και των Υπερχορδών. Το μοντέλο αυτό, μάλιστα, επεξηγεί ικανοποιητικά πολλές από τις παρατηρήσεις και τα πειράματα που έχουν γίνει μέχρι τώρα.
Γενική Σχετικότητα είναι η πιο όμορφη θεωρία της φυσικής και μας περιγράφει με πολύ "κομψό" τρόπο τη συμπεριφορά της βαρύτητας στο σύμπαν. Διότι, σύμφωνα με τον Αϊνστάιν, η δύναμη της βαρύτητας έχει την ικανότητα να παραμορφώνει έντονα τη γεωμετρία του χωροχρόνου, που με απλά λόγια σημαίνει ότι "ο χώρος λέει στην ύλη πώς να κινείται και η ύλη λέει στο χώρο πώς να παραμορφώνεται". Η κβαντομηχανική, από την άλλη πλευρά, είναι πολύ πιο παράξενη, διότι όλη αυτή η θεώρηση του μικρόκοσμου βασίζεται στις πιθανότητες και την απροσδιοριστία των γεγονότων, κάτι τελείως έξω από τις καθημερινές εμπειρίες μας και την κοινή λογική.
Χωρίς όμως την ύπαρξη του θεωρητικού υποβάθρου της κβαντομηχανικής δεν θα υπήρχε καμία από τις χιλιάδες των ηλεκτρονικών συσκευών που διαθέτουμε σήμερα: τα κινητά τηλέφωνα και οι υπολογιστές, τα λέιζερ στην ιατρική, την επικοινωνία και την ψυχαγωγία και οι χιλιάδες άλλες εφαρμογές. Χρησιμοποιούμε δηλαδή την κβαντομηχανική καθημερινά, είτε το ξέρουμε είτε όχι, είτε την καταλαβαίνουμε είτε όχι.
Διονύσης Σιμόπουλος, διευθυντής Ευγενιδείου Πλανηταρίου

To χρώμα μας συγκινεί και μας εκφράζει. Αναμφίβολα, δεν μπορούμε να ζήσουμε χωρίς αυτό. Έχει αποδειχτεί ότι οι προτιμήσεις μας είναι έμφυτες. Μπορούμε να πούμε ότι το χρώμα είναι ταυτόχρονα μια θετική και μια αρνητική δύναμη. Το χρώμα είναι κραδασμός, κραδασμός είναι κίνηση, κίνηση είναι δραστηριότητα μιας θετικής ή αρνητικής δύναμης. Ο δημιουργικός κραδασμός και ο καταστρεπτικός κραδασμός προέρχονται από την ίδια πηγή. Η διαφορά έγκειται στον τρόπο με τον οποίο χρησιμοποιούμε αυτήν την ενέργεια.

Ας δούμε τις επιδράσεις 5 βασικών χρωμάτων στην ψυχολογία του ανθρώπου:

ΓΑΛΑΖΙΟ: Είναι το χρώμα του πνεύματος. Το σύμβολό του στοχασμού, της προσευχής και του ουρανού. Σχεδόν κάθε είδος γαλάζιου είναι καλό αλλά οι βαθύτερες αποχρώσεις του είναι καλύτερες. Το ανοιχτό γαλάζιο δείχνει μικρό βάθος και έναν αγώνα προς την ωριμότητα. Εκείνοι με την βαθιά απόχρωση γαλάζιου έχουν βρει το έργο τους κι έχουν συμμετοχή σ' αυτό. Είναι κυρίως πνευματικά προσανατολισμένοι. "Το γαλάζιο είναι το χρώμα της συμπαντικής έλξης" σύμφωνα με τον Μπίρρεν. Είναι, ακόμα, το χρώμα της απελευθέρωσης, του συντηρητισμού και της αποδοχής των υποχρεώσεων.

ΠΡΑΣΙΝΟ: Είναι ο κραδασμός της ζωής στην ανάπτυξη. Το καθαρό σμαραγδένιο πράσινο, ιδιαίτερα αν έχει μια χροιά γαλάζιου, είναι το χρώμα της θεραπείας. Είναι χρήσιμο, δυνατό και φιλικό. Έχει την συμπαντική έλξη της φύσης με την αίσθηση της ισορροπίας και της ικανότητας. Όσοι αγαπούν το πράσινο πιθανόν κατοικούν στο μεγάλο δάσος της ανθρωπότητας. " Είστε ένας αξιοσέβαστος γείτονας, κατασκευαστής σπιτιών, γονέας, ψηφοφόρος, κηδεμόνας, συνεργάτης". Η "πράσινη" προσωπικότητα προσπαθεί να υπερνικήσει την αντίθεση με σκοπό να επιτύχει αναγνώριση.

ΚΙΤΡΙΝΟ: Είναι το χρώμα της ενέργειας ή του σεξ. Μπορούμε ν' αποδώσουμε στο κίτρινο τα θετικά στοιχεία της δημιουργικότητας, εφευρετικότητας, επινοητικότητας, ανεξάντλητης ενέργειας, δύναμης ισχύος, θάρρους, αυτοπεποίθησης και δύναμης του χαρακτήρα. Επίσης, σ' αυτό αποδίδονται τα αρνητικά χαρακτηριστικά της διαμάχης, εριστικότητας, δογματικότητας και του θυμού. Το άτομο που προτιμά το κίτρινο έχει την τάση να είναι απόμακρο από τους άλλους. Έχει τις καλύτερες προθέσεις αλλά σπάνια κάνει οτιδήποτε γι' αυτές. Το να απορρίπτει κανείς το κίτρινο, είναι σαν να απορρίπτει το καινούριο και την καινοτομία.

ΠΟΡΤΟΚΑΛΙ: Είναι το χρώμα του ήλιου. Είναι ένα ζωτικό και γενικά ένα ωραίο χρώμα που δείχνει περίσκεψη και ενδιαφέρον για τους άλλους. Το χρυσαφένιο πορτοκαλί είναι ζωτικό και δείχνει αυτοέλεγχο. Ενώ το καφετί πορτοκαλί δείχνει μία έλλειψη φιλοδοξίας και μία στάση αδιαφορίας. Το άτομο που προτιμά το πορτοκαλί θέλει να επιτύχει σε οτιδήποτε ασχολείται. Αναζητά την διέγερση και αναζητά να βιώσει πλήρως την ζωή. Είναι ένα πνεύμα που αγαπά την ελευθερία, που χαίρεται να έρχεται σ' επαφή με τους άλλους, είναι εκ φύσεως ενθουσιώδες και ανταποκρίνεται σε οτιδήποτε νέο και συναρπαστικό. Αυτό το άτομο είναι αισιόδοξο για το μέλλον του, αναζητώντας να επεκτείνει συνεχώς τις δραστηριότητες του και έχει πολλά ενδιαφέροντα.

ΚΟΚΚΙΝΟ: Είναι ένας κραδασμός ώθησης που συνδέεται με την επιθετικότητα και την κατάκτηση. Είναι ένα ερεθιστικό χρώμα. Ο κόκκινος κραδασμός είναι το πνεύμα της δραστηριότητας, μια κινητήρια επιρροή. Μια προτίμηση γι' αυτό το χρώμα τονίζει μια δυνατή σεξουαλική ορμή, μια δημιουργικότητα, μία επιθυμία για νέα πράγματα και νέους φίλους, για ταξίδια και αλλαγές ακόμα και στο περιβάλλον. Στην αρνητική του όψη υπάρχει μία επιθετική, πολεμοχαρής στάση, εγωκεντρικότητα και αστάθεια. Μπορεί να υποδηλώνει ενδιαφέρον για τα μυστικιστικά και τα απόκρυφα. Οι "κόκκινες" προσωπικότητες θέλουν να είναι οι εμπειρίες τους τέλειες και πλήρεις.

Το χρώμα είναι η ουσία της δύναμης και της ζωής γύρω μας. Μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε κάθε χρωματικό κραδασμό εποικοδομητικά ή μπορούμε να τον χρησιμοποιήσουμε καταστροφικά. Μπορούμε να τον χρησιμοποιήσουμε σε αρμονία με την δημιουργική δύναμη ή μπορούμε να τον χρησιμοποιήσουμε εγωιστικά και για ιδιοτελείς σκοπούς. Η επίγνωση αυτής της αρχής μπορεί να επιφέρει μεγαλύτερες ικανότητες για περισσότερη αρμονία.

Πηγή : Edgar Cayce, Color and the Edgar Cayce Readings.

Καθ' όλη τη διάρκεια των τελευταίων 60 ετών μαθηματικοί και φυσικοί έχουν βρει διάφορες λύσεις στις εξισώσεις του Αϊνστάιν. Αυτές οι λύσεις έχουν βοηθήσει τους επιστήμονες να καταλάβουν καλύτερα τη φύση του σύμπαντος, όσο και να αναπτύξουν επίσης θεωρίες για τις σχέσεις μεταξύ του χώρου και του χρόνου. Τώρα δύο φυσικοί στο πανεπιστήμιο του Βατερλώ στο Οντάριο, έχουν αναπτύξει μια νέα οικογένεια λύσεων στις εξισώσεις αυτές αλλά σε πέντε διαστάσεις.
Τα συμπεράσματά τους δημοσιεύθηκαν στις Physical Review Letters ως "λύσεις σολιτονίων στις εξισώσεις του Αϊνστάιν σε πέντε διαστάσεις".
Ο Richard Clarkson, διδάκτορας από το Βατερλώ, και ο καθηγητής του, Robert Mann, ανέπτυξαν αυτές τις λύσεις διεξάγοντες έρευνες για λύσεις σε περιττές διαστάσεις, ένα πρότζεκτ του Mann που ολοκληρώθηκε με έναν άλλο σπουδαστή, τον Cris Stelea. Οι δύο τους παρατήρησαν ότι σε ορισμένα όρια, οι λύσεις απέκτησαν ενδιαφέρουσες νέες δυνατότητες.
"Προσέξαμε καλύτερα και βρήκαμε αυτήν την νέα κατηγορία σολιτονίων", είπε ο Mann. "Στις αρχικές λύσεις του Cris διαπίστωσα ότι εάν βάζαμε στην κοσμολογική σταθερά μηδέν τότε το φορτίο nut - που είναι ένα είδος μαγνητικής μάζας - γίνεται άπειρο. Στις λύσεις των σολιτονίων μας, μπορούμε να θέσουμε τη κοσμολογική σταθερά μηδέν χωρίς οποιεσδήποτε συνέπειες. Μόλις το κάναμε στις πέντε διαστάσεις, ήταν εύκολο να υπολογίσουμε πώς να το κάνουμε και σε άλλες διαστάσεις."
Ο Mann επισήμανε ότι αυτές οι λύσεις των σολιτονίων είναι παρόμοιες με μια κατηγορία που λέγεται μετρική Eguchi-Hans. Οι λύσεις Eguchi-Hanson, εντούτοις, υπάρχουν μόνο σε τέσσερις χωρικές διαστάσεις. Στις εξισώσεις του Αϊνστάιν, εξήγησε ο Mann, μια χωρική κατεύθυνση μετατρέπεται συχνά εύκολα στο χρόνο. Όχι τόσο όμως με τις λύσεις Eguchi-Hanson. Τέτοιες μετρικές ασχολούνται μόνο με το χώρο, περιορίζοντας τη φυσική σχετικότητα των λύσεων. Αλλά, επισημαίνει ο Mann, η νέα ανακάλυψη προσθέτει βάθος στη μετρική Eguchi-Hanson δεδομένου ότι οι νέες λύσεις των σολιτονίων περιλαμβάνουν μια κοσμολογική σταθερά.
"Οι λύσεις μας είναι περιττών διαστάσεων και επιτρέπει μια πρόσθετη διάσταση για το χρόνο. Ήμαστε σε θέση να βρούμε όλα τα είδη εκδόσεων με υψηλότερες διαστάσεις της μετρικής Eguchi-Hanson, αλλά μέχρι τώρα έχουμε αυτές τις νέες γενικευμένες λύσεις Eguchi-Hanson".
Ο Mann υποστηρίζει ότι αν κοιτάξουμε καλύτερα αυτές οι λύσεις προσθέτουν και ένα άλλο στήριγμα στη θεωρία χορδών. Μια θεωρία βαθμίδων περιλαμβάνει πρόσθετες καταστάσεις πολύ χαμηλής ενέργειας όποτε διατυπώνεται σε ένα χώρο με πρόσθετους τοπολογικούς προσδιορισμούς. Η θεωρία χορδών προβλέπει ότι πρέπει να υπάρξει ένα βαρυτικό αντίστοιχο σε αυτό το φαινόμενο της θεωρίας βαθμίδων. Και οι λύσεις σολιτονίων Clarkson και Mann δείχνουν ότι υπάρχει ένα τέτοιο αντίστοιχο.
Οι νέες λύσεις μπορούν επίσης να βοηθήσουν στην καλύτερη κατανόηση των ταχυονίων στη θεωρία χορδών. Τα ταχυόνια αντιστοιχούν στις ασταθείς υψηλότερες ενεργειακές καταστάσεις στη θεωρία χορδών.
Ο Mann αναγνωρίζει ότι οι νέες λύσεις των σολιτονίων είναι ενδιαφέρουσες και βρισκόμαστε απλώς στην αρχή νέων ανακαλύψεων. “Μαύρες τρύπες που θα μπορούσαν να διασπαστούν σε αυτά τα σολιτόνια, ή άλλες κβαντικές καταστάσεις που θα μπορούσαν να διαφύγουν σε αυτές μέσω σήραγγας, είναι από αυτές τις νέες κατευθύνσεις για εξερεύνηση. Υπάρχει αρκετή δουλειά για το μέλλον με βάση αυτά τα σολιτόνια”, συμπληρώνει.

Πηγή: PhysOrg

Οι εκατοντάδες κόκκοι σκόνης που συνέλεξε το σκάφος Stardust από την κόμη ενός κομμήτη, ουσιαστικά αναλλοίωτοι από την γέννηση του Ηλιακού Συστήματος, άρχισαν να τεμαχίζονται ένας-ένας και να εξετάζονται στο μικροσκόπιο, δήλωσαν τη Δευτέρα οι αρμόδιοι ερευνητές.
Η προκαταρκτική ανάλυση δείχνει ότι η σκόνη, που συνελέγη τον Ιανουάριο του 2004 από τον κομήτη Βιλντ 2 και έφτασε στη Γη πριν από μερικές εβδομάδες, προήλθε αναμφισβήτητα από τον ίδιο τον κομήτη, δήλωσε ο Ντον Μπράουνλι του Πανεπιστημίου της Ουάσινγκτον, επικεφαλής των επιστημόνων της αποστολής Stardust.
Οι κόκκοι σκόνης, ανέγγχτοι εδώ και 4,5 δισ. χρόνια, αποτελούνται από ακριβώς τα ίδια υλικά τα οποία συμπυκνώθηκαν και σχημάτισαν τον Ήλιο και τους πλανήτες.
Όπως έδειξαν οι πρώτες αναλύσεις, τα δείγματα περιέχουν υαλώδη υλικά και κρυστάλλους όπως ο ολιβίνης. Κάθε κόκκος τεμαχίζεται σε εκατοντάδες τομές για λεπτομερή ανάλυση στο μικροσκόπιο και άλλα όργανα. Ορισμένοι κόκκοι έχουν διάμετρο μόλις τέσσερα μικρόμετρα, 25 φορές μικρότερη από το πάχος μιας ανθρώπινης τρίχας.
Τα δείγματα που έφερε στο Stardust είναι τα πρώτα εξωγήινα υλικά που φτάνουν στη Γη μετά την αποστολή Apollo 17 στη Σελήνη το 1972.
Οι κόκκοι παγιδεύτηκαν μέσα σε «αεροτζέλ», ένα συμπαγές υλικό με βάση το πυρίτιο του οποίου ο όγκος είναι 99,8% κενός χώρος. Κάθε σωματίδιο εντοπίζεται μέσα στο αεροτζελ από το χαρακτηριστικό ίχνος που αφήνει στο σημείο όπου προσέκρουσε.
Η απομάκρυνση κάθε κόκκου είναι μια δύσκολη διαδικασία που διαρκεί αρκετές ώρες και απαιτεί τη χρήση μιας βελόνας ακριβείας που ελέγχεται από υπολογιστή.
Τα πρώτα ολοκληρωμένα αποτελέσματα από την ανάλυση θα παρουσιαστούν στο Συνέδριο Σεληνιακής και Πλανητικής επιστήμης που θα πραγματοποιηθεί από 13 έως 17 Μαρτίου στο Χιούστον.

Μια διεθνής ομάδα αστρονόμων με τη βοήθεια του ραδιοτηλεσκοπίου Parkes του CSIRO - στην ανατολική Αυστραλία - βρήκε ένα νέο είδος κοσμικού αντικειμένου - μικρά, συμπιεσμένα άστρα νετρονίων - που δεν παρουσιάζουν καμία δραστηριότητα τις περισσότερες φορές, αλλά πότε - πότε στέλνουν προς τα έξω ραδιοκύματα.
Η ανακάλυψη θα δημοσιευθεί στο περιοδικό Nature.
Τα νέα αντικείμενα - που ονομάστηκαν Περιστρεφόμενα Άστρα με Περιοδικά Ραδιοκύματα ή RRATs - είναι πιθανό να αφορούν συμβατικά ραδιοπάλσαρ (μικρά αστέρια που εκπέμπουν κανονικούς παλμούς ραδιοκυμάτων, μέχρι εκατοντάδες φορές το δευτερόλεπτο). Αλλά τα νέα αντικείμενα πιθανώς ξεπερνούν κατά πολύ αριθμητικά τους παλαιούς ξαδέλφους τους, λένε οι επιστήμονες. Μέχρι τώρα έχουν βρεθεί ένδεκα RRAT, που για πρώτη φορά ανιχνεύτηκαν με την Έρευνα Πάλσαρς Πολλαπλών Ακτίνων του Parkes, και παρατηρήθηκαν έπειτα πάλι αρκετές φορές. Οι απομονωμένες εκρήξεις τους κράτησαν μεταξύ 2 και 30 χιλιοστών του δευτερολέπτου, μόλις. Στο μεταξύ, για χρονικά διαστήματα που κυμαίνονται από τέσσερα λεπτά έως και τρεις ώρες, είναι σιωπηλά. "Αυτά τα αντικείμενα ήταν πολύ δύσκολο να βρεθούν", λέει ο Δρ Dick Manchester του CSIRO, ένα μέλος της ερευνητικής ομάδας και παλαίμαχος κυνηγός των πάλσαρ. "Για κάθε αντικείμενο έχουμε ανιχνεύσει ραδιοεκπομπή για λιγότερο από ένα δευτερόλεπτο ημερησίως. Και επειδή αυτές είναι μοναδικές εκρήξεις, έπρεπε με μεγάλη προσοχή για να τις διακρίνουμε από τις επίγειες ραδιοπαρεμβάσεις". Με την ανάλυση των χρόνων άφιξης των εκρήξεων, οι αστρονόμοι έχουν διαπιστώσει ότι 10 από τις 11 πηγές έχουν περιόδους μεταξύ 0,4 δευτερολέπτων και 7 δευτερολέπτων. Και αυτό είναι που τα κάνει περιστρεφόμενα αστέρια νετρονίων.
Επειδή τα αντικείμενα RRAT είναι "σιωπηλά" τις περισσότερες φορές, η πιθανότητα να ανιχνεύσουμε ένα τέτοιο αντικείμενο είναι χαμηλή. Πολλά τέτοια πρέπει να κρύβονται απαρατήρητο στο Γαλαξία μας, μάλιστα οι αστρονόμοι υποστηρίζουν ότι, ίσως, είναι μερικές εκατοντάδες χιλιάδες. Ο αριθμός των κανονικών ραδιοπάλσαρ στο Γαλαξία μας υπολογίζεται να είναι 100.000. Αντίθετα από μερικά άλλα είδη άστρων που παρουσιάζουν περιοδικές εκρήξεις, τα άστρα RRAT δεν παρουσιάζουν κανένα στοιχείο ότι είναι μέλη δυαδικών συστημάτων (δηλαδή να είναι το καθένα σε τροχιά γύρω από ένα άλλο αστέρι).
Μια χούφτα κανονικά πάλσαρ (pulsars) παράγει ένα περιστασιακό γιγαντιαίο παλμό, μαζί με το συνηθισμένο συρμό κανονικών, μικρότερων παλμών τους. Τα RRAT εμφανίζονται να διαφέρουν από αυτά γιατί έχουν μαγνητικά πεδία στην περιοχή εκπομπής τους εκατό χιλιάδες φορές πιο ασθενή.
Οι ερευνητές προέρχονται από την Μεγάλη Βρετανία, ΗΠΑ, Αυστραλία, Καναδά και Ιταλία.
Πηγή: CSIRO

Ένα πρωτοποριακό, πανίσχυρο καλώδιο, που προορίζεται για την κατασκευή του πρώτου διαστημικού ανελκυστήρα, δοκιμάζεται στην έρημο της Αριζόνα. Στο τελευταίο τεστ, δέθηκε σε μετεωρολογικά αερόστατα και τεντώθηκε σε ύψος 1,6 χιλιομέτρων, με μικρά ρομπότ να ανεβοκατεβαίνουν πάνω του.
Το νήμα αναπτύχθηκε από την LiftPort Group, μια αμερικανική εταιρεία που σκοπεύει να λειτουργήσει τον πρώτο ανελκυστήρα από τη Γη στο Διάστημα το 2018. Το καλώδιο θα ξεκινά κοντά στον ισημερινό και θα φτάνει μέχρι μια πλατφόρμα σε γεωστατική τροχιά, σε ύψος 99.779 χιλιομέτρων.
«Το πραγματικά κρίσιμο τεστ ήταν να δημιουργήσουμε ένα κορδόνι αρκετά ανθεκτικό» αναφέρει στο περιοδικό New Scientist ο Μάικλ Λέιν, πρόεδρος της εταιρείας. Κατασκευάσαμε ένα καλώδιο που σταθεροποιήθηκε από αερόστατα ένα μίλι ψηλά για έξι ώρες. Ήταν γερό σαν βράχος».
Το καλώδιο αποτελείται από τρία νήματα σύνθετου ανθρακονήματος, εγκλωβισμένα ανάμεσα σε τέσσερα φύλλα φάιμπεργκλας. Αν και τρομερα ανθεκτικό, το καλώδιο έχει πλάτος μόνο πέντε εκατοστά και πάχος περίπου όσο έξι φύλλα χαρτιού.
Το καλώδιο δέθηκε σε τρία μετεωρολογικά αερόστατα και, όταν έφτασε σε ύψος ενός μιλίου, μικρά ρομπότ με μπαταρία άρχισαν να ανεβαίνουν πάνω του. Δυστυχώς, σταμάτησαν μόλις 460 μέτρα πάνω από το έδαφος, για άγνωστο μέχρι στιγμής λόγο.
Οι δοκιμές θα συνεχιστούν πάντως την άνοιξη, όταν το καλώδιο θα φτάσει σε ύψος 3,2 χιλιομέτρων, με τα ρομπότ να σκαρφαλώνουν τουλάχιστον μέχρι τη μέση.
Αν όλα πάνε κατ' ευχήν, το 2018 η εταιρεία θα παρουσιάσει το λειτουργικό διαστημικό ανελκυστήρα, ο οποίος θα αποτελείται από καλώδιο με νανοσωλήνες άνθρακα και πλατφόρμες που θα ανεβοκατεβάζουν φορτία 100 τόνων, τροφοδοτούμενες από ηλιακή ενέργεια.

Μια νέα τεχνική για την παραγωγή νανοσωλήνων επιτρέπει την κατασκευή νημάτων με μήκος έως και 100 μέτρα, αναφέρουν Βρετανοί ερευνητές στο περιοδικό Science. To νήμα που παρουσίασαν είναι 70 μέτρα πιο μακρύ από την αμέσως επόμενη ίνα νανοσωλήνων.
Οι νανοσωλήνες είναι κούφια κυλινδρικά πλέγματα από άτομα άνθρακα. Είναι καλύτεροι αγωγοί ηλεκτρισμού από το χαλκό, ενώ υπερβαίνουν κατά πολύ σε αντοχή το ατσάλι και το Kevlar.
Επειδή όμως το μήκος τους είναι πολύ μικρό, συνήθως μερικά χιλιοστά του χιλιοστού, οι επιστήμονες προσπαθούν να υφάνουν χιλιάδες νανοσωλήνες σε παχύτερα νήματα μεγάλου μήκους. Τα νήματα αυτά θα ήταν θεωρητικά τόσο ανθεκτικά ώστε θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν στην κατασκευή διαστημικών ανελκυστήρων, που θα συνέδεαν την επιφάνεια της Γης με πλατφόρμες σε τροχιά.
Όπως αναφέρει το NewScientist.com, η ομάδα του Αλαν Ουίντλ στο Πανεπιστήμιο του Κέμπριτζ σημείωσε αρκετή πρόοδο, παρόλο που το νήμα που παρήγαγαν δεν ξεπερνά σε αντοχή μια συνήθη ίνα νάιλον.
Οι νανοσωλήνες παρήχθησαν από αιθανόλη, η οποία διοχετεύθηκε μαζί με ένα ρεύμα αέριου υδρογόνου σε έναν κλίβανο όπου η θερμοκρασία έφθανε τους 1.000 βαθμούς Κελσίου. Η θερμότητα διέσπασε την αιθανόλη και απελευθέρωσε από αυτήν τα άτομα άνθρακα, τα οποία, με τη βοήθεια ενός καταλύτη, συγκρότησαν νανοσωλήνες μήκους ενός μικρόμετρου (χιλιοστό του χιλιοστού).
Όταν οι ερευνητές εισήγαγαν μέσα στον κλίβανο περιστρεφόμενες ράβδους, οι νανοσωλήνες τυλίχθηκαν γύρω τους και πλέχτηκαν σε ένα μεγαλύτερο νήμα. Η νέα μέθοδος πλεονεκτεί της παλαιότερης τεχνικής, στην οποία το νήμα αναπτυσσόταν πάνω σε μια πλάκα από πυρίτιο.
Παρόλα αυτά, οι ιδιότητες του τελικού νήματος είναι μάλλον μέτριες: η ηλεκτρική αγωγιμότητα της ίνας είναι 100 φορές μικρότερη από του χαλκού και η ανθεκτικότητά της δέκα φορές μικρότερη απο του Kevlar.
Οι ερευνητές θα συνεχίσουν πάντως τα πειράματα, με στόχο να υφάνουν πιο σφιχτά τους νανοσωλήνες και να δημιουργήσουν νήματα με πρωτοφανείς ιδιότητες.

Μια γιγαντιαία καταιγίδα που μαίνεται με κεραυνούς 1.000 φορές ισχυρότερους από ό,τι στη Γη ανιχνεύθηκε στο νότιο ημισφαίριο του Κρόνου από το διαστημικό σκάφος Cassini της NASA.
«Είναι ξεκάθαρο ότι πρόκειται για την ισχυρότερη ηλεκτρική δραστηριότητα που έχουμε δει με το Cassini από τότε που έφτασε στο σύστημα του Κρόνου [περυσι τον Ιούνιο]» δήλωσε ο Ντόναλντ Γκέρνετ του Πανεπιστημίου της Αϊόβα, όπου αναλύθηκε η εκπομπή ραδιοκυμάτων.
Όταν τα δεδομένα μεταδόθηκαν από το Cassini στη Γη, το σκάφος δεν βρισκόταν πλέον σε θέση να φωτογραφίσει την καταιγίδα, και οι υπεύθυνοι της αποστολής ζήτησαν τη βοήθεια ερασιτεχνών αστρονόμων.
Εντός λίγων ωρών, δύο αστρονόμοι κοντά στο Παρίσι κατάφεραν να φωτογραφίσουν τη μετεωρολογική ανωμαλία, παρόλο που εκείνη τη στιγμή βρισκόταν στην πλευρά του Κρόνου που είχε νύχτα -για τη φωτογράφιση ευτυχώς αρκούσε το λιγοστό φως που ανακλούσαν πάνω στην επιφάνεια του Κρόνου οι δακτύλιοί του.
Η καταιγίδα, που αναμένεται να διαρκέσει έως και ένα μήνα. ανιχνεύθηκε για πρώτη φορά στις 23 Ιανουαρίου, και έκτοτε έχουν καταγραφεί 30 επεισόδια έντονης ηλεκτρομαγνητικής δραστηριότητας, διάρκειας έως και δέκα ώρών το καθένα. Ο μηχανισμός που γεννά τις πανίσχυρες καταιγίδες του Κρόνου και του Δία παραμένει άγνωστος, πιθανώς όμως συνδέεται με τη θερμότητα που πηγάζει από το εσωτερικό τους. Ίσως επίσης σχετίζεται με τους θυελλώδεις ανέμους του Κρόνου, που σε ορισμένα γεωγραφικά πλάτη πνέουν με ταχύτητα 600χλμ/ώρα. Περισσότερα στοιχεία ίσως προκύψουν από πλησιέστερα περάσματα του Cassini τις προσεχείς εβδομάδες.

Σύμφωνα με την αναφορά ερευνητών του Johns Hopkins University, όταν κοιτάμε έναν αριθμό, ένα γράμμα ή ένα οποιοδήποτε σχήμα, νευρώνες σε διάφορα μέρη του οπτικού κέντρου του εγκεφάλου αντιδρούν σε διαφορετικά συστατικά στοιχεία του σχήματος, ταιριάζοντάς τα σχεδόν στιγμιαία σα να συνέθεταν ένα παζλ που δίνει μια συνολική εικόνα ορατή και κατανοητή από τον άνθρωπο.
Το ερώτημα που σχετίζεται με το πώς ο εγκέφαλός μας βλέπει, αναγνωρίζει και κατανοεί τα αντικείμενα που βλέπουμε, αποτελεί ένα από τα μεγαλύτερα αινίγματα της νευροεπιστήμης, σύμφωνα με τον καθηγητή Charles E. Conor.:
«Αυτό δεν θα μπορούσε καν να φαίνεται σαν επιστημονικό ερώτημα για κάποιους ανθρώπους, γιατί το να βλέπουμε είναι μία δυνατότητα αυτόματη και τόσο προφανής για εμάς, ώστε αφιερωνόμαστε πιο πολύ στην νοητική επεξεργασία αυτών που βλέπουμε, παρά στο πως συμβαίνει και τα βλέπουμε. Η όραση όμως δεν είναι κάτι που διαδραματίζεται στο μάτι. Συμβαίνει σε πολλαπλά στάδια και διεργασίες μέσα στον εγκέφαλο. Έτσι η μελέτη μας επικεντρώνεται στο πως τα διάφορα αντικείμενα επισημαίνονται και κωδικοποιούνται από μεγάλο πλήθος νευρώνων σε ανώτερα τμήματα του εγκεφάλου, που είναι υπεύθυνα για την επεξεργασία των οπτικών μηνυμάτων.»
Η έρευνα, η οποία βασίστηκε σε καταγραφές νευρώνων του οπτικού φλοιού πιθήκων, αποκαλύπτει ότι οι νευρώνες του οπτικού φλοιού αρχικά αντιδρούν στο οπτικό ερέθισμα χωρίς διάκριση, καταγράφοντας όλα τα μεμονωμένα χαρακτηριστικά μιας εικόνας σε μορφές στις οποίες ο εγκέφαλος είναι ήδη ευαισθητοποιημένος.
Για παράδειγμα, ένας νευρώνας μπορεί να ανταποκριθεί αναγνωρίζοντας ένα κοίλο τμήμα στην κορυφή ενός αντικειμένου ή ένα κυρτό στο κατώτατο σημείο. Σ' αυτό το σημείο όμως, τα εγκεφαλικά σήματα είναι ακόμα διφορούμενα και ο εγκέφαλος δεν έχει καν αποφασίσει εάν το σχήμα είναι κυρτό ή κοίλο τελικά, ή ακόμα εάν συμβαίνουν και τα δυο μαζί. Χιλιοστά του δευτερολέπτου αργότερα, οι εγκεφαλικοί νευρώνες αρχίζουν να αντιδρούν σε συνδυασμούς των ελαχίστων αρχικών πληροφοριών συνθέτοντας απλές μορφές.
Με άλλα λόγια, ο εγκέφαλος αρχίζει να συναρμολογεί τα μικρά σε μεγαλύτερα τμήματα, όπως θα έκανε κάποιος που σχηματίζει ένα ψηφιδωτό από χιλιάδες μικροσκοπικές πλάκες. «Οι άνθρωποι κάνουν μια τραχιά κατηγοριοποίηση ενός αντικειμένου πολύ γρήγορα» λέει ο Connor. «Παραδείγματος χάριν, σε ένα δέκατο του δευτερολέπτου μπορούμε να αναγνωρίσουμε εάν κάτι που βλέπουμε είναι ή δεν είναι ζώο. Τα αποτελέσματα των ερευνών υποδηλώνουν ότι αυτή η άμεση τραχιά εντύπωση εξαρτάται πιθανώς από την αναγνώριση ενός ή περισσοτέρων μερών αυτού που βλέπουμε.
Οι λεπτές διακρίσεις - όπως η αναγνώριση μεμονωμένων προσώπων - παίρνουν περισσότερο χρόνο για να συμβούν και αυτή η καθυστέρηση πιθανώς εξαρτάται από την μεγαλύτερη επεξεργασία που χρειάζεται να γίνει στα κομμάτια που συνθέτουν το τελικό σχήμα. Από μια άποψη, ο εγκέφαλος πρέπει να συνθέσει μία αναπαράσταση του αντικειμένου που βλέπουμε, συνδυάζοντας ανόμοια κομμάτια».
Γεγονός είναι, πως ακόμα δεν είναι γνωστό πως το οπτικό σύστημα ολοκληρώνει το θαύμα της επεξεργασίας των πληροφοριών, που μας κάνει να μπορούμε να δούμε ένα αντικείμενο. Και συνεπώς συνάγεται το ερώτημα, κατά πόσο αυτό το οποίο βλέπουμε καθορίζεται από τον τρόπο που λειτουργεί ο νους μας. Μήπως τελικά μπορούμε να δούμε μόνο αυτά, τα οποία «χωράει το μυαλό μας»;
Μετάφραση - Απόδοση - Σχολιασμός: Esoterica.gr

Οι περισσότεροι κοσμολόγοι θεωρούν ότι το σύμπαν εξουσιάζεται από τη "σκοτεινή ενέργεια" -- μια μυστήρια μορφή ενέργειας που θα μπορούσε να εξηγήσει γιατί το σύμπαν όχι μόνο επεκτείνεται αλλά και επιταχύνεται συγχρόνως. Τώρα, εντούτοις, κάποιοι θεωρητικοί φυσικοί έχουν μελετήσει ένα νέο μοντέλο της βαρύτητας που μπορεί, ισχυρίζονται, να υπολογίσει την επιτάχυνση του σύμπαντος χωρίς να υπάρχει οποιαδήποτε ανάγκη να καταφύγουμε στην σκοτεινή ενέργεια. Αντίθετα το μοντέλο τους στηρίζεται στην τροποποίηση του τρόπου που η βαρύτητα συμπεριφέρεται στις εξαιρετικά μεγάλες κοσμολογικές αποστάσεις (Phys. Rev. Lett. 96 041103).
Η επιτάχυνση της διαστολής του Κόσμου οδηγείται από κάτι που έχει απωστικές παρά ελκτικές βαρυτικές αλληλεπιδράσεις. Αν και αυτή η αποκαλούμενη "σκοτεινή ενέργεια" θεωρείται ότι αποτελεί, περίπου, τα δύο τρίτα του σύμπαντος, κανένας δεν ξέρει από τι αποτελείται. Οι πιθανές εξηγήσεις για τη σκοτεινή ενέργεια περιλαμβάνουν μια "κοσμολογική σταθερά Λ" -- που για πρώτη φορά εισήχθηκε από τον Αϊνστάιν -- ή μια άλλη αιτία, γνωστή ως πεμπτουσία. Εντούτοις, τέτοιες εξηγήσεις μολύνονται με θεωρητικά και φαινομενολογικά προβλήματα και οι επιστήμονες θα επιθυμούσαν να βρουν μια εναλλακτική λύση στη σκοτεινή ενέργεια ως πηγή της επιτάχυνσης του σύμπαντος.
Τώρα τελευταία όμως η Olga Mena και ο José Santiago στο Fermilab μαζί με τον Jochen Weller του πανεπιστημιακού κολεγίου στο Λονδίνο έχουν υπολογίσει ότι η επιτάχυνση του σύμπαντος μπορεί να εξηγηθεί χωρίς την ανάγκη για σκοτεινή ενέργεια.
Αυτό που έχουν κάνει οι αστροφυσικοί είναι να τροποποιήσουν τους νόμους της βαρύτητας κατά τέτοιο τρόπο ώστε να φαίνονται σχετικά αμετάβλητες σε μικρές αποστάσεις αλλά να τροποποιούνται μόνο για αποστάσεις μεγέθους ίσες με το τρέχον μέγεθος του αισθητού κόσμου -- τη μόνη θέση όπου τα αποτελέσματα της επιτάχυνσης είναι προφανή. Σε αυτές τις αποστάσεις η κυρτότητα του διαστήματος είναι τόσο μικρή που το σύμπαν εμφανίζεται επίπεδο.
Αν και οι εξισώσεις, που περιγράφουν την εξέλιξη του σύμπαντος στο νέο μοντέλο, είναι δύσκολο να λυθούν, η Mena και οι συνάδελφοι της τα κατάφεραν έτσι ώστε να χρησιμοποιήσουν κατά προσέγγιση αναλυτικές μεθόδους. Αυτή η προσέγγιση τους επέτρεψε να συγκρίνουν τις θεωρητικές προβλέψεις του ρυθμού διαστολής του σύμπαντος με το ρυθμό διαστολής που λήφθηκε χρησιμοποιώντας τα πειραματικά στοιχεία από τις σουπερνόβες τύπου Ia.
"Η συμφωνία είναι εξαιρετικά καλή", λέει ο Santiago. Εντούτοις, το μοντέλο απαιτεί ακόμα ένα στοιχείο "σκοτεινής ύλης". Η σκοτεινή ή "αόρατη" ύλη θεωρείται ότι αποτελεί το 25% του Κόσμου -- ακόμη και σε αυτό το νέο μοντέλο.
Οι καλές ειδήσεις είναι ότι η θεωρία της γενικής σχετικότητας του Αϊνστάιν παραμένει άθικτη: "Όλες οι δοκιμές που έχει περάσει μέχρι σήμερα η θεωρία του Einstein ισχύουν ακόμα επειδή εκτελέσθηκαν στις πιο μικρές αποστάσεις", προσθέτει ο Santiago.
Ο Robert Caldwell, ένας κοσμολόγος στο κολέγιο Dartmouth στο New Hampshire των ΗΠΑ, νομίζει ότι τα αποτελέσματα είναι ενδιαφέροντα ενώ θα χρειαστούν κι άλλες έρευνες για το μοντέλο. "Είμαι βέβαιος ότι ο επόμενος στόχος θα είναι να μελετηθεί ο σχηματισμός των δομών και των ανισοτροπιών στο Κοσμικό Υπόβαθρο Μικροκυμάτων στο μοντέλο τους και να ελεγχθούν ότι οι προβλέψεις του μοντέλου είναι σύμφωνες με την παρατήρηση", λέει. "Αναμένω με ενδιαφέρον τα αποτελέσματά αυτών των πειραμάτων".
Πηγή: PhysicsWeb

Σ' ένα από τα υψηλότερα σημεία του πλανήτη 'Αρη έφτασε το διαστημικό όχημα "Spirit" στο οποίο οι επιστήμονες πιστεύουν ότι κρύβονται πολλά από τα γεωλογικά μυστικά του
Σ' ένα από τα υψηλότερα σημεία του πλανήτη 'Αρη έφτασε το διαστημικό όχημα "Spirit", που συνεχίζει το μοναχικό ταξίδι του στον κόκκινο πλανήτη μαζεύοντας πετρώματα και στέλνοντας φωτογραφίες και στοιχεία για τη γεωλογική του σύσταση. Στο "Home Plate", όπως λέγεται αυτό το σημείο, οι επιστήμονες πιστεύουν ότι κρύβονται πολλά από τα γεωλογικά μυστικά του πλανήτη και ευελπιστούν ότι από τα πετρώματα που θα συλλεχθούν θα προκύψουν σημαντικά δεδομένα, για το παρελθόν του πλανήτη.
Και αυτό γιατί σε αντίθεση με άλλα σημεία του πλανήτη στο "Home Plate" υπάρχει η δυνατότητα περισυλλογής πετρωμάτων που βρίσκονταν στα κατώτερα γεωλογικά επίπεδα και βρέθηκαν στα ανώτερα, φαινόμενο που αποδίδεται σε ηφαιστειακές εκρήξεις, ή στη μεταφορά τους από τον αέρα και τις δυνατές βροχές. Στόχος πλέον είναι η λεπτομερής ανάλυση αυτών των πετρωμάτων τα οποία οι επιστήμονες πιστεύουν ότι μπορεί να δημιουργήθηκαν περίπου τέσσερα εκατομμύρια χρόνια πριν.

Υπό ορισμένους όρους η θεωρία χορδών λύνει πολλά ζητήματα από αυτά που βασανίζουν τους φυσικούς, αλλά μέχρι σήμερα υπάρχει ένα σημαντικό πρόβλημα με αυτή τη θεωρία - δεν μπόρεσε ποτέ να δοκιμαστεί στην πράξη. Στο κέντρο γραμμικού επιταχυντή SLAC του Στάνφορντ οι επιστήμονες έχουν βρει τώρα έναν τρόπο να εξετάσουν αυτήν την επαναστατική θεωρία, η οποία προϋποθέτει ότι υπάρχουν 10 ή 11 διαστάσεις στο σύμπαν μας.
Τον Δεκέμβριο του 2005, η Joanne Hewett, ο Thomas Rizzo και ο σπουδαστής Ben Lillie δημοσίευσαν ένα άρθρο στο Physical Review Lettersς που έδειξαν θεωρητικά πώς να μετρηθούν οι διαστάσεις που υπάρχουν στο Σύμπαν. Καθορίζοντας λοιπόν τον αριθμό των διαστάσεων που υπάρχουν ελπίζουν οι Hewett και Rizzo είτε να επιβεβαιωθεί είτε να απορριφθεί η θεωρία των χορδών κάτω από συγκεκριμένες συνθήκες.
Οι πρώτες τρεις διαστάσεις, το μήκος, το ύψος και το πλάτος, είναι γνωστές σε όλες μας. Η τέταρτη διάσταση είναι ο χρόνος. Αλλά ποιές είναι αυτές οι πρόσθετες διαστάσεις; "Φανταστείτε ένα χοντρό σχοινί να τεντώνεται μεταξύ των ουρανοξυστών", λέει η Hewett. "Εάν προσέξετε από μακριά το σχοινί μοιάζει με μια γραμμή. Αλλά εάν το προσέξετε από κοντά μπορείτε να δείτε ότι το σχοινί είναι παχύ και στρογγυλό". Οι πρόσθετες διαστάσεις που τίθενται ως αίτημα στη θεωρία χορδών είναι όπως το σχοινί με ένα μυρμήγκι πάνω σε αυτό. Είναι πάρα πολύ μικρό για να το δούμε εκτός κι αν το παρατηρούμε από κοντά.
Οι Hewett και Rizzo διαπίστωσαν ότι οι μικροσκοπικές μαύρες τρύπες, που είναι μικρότερες και από τον πυρήνα ενός ατόμου, πρέπει να τους αφήσουν να πάνε αρκετά κοντά για να καθορίσουν τον αριθμό των πρόσθετων διαστάσεων. Εάν οι επιστήμονες επρόκειτο να συνθλίψουν μαζί δύο πρωτόνια υψηλής ενέργειας θα μπορούσαν θεωρητικά να φτιάξουν μια τέτοια μικροσκοπική μαύρη τρύπα. Αυτό το αντικείμενο διασπάται γρήγορα και εκπέμπει πάνω από μια δωδεκάδα διαφορετικά είδη σωματιδίων, όπως ηλεκτρόνια, νετρίνα, και φωτόνια που είναι εύκολο να ανιχνευθούν. Χρησιμοποιώντας τις προβλεφθείσες ιδιότητες της διάσπασης αυτών των νετρίνων, η Hewett και ο Rizzo έλυσαν σύνθετες εξισώσεις για να διαπιστώσουν ότι το σύμπαν μας μπορεί να έχει περισσότερες από 10 ή 11 διαστάσεις - πάρα πολλές διαστάσεις για να εξηγηθούν από τη θεωρία χορδών.
"Οι υπολογισμοί ήταν τόσο ογκώδεις, έπρεπε να κάνουμε ακραία χρήση του υπολογιστή Babar στο Unix", λέει ο Rizzo.
Φυσικά, η θεωρία χορδών δεν έχει εξεταστεί ακόμα - είναι απαραίτητα τα πειραματικά στοιχεία. Η μεγαλύτερη πειραματική δοκιμή θα είναι να εξετάσουν την διάσπαση των μικροσκοπικών μαύρων οπών μέσα στο Μεγάλο Συγκρουστή Αδρονίων ((LHC) του CERN όταν ξεκινήσει η λειτουργία του το προσεχές έτος. "Εάν δουν μαύρες τρύπες στο LHC, θα γίνουν σίγουρα αυτά τα πειράματα", λέει η Hewett, "Θα είναι λοιπόν μια ελπιδοφόρος προσέγγιση στη δοκιμασία της ισχύος της θεωρίας χορδών."
Πηγή: SLAC

Η ντοπαμίνη, κλειδί του μυστηρίου;
Το φαινόμενο "placebo" ταλαιπωρεί εδώ και καιρό τους επιστήμονες. Γνωρίζουν απλά ότι συμβαίνει αλλά μοιάζει ένα άλυτο μυστήριο. Είναι το φαινόμενο κατά το οποίο ένας ασθενής προκαλεί την (αυτό)ίασή του καθώς πιστεύει ότι του έχει χορηγηθεί μία φαρμακευτική ουσία για την ασθένειά του, ενώ στην πραγματικότητα του έχει δοθεί μία «πλαστή» ουσία. Ίσως μία άκρη στο κουβάρι των αιτιών που προκαλούν αυτό το ανεξήγητο φαινόμενο να βρέθηκε στη δράση μιας χημικής ουσίας. Μελέτες που διεξήγαγε ο Jon Stoessl , καθηγητής Νευρολογίας στο πανεπιστήμιο του Βανκούβερ, αποκάλυψαν τη δράση μιας χημικής ουσίας που λειτουργεί σαν "χημικός αγγελιοφόρος" του εγκεφάλου, έχοντας έτσι σχέση με την πρόκληση του φαινομένου "placebo". Η ουσία αυτή λέγεται "ντοπαμίνη" ("dopamine") και σχετίζεται με την έναρξη μιας διαδικασίας που φέρνει το συναίσθημα της ευχαρίστησης και της ανταμοιβής. Ο καθηγητής Stoessl διεξήγαγε έρευνα με ασθενείς που υπέφεραν από την ασθένεια Πάρκινσον η οποία είναι γνωστό ότι προκαλείται από έλλειψη ντοπαμίνης στον ανθρώπινο οργανισμό. Φυσιολογικά στους ασθενείς αυτούς χορηγείται ποσότητα ντοπαμίνης με αποτέλεσμα να αισθάνονται καλύτερα, καθώς αυτόματα οργανισμός ξεκινά να παράγει από μόνος του ακόμα περισσότερη ντοπαμίνη με φυσικό τρόπο. Όταν όμως στους ασθενείς αυτούς χορηγήθηκε «πλαστή» ντοπαμίνη (απλά ένα χημικό διάλυμα) το φαινόμενο εξακολούθησε να συμβαίνει και μάλιστα με ιδιαίτερη ένταση: ο οργανισμός των ασθενών παρήγαγε υπερδιπλάσια ποσότητα ντοπαμίνης από ό,τι συνήθως. Έτσι ο καθηγητής συμπέρανε την άμεση σχέση της ντοπαμίνης στη διαδικασία πρόκλησης του φαινομένου "placebo". Οι ασθενείς του, περιμένοντας τα ευεργετικά αποτελέσματα της ουσίας που παίρνουν, λειτούργησαν σαν να τη δέχονται κανονικά! Φυσικά η διαπίστωση αυτή, παρόλο που προχωράει σε περισσότερο βάθος στον μηχανισμό πρόκλησης του φαινομένου "placebo", ουσιαστικά δεν φτάνει στην αιτία του. Δεν λύνει το αίνιγμα: ποια λειτουργία είναι αυτή που προκαλεί την αυτο-ίαση; Δεν φαίνεται να υπάρχει κάποια υλική αιτία, όπως π.χ. κάποιο σήμα από τον εγκέφαλο. Θα λέγαμε ότι είναι μια περίπτωση αυθυποβολής, της οποίας η αιτία βρίσκεται «κάπου» έξω από εμάς !!!
Εκτός... αν δεχθούμε ότι ο άνθρωπος δεν είναι μόνο το σώμα του και ο εγκέφαλός του.
Μετάφραση - Απόδοση - Σχολιασμός: Esoterica.gr

Χρησιμοποιώντας μία τεχνική που βασίζεται στις έρευνες του Αϊνστάιν, βρέθηκε ο μικρότερος ως τώρα πλανήτης με χαρακτηριστικά που πλησιάζουν αυτά της γης. Η μέθοδος βασίζεται στην σκέδαση του φωτός που έρχεται στα τηλεσκόπια κατά την παρατήρηση μακρινών άστρων.
Ο νέος πλανήτης είναι μία πέτρινη μπάλα με μέγεθος περίπου 5 φορές αυτό της γης και είναι σκεπασμένος με παγωμένους ωκεανούς. Απέχει από εμάς πάνω από 20.000 έτη φωτός, είναι συνεπώς πέρα από κάθε δυνατότητά μας για προσέγγιση. Ωστόσο, η σημαντικότητα της ανακάλυψης έγκειται στο γεγονός πως είναι πια εμφανής η πιθανότητα, το σύμπαν να είναι γεμάτο από χιλιάδες τέτοιους πλανήτες που μοιάζουν σε χαρακτηριστικά με τη δική μας γη.
«Πιστεύουμε πως τέτοιοι πλανήτες είναι τελικά πιο συχνοί απ' ότι νομίζαμε» λέει ο David Bennett, αστροφυσικός στην Notre Dame. «Ανοίγουμε ένα νέο παράθυρο» συνεχίζει. Την ίδια άποψη έχει και ο επιστήμονας του Πλανηταρίου του Princeton, Scott Tremaine: «Η ανακάλυψη αυτή μας λέει κατά κάποιον τρόπο, πως τέτοιοι πλανήτες είναι η κορυφή του παγόβουνου και πως είναι πολύ πιθανό να υπάρχουν αμέτρητοι άλλοι βραχώδεις πλανήτες».
Την προηγούμενη δεκαετία οι ανακαλύψεις πλανητών πέρα από το ηλιακό σύστημα έφτασαν τους 170 και η λίστα κάθε μήνα γίνεται όλο και μεγαλύτερη. Αλλά οι περισσότεροι «κυνηγοί πλανητών» χρησιμοποιούν τεχνικές που ανιχνεύουν πολύ μεγαλύτερους σε μέγεθος πλανήτες, έτσι οι περισσότεροι από αυτούς που έχουν ανακαλυφθεί είναι γίγαντες αερίων μεγαλύτεροι ακόμα και από το Δία. Πρόσφατα έχουν βρεθεί μερικοί πλανήτες με βραχώδη σύσταση, περιλαμβανομένου ενός που βρέθηκε τον τελευταίο χρόνο με μέγεθος 7 φορές αυτό της γης, αλλά όλοι είναι πολύ κοντά στα αστέρια του συστήματός τους κι έτσι είναι υπερβολικά θερμοί. Ο πλανήτης που ανακαλύφθηκε μόλις πριν μερικές μέρες είναι ο μικρότερος και πιο ψυχρός που έχει βρεθεί ποτέ!
Ο ήλιος του είναι ένας κόκκινος νάνος κοντά στο κέντρο του γαλαξία και η απόσταση του πλανήτη από αυτόν είναι διπλάσια από αυτή που έχει η γη από τον ήλιο. Έτσι απορροφά μόνο ένα χιλιοστό από το φως του ηλίου του και σύμφωνα με τους υπολογισμούς των επιστημόνων η θερμοκρασία της επιφάνειάς του είναι 370 κάτω από το μηδέν. Περίπου αυτή είναι και η θερμοκρασία του Πλούτωνα και του Ουρανού, αλλά από πλευράς μεγέθους και τροχιάς, δεν υπάρχει κάποιος ανάλογος πλανήτης στο δικό μας σύστημα. Έτσι, για τον αστρονόμο του πανεπιστημίου του Χάρβαρντ Dimitar Sasselov, η ανακάλυψη αυτή μοιάζει σα να πλησιάζει κανείς το «άγιο δισκοπότηρο» των κυνηγών πλανητών που ψάχνουν να βρουν το σωσία της γης.
Ο πλανήτης που έχει το όνομα OGLE-2005-BLG-390Lb είναι ένας από τους πρώτους που ανακαλύφθηκαν με τη χρήση μιας τεχνικής που είναι ιδιαίτερα ευαίσθητη στο να ανιχνεύει μικρούς πλανήτες. Το 1936 ο Αϊνστάιν διαπίστωσε πως αστέρια και άλλα κοσμικά σώματα, είχαν αρκετή βαρύτητα για να κάμψουν το φως. Στις πρόσφατες δεκαετίες, επιστήμονες βασιζόμενοι στην ιδέα του αυτή, χρησιμοποίησαν αστέρια σαν μεγεθυντικούς φακούς για να διεισδύσουν πιο βαθιά μέσα στο διάστημα και να μελετήσουν την επιφάνεια αστέρων ή να εντοπίσουν την παρουσία αόρατων αντικειμένων στους ουρανούς.
Ίσως τελικά, το όνειρο της ανεύρεσης μιας «νέας Γης», να μην είναι τόσο μακρινό όσο πιστεύαμε.
Μετάφραση - Απόδοση - Σχολιασμός: Esoterica.gr

Ο Ακαδημαϊκός από τη Χίο μιλάει για την αποστολή εξερεύνησης του Πλούτωνα και για τη νέα στρατηγική της NASA που αφορά τη διαπλανητική έρευνα στις ερωτήσεις του κου Χάρη Βάρβογλη.

Ποια είναι η σχέση της αποστολής Νέοι Ορίζοντες, που αυτή τη στιγμή κατευθύνεται στον Πλούτωνα, με τη «νέα» στρατηγική διαστημικής εξερεύνησης της NASA; Κάθε δέκα χρόνια η Εθνική Ακαδημία Επιστημών των ΗΠΑ πραγματοποιεί μια μελέτη η οποία θέτει προτεραιότητες για τα σημαντικότερα νέα στοιχεία στη διαπλανητική έρευνα. H τελευταία μελέτη, η οποία ολοκληρώθηκε το 2001, έδωσε την υψηλότερη επιστημονική προτεραιότητα σε μια αποστολή στον Πλούτωνα και στα αντικείμενα της ζώνης Κουίπερ, η οποία είναι μια δεύτερη ζώνη αστεροειδών πέρα από τον Ποσειδώνα. H στρατηγική για το Διάστημα, που εξαγγέλθηκε πρόσφατα από τον πρόεδρο των ΗΠΑ, εστιάζεται στην εξερεύνηση του πλανητικού μας συστήματος αλλά δίνει έμφαση στην επιστροφή στη Σελήνη και στη μελλοντική εξερεύνηση του Αρη με επανδρωμένες αποστολές. Ετσι, η αποστολή Νέοι Ορίζοντες ναι μεν αποφασίστηκε πριν από την εξαγγελία αυτής της νέας στρατηγικής, αλλά δεν είναι ασύμβατη με αυτήν.

- Πώς ήλθε στο προσκήνιο η ιδέα της εξερεύνησης του Πλούτωνα;
«Την εποχή που προγραμματίζονταν οι αποστολές Βόγιατζερ (1970-71) είχε συζητηθεί και η ιδέα ενός ταξιδιού στον Πλούτωνα. Προτιμήσαμε όμως να κατευθύνουμε τον Βόγιατζερ-1 στον δορυφόρο του Κρόνου Τιτάνα, με τη σκέψη ότι θα είχαμε πολλές άλλες ευκαιρίες να οργανώσουμε μία αποστολή αποκλειστικά για τον Πλούτωνα. Δυστυχώς οι διαθέσιμοι πόροι για αποστολές αυτού του είδους γίνονταν όλο και λιγότεροι, και η αποστολή στον Πλούτωνα δεν πραγματοποιήθηκε εκείνη την εποχή. Προς τα τέλη της δεκαετίας του 1980 η επιστημονική κοινότητα είχε αρχίσει να κινείται και πάλι προς την κατεύθυνση μιας ειδικής αποστολής στον Πλούτωνα και η NASA ανέθεσε σε μερικές ερευνητικές ομάδες να μελετήσουν με ποιον τρόπο και με ποιο κόστος θα μπορούσε να πραγματοποιηθεί μια τέτοια αποστολή. Το αποτέλεσμα ήταν ότι όλες οι προτάσεις απορρίφθηκαν για διαφόρους λόγους, κυρίως τεχνικούς αλλά και για το μεγάλο κόστος. Ετσι η NASA δεν ενέκρινε τότε μια τέτοια αποστολή».
- Ποια είναι τα ειδικά χαρακτηριστικά αυτής της αποστολής που την ξεχωρίζουν από τις προηγούμενες;
«H αποστολή Νέοι Ορίζοντες διαφέρει από όλες όσες είχαν προταθεί ως σήμερα για την εξερεύνηση του Πλούτωνα σε πολλά σημεία. Κατ' αρχήν μεταφέρει επιστημονικά όργανα βάρους 30 κιλών, ενώ οι άλλες προτάσεις προέβλεπαν όργανα βάρους μόλις 7 κιλών, που δεν θα επαρκούσαν για να εξερευνηθεί με ικανοποιητικά αποτελέσματα το σύστημα Πλούτωνα - Χάροντα. Κατά δεύτερο λόγο, στον σχεδιασμό του διαστημοπλοίου δώσαμε έμφαση στην απλότητα, με αποτέλεσμα να μη χρειαστεί η ανάπτυξη νέων τεχνολογιών που απαιτεί πολύ χρόνο και χρήμα, ενώ τα περισσότερα συστήματά του συνοδεύονται από εφεδρικά, πράγμα το οποίο προσδίδει στο διαστημόπλοιο αυξημένη αξιοπιστία. Κατά τρίτον, η πρότασή μας προέβλεπε τη μελέτη και κατασκευή του διαστημοπλοίου σε λιγότερο από τέσσερα χρόνια, πράγμα που ήταν πρωτάκουστο για αποστολές σε εξωτερικούς πλανήτες. Για παράδειγμα, οι Βόγιατζερ χρειάστηκαν εξίμισι χρόνια, το διαστημόπλοιο Κασινί επτά και ο Γαλιλαίος περισσότερο από δέκα. Τελευταίο, και ίσως σημαντικότερο, ήταν το στοιχείο του κόστους. H πρότασή μας προέβλεπε ένα κόστος της τάξεως των 500 εκατ. δολαρίων, ενώ αποστολές σαν το Κασινί κόστισαν πάνω από 3,5 δισ. δολάρια».
- Ποια ήταν η εμπλοκή σας σε αυτή την αποστολή από την αρχική ιδέα στη σχεδίαση και στους επιστημονικούς στόχους;
«Ως μέλος της Συμβουλευτικής Επιτροπής της NASA για την εξερεύνηση του ηλιακού συστήματος την περίοδο 1999-2002 είχα την ευκαιρία να επισημάνω μερικά σχεδιαστικά προβλήματα που ανέβαζαν το κόστος της αποστολής στον Πλούτωνα σε μεγάλα ύψη. H επιτροπή αποφάσισε να προτείνει στη NASA την προκήρυξη ενός ανοιχτού διαγωνισμού με αντικείμενο μια τέτοια αποστολή. H NASA ήταν διστακτική επειδή φοβόταν ότι ένα κόστος μικρότερο από 1 δισ. δολάρια θα θεωρούνταν ύποπτα φθηνό! Τότε συγκέντρωσα μια μικρή σχεδιαστική ομάδα και σε μία εβδομάδα καταλήξαμε σε ένα σχέδιο που θα κόστιζε περίπου 500 εκατ. δολάρια, το οποίο και παρουσιάσαμε στον τότε επιστημονικό διευθυντή της NASA. Το Εργαστήριό μας είχε αυξημένη αξιοπιστία εκείνη την εποχή, επειδή μόλις είχαμε ολοκληρώσει την αποστολή NEAR, η οποία εξερεύνησε τον αστεροειδή Ερωτα με κόστος μικρότερο από τα 220 εκατ. δολάρια που είχαμε αρχικά ζητήσει. Ετσι η NASA αποφάσισε να προκηρύξει τον διαγωνισμό, υποβάλαμε μια πολύ καλή πρόταση και κερδίσαμε το συμβόλαιο με μεγάλη ευκολία. Το πιο δύσκολο πρόβλημα ήταν ότι στη συνέχεια η κυβέρνηση Μπους κατήργησε το πρόγραμμα δύο φορές, και κάθε φορά κατάφερα να πείσω το Κογκρέσο να συνεχίσει τη χρηματοδότηση. Προσωπικά ήλπιζα ότι θα μπορούσα να μετρήσω τη ροή των φορτισμένων σωματιδίων στην περιοχή του Πλούτωνα, αφού είχα ήδη σχεδιάσει όργανα που είχαν πραγματοποιήσει αντίστοιχες μετρήσεις στην Αφροδίτη, στον Αρη, στον Δία, στον Κρόνο, στον Ουρανό και στον Ποσειδώνα και κατασκεύαζα ένα τελευταίο που προοριζόταν για την αποστολή Μέσεντζερ (Αγγελιοφόρος), το οποίο αυτή τη στιγμή βρίσκεται καθ' οδόν προς τον Ερμή. Δεν πιστεύω ότι υπάρχει άλλος επιστήμονας που είχε την τύχη να στείλει επιστημονικά όργανα σχεδιασμένα από τον ίδιο σε όλους τους πλανήτες».
- Ποιες ήταν οι δυσκολίες στον σχεδιασμό της αποστολής;
«Υπάρχουν πολλές σχεδιαστικές προκλήσεις όταν προσπαθείς να κατασκευάσεις ένα διαστημόπλοιο που χρειάζεται να ταξιδέψει 5 δισ. χιλιόμετρα μακριά από τη Γη, να αντέξει για τουλάχιστον δέκα χρόνια (ως τον Πλούτωνα) με στόχο τα 15 (ως τη ζώνη Κουίπερ), να λειτουργεί με κατανάλωση μόνο 180 βατ (όση είναι η ισχύς δύο ηλεκτρικών λαμπτήρων) και να στέλνει πίσω στη Γη συνεχώς δεδομένα από αυτές τις αποστάσεις. Είναι απαραίτητο να προφυλαχθούν το διαστημόπλοιο και τα όργανα από το κρύο, και γι' αυτόν τον σκοπό έπρεπε να σχεδιάσουμε ειδικές "κουβέρτες". Επίσης είναι αναγκαίο να κατασκευασθεί έτσι το διαστημόπλοιο ώστε να μπορεί να "καταλάβει" ότι κάτι δεν πάει καλά και να επανορθώσει το πρόβλημα ή να στείλει σήμα στους χειριστές πίσω στη Γη για βοήθεια. H δυνατότητα αυτή αποκαλείται στα αγγλικά "αυτονομία". Χρησιμοποιούμε πολλές ελληνικές λέξεις στη δουλειά μας και φροντίζω να ενημερώνω όλους για τη σωστή έννοια των όρων. Ακόμη, έπρεπε να χρησιμοποιήσουμε τα σωστά υλικά που μπορούν να αντέξουν στις ακραίες θερμοκρασίες του ταξιδιού (ελέγξαμε το διαστημόπλοιο σε θερμοκρασίες από -50 έως +60 βαθμούς Κελσίου) και στους κραδασμούς του πυραύλου κατά την εκτόξευση. Τέλος, το διαστημόπλοιο θα έπρεπε να έχει αυξημένη δυνατότητα κατεύθυνσης, έτσι ώστε η κεραία του να στοχεύει τη Γη με ακρίβεια μερικών δευτερολέπτων της μοίρας. Αυτές είναι μερικές μόνο από τις προκλήσεις».
- Ποιες πληροφορίες περιμένουμε από αυτή την αποστολή;
«Γνωρίζουμε τι είδους μετρήσεις θα κάνουμε, αλλά δεν ξέρουμε τι πληροφορίες θα πάρουμε - γι' αυτό άλλωστε πηγαίνουμε εκεί. Κατά πάσα πιθανότητα θα δούμε μια επιφάνεια χαρακτηριστική του βομβαρδισμού που υπέστησαν οι πλανήτες κατά τα αρχικά στάδια του ηλιακού συστήματος, καθώς και μια ατμόσφαιρα που βρίσκεται στο στάδιο της υγροποίησης στην επιφάνεια του πλανήτη. Αλλά οι εξερευνητικές αποστολές στους πλανήτες τα τελευταία 45 χρόνια μάς έμαθαν πως σε καθέναν από αυτούς μας περιμένουν εκπλήξεις. Για παράδειγμα, τα διαστημόπλοια Βόγιατζερ ξανάγραψαν τα βιβλία της Αστρονομίας για τον Δία, τον Κρόνο, τον Ουρανό και τον Ποσειδώνα. Πιστεύω ότι οι Νέοι Ορίζοντες θα κάνουν το ίδιο για τον Πλούτωνα και τη ζώνη του Κουίπερ, και είμαι έτοιμος να αντικρίσω αυτές τις εκπλήξεις, αν ζήσω ως τότε».
Ποιος είναι
Ο κ. Σταμάτης Κριμιζής γεννήθηκε και πήγε σχολείο στον Βροντάδο της Χίου και σπούδασε Φυσική στις ΗΠΑ. Πήρε το διδακτορικό του υπό την επίβλεψη του καθηγητή Βαν Αλεν, γνωστού από την ανακάλυψη των ομώνυμων ραδιενεργών ζωνών της Γης. Ως νέος διδάκτορας διορίστηκε επίκουρος καθηγητής στο Πανεπιστήμιο της Αϊόβα και στη συνέχεια προσελήφθη στο Εργαστήριο Εφαρμοσμένης Φυσικής του Πανεπιστημίου Τζονς Χόπκινς. Τα τελευταία 15 χρόνια διετέλεσε διευθυντής και επίτιμος διευθυντής του Τομέα Διαστημικής του Εργαστηρίου αυτού. Υπήρξε επιστημονικός υπεύθυνος πολλών διαστημικών αποστολών, μεταξύ των οποίων σίγουρα η σημαντικότερη ήταν η αποστολή Βόγιατζερ στους εξωτερικούς πλανήτες του ηλιακού συστήματος. Από το 2005 είναι μέλος της Ακαδημίας των Αθηνών στην έδρα της Επιστήμης του Διαστήματος.

Ο κ. X. Βάρβογλης είναι αναπληρωτής καθηγητής Φυσικής στο Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης.

Πηγή : Το ΒΗΜΑ, 05/02/2006

Το ερχόμενο έτος θα ρίξει φως στο μυστήριο της ανθρώπινης φύσης. Οι επιστήμονες θεωρούν ότι πραγματοποίησαν μια σημαντική ανακάλυψη που αφορά στις μοναδικές ιδιότητες των νευρώνων-καθρεφτών, μιας ειδικής κατηγορίας νευρικών κυττάρων. Πιστεύουν ότι πρόκειται για τους μηχανισμούς του εγκεφάλου που μας επιτρέπουν να αισθανόμαστε αυτό που αισθάνονται οι άλλοι, να αναγνωρίζουμε τις προθέσεις τους σαν να ήταν δικές μας ή να «βιώνουμε» έναν ποδοσφαιρικό αγώνα ή μια παράσταση που παρακολουθούμε. Το πιο εκπληκτικό, ωστόσο, είναι ότι οι ιδιότητες των νευρώνων-καθρεφτών υποδηλώνουν ότι η ανθρώπινη γλώσσα ξεκίνησε με χειρονομίες και μιμητική και όχι με λόγο. Είναι σίγουρο ότι οι νευρώνες-καθρέφτες θα πολυσυζητηθούν το 2006 -και όχι μόνο από τους γνωστικούς νευρολόγους- αφού οι τελευταίες έρευνες συνδέουν τα ελαττώματα αυτών των νευρικών κυττάρων με τον αυτισμό και γεννούν ελπίδες για καινοτόμους μεθόδους θεραπείας.
Η ιστορία των νευρώνων-καθρεφτών ξεκινά το 1995, με μια απλή, αλλά αναπάντεχη παρατήρηση. Εκείνη την εποχή, ο Giacomo Rizzolatti και η ομάδα του μελετούσαν την ηλεκτρική δραστηριότητα των εγκεφαλικών κυττάρων του πρωτογενούς φλοιού των μακάκων (είδος μαϊμούδων) στο Πανεπιστήμιο της Πάρμας, στην Ιταλία. Ο πρωτογενής φλοιός είναι η περιοχή του εγκεφάλου που σχεδιάζει και δίνει τις εντολές για τις κινήσεις του σώματος. Οι εντολές αυτές παράγουν ηλεκτρικά ερεθίσματα που διατρέχουν τα νεύρα, για να κινήσουν τους μυς.
Οταν, λοιπόν, μια μαϊμού άπλωνε το χέρι της για να πιάσει ένα φιστίκι, κινητοποιούνταν κάποια συγκεκριμένα νευρικά κύτταρα. Αυτό είναι κάτι αναμενόμενο, εφ' όσον μιλάμε για ένα τμήμα του εγκεφάλου που σχετίζεται με την κίνηση. Ομως, τους περίμενε μια μεγάλη έκπληξη. Οταν η μαϊμού έβλεπε κάποιον από τους ερευνητές να απλώνει το χέρι του για να πιάσει ένα φιστίκι, κινητοποιούνταν ακριβώς τα ίδια κύτταρα. Δηλαδή, τα κύτταρα αυτά δραστηριοποιούνταν είτε εκτελούσε την κίνηση η ίδια είτε παρακολουθούσε κάποιον άλλον να εκτελεί μια κίνηση που είχε τον ίδιο στόχο. Στη συνέχεια, ανακαλύφθηκαν πολύ περισσότερα νευρικά κύτταρα που «καθρέφτιζαν» κινήσεις άλλων ζώων. Λίγο αργότερα, ανακαλύφθηκε και μια πολύ μεγαλύτερη ποικιλία ανάλογων συστημάτων νευρώνων-καθρεφτών στον εγκέφαλο του ανθρώπου.
Γιατί, όμως, αποτέλεσε τόσο μεγάλη έκπληξη η ανακάλυψη των «νευρώνων-καθρεφτών»; Λογικά, ο εγκέφαλος θα έπρεπε να λειτουργεί ως εξής: οι αισθήσεις να φτάνουν σε αυτόν μέσω των ματιών, να αναλύονται από το φλοιό και στη συνέχεια να αποστέλλονται εντολές στους μυς, αν απαιτείται δράση. Τα νέα πειράματα αποδεικνύουν ότι όταν βλέπουμε κάποιον να εκτελεί συγκεκριμένες ενέργειες, ενεργοποιούνται κάποια τμήματα του εγκεφάλου μας σαν να εκτελούμε εμείς τις εν λόγω ενέργειες. Με άλλα λόγια, δεν χρειάζεται να σκεφτόμαστε και να αναλύουμε. Γνωρίζουμε τι εννοούν και τι αισθάνονται οι άλλοι, επειδή αναπαριστούμε τις ενέργειές τους σε κάποιες περιοχές του δικού μας εγκεφάλου. Οπως αναφέρει και ο κ. Rizzolatti, «ο θεμελιακός μηχανισμός που μας επιτρέπει να συλλαμβάνουμε άμεσα τη σκέψη των άλλων δεν είναι η αφηρημένη λογική, αλλά η άμεση αναπαραγωγή των γεγονότων που παρατηρούμε μέσω των νευρώνων-καθρεφτών».
Το να «συλλαμβάνουμε άμεσα τη σκέψη των άλλων», είναι μια ικανότητα που διαχωρίζει τον άνθρωπο από σχεδόν όλα τα υπόλοιπα ζώα, εκτός από τις μαϊμούδες και τους πιθήκους, που διαθέτουν μόνο ένα υποτυπώδες μέρος αυτής της ικανότητας. Στην αντίληψη αυτή οφείλονται κάποιες μοναδικές ανθρώπινες ικανότητες, όπως το να λέμε ψέματα, να εξαπατούμε και να εκμεταλλευόμαστε, αλλά και να μιμούμαστε τους άλλους. Η μίμηση είναι μια σχεδόν αποκλειστική ανθρώπινη ικανότητα και επιτρέπει τη μεταβίβαση των γνώσεων και την καλλιέργεια του πολιτισμού.
Στους νευρώνες-καθρέφτες οφείλεται, πιθανώς, και η δημιουργία της γλώσσας. Οπως είναι προφανές, κάθε γλώσσα προϋποθέτει ότι το άτομο με το οποίο επικοινωνούμε κατανοεί το μήνυμα που του μεταδίδουμε. Οι νευρώνες-καθρέφτες παρέχουν αυτό το πρώτο βήμα και είναι πιθανόν να αποτέλεσαν το εφαλτήριο για την εξέλιξη μιας γλώσσας που βασίστηκε στις χειρονομίες, οι οποίες δεν σχετίστηκαν με ήχους παρά αρκετά αργότερα.
Αν και πολλοί επιστήμονες έχουν αναζητήσει τις ρίζες της γλώσσας στις κραυγές και στους βρυχηθμούς των πιθήκων-προγόνων μας, η εμφάνιση μιας πρώιμης γλώσσας που βασιζόταν σε χειρονομίες θα ήταν απόλυτα λογική. Οι άνθρωποι μπορούν ακόμη να επικοινωνήσουν πολύ καλά με τα χέρια. Τα κουφά παιδιά μπορούν να αναπτύξουν μια νοηματική γλώσσα χωρίς να την διδαχθούν. Επιπλέον, τα χέρια είναι εξοπλισμένα με μεγάλους μυς, που επιτρέπουν την εξέλιξη των εκφραστικών χειρονομιών.
Αν η γλώσσα που μιλάμε προήλθε όντως από χειρονομίες, τότε στον εγκέφαλο θα πρέπει να υπάρχουν ακόμη κοινές περιοχές γλώσσας και κίνησης. Αυτό όχι μόνον είναι αληθές, αλλά, όπως δείχνουν οι σαρωτές εγκεφάλου, οι πιο σημαντικές περιοχές της ομιλίας είναι ενεργές όταν μιλάμε, όταν χειρονομούμε και όταν βλέπουμε τους άλλους να χειρονομούν.
Τι συμβαίνει, όμως, όταν οι νευρώνες-καθρέφτες δυσλειτουργούν; Λογικά, οι άνθρωποι θα χάνουν την ικανότητα να αντιληφθούν ενστικτωδώς τις προθέσεις των άλλων. Αυτή η κατάσταση θυμίζει πολύ τον αυτισμό, που χαρακτηρίζεται από προβλήματα στην κοινωνική συμπεριφορά.
Πρόσφατα, ο Vilayanur Ramachandran και η ομάδα του στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνιας μέτρησαν τη δραστηριότητα των περιοχών των νευρώνων-καθρεφτών στους ανθρώπους, εξετάζοντας ένα συγκεκριμένο είδος εγκεφαλικού κύματος, τη συχνότητα α (mu rhythm), η οποία καταστέλλεται όταν ενεργοποιούνται συγκεκριμένα νεύρα. Η ομάδα διαπίστωσε ότι τα κύματα άλφα καταστέλλονται όταν οι άνθρωποι κινούν τα χέρια τους και όταν βλέπουν άλλους να κάνουν το ίδιο. Ομως ο ρυθμός mu των αυτιστικών μεταβάλλεται μόνο όταν κινούν οι ίδιοι τα χέρια τους. Πράγματι, οι αυτιστικοί φαίνονται να μη διαθέτουν άμεση αντίληψη της σχέσης μεταξύ παρακολούθησης και αίσθησης που παρέχουν οι νευρώνες-καθρέφτες. Οι έρευνες βρίσκονται ακόμη στα πρώτα στάδια, όμως αυτές οι ανακαλύψεις μπορεί να οδηγήσουν σε νέες θεραπείες.
Πριν από μερικά χρόνια, ο κ. Ramachandran προέβλεψε ότι οι νευρώνες-καθρέφτες θα «είναι για την ψυχολογία ό,τι και το DNA για τη βιολογία. Θα μας βοηθήσουν να εξηγήσουμε ένα πλήθος νοητικών ικανοτήτων που εξακολουθούν να αποτελούν μυστήριο». Κρίνοντας από τους ρυθμούς των ερευνών, ίσως και να έχει δίκιο: ο αριθμός των διατριβών που αναφέρονται στους νευρώνες-καθρέφτες έχει αυξηθεί κατά 800% στα τελευταία δύο χρόνια. Ψυχολόγοι, γλωσσολόγοι, βιολόγοι, κατασκευαστές ρομπότ (που πιστεύουν ότι τα ρομπότ τους θα μοιάζουν περισσότερο με ανθρώπους αν τους προσδώσουν χαρακτηριστικά που θυμίζουν τις λειτουργίες των νευρώνων-καθρεφτών) και φιλόσοφοι υιοθετούν όλοι τη νέα αντίληψη, βάσει της οποίας «η γνώση είναι ενσαρκωμένη στην πράξη». Είναι μια φράση με νόημα, για να εντυπωσιάσετε τους φίλους σας το 2006.
Πηγή: H KAΘHMEPINH

Η NASA αναγκάζεται να αναβάλλει δύο αποστολές για την αναζήτηση μακρινών πλανητών που θα μπορούσαν να φιλοξενούν ζωή, προκειμένου να εστιαστεί στην ανάπτυξη του νέου επανδρωμένου σκάφους CEV που θα αντικαταστήσει τα διαστημικά λεωφορεία και θα χρησιμοποιηθεί σε νέες αποστολές στη Σελήνη.
Η αποστολή Terrestrial Planet Finder (Εντοπισμός Γήινων Πλανητών), που περιλάμβανε την εκτόξευση δύο διαστημικών τηλεσκοπίων για αναζήτηση πλανητών εκτός του Ηλιακού Συστήματος, αναβάλλεται επ΄ αόριστον, ενώ η αποστολή του σκάφους SIM PlanetQuest, με στόχο την χαρτογράφηση των πλανητικών συστημάτων σε απόσταση έως και 100 ετών φωτός, μετατίθεται από το 2011 στο 2015 το νωρίτερο.
Οι αλλαγές ανακοινώθηκαν την Τρίτη, μία ημέρα αφότου η κυβέρνηση Μπους κατέθεσε την πρότασή της για τον προϋπολογισμό της NASA για το οικονομικό έτος 2007. Από το προτεινόμενο κονδύλι των 16,8 δισ. δολαρίων, αυξημένο κατά 3% σε σχέση με την προηγούμενη χρονιά, τα 5,3 δισ. θα διατεθούν για επιστημονικές αποστολές.
Η προσπαθεί τώρα να υλοποιήσει τις εξαγγελίες Μπους για τις διαστημικές επιχειρήσεις της χώρας, με βασικό άξονα το όχημα CEV (Crew Exploration Vehicle, Εξερευνητικό Όχημα Προσωπικού), που θα επιτρέψει την επιστροφή στη Σελήνη γύρω στο 2018. Το CEV, για το οποίο έχουν υποβάλει προτάσεις η Boeing και η Northrop Grumman, αναμένεται γύρω στο 2013. Τα διαστημικά λεωφορεία θα παροπλιστούν νωρίτερα, το 2010.
Όπως δήλωσε ο διοικητής της NASA Μάικλ Γκρίφιν, το Εργαστήριο Αεριώθησης (JPL) της NASA θα πρέπει να αναβάλλει τις αποστολές Terestrial Planet Finder και SIM PlanetQuest, θα υλοποιήσει όμως κανονικά τις προγραμματισμένες αποστολές στον Αρη.
Προβλέπεται κονδύλι 90,5 εκατ. δολαρίων για την αποστολή Phoenix Mars το 2007, η οποία έχει στόχο την αναζήτηση παγωμένου νερού στο βόρειο πόλο του Αρη από ένα στατικό ρομπότ.
Ακόμα 348 εκατ. δολάρια θα διατεθούν για το Mars Science Laboratory, μια αποστολή τροχοφόρων ρομπότ για δειγματοληψία του εδάφους στον Αρη το 2009.
Το JPL αναγκάστηκε πέρυσι να απολύσει 300 άτομα στο πλαίσιο περικοπών, διατηρεί όμως ακόμα προσωπικό 5.000 εργαζομένων.
Πηγή : news.in.gr, με πληροφορίες από Associated Press

Το διάστημα από 3 έως 22 Μαΐου θα πραγματοποιηθεί τελικά η επόμενη αποστολή του Discovery, ανακοίνωσε η NASA. Το 6μελές πλήρωμα, δύο γυναίκες και τέσσερις άνδρες, θα ταξιδέψει έως τον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό (ΙSS), όπου θα αποβιβάσει έναν ακόμα αστροναύτη της ESA.
Σημειώνεται ότι θα είναι η πρώτη φορά από τον Μάιο του 2003 που στον ISS θα βρεθούν τρεις αστροναύτες καθώς, χωρίς τα διαστημικά λεωφορεία για να παραδίδουν τις αναγκαίες προμήθειες, ο σταθμός μπορούσε να υποστηρίξει μόνο δύο αστροναύτες.
Τα διαστημικά λεωφορεία της NASA παραμένουν καθηλωμένα εδώ και εννέα μήνες και όλο αυτό το διάστημα οι προμήθειες και τα νέα μέλη του Διεθνούς Διαστημικού Σταθμού μεταφέρονταν με μικρότερα ρωσικά διαστημόπλοια.
Η πτήση του Discovery το καλοκαίρι του 2005 αποτέλεσε την πρώτη αποστολή διαστημικού λεωφορείου από την καταστροφή του Columbia to 2003.
Τα πράγματα, όμως, δεν πήγαν ακριβώς όπως περίμενε η NASA: η αποκόλληση αφρώδους μονωτικού υλικού από την κύρια δεξαμενή καυσίμου του Discovery, δημιούργησε προβλήματα και αγωνία. Τελικά, το υλικό δεν χτύπησε το σκάφος όπως συνέβη στη μοιραία αποστολή του Columbia, το 2003.
Προκειμένου να βρεθεί λύση στο πρόβλημα η Διαστημική Υπηρεσία των ΗΠΑ ανέβαλε την προγραμματισμένη για το Σεπτέμβριο εκτόξευση του διαστημικού λεωφορείου Atlantis, ανακοινώνοντας ότι η εκτόξευση θα λάβει χώρα το Νοέμβριο.
Τελικά, δόθηκε νέα αναβολή, ενώ η NASA γνωστοποίησε παράλληλα ότι στην αποστολή θα χρησιμοποιηθεί το Discovery, και όχι το Atlantis.

Βρετανοί αστρονόμοι έκαναν ένα βήμα πιο κοντά για να κατανοήσουμε μια από τις πιο μυστήριες ουσίες στο σύμπαν- τη σκοτεινή ύλη που ενεργεί ως ένα είδος κοσμικής κόλλας, που συγκρατεί τους γαλαξίες.
Η νέα έρευνα πάνω στη σκοτεινή ύλη, που θεωρείται ότι αποτελεί το 23% του σύμπαντος έναντι των 4% της κανονικής βαρυονικής ύλης που μπορεί να φαίνεται και να γίνεται αισθητή, έχει για πρώτη φορά επισημανθεί εξ αιτίας της συμπεριφοράς της και τις ιδιότητές της, οι οποίες είναι ουσιαστικές για να φτιαχτεί ένα σύμπαν σε τάξη.
Οι επιστήμονες υπέθεσαν την ύπαρξη της σκοτεινής ύλης στη δεκαετία του '30 αφού όταν "ζύγισαν" τους γαλαξίες διαπίστωσαν ότι η ορατή μάζα του κάθε γαλαξία ήταν πολύ λιγότερη από τη συνολική μάζα του..
Οι επιστήμονες έχουν κάνει πολλές υποθέσεις για το τι μπορεί να είναι αυτή η "ελλείπουσα μάζα". Μια ομάδα που καθοδηγήθηκε από τον καθηγητή Gerry Gilmore από το Πανεπιστημιακό Ίδρυμα Αστρονομίας του Καίμπριτζ άρχισε να εκτελεί ένα πείραμα εδώ και τρία χρόνια στην θεαματική έρημο Atacama της βόρειας Χιλής - μια θέση τόσο ερημική που κανένα πουλί, κανένα ζώο, κανένα φυτό δεν υπάρχει παρά μόνο λίγοι λυπημένοι αστρονόμοι, όπως είπε ο επικεφαλής της έρευνας χαρακτηριστικά.
Χρησιμοποιώντας το Πολύ Μεγάλο Τηλεσκόπιο, μια σειρά διασυνδεδεμένων τηλεσκοπίων των 8 μέτρων (βλέπε φωτογραφία) εξέτασαν δωδεκάδες νάνους γαλαξίες δορυφόρους του δικού μας Γαλαξία. Και οι αστρονόμοι υποστηρίζουν ότι έχουν επιτύχει καταπληκτικά αποτελέσματα.
"Έχουμε την πρώτη ένδειξη για το τι είναι η σκοτεινό ύλη", μας πληροφορεί ο καθηγητής Gilmore. "Αυτή η μαγική ουσία είναι μάλλον αραιά κομμάτια, μήκους 1.000 έτη φωτός περίπου και 40 εκατομμύρια φορές τη μάζα του ήλιου". Εντούτοις, ο ίδιος αναγνώρισε ότι δεν ξέρουμε πώς να ερμηνεύσουμε αυτήν την ένδειξη ακόμα.
Η σκοτεινή ύλη δεν εκπέμπει κανένα φως, γι αυτό και πήρε αυτό το όνομα. Οι επιστήμονες πάντα είχαν υποθέσει ότι επειδή δεν μπόρεσε να φανεί ήταν "ψυχρή" - κάποια νεκρή, αργόστροφη κοσμική λάσπη. Αλλά φάνηκαν δύο άλλα απροσδόκητα συμπεράσματα από την έρευνα του Καίμπριτζ. Το πρώτο έδειξε ότι η σκοτεινή ύλη έχει πραγματικά μια "θερμοκρασία" υψηλότερη από αυτήν της επιφάνειας του ήλιου.
Εάν αυτή ήταν από άτομα υδρογόνου, η σκοτεινή ύλη θα ήταν 10.000 βαθμών Κελσίου και θα εμφανιζόταν ως εκτυφλωτικό φως. Ακόμα, κατά ένα πολύ μπερδεμένο λόγο, δεν εκπέμπει καμιά θερμότητα.
Η δεύτερη έκπληξη ήταν ότι σωματίδια της σκοτεινής ύλης κινούνται με ταχύτητα, περίπου, 9 km ανά δευτερόλεπτο ενώ δεν υπάρχει ορισμένη συγκέντρωση αυτών.
Η ουσία αυτή είναι διαφανή στο φως, και αντίθετα από τα περισσότερα σωματίδια της συνηθισμένής ύλης, δεν έχουν ηλεκτρικό φορτίο. Αλλά έχουν αρκετό βάρος για να ασκούν βαρυτική έλξη, ώστε να αποτρέπει τα αστέρια μέσα στους γαλαξίες να διασκορπιστούν.
Η έρευνα αυτή είναι στο στάδιο της τελικής σύνταξης και πρέπει να δημοσιευτεί σε ένα επιστημονικό περιοδικό σύντομα.
Δεν είναι όμως ακόμα εποχή για τους αστροφυσικούς να χαλαρώσουν. Μόλις επιλυθεί το πρόβλημα για την σκοτεινή ύλη, υπάρχει και η υπόλοιπη ύλη του 73% του σύμπαντος - φτιαγμένη από κάτι ακόμη πιο μυστήρια, την σκοτεινή ενέργεια, η οποία αναγκάζει τους γαλαξίες να απομακρύνονται με αυξανόμενη ταχύτητα.
"Είναι σωστό να πούμε ότι μας περιμένει περισσότερη δουλειά", λέει ο Gilmore.
Οι βρετανικοί αστρονόμοι έχουν έρθει ένα βήμα πιό κοντά στην κατανόηση μιας από τις πιό μυστήριες ουσίες στον κόσμο - το "σκοτεινό ύλη" που ενεργεί ως είδος κοσμικής κόλλας, που κρατά τους γαλαξίες από κοινού.
Πηγή: Independent

Ακρωτήριο Canaveral.... πριν από 20 χρόνια το διαστημικό λεωφορείο Challenger εξερράγη σε χιλιάδες φλεγόμενα κομμάτια λίγα μόλις λεπτά μετά την απογείωσή του, αφήνοντας πίσω του πυκνά σύννεφα καπνού και ένα βαρύ κλίμα πένθους. Το θέαμα ήταν φρικτό για τις οικογένειες των επτά αστροναυτών, καθώς και γι' αυτούς που συγκεντρώθηκαν για να παρακολουθήσουν την πρώτη στην ιστορία αποστολή δασκάλας στο διάστημα.
Το καταστροφικό αυτό συμβάν αμαύρωσε την αστραφτερή “εικόνα“ της NASA και κλόνισε την πεποίθηση ότι οι διαστημικές πτήσεις θα μπορούσαν να γίνουν τόσο συνηθισμένες όσο και οι πτήσεις της πολιτικής αεροπορίας.
Η έρευνα που ακολούθησε γύρω από τα αίτια της μοιραίας έκρηξης αποκάλυψε μια διαστημική υπηρεσία, η οποία ενδιαφερόταν περισσότερο για την τήρηση των χρονοδιαγραμμάτων και τις δημόσιες σχέσεις της, παρά για την ασφάλεια των διαστημικών πτήσεων και τη λήψη φρόνιμων αποφάσεων.
Δεκαεπτά χρόνια αργότερα, επτά ακόμη αστροναύτες “χάθηκαν” μαζί με το διαστημικό σκάφος Columbia οδηγώντας πολλούς στο συμπέρασμα ότι η NASA δεν είχε πάρει το μάθημά της από την τραγωδία του Challenger.
Μετά όμως από την πετυχημένη επιστροφή στις διαστημικές πτήσεις που έγινε το καλοκαίρι που πέρασε (κάτω από τα υψηλότερα μέχρι στιγμής επίπεδα μηχανολογικού ελέγχου), το μέλλον φαντάζει ελπιδοφόρο στους διαστημικούς παρατηρητές.

Μια ομάδα επιστημόνων των εργαστηρίων στο Los Alamos, σε συνεργασία με ερευνητές από το Εθνικό Ίδρυμα Προτύπων και Τεχνολογίας και το Κολέγιο Albion, πέτυχε την διανομή κβαντικού κλειδιού (QKD) σε μήκος κύματος 1.550 nm μέσω μιας οπτικής ίνας μήκους 50 χιλιομέτρων. Η εργασία αυτή θα μπορούσε να επιταχύνει την ανάπτυξη QKD για ασφαλείς επικοινωνίες στις οπτικές ίνες σε αποστάσεις πέρα από τα σημερινά τεχνολογικά όρια.
Στην έρευνα που δημοσιεύθηκε στο Applied Physics Letters, η ομάδα περιγράφει τη χρήση των νέων υπεραγωγικών αισθητήρων (TES) για να διανείμει το κρυπτογραφικό κλειδί σε μήκη κύματος 1.550 nm μέσω μιας οπτικής ίνας 50 χιλιομέτρων. Οι TES θα μπορούσαν να αυξήσουν το εύρος και την απόδοση πέρα από τα σημερινά επίπεδα ανίχνευσης των φωτονίων στην QKD. Αντίθετα από τις ευαίσθητες φωτοδιόδους ενός φωτονίου (APD) που χρησιμοποιούνται σήμερα στα συστήματα οπτικών ινών στα συστήματα QKD, οι αισθητήρες TES ανιχνεύουν τα φωτόνια μετρώντας μικρές αυξήσεις της θερμοκρασίας σε ένα υπεραγωγικό υλικό που προκαλείται από την απορρόφηση των μεμονωμένων φωτονίων.
Η κβαντικός φυσικός Danna Rosenberg του Los Alamos λέει ότι οι TES δίνουν σημαντικά υψηλότερες αποδοτικότητες ανίχνευσης ενός μόνου φωτονίου και χαμηλότερους ρυθμούς σκοτεινής αρίθμησης από τις προηγούμενες φωτοδιόδους APD. Η υψηλή αποδοτικότητα και η χαμηλή πιθανότητα σκοτεινών αριθμήσεων, που συνδέονται με το σχετικά σύντομο χρόνο αποκατάστασης των νέων αισθητήρων TES, θα επιτρέψουν υψηλότερους ρυθμούς μετάδοσης μυστικών κλειδιών σε ακόμα μεγαλύτερες αποστάσεις από τα σημερινά συστήματα τα βασισμένα στις παλαιές φωτοδιόδους APD."
Εκτός από την υιοθέτηση των TES, η ομάδα πειραματίστηκε με φωτεινό οπτικό παλμό και ηλεκτρικούς μηχανισμούς συγχρονισμού σημάτων. Μια μέθοδος του συγχρονισμού περιλάμβανε την αποστολή ενός φωτεινού παλμού 1.310 nm αμέσως πριν σταλεί ένας παλμός 1.550 nm. Χρησιμοποιήθηκε ένας φωτεινός παλμός για να μειώσει τα λάθη της μετάδοσης που μπορεί να εμφανιστούν λόγω της αλλαγής στο μήκος ή τις οπτικές ιδιότητες της ίνας σύνδεσης. Χρησιμοποιήθηκε δε ένας μηχανισμός συγχρονισμού με ένα ατομικό ρολόι ρουβιδίου για να συγχρονίσει τους αποστολείς και τους δέκτες πληροφοριών.
Όταν χρησιμοποιούνται με ηλεκτρικούς μηχανισμούς συγχρονισμού, οι νέοι αισθητήρες TES έχουν τη δυνατότητα να αυξήσουν τις αποστάσεις για τις οποίες θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν οι οπτικές ίνες στην διανομή κβαντικού κλειδιού. Αν χρησιμοποιήσουμε το τρέχον σύστημα, οι μέγιστες αποστάσεις μετάδοσης για στοιχεία με φωτεινό παλμό και ηλεκτρικό συγχρονισμό είναι 83 χιλιόμετρα και 138 χιλιόμετρα, αντίστοιχα. Πιο περίπλοκες μέθοδοι με φιλτράρισμα φωτονίων από ό,τι χρησιμοποίησαν οι πειραματιστές, κάποια μέρα μπορεί να επιτρέψουν στους χρήστες να στείλουν κβαντικά κλειδιά ασφαλώς σε αποστάσεις παραπάνω από 270 χιλιόμετρα, έναντι του σημερινού των 122 χιλιομέτρων.
Επί του παρόντος, η κβαντική κρυπτογραφία χρησιμοποιείται σε γεωγραφικώς περιορισμένα δίκτυα. Το βασικό πλεονέκτημα της τεχνικής — ότι όποιος υποκλέπτει τη μετάδοση ενός κλειδιού το μεταβάλλει ταυτόχρονα κατά μη αναστρέψιμο τρόπο — σημαίνει επίσης ότι το σήμα που μεταφέρει κβαντικά κλειδιά δεν μπορεί να ενισχυθεί από τον εξοπλισμό του δικτύου που αντισταθμίζει την εξασθένηση του σήματος και του επιτρέπει να φτάσει μέχρι τον επόμενο επαναλήπτη. Ένας οπτικός ενισχυτής θα αλλοίωνε τα q-μπιτ.
Προκειμένου να μεγαλώσουν την εμβέλεια αυτών των ζεύξεων, οι ερευνητές αναζητούν μέσα διάδοσης για τη διανομή των κβαντικών κλειδιών ικανοποιητικότερα από τις οπτικές ίνες. Οι επιστήμονες ανέβηκαν σε βουνοκορφές — όπου το υψόμετρο ελαχιστοποιεί τις ατμοσφαιρικές αναταράξεις — για να αποδείξουν ότι η αποστολή φωτονίων διαμέσου του αέρα αποτελεί εφαρμόσιμη λύση. Ένα τέτοιο πείραμα που έγινε το 2002 στο Εθνικό Εργαστήριο του Λος Άλαμος δημιούργησε μια ζεύξη μήκους 10 χιλιομέτρων. Και ένα άλλο, το οποίο πραγματοποιήθηκε τον ίδιο χρόνο από την Βρετανική QinetiQ και το Πανεπιστήμιο Ludwig Maximilian του Μονάχου έζευξε με επιτυχία δύο βουνοκορφές στις νότιες Άλπεις που απείχαν 23 χιλιόμετρα.
Με τη βελτίωση της τεχνολογίας αυτής — με τη χρησιμοποίηση μεγαλύτερων τηλεσκοπίων για ανίχνευση, καλύτερων φίλτρων και αντανακλαστικών επικαλύψεων — πιθανώς να καταστεί δυνατόν να κατασκευαστεί ένα σύστημα ικανό να εκπέμπει και να λαμβάνει σήματα σε αποστάσεις μεγαλύτερες των 1.000 χιλιομέτρων. Τέτοια εμβέλεια επαρκεί για να επιτευχθεί η επικοινωνία με δορυφόρους που περιφέρονται γύρω από τη Γη σε χαμηλή τροχιά. Ένα δίκτυο από τέτοιους δορυφόρους θα επέτρεπε την επικοινωνία σε παγκόσμιο επίπεδο.
Η Ευρωπαϊκή Υπηρεσία Διαστήματος βρίσκεται στα αρχικά στάδια της εκπόνησης ενός σχεδίου για την επίτευξη πειραματικής επικοινωνίας μεταξύ εδάφους και δορυφόρου. Επίσης, η Ευρωπαϊκή Ένωση ξεκίνησε τον Απρίλιο του 2004 μια προσπάθεια για να αναπτύξει την κβαντική κρυπτογράφηση σε δίκτυα επικοινωνιών, προσπάθεια στην οποία εν μέρει παρακίνησε η επιθυμία να αντιμετωπιστεί η κατασκοπευτική δραστηριότητα του Echelon, ενός συστήματος που υποκλέπτει ηλεκτρονικά μηνύματα για λογαριασμό των υπηρεσιών πληροφοριών των ΗΠΑ, της Βρετανίας και άλλων κρατών.
Πριν λίγα χρόνια η id Quantique και μια συνεργαζόμενη εταιρεία, ο παροχέας υπηρεσιών πληροφοριών Deckpoint που εδρεύει στη Γενεύη, παρουσίασαν ένα δίκτυο το οποίο επέτρεπε σε μια συστοιχία διακομιστών στη Γενεύη να αποθηκεύει τα αντίγραφα ασφαλείας της σε απόσταση 10 χιλιομέτρων, με τα νέα κλειδιά να διανέμονται μέσω μιας ζεύξης προστατευμένης με αλγορίθμους κβαντικής κρυπτογραφίας.
Η κβαντική κρυπτογραφία δεν αποκλείεται να αποδειχτεί ευάλωτη σε ορισμένες ανορθόδοξες μορφές προσβολής. Ο υποκλοπέας θα μπορούσε, για παράδειγμα, να σαμποτάρει τους ανιχνευτές του αποδέκτη έτσι ώστε τα ληφθέντα q-μπιτ να διαρρεύσουν στην οπτική ίνα δια της οποίας μεταδόθηκαν και να υποκλαπούν. Και φυσικά, η υποκλοπή με βοήθεια εκ των έσω θα αποδεικνύεται πάντα αναπότρεπτη.
«Η προδοσία είναι η κύρια μέθοδος» παρατηρεί ο Seth Lloyd, ειδικός στον τομέα της κβαντικής πληροφορικής του Τεχνολογικού Ινστιτούτου της Μασαχουσέτης. «Η κβαντική μηχανική δεν μπορεί να κάνει απολύτως τίποτα σε αυτή την περίπτωση». Παρά ταύτα, στην ανατέλλουσα εποχή της κβαντικής πληροφορίας, τούτοι οι νέοι τρόποι για την τήρηση των μυστικών φαίνεται πως θα αποδειχτούν καλύτεροι από οτιδήποτε άλλο μπορεί να βρει κανείς στα βιβλία κρυπτογραφίας.
Πηγή: Los Alamos National Laboratory

Πόσο ασφαλείς είναι οι επικοινωνίες μας; Για πόσο καιρό θα είμαστε μάρτυρες υποκλοπών τόσο σε εθνικό όσο και σε προσωπικό επίπεδο; Υπάρχει λύση στο πρόβλημα της ασφάλειας; Η κβαντική κρυπτογραφία είναι η πιο υποσχόμενη μέθοδος για αυτό το θέμα και η ανάπτυξη της είναι η πρόκληση των καιρών.
Η κβαντομηχανική έχει αλλάξει τη μορφή του κόσμου μας. Το τρανζίστορ, το λέιζερ, η υπεραγωγιμότητα, η ατομική βόμβα, είναι πρώιμες εφαρμογές της θεωρίας και είναι μερικές μόνο από αυτές που άλλαξαν τη μορφή του κόσμου μας. Το τρανζίστορ έκανε δυνατή μια δραματική αύξηση στην υπολογιστική μας ισχύ. Παρόλα αυτά, αν υπάρχει αρκετός διαθέσιμος χρόνος και η πρώτη υπολογιστική μηχανή με γρανάζια του Charles Babbage θα μπορούσε να κάνει τους ίδιους υπολογισμούς. Κατά βάθος, οι σύγχρονες υπολογιστικές μηχανές μας είναι κλασσικές συσκευές. Θα μπορούσαν λοιπόν κάποια γνήσια κβαντικά φαινόμενα να τιθασευτούν για υπολογιστικούς σκοπούς; Για πολλά χρόνια, οι μαθηματικοί έψαχναν για ένα σύστημα που θα επέτρεπε σε δύο ανθρώπους να ανταλλάσσουν πληροφορίες με απόλυτη ασφάλεια. Στα 1940 ο Claude Shannon απέδειξε ότι αυτός ο στόχος είναι ανέφικτος, εκτός κι αν τα δύο μέρη που επικοινωνούν μοιράζονται ένα τυχαίο μυστικό κλειδί, το οποίο έχει τόσο μήκος όσο και το μήνυμα που θέλουν να ανταλλάξουν. Επιπλέον, αυτό το μυστικό κλειδί μπορεί να χρησιμοποιηθεί μόνο μια φορά.
Στην κβαντική κρυπτογραφία όμως, αυτό το απαισιόδοξο θεώρημα μπορεί να ξεπεραστεί αν εκμεταλλευτούμε τόσο την αδυναμία να μετρηθεί με ακρίβεια η κβαντική πληροφορία όσο και την διαταραχή που προκαλείται αναπόφευκτα από τέτοιες μετρήσεις. Όταν η πληροφορία κωδικοποιείται κατάλληλα σε κβαντικές καταστάσεις, κάθε προσπάθεια από κάποιον να αποκτήσει πρόσβαση σ' αυτήν, περιέχει αναγκαστικά την πιθανότητα να καταστραφεί ανεπανόρθωτα η πληροφορία. Η διαταραχή αυτή μπορεί ν' ανιχνευτεί από τους νόμιμους χρήστες της, επιτρέποντας έτσι την εγκατάσταση μιας ασφαλούς σύνδεσης χωρίς την προϋπόθεση να μοιράζονται ένα κοινό μυστικό κλειδί.
Είναι ενδιαφέρον να σημειώσουμε ότι οι κβαντικοί υπολογιστές απειλούν τα περισσότερα από τα κλασσικά κρυπτογραφικά σχήματα που είναι εν χρήσει σήμερα, αλλά η κβαντική κρυπτογραφία προσφέρει μια ασφαλή εναλλακτική λύση χωρίς προϋποθέσεις.
Ο πιο προφανής σκοπός της κρυπτογραφίας ήταν πάντα η ασφαλής μεταβίβαση εμπιστευτικών πληροφοριών. Κατά τις τρεις όμως προηγούμενες δεκαετίες, γνωρίσαμε την ανάπτυξη νέων εφαρμογών για τις τεχνικές της κρυπτογραφίας, όπως είναι η ψηφιακή υπογραφή και η ασφαλής επεξεργασία μιας πληροφορίας από πολλούς ανθρώπους συγχρόνως. Παρόλα αυτά, όλες αυτές οι κλασσικές έννοιες μπορούν να νικηθούν αν κάποιοι διαθέτουν απεριόριστη υπολογιστική ισχύ. Συν τοις άλλοις, οι περισσότερες από τις προτεινόμενες βελτιώσεις δεν μπορούν να αντισταθούν σε επιθέσεις κβαντικών υπολογιστών. Μετά την επιτυχία της κβαντικής κρυπτογραφίας στην ασφαλή επικοινωνία, ήταν φυσικό να ελπίζουμε ότι οι κβαντικές τεχνικές θα μας βοηθούσαν και στην ανάπτυξη ασφαλών πρωτοκόλλων χωρίς τρωτά σημεία γι αυτές τις πιο εξεζητημένες εργασίες.
Μια από τις πιο απλές εργασίες είναι γνωστή ως "δέσμευση των bit" - μια μάλλον αφηρημένη αλλά μεγάλης σημασίας ιδέα για την επίτευξη των κρυπτογραφικών σκοπών. Σ' ένα σχήμα "δέσμευσης των bits", ένα πρόσωπο (ας το πούμε Αλίκη), καταγράφει και φυλάσσει ένα bit, στέλνοντας κάτι σ' ένα άλλο πρόσωπο (ας τον πούμε Μπομπ). Αργότερα η Αλίκη μπορεί να αποκαλύψει το τι είχε δεσμεύσει, αφήνοντας έτσι τον Μπομπ να μάθει τι ήθελε να μεταδώσει. Το σχήμα αυτό αποκρύπτει κάτι, εφόσον είναι αδύνατο για τον Μπομπ να μάθει οτιδήποτε για το δεσμευμένο bit με ανάλυση των όσων του είχε στείλει η Αλίκη.
Για πολλά χρόνια, ο σχεδιασμός ενός πρωτοκόλλου που θα απέκρυπτε και θα δέσμευε τα bits, με χρήση κβαντικών μέσων, εθεωρείτο ως κλειδί για να ξεκλειδώσουμε κάθε τι που θέλουμε να κάνουμε με την κρυπτογραφία.
Η πρώτη ιδέα
Σε μια εργασία του, που παρέμεινε αδημοσίευτη για 15 χρόνια, ο Stephen Wiesner ανακάλυψε γύρω στο 1970 ότι τα κβαντικά φαινόμενα θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν για να παράγουμε τραπεζογραμμάτια που δεν θα μπορούσαν να πλαστογραφηθούν. Επειδή η κβαντική πληροφορία δεν μπορεί να κλωνοποιηθεί, ο Wiesner κατάλαβε ότι ένα χαρτονόμισμα που περιείχε κβαντική πληροφορία θα ήταν αδύνατο να αντιγραφεί. Δυστυχώς, αυτή η επαναστατική (αν και μη πρακτική) ιδέα πέρασε σχεδόν απαρατήρητη.
Ο μόνος που της έδωσε σημασία ήταν ο παλιός συμφοιτητής του Wiesner, ο γνωστός Charles Bennett. Μετά από πολλά χρόνια η ιδέα του Wiesner οδήγησε τον Bennett στην ανακάλυψη της κβαντικής κρυπτογραφίας. Ο Bennett ερευνητής στο εργαστήριο Watson της IBM, είναι γνωστός ως θεωρητική ιδιοφυΐα — ένας από τους πατέρες της κβαντικής πληροφορικής. Το 1989 ο Bennett μαζί με τον John A. Smolin και Gilles Brassard (του τμήματος Πληροφορικής και Επιχειρησιακής έρευνας του πανεπιστημίου του Montréal) παραμέρισαν τις όποιες επιφυλάξεις τους και πραγματοποίησαν ένα πρωτοποριακό πείραμα το οποίο θα επιδείκνυε έναν νέο τρόπο κρυπτογράφησης βασισμένο στις αρχές της κβαντικής μηχανικής.
Όταν ανακοινώθηκε η πρώτη πειραματική πραγματοποίηση κβαντικής κρυπτογραφίας από τους Bennett και Brassard, ο David Deutsch έγραψε στο περιοδικό New Scientist: "Το θεωρητικό μοντέλο του Alan Turing είναι η βάση όλων των υπολογιστών. Τώρα, για πρώτη φορά, ξεπεράστηκαν οι δυνατότητές τους."
Η πιο πάνω ομάδα συναρμολόγησε μια πειραματική διάταξη όπου τα φωτόνια διέτρεχαν ένα κανάλι μήκους 30 εκατοστών σε ένα φωτοστεγές κουτί που το ονόμασαν φέρετρο της θείας Μάρθας. Η διεύθυνση κατά την οποία ταλαντωνόταν το ηλεκτρικό πεδίο των φωτονίων, η πόλωση τους, αναπαριστούσε τα 0 και 1 μιας σειράς κβαντικών μπιτ ή, για συντομία, q-μπίτ. Τα συγκεκριμένα q-μπίτ περιείχαν ένα κρυπτογραφικό «κλειδί» που μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για την κρυπτογράφηση ή αποκρυπτογράφηση ενός μηνύματος. Την προφύλαξη του κλειδιού από τους ενοχλητικούς υποκλοπείς την εγγυάτο η αρχή της αβεβαιότητας του Heisenberg —η βασική αρχή της κβαντικής φυσικής που ορίζει ότι η μέτρηση μίας φυσικής ιδιότητας σε μία κβαντική κατάσταση θα διαταράξει κάποια άλλη ιδιότητα. Σε ένα σύστημα κβαντικής κρυπτογραφίας, ο υποκλοπέας που θα προσπαθούσε να διαβάσει μια σειρά από φωτόνια θα τα μετέβαλε κατά τέτοιον τρόπο ώστε η επιβουλή θα γινόταν αντιληπτή τόσο από τον αποστολέα όσο και από τον αποδέκτη. Κατ' αρχήν, η τεχνική αυτή παρέχει τις απαραίτητες βάσεις για την ανάπτυξη ενός απαραβίαστου κρυπτογραφικού κλειδιού.
Η πρόκληση που αντιμετωπίζουν οι σημερινοί κρυπτογράφοι έγκειται στο να βρεθεί ένας τρόπος ώστε να διασφαλίζεται ότι ο αποστολέας και ο αποδέκτης θα μπορούν να έχουν ένα κοινό κλειδί χωρίς κανένας τρίτος να διαθέτει ένα κλεμμένο αντίγραφο του. Για τη διανομή των απόρρητων κλειδιών με τα οποία γίνεται η κρυπτογράφηση και αποκρυπτογράφηση των μηνυμάτων χρησιμοποιείται συχνά μια μέθοδος που ονομάζεται κρυπτογραφία κοινόχρηστου κλειδιού. Η ασφάλεια της κρυπτογραφίας κοινόχρηστου κλειδιού στηρίζεται στη δυσκολία που παρουσιάζουν η ανάλυση σε γινόμενο πρώτων παραγόντων ή κάποια άλλα μαθηματικά προβλήματα. Ενώ το γινόμενο δύο μεγάλων πρώτων αριθμών υπολογίζεται πολύ εύκολα, η αντίστροφη διαδικασία, η ανάλυση του εξαγομένου σε γινόμενο πρώτων παραγόντων, παρουσιάζει τρομακτική δυσκολία. Ο δημοφιλής κρυπτογραφικός αλγόριθμος RSA που χρησιμοποιείται ευρέως στην κρυπτογραφία κοινόχρηστου κλειδιού βασίζεται σε αυτήν ακριβώς την ιδιότητα της ανάλυσης σε γινόμενο πρώτων παραγόντων. Το μυστικό κλειδί το οποίο διαβιβάζεται από τον αποστολέα στον αποδέκτη ή αντιστρόφως κρυπτογραφείται με τη βοήθεια ενός κοινόχρηστου κλειδιού, το οποίο είναι ένας μεγάλος αριθμός —όπως, για παράδειγμα, ο 408.508.091 (στην πράξη χρησιμοποιούνται πολύ μεγαλύτεροι αριθμοί). Η αποκρυπτογράφηση του δεν μπορεί να γίνει παρά μόνο με τη βοήθεια ενός ιδιωτικού κλειδιού το οποίο κατέχει μόνο ο αποδέκτης των δεδομένων και που αποτελείται από δύο πρώτους παράγοντες —στην προκειμένη περίπτωση, από τους 18.313 και 22.307.
Χάρη στη δυσκολία παραβίασης των κρυπτογραφημάτων κοινόχρηστου κλειδιού, τα μυστικά κλειδιά μπορεί να μείνουν ασφαλή επί μία δεκαετία ή περισσότερο. Η έλευση, ωστόσο, της εποχής της κβαντικής πληροφορίας —και κυρίως, η ικανότητα των κβαντικών υπολογιστών να εκτελούν γρήγορα εξαιρετικά δύσκολες αναλύσεις σε γινόμενα πρώτων παραγόντων— μπορεί να προμηνύει την εξαφάνιση τόσο του RSA όσο και άλλων αντίστοιχων κρυπτογραφικών σχημάτων. Εάν οι κβαντικοί υπολογιστές γίνουν πραγματικότητα, τότε όλο το παιχνίδι αλλάζει. Γιατί σε αντίθεση με την κρυπτογραφία κοινόχρηστου κλειδιού, η κβαντική κρυπτογραφία θα όφειλε να παραμείνει ασφαλής όταν θα εμφανιστούν στη σκηνή οι κβαντικοί υπολογιστές.
Πρακτική εφαρμογή
Ένας τρόπος αποστολής ενός κβαντοκρυπτογραφικού κλειδιού από τον αποστολέα στον παραλήπτη, ή αντιστρόφως, προϋποθέτει ένα λέιζερ ικανό να εκπέμπει μονήρη φωτόνια πολωμένα κατά δύο διαφορετικούς «τρόπους». Στον πρώτο τρόπο, τα φωτόνια έχουν πόλωση κατακόρυφη ή οριζόντια (ορθός τρόπος) στον δεύτερο, η πόλωση τους σχηματίζει με την κατακόρυφο γωνία ±45 μοιρών (πλάγιος τρόπος). Σε αμφότερους τους τρόπους, οι δύο αμοιβαίως ορθογώνιες πολώσεις αναπαριστούν το ψηφίο 0, η μία, και το ψηφίο 1, η άλλη. Η αποστολέας, που οι κρυπτογράφοι στα κείμενα τους κατά σύμβαση την ονομάζουν Αλίκη, μεταδίδει μία σειρά από μπιτ, διαλέγοντας τυχαία εάν τα φωτόνια θα σταλούν κατά τον ορθό ή τον πλάγιο τρόπο. Ο αποδέκτης, γνωστός ως Μπομπ στη σχετική βιβλιογραφία, επιλέγει επίσης τυχαία ποιον τρόπο θα χρησιμοποιήσει προκείμενου να μετρήσει τα εισερχόμενα μπιτ. Η αρχή της αβεβαιότητας του Heisenberg δεν του επιτρέπει να μετρήσει τα εισερχόμενα φωτόνια και με τους δύο τρόπους οφείλει να διαλέξει ή τον έναν ή τον άλλο. Από όλα τα φωτόνια, μόνο εκείνα όσα μέτρησε ο Μπομπ με τον ίδιο τρόπο με το οποίο εστάλησαν από την Αλίκη είναι βέβαιο ότι θα έχουν και για τους δύο την ίδια πόλωση επομένως, δε, ότι και τα μπιτ θα συμπίπτουν
Μετά τη μετάδοση, ο Μπομπ επικοινωνεί με την Αλίκη, επικοινωνία που δεν χρειάζεται να παραμείνει κρυφή, και την πληροφορεί ποιον από τους δύο τρόπους (τον ορθό ή τον πλάγιο) χρησιμοποίησε για να λάβει το κάθε φωτόνιο. Δεν αναφέρει όμως καθόλου ποια τιμή (Ο ή 1) αναπαριστούσε το κάθε φωτόνιο που μέτρησε. Η Αλίκη εν συνεχεία αποκαλύπτει στον Μπομπ ποια φωτόνια μετρήθηκαν σωστά. Και οι δύο τους αγνοούν τα φωτόνια που μετρήθηκαν με λάθος τρόπο. Τα μπιτ που μετρήθηκαν σωστά αποτελούν το κλειδί που θα χρησιμεύσει ως είσοδος για τον αλγόριθμο με τον οποίο θα κρυπτογραφηθεί ή θα αποκρυτογραφηθεί το μήνυμα.
Αν κάποιος τρίτος, η διαβόητη Εύα ας πούμε, προσπαθήσει να υποκλέψει το κλειδί, τότε, και πάλι χάρη στην αρχή του Heisenberg, δεν θα μπορέσει να πραγματοποιήσει μετρήσεις και με τους δύο τρόπους. Αν, λοιπόν, κάνει τη μέτρηση χρησιμοποιώντας λάθος τρόπο, ακόμη και αν αποστείλει στον Μπομπ τα μπιτ όπως ακριβώς τα μέτρησε, αναπόφευκτα θα εισαγάγει κάποια σφάλματα. Ο Μπομπ και η Αλίκη μπορούν να ανακαλύψουν τυχόν απόπειρες υπόκλοπής διαλέγοντας ορισμένα μπιτ και συγκρίνοντας τα για να εντοπίσουν σφάλματα.
Μερικές κυβερνητικές υπηρεσίες και χρηματοοικονομικοί οργανισμοί φοβούνται ότι ένα κρυπτογραφημένο μήνυμα θα μπορούσε να υποκλαπεί σήμερα και να κρατηθεί αποθηκευμένο επί μία δεκαετία ή και περισσότερο —οπότε και θα καθίστατο δυνατή η αποκρυπτογράφηση του με τη βοήθεια ενός κβαντικού υπολογιστή.
Σήμερα, η κβαντική κρυπτογραφία έχει προχωρήσει σημαντικά σε σχέση με την πειραματική διάταξη που στήθηκε πρόχειρα πάνω σε ένα τραπέζι στο γραφείο του Bennett. Ήδη υπάρχουν εταιρείες που δημιουργούν κβαντοκρυπτογραφικό συστήματα, ενώ η CIA και Τράπεζες των ΗΠΑ τα χρησιμοποιούν. Η αρχή έγινε το 2003 από δύο εταιρείες — την id Quantique στη Γενεύη και την MagiQ Technologies στη Νέα Υόρκη — που παρουσίασαν προϊόντα ικανά να μεταδώσουν ένα κβαντοκρυπτογραφικό κλειδί σε αποστάσεις πολύ μεγαλύτερες των 30 εκατοστών που διήνυαν τα φωτόνια στο πείραμα του Bennett. Ταυτόχρονα, η NEC, αφού έκανε μια εντυπωσιακή επίδειξη μετάδοσης σε απόσταση-ρεκόρ 150 χιλιομέτρων, εισήλθε και αυτή στην αγορά. Άλλες εταιρείες που δείχνουν ενδιαφέρον γι' αυτού του είδους την τεχνολογία, όπως η IBM, η Fujitsu και η Toshiba, διεξάγουν σύντονες προσπάθειες στο ερευνητικό επίπεδο
Τα προϊόντα που διατίθενται στην αγορά μπορούν να μεταδώσουν κλειδιά μέσω μεμονωμένων ζεύξεων οπτικών ινών σε αποστάσεις πολλών δεκάδων χιλιομέτρων. Ένα σύστημα της MagiQ κοστίζει από 70.000 έως 100.000 δολάρια. Ιδρυτής της εταιρείας αυτής κατά το 1999 είναι ο Robert Gelfond πρώην χρηματιστής της Γουόλ Στριτ.
Ανάμεσα στους πιθανούς μελλοντικούς αγοραστές κβαντοκρυπτογραφικών συστημάτων περιλαμβάνονται και παροχείς τηλεπικοινωνιακών υπηρεσιών (σαν τη Vodafon) οι οποίοι σχεδιάζουν να προσφέρουν μελλοντικά στους πελάτες τους μία υπερασφαλή υπηρεσία επικοινωνίας.
Ποιες εταιρείες πουλούν ήδη κβαντικά κλειδιά
id Ouantique Γενεύη, Ελβετία: Σύστημα βασισμένο στις οπτικές ίνες ικανό να μεταδίδει κβαντοκρυπτογραφικά κλειδιά σε αποστάσεις δεκάδων χιλιομέτρων.
MagiQ Technol
NEC Τόκιο: Μετά την επίδειξη που έκανε το 2004 κατά την οποία μεταδόθηκαν κλειδιά στην απόσταση-ρεκόρ των 150 χιλιομέτρων, σχεδιάζει να λανσάρει ένα προϊόν οπτικών ινών αρχές του 2006.
Qinetiq στη Βρετανία: Παρέχει συστήματα κατόπιν συμβολαίου για τη μετάδοση κλειδιών δια του αέρος σε αποστάσεις ως και 10 χιλιομέτρων - έχει προμηθεύσει ένα τέτοιο σύστημα στην ΒΒΝ Technotogies στο Κέιμπριτζ της Μασαχουσέτης.
Έτσι η νέα μέθοδος κρυπτογράφησης αποτελεί την πρώτη εμπορική εφαρμογή της επιστήμης της κβαντικής πληροφορίας, ενός γνωστικού πεδίου το οποίο συγκεραννύει την κβαντική μηχανική και τη θεωρία της πληροφορίας. Εάν ευοδωθεί ο απώτερος τεχνολογικός στόχος που τίθεται στο εν λόγω πεδίο, τότε θα κατασκευαστεί ένας κβαντικός υπολογιστής τόσο ισχυρός ώστε να μη μας αφήνει άλλο τρόπο να προστατευτούμε από την κολοσσιαία αποκρυπτογραφική του ικανότητα εκτός από το να προσφύγουμε σε κβαντοκρυπτογραφικές τεχνικές.
Πηγές : Scientific American, Κβαντικά Παράδοξα (Jim Al-Lhalili) και διαδίκτυο