Δευτέρα, 23 Σεπτεμβρίου 2013

Τα Παράξενα των Ισημεριών

Ορισμένοι φίλοι κοιτάζοντας τα διάφορα επιτραπέζια ημερολόγια και την διάρκεια της ημέρας και της νύχτας, με ρώτησαν γιατί η ημέρα της ισημερίας δεν συμπίπτει με την ημέρα που έχουμε ίση ημέρα και ίση νύχτα.
orbit copy.jpeg
Πρόκειται για μία πολύ σωστή παρατήρηση, γιατί μερικές φορές παίρνουμε ορισμένα πράγματα ως δεδομένα. Πάρτε, για παράδειγμα, την παρατήρηση των φίλων μου για την Ανατολή και τη Δύση του Ήλιου. Ξέρουμε, δηλαδή, ότι καθημερινά ο Ήλιος θα ανατείλει στην Ανατολή και θα δύσει στη Δύση, και ξέρουμε επίσης ότι η διάρκεια της ημέρας είναι μικρότερη το Χειμώνα και μεγαλύτερη το Καλοκαίρι, ενώ το αντίθετο συμβαίνει για την διάρκεια της νύχτας. Υπάρχουν, όμως, δύο ημέρες στη διάρκεια ενός έτους που η Ημέρα έχει την ίδια διάρκεια με την Νύχτα. Αυτές οι δύο ημέρες ονομάζονται Ισημερίες (ίση μέρα-ίση νύχτα) και σηματοδοτούν η μία την πρώτη μέρα της Άνοιξης και η άλλη την πρώτη μέρα του Φθινοπώρου. Ας δούμε, όμως, τι ακριβώς συμβαίνει, γιατί αυτό που αποκαλούμε «Ισημερία» (Ανοιξιάτικη και Φθινοπωρινή) δεν είναι στην πραγματικότητα ακριβώς έτσι!
OY2 copy
Όπως ξέρετε κάθε μέρα η Γη βρίσκεται σε διαφορετική θέση πάνω στην τροχιά της από αυτήν που βρισκόταν την προηγουμένη, και από κάθε νέα θέση εμείς πάνω στη Γη αντικρίζουμε τον Ήλιο από διαφορετική γωνία. Έτσι κάθε φορά που η Γη συμπληρώνει μία πλήρη περιφορά γύρω από τον Ήλιο, μας φαίνεται ότι ο Ήλιος ήταν αυτός που συμπλήρωσε έναν κύκλο γύρω από τη Γη, πάνω στην εκλειπτική. Η εκλειπτική δηλαδή δεν είναι τίποτε άλλο παρά η απεικόνιση, ή η προέκταση πάνω στην ουράνια σφαίρα, της γήινης τροχιάς γύρω από τον Ήλιο.
Αν παρατηρήσουμε την εκλειπτική και τη συγκρίνουμε με τον ουράνιο ισημερινό (την προέκταση δηλαδή του ισημερινού της Γης και την αποτύπωσή του πάνω στον ουράνιο θόλο) θα δούμε ότι οι δύο αυτοί κύκλοι δε συμπίπτουν, αλλά αντίθετα τέμνονται, σχηματίζοντας γωνία ίση με 23 μοίρες και 27 πρώτα λεπτά, λόγω της κλίσης που έχει ο άξονας της Γης σε σχέση με το επίπεδο που σχηματίζει η εκλειπτική. Η γωνία αυτή ονομάζεται «λόξωση της εκλειπτικής», και τα δύο αυτά σημεία στα οποία τέμνονται οι δύο κύκλοι ονομάζονται «ισημερινά σημεία».
OY 1 copy
Στο πρώτο σημείο ο ουράνιος ισημερινός τέμνει την εκλειπτική εκεί όπου ο Ήλιος βρίσκεται στις 20-21 Μαρτίου. Το σημείο αυτό ονομάζεται εαρινό ισημερινό σημείο, και από την ημέρα αυτή αρχίζει η Άνοιξη. Εκ διαμέτρου αντίθετα η τομή γίνεται όταν ο Ήλιος βρίσκεται στις 22-23 Σεπτεμβρίου. Το σημείο αυτό ονομάζεται φθινοπωρινό ισημερινό σημείο, και από την ημέρα αυτή αρχίζει το Φθινόπωρο. Θα θεωρούσε, λοιπόν, κάποιος ότι στις δύο αυτές ημέρες, σε ολόκληρη τη Γη, η νύχτα είναι ίση με την ημέρα, δηλαδή επί 12 ώρες ο Ήλιος βρίσκεται πάνω από τον ορίζοντα και επί 12 ώρες βρίσκεται κάτω από τον ορίζοντα, έχουμε δηλαδή ίση-μέρα: ισημερία.
Τα πράγματα, όμως, δεν είναι ακριβώς έτσι! Γιατί η «ίση μέρα-ίση νύχτα», όταν δηλαδή ό Ήλιος φτάνει στα ισημερινά σημεία, συμβαίνει μόνο στους τόπους που βρίσκονται ακριβώς πάνω στον γήινο ισημερινό. Στις περιοχές που βρίσκονται είτε πάνω είτε κάτω από τον ισημερινό η «ίση μέρα-ίση νύχτα» συμβαίνει μερικές ημέρες πριν ή μετά από την «ισημερία». Πάρτε για παράδειγμα την Αθήνα που βρίσκεται 38 περίπου μοίρες βόρεια του ισημερινού, και παρ’ όλο που ο Ήλιος θα φτάσει στο Φθινοπωρινό ισημερινό σημείο στις 23:44 της Κυριακής, 23 Σεπτεμβρίου 2013, εντούτοις η «ίση μέρα-ίση νύχτα» για την Αθήνα θα συμβεί στις 26 Σεπτεμβρίου όταν η ημέρα και η νύχτα θα έχουν την ίδια διάρκεια!
ΑΝΑΤΟΛΗ & ΔΥΣΗ ΚΑΙ ΔΙΑΡΚΕΙΑ ΤΗΣ ΗΜΕΡΑΣ
Ημερομηνία
Ανατολή
Δύση
Διάρκεια Ημέρας
Ύψος Ήλιου
20 Σεπ. 2013
07:11
19:25
12h 14m 09s
53,0°
21 Σεπ. 2013
07:12
19:24
12h 11m 44s
52,6°
22 Σεπ. 2013
07:13
19:22
12h 09m 18s
52,2°
23 Σεπ. 2013
07:14
19:21
12h 06m 52s
51,8°
24 Σεπ. 2013
07:15
19:19
12h 04m 27s
51,4°
25 Σεπ. 2013
07:15
19:17
12h 02m 01s
51,0°
26 Σεπ. 2013
07:16
19:16
11h 59m 35s
50,6°
27 Σεπ. 2013
07:17
19:14
11h 57m 10s
50,3°
Του Διονύση  Π. Σιμόπουλου, Διευθυντή  Ευγενιδείου Πλανηταρίου. 
Αναδημοσίευση από το site του περιοδικού "ΠΤΗΣΗ και ΔΙΑΣΤΗΜΑ"

Τρίτη, 17 Σεπτεμβρίου 2013

Η Επιταχυνόμενη Διαστολή του Σύμπαντος και η Σκοτεινή Ενέργεια

Από τις αρχές του τρέχοντος μηνός μία καταπληκτικής ανάλυσης φωτογραφική μηχανή 570 megapixels αξίας 50 εκατομμυρίων δολαρίων, που έχει τοποθετηθεί στο τηλεσκόπιο τεσσάρων μέτρων Blanco στο Cerro Tololo της Χιλής, ξεκίνησε να καταγράφει τον νυχτερινό ουρανό του Νότιου ημισφαιρίου  κάτι που θα συνεχιστεί για τα επόμενα πέντε χρόνια. Κάθε φωτογραφία καταγράφει 100.000 γαλαξίες, ενώ στο τέλος του προγράμματος θα έχουν καταγραφεί συνολικά 300 εκατομμύρια γαλαξίες και 4.000 supernova εκρήξεις. 

Στο τέλος αυτής της προσπάθειας 200 ερευνητών, από 23 ερευνητικά κέντρα έξη χωρών, θα έχει δημιουργηθεί μία εντυπωσιακή κοσμική ταινία που θα μας ξεναγεί στα 13,82 δισεκατομμύρια χρόνια της εξελικτικής πορείας του Σύμπαντος. Στην ταινία αυτή θα βρίσκεται η απάντηση σε ένα από τα πιο πολύπλοκα και ενδιαφέροντα κοσμολογικά προβλήματα που εντοπίστηκε μόλις πριν από 15 περίπου χρόνια. Πρόκειται για το περίφημο πρόβλημα της επονομαζόμενης «σκοτεινής ενέργειας» που αποτελεί το 68,3% των συστατικών του Σύμπαντος και η οποία τα τελευταία 6,5 δισεκατομμύρια χρόνια υποχρεώνει το Σύμπαν να διαστέλλεται επιταχυνόμενο.
Ας πάρουμε όμως τα πράγματα με τη σειρά.
Οι περισσότεροι επιστήμονες, μέχρι τα τέλη σχεδόν του περασμένου αιώνα, θεωρούσαν ότι η διαστολή του Σύμπαντος επιβραδύνεται, κάτι που θεωρούνταν απολύτως φυσιολογικό, αφού σ’ αυτές τις κολοσσιαίες κοσμικές κλίμακες η βαρύτητα είναι εκείνη η φυσική αλληλεπίδραση που υπερισχύει. Και καθώς η βαρύτητα είναι πάντα ελκτική, από τη στιγμή της δημιουργίας του και μετά, από τη στιγμή δηλαδή που η Μεγάλη Έκρηξη γέννησε τον ίδιο το χώρο και το χρόνο, η διαστολή του επιβραδύνεται. Γι’ αυτό, όταν ξεκίνησε στα 1987 το διεθνές ερευνητικό πρόγραμμα Supernova Cosmology Project, ο βασικός του στόχος ήταν να υπολογίσει, μέσα από την ανίχνευση συγκεκριμένων supernova εκρήξεων, αυτόν ακριβώς το ρυθμό επιβράδυνσης της διαστολής του.
Λίγα χρόνια αργότερα, και συγκεκριμένα το 1995, μία δεύτερη ερευνητική ομάδα, η High Z Supernova Team, μπήκε στο παιχνίδι. Τα αποτελέσματα των δύο ερευνητικών ομάδων που ανακοινώθηκαν επίσημα τον Ιανουάριο και τον Φεβρουάριο του 1998 άφησαν τη διεθνή επιστημονική κοινότητα "με το στόμα ανοιχτό"! Γιατί η ανάλυση των δεδομένων, αντί απλά να οδηγήσει στον υπολογισμό του ρυθμού επιβράδυνσης της διαστολής του Σύμπαντος με περισσότερη ακρίβεια, όπως όλοι περίμεναν, οδήγησε τους ερευνητές στο ακριβώς αντίθετο, στο συμπέρασμα δηλαδή ότι η διαστολή του Σύμπαντος επιταχύνεται!
Οι επιστήμονες κατέληξαν ότι, προκειμένου να εξηγηθεί αυτή η επιταχυνόμενη κοσμική διαστολή, το συνολικό απόθεμα μάζας και ενέργειας του Σύμπαντος θα πρέπει να κυριαρχείται από ένα άγνωστο, παράξενο και βαρυτικά απωστικό "κάτι". Αυτό το κάτι το ονόμασαν "σκοτεινή ενέργεια". Και είναι πράγματι σκοτεινή γιατί, ακόμα και σήμερα, 15 χρόνια μετά την επιβεβαίωση της ύπαρξής της, η φύση της σκοτεινής αυτής ενέργειας εξακολουθεί να διαφεύγει από τους επιστήμονες. Με αυτά τα νέα δεδομένα προκύπτει κάτι εξίσου εντυπωσιακό, που αναδεικνύει παράλληλα και τον όγκο της άγνοιάς μας για το Σύμπαν στο οποίο ζούμε. Γιατί φαίνεται ότι από το συνολικό ποσοστό μάζας και ενέργειας του Σύμπαντος ένα συγκλονιστικό 68,3% αντιστοιχεί στην άγνωστη σκοτεινή ενέργεια, ενώ ένα ακόμα 26,8% αντιστοιχεί στην εξίσου άγνωστη σκοτεινή ύλη, και μόλις το 4,9% που απομένει αντιστοιχεί στην κλασική, βαρυονική ύλη από την οποία αποτελούνται τα μυριάδες άστρα των 100 δισεκατομμυρίων γαλαξιών του Σύμπαντος, αλλά κι εμείς οι ίδιοι.
Σήμερα λοιπόν, 2.500 χρόνια από τότε που οι προσωκρατικοί Ίωνες φιλόσοφοι πρώτοι προσπάθησαν να εξηγήσουν "αυτόν τον κόσμο το μικρό τον μέγα" με ορθολογικό τρόπο, απαλλαγμένο από θρησκευτικές δοξασίες και την αναγωγή σε υπερφυσικά φαινόμενα, ένα σχεδόν αιώνα μετά τη μεγάλη επιστημονική επανάσταση του 20ου αιώνα που βασίστηκε στην Κβαντική Μηχανική και στη Γενική Θεωρία της Σχετικότητας, τους θεμέλιους λίθους της σύγχρονης φυσικής, αλλά και 15 χρόνια μετά την επιβεβαίωση της επιταχυνόμενης διαστολής του Σύμπαντος, μια σειρά από κορυφαία κοσμολογικά ερωτήματα εξακολουθούν να παραμένουν αναπάντητα.
Για να περιγράψουμε όσο είναι δυνατό την εξέλιξη των επαναστατικών ιδεών που οδήγησαν την επιστημονική κοινότητα να παραδέχεται σήμερα ότι η διαστολή του Σύμπαντος επιταχύνεται, θα χρειαστεί να ανατρέξουμε περίπου 100 χρόνια πριν, όταν η Γενική Θεωρία της Σχετικότητας δεν είχε διατυπωθεί ακόμα, σε μια εποχή όπου ήταν κοινή πεποίθηση ότι το Σύμπαν είναι σταθερό, αιώνιο και αμετάβλητο. Σύμφωνα με το κοσμοείδωλο εκείνης της εποχής, το Σύμπαν αποτελούνταν αποκλειστικά από τον Γαλαξία μας, ένα απομονωμένο δηλαδή σμάρι άστρων περιβαλλόμενο από το απέραντο κενό του διαστήματος. Μέσα σ’ αυτό το γενικότερο κλίμα απόρριψης μιας κοσμολογικής εξέλιξης, κι αυτός ακόμη ο Einstein, που διατύπωσε τη Γενική Θεωρία της Σχετικότητας, ήταν αδύνατο να μείνει ανεπηρέαστος. Πιστεύοντας και ο ίδιος ακράδαντα σε ένα στατικό Σύμπαν και συνειδητοποιώντας ότι η επίλυση των εξισώσεων της Γενικής Σχετικότητας αναδεικνύει και δυναμικές λύσεις, με άλλα λόγια επιτρέπει την ύπαρξη είτε διαστελλόμενων είτε συστελλόμενων συμπάντων, ο Einstein προσπάθησε "τεχνητά" να τις "ακυρώσει" εισάγοντας στις εξισώσεις του, κάπως αυθαίρετα ίσως, έναν ακόμη όρο, γνωστό σήμερα ως κοσμολογική σταθερά.
Η κοσμολογική σταθερά αντιπροσώπευε μια μορφή ενέργειας διάχυτης σε όλο το χώρο, η οποία είχε την παράξενη ιδιότητα να αντιστέκεται στη περαιτέρω συστολή του Σύμπαντος ακριβώς κατά τέτοιο τρόπο, ώστε να οδηγεί σε ένα στατικό Σύμπαν. Σιγά-σιγά όμως η εικόνα των επιστημόνων για το Σύμπαν άρχισε να αλλάζει. Ήδη στα 1922 και 1924, ο Ρώσος μαθηματικός Alexander Friedmann (1888-1925) δημοσίευσε ορισμένες λύσεις των εξισώσεων της Γενικής Σχετικότητας, οι οποίες αντιστοιχούσαν σε μη στατικά Σύμπαντα. Ούτε όμως ο Einstein ούτε κανένας άλλος ενδιαφέρθηκε ιδιαίτερα για το επιστημονικό έργο του Friedmann, ο οποίος πέθανε ένα χρόνο αργότερα από τύφο, μην έχοντας τη δυνατότητα να υποστηρίξει και να κάνει ευρύτερα γνωστές τις απόψεις του. Ανεξάρτητα από τον Friedmann, ένας Βέλγος αστρονόμος και ιερέας ο Georges Lemaitre (1894-1966) κατέληξε το 1927 στο ίδιο ακριβώς συμπέρασμα, ενώ τέσσερα χρόνια αργότερα προχώρησε ακόμη περισσότερο, προτείνοντας ότι το Σύμπαν προήλθε από ένα υπέρπυκνο και υπέρθερμο "αρχέγονο άτομο" ενέργειας.
Οι πρώτες ισχυρές παρατηρησιακές ενδείξεις ότι "υπάρχουν πολλά περισσότερα εκεί έξω απ’ όσα ονειρεύονταν" ως τότε οι επιστήμονες δεν άργησαν να έρθουν, αρχικά μέσα από τις μελέτες του αστρονόμου Vesto Slipher (1875-1969) και άλλων. Κορυφώθηκαν όμως κατά τη διάρκεια της δεκαετίας του 1920 με τις πρωτοποριακές παρατηρήσεις του Αμερικανού αστρονόμου Edwin Hubble (1889-1953). Χρησιμοποιώντας το νέο τηλεσκόπιο Hooker στο Αστεροσκοπείο του όρους Wilson, ο Hubble συνειδητοποίησε αρχικά ότι οι αμυδροί "νεφελοειδείς" που είχαν εντοπιστεί από λιγότερο ισχυρά τηλεσκόπια της εποχής του ήταν στην πραγματικότητα άλλοι γαλαξίες σαν τον δικό μας. Η "απομάκρυνση" του ανθρώπου από το κέντρο του κόσμου που είχε ξεκινήσει με την απόρριψη αρχικά του γεωκεντρικού και αργότερα του ηλιοκεντρικού συστήματος συνεχίστηκε έτσι και με τον Hubble, ο οποίος απέδειξε ότι όχι μόνο ο Ήλιος μας αλλά ούτε κι ο Γαλαξίας μας κατείχε κάποια ξεχωριστή θέση στο Σύμπαν. Λίγο αργότερα, διαπιστώνοντας ότι οι γαλαξίες αυτοί απομακρύνονταν από εμάς με ταχύτητες ανάλογες της απόστασής τους, ο Hubble ανακάλυψε και την διαστολή του Σύμπαντος. Το αναμφισβήτητο αυτό γεγονός υποχρέωσε τον Einstein να αποσύρει από τις εξισώσεις της Γενικής Σχετικότητας την κοσμολογική σταθερά, παραδεχόμενος ότι η εισαγωγή της ήταν "η μεγαλύτερη γκάφα της ζωής" του.
Έκτοτε, και για αρκετά χρόνια, η πιθανότητα ύπαρξης μιας τέτοιας βαρυτικά απωστικής ενέργειας παρέμενε ως ένα ακόμα ενδιαφέρον παράδοξο, αν και όπως έγραφε πριν από σχεδόν 40 χρόνια ο μεγάλος Αμερικανο-Ρώσος κοσμολόγος George Gamow (1904-1968) στην αυτοβιογραφία του: "Η γκάφα αυτή, την οποία εν τέλει ο ίδιος ο Einstein απέρριψε, χρησιμοποιείται μερικές φορές, ακόμα και σήμερα, από τους κοσμολόγους και η κοσμολογική σταθερά ανασηκώνει το απειλητικό της κεφάλι ξανά και ξανά και ξανά".
Απ’ ό,τι φαίνεται είχε δίκιο γιατί η κοσμολογική σταθερά "ήρθε τελικά για να μείνει". Και δεν αποκλείεται να αποδειχθεί ότι ίσως η "μεγαλύτερη γκάφα της ζωής" του Einstein δεν ήταν τόσο η εισαγωγή της κοσμολογικής σταθεράς στις εξισώσεις της Γενικής Θεωρίας της Σχετικότητας όσο αυτή ακριβώς η απόρριψή της. Γιατί οι επιστήμονες σήμερα υιοθετούν την άποψη ότι η επιταχυνόμενη διαστολή του Σύμπαντος θα πρέπει να οφείλεται σε κάποιον φυσικό μηχανισμό ανάλογο ίσως της κοσμολογικής σταθεράς.
Η τυχαία ανακάλυψη το 1965 από τους Arno Penzias (1933- ) και Robert Wilson (1936- ) της κοσμικής ακτινοβολίας υποβάθρου, του θερμικού αυτού υπολείμματος του υπέρθερμου παρελθόντος του αρχέγονου Σύμπαντος, αποτέλεσε το δεύτερο, μετά τη διαστολή του Σύμπαντος, θεμελιώδες παρατηρησιακό δεδομένο πάνω στο οποίο στηρίζεται η θεωρία της Μεγάλης Έκρηξης. Το τρίτο αφορά στην επονομαζόμενη εποχή της πυρηνοσύνθεσης και στις μετρήσιμες περιεκτικότητες του νεαρού Σύμπαντος σε υδρογόνο, ήλιο και λίθιο, οι οποίες ταιριάζουν απόλυτα με αυτές που προβλέπει η θεωρία της Μεγάλης Έκρηξης. Οι τρεις αυτές θεμελιώδεις παρατηρήσεις σε συνδυασμό με τις μελέτες, μεταξύ άλλων, των Friedmann, Lemaitre και Gamow οδήγησαν στο συμπέρασμα ότι εάν γυρίσουμε την κοσμική ταινία της εξέλιξης του Σύμπαντος προς τα πίσω, όταν οι γαλαξίες του Σύμπαντος βρίσκονταν πλησιέστερα ο ένας με τον άλλον, όταν το ίδιο το Σύμπαν γινόταν ολοένα και νεότερο, ολοένα και θερμότερο, θα φτάσουμε σε ένα "σημείο" όπου η πυκνότητα και η θερμοκρασία του γίνονται άπειρες, όπου ο χώρος και ο χρόνος παύουν να έχουν νόημα. Πρόκειται για τη στιγμή της Μεγάλης Έκρηξης, που πριν από 13,82 δισεκατομμύρια χρόνια δημιούργησε τον ίδιο το χώρο και το χρόνο, καθώς και όλη την ύλη και την ενέργεια που εμπεριέχει. Από τη στιγμή αυτή και μετά, το Σύμπαν συνέχισε να διαστέλλεται με επιβραδυνόμενο ρυθμό εξαιτίας της βαρύτητας που τείνει να φρενάρει την επέκτασή του, ενώ η θερμοκρασία του συνεχώς μειώνονταν.
Με εξαίρεση τα πρώτα κλάσματα του δευτερολέπτου μετά τη δημιουργία του, η θεωρία της Μεγάλης Έκρηξης περιγράφει με μεγάλη ακρίβεια την μετέπειτα εξέλιξή του. Αντιμετωπίζει εντούτοις ορισμένα θεμελιώδη προβλήματα, τα οποία εικάζεται ότι αίρονται στο πλαίσιο της θεωρίας του Πληθωριστικού Σύμπαντος, η αρχική μορφή της οποίας αποδίδεται συνήθως σε δημοσίευση του αμερικανού φυσικού Alan Guth (1947- ) το 1981, αν και λίγους μήνες νωρίτερα ο Έλληνας αστροφυσικός Δημοσθένης Καζάνας (1950- ) είχε κινηθεί στα ίδια περίπου πλαίσια σε μελέτη του που είχε δημοσιευθεί το 1980. Σύμφωνα με τη θεωρία του Πληθωρισμού, για ένα απειροελάχιστο χρονικό διάστημα το πολύ νεαρό Σύμπαν διογκώθηκε με εκρηκτικό τρόπο, εξαιτίας μιας άγνωστης μορφής ενέργειας που προκάλεσε ένα είδος κοσμικής βαρυτικής απώθησης και οδήγησε σε μια εκθετικά επιταχυνόμενη διαστολή. Εάν λοιπόν εξαιρέσουμε αυτήν τη πρώτη, απειροελάχιστη χρονικά αλλά ακραία εκθετική διαστολή του εμβρυακού Σύμπαντος, οι αστρονομικές παρατηρήσεις των τελευταίων 15 ετών μας οδηγούν στο συμπέρασμα ότι το Σύμπαν εισήλθε σε μια δεύτερη, αλλά πιο ομαλή περίοδο επιταχυνόμενης διαστολής, που οφείλεται στην σκοτεινή ενέργεια ή, για να είμαστε πιο ωμοί, που δεν γνωρίζουμε ακόμη τι την προκαλεί. Μια πιθανή εξήγηση είναι ένας φυσικός μηχανισμός, αντίστοιχος με την κοσμολογική σταθερά του Einstein.
Το εξαιρετικά ενδιαφέρον είναι ότι κάτι αντίστοιχο με την κοσμολογική σταθερά του Einstein προβλέπεται και από την κβαντική φυσική, τη φυσική του ελάχιστου. Ο κενός χώρος, λέει η κβαντική φυσική, δεν είναι στην πραγματικότητα καθόλου κενός αλλά αντίθετα είναι γεμάτος με μια "θάλασσα" εικονικών στοιχειωδών σωματιδίων που δημιουργούνται ξαφνικά και εξαϋλώνονται τόσο αστραπιαία που η απευθείας ανίχνευσή τους είναι αδύνατη. Το γεγονός αυτό προσδίδει στον κενό χώρο μια ενεργειακή πυκνότητα, μιας μορφής ενέργεια, αντίστοιχη κατά κάποιο τρόπο με την κοσμολογική σταθερά του Einstein. Μια παράξενη ενέργεια με αρνητική πίεση, που της προσδίδει βαρυτικά απωστικές ιδιότητες.
Όταν όμως οι επιστήμονες προσπάθησαν να υπολογίσουν αυτή την ενέργεια του κενού βασισμένοι στις γνώσεις τους της κβαντικής φυσικής βρέθηκαν μπροστά σε ένα ακόμα παράδοξο αφού η τιμή στην οποία κατέληξαν ήταν 10 στην 120η δύναμη φορές μεγαλύτερη από αυτήν που απαιτείται για να εξηγήσει την κοσμική επιτάχυνση. Ένας ασύλληπτα ακραίος αριθμός, ακόμα και για τα κοσμολογικά δεδομένα, αφού για παράδειγμα από τη στιγμή της Μεγάλης Έκρηξης μέχρι σήμερα έχει περάσει ένας αριθμός της τάξης των 10 στην 17η δύναμη "μόλις" δευτερολέπτων. Για να το πούμε διαφορετικά, αν και η κβαντική μηχανική μας προσφέρει με απόλυτα φυσικό τρόπο έναν υποψήφιο για τη σκοτεινή ενέργεια, ο υποψήφιος αυτός είναι 120 τάξεις μεγέθους μεγαλύτερος από αυτόν που θέλουμε. Και για να γίνουν τα πράγματα ακόμη πιο δυσνόητα, η κοσμική επιτάχυνση του Σύμπαντος, η στιγμή δηλαδή που η κοσμολογική σταθερά, ή οτιδήποτε άλλο είναι αυτή η σκοτεινή ενέργεια, υπερίσχυσε της βαρυτικής αλληλεπίδρασης, φαίνεται να ξεκίνησε πριν από περίπου 6,5 δισεκατομμύρια χρόνια. Γιατί όμως τότε και όχι νωρίτερα ή αργότερα; Η βαθύτερη αιτία γι’ αυτό παραμένει μέχρι σήμερα άγνωστη.
Άλλοι επιστήμονες πάλι, υιοθετούν την άποψη ότι η σκοτεινή ενέργεια είναι κάποιο νέο είδος δυναμικού ενεργειακού πεδίου, διάχυτου σε όλο το χώρο, που ονομάστηκε πεμπτουσία, η οποία σε αντίθεση με τη κοσμολογική σταθερά μεταβάλλεται στο χώρο και στο χρόνο. Κάποιοι άλλοι, τέλος, που αποτελούν και τη μειοψηφία, υποστηρίζουν ότι η Γενική Θεωρία της Σχετικότητας του Einstein κάπου καταρρέει και απαιτείται μια νέα θεωρία βαρύτητας.
Όπως και να 'χει το πράγμα, η Γενική Θεωρία της Σχετικότητας, ένα από τα κορυφαία επιστημονικά επιτεύγματα της ανθρώπινης νόησης και ο ακρογωνιαίος λίθος της σύγχρονης επιστήμης, έδωσε, μαζί με τη Κβαντική Φυσική, το έναυσμα για τη μεγάλη επανάσταση που σημειώθηκε στην εξέλιξη των ιδεών στις φυσικές επιστήμες, ο απόηχος της οποίας ακούγεται μέχρι σήμερα. Κι όμως, εξακολουθούμε ακόμα να αγνοούμε πολλά. Ποιος, για παράδειγμα, είναι ο βαθύτερος φυσικός μηχανισμός που προκάλεσε την εποχή του κοσμολογικού πληθωρισμού; Σχετίζεται η εκθετικά επιταχυνόμενη διαστολή του Σύμπαντος στη διάρκεια της πληθωριστικής εποχής με την επιταχυνόμενη διαστολή που προκαλεί η παρουσία της σκοτεινής ενέργειας; Ποια είναι η φύση της σκοτεινής ενέργειας; Παραμένει η πυκνότητά της σταθερή στο χρόνο ή μεταβάλλεται;
Για να βρεθούν οι απαντήσεις σ’ αυτά και σ’ άλλα θεμελιώδη κοσμολογικά ερωτήματα, για να καταφέρουμε, με άλλα λόγια, να αποκαλύψουμε την πολύ καλά κρυμμένη ρότα που οδηγεί στην Ιθάκη της κοσμολογικής γνώσης, θα χρειαστεί μια νέα επιστημονική επανάσταση η οποία θα ξεκινά από εκεί που μας άφησε ο Einstein. Το ερευνητικό πρόγραμμα της NASA "Πέρα από τον Einstein" (Beyond Einstein) σχεδιάστηκε με σκοπό να βοηθήσει τους επιστήμονες να κάνουν τα πρώτα τους βήματα σ’ αυτό το δύσβατο μονοπάτι, προτείνοντας μεταξύ άλλων την υλοποίηση συγκεκριμένων ερευνητικών προγραμμάτων και διαστημικών αποστολών, σχεδιασμένων να διερευνήσουν αυτά ακριβώς τα ερωτήματα. Ένα από τα τέσσερα ερευνητικά προγράμματα που θα διερευνήσουν το δεδομένο θέμα είναι κι αυτό που ξεκίνησε στις αρχές του μήνα στη Χιλή. 
Η Εθνική Ακαδημία Επιστημών των ΗΠΑ δήλωσε πρόσφατα ότι η αποκρυπτογράφηση της φύσης της σκοτεινής ενέργειας είναι ίσως το πιο σημαντικό από τα αναπάντητα ακόμη ερωτήματα που αντιμετωπίζει η σύγχρονη Αστροφυσική. Και δεν υπάρχει καμία αμφιβολία ότι μέσα από τις προσπάθειες των επιστημόνων να το απαντήσουν, οι γνώσεις μας για τον χώρο, τον χρόνο και την ύλη, αλλά και γι’ αυτήν ακόμη την μελλοντική εξέλιξη του ίδιου του Σύμπαντος, θα διευρυνθούν εντυπωσιακά. Πόσο λάθος είχαν τελικά όλοι εκείνοι οι επιστήμονες, οι φιλόσοφοι και οι λόγιοι που στα τελευταία 300 και συναρπαστικότερα χρόνια της εξέλιξης των ιδεών στις φυσικές επιστήμες αποφαίνονταν κατά καιρούς ότι "το τέλος της φυσικής" πλησίαζε και ότι σύντομα θα αποκαλύπταμε τους φυσικούς νόμους που διέπουν τη λειτουργία του Σύμπαντος σε όλο τους το μεγαλείο! Κι όμως κάθε φορά μια νέα επιστημονική επανάσταση τους διέψευδε, ανοίγοντας καινούριους ορίζοντες προς διερεύνηση. Η στιγμή για την επόμενη επανάσταση ίσως να πλησιάζει. Και ίσως σε τελική ανάλυση να είχε απόλυτο δίκιο ο μεγάλος προσωκρατικός φιλόσοφος Ηράκλειτος, που κι αυτόν τον είχαν χαρακτηρίσει "σκοτεινό", όταν έλεγε ότι "η φύσις κρύπτεσθαι φιλεί".

Των Διονύση  Π. Σιμόπουλου,  Διευθυντή Ευγενιδείου Πλανηταρίου και  Αλέξη  Α. Δεληβοριά Αστρονόμου Ευγενιδείου Πλανηταρίου.
Αναδημοσίευση από το site του περιοδικού "ΠΤΗΣΗ και ΔΙΑΣΤΗΜΑ"

Δευτέρα, 16 Σεπτεμβρίου 2013

Kaixo San Mamés!

Το καινούργιο "San Mamés" ανοίγει την Δευτέρα, 16 Σεπτεμβρίου 2013 τις πύλες του στους φιλάθλους της Athletic! Τα «λιοντάρια» του Bilbao θα φιλοξενήσουν στις 11 το βράδυ τη Celta του Vigo στο παρθενικό παιχνίδι του San Mamés Barria και το Sport24.gr σας παρουσιάζει όλα τα χαρακτηριστικά του νέου γηπέδου. 
Το καινούργιο "San Mamés" είναι έτοιμο να φιλοξενήσει τους αγώνες της Bilbao, αφού ολοκληρώθηκαν τα 3/4 του γηπέδου.

Την Δευτέρα, 16 Σεπτεμβρίου, στις 11 ώρα Ελλάδας, το "San Mamés Barria" θα ανοίξει επίσημα τις πύλες του για να υποδεχτεί για πρώτη φορά τους φίλους της Athletic.


Ένα όνειρο πολλών χρόνων για τους φίλαθλους της Athletic θα γίνει πραγματικότητα. Η νέα έδρα των «λεόντων», το καινούργιο αθλητικό στολίδι του Bilbao, είναι πλέον έτοιμο για να φιλοξενήσει αγώνες και η Celta θα έχει την τιμή να είναι η πρώτη ομάδα που θα παραταχθεί στη σέντρα του "San Mamés Barria" για να αντιμετωπίσει τους γηπεδούχους. Μόλις 103 ημέρες μετά το ξεκίνημα της κατεδάφισης του "San Mamés", ένα άλλο "San Mamés" είναι έτοιμο να περάσει το καμάρι των Βάσκων σε μια νέα εποχή.

Στις 5 Ιουνίου έπεσε η αυλαία στην εκατόχρονη ιστορία της θρυλικής έδρας με το αποχαιρετιστήριο παιχνίδι ανάμεσα στην Athletic και τη μικτή ομάδα της Bizkaia. Από την επόμενη μέρα ξεκίνησε η κατεδάφιση του "La Catedral" (Ο καθεδρικός) του ισπανικού ποδοσφαίρου. Οι μπουλντόζες μπήκαν στον αγωνιστικό χώρο και τα συνεργεία άρχισαν τις εργασίες, οι οποίες ολοκληρώθηκαν μέσα στον Αύγουστο. Μόλις μια μέρα πριν, την Κυριακή, 15 Σεπτεμβρίου, τελείωσε και η πρώτη φάση της κατασκευής του νέου γηπέδου. Ας δούμε όμως με πιο αναλυτικά στοιχεία την ιστορία και τα χαρακτηριστικά του "San Mamés Barria".

Ο ΘΕΜΕΛΙΟΣ ΛΙΘΟΣ
Η κατασκευή του καινούργιου "San Mamés" 
πριν την κατεδάφιση του παλιού (2012).
Η ιδέα μιας καινούργιας έδρας για την Athletic ξεκίνησε από τα τέλη της δεκαετίας του ’90, όταν πλέον ήταν φανερό πως οι 40.000 θέσεις του "La Catedral" δεν αρκούσαν για να καλύψουν τη ζήτηση των φίλων της ομάδας. Ο αριθμός των μελών και των κατόχων διαρκείας είχε μεγαλώσει τόσο, ώστε ήταν αρκετά δύσκολο για απλούς φιλάθλους της Bilbao να μπορούν να προμηθευτούν εισιτήρια. Παράλληλα, υπήρχαν αρκετά προβλήματα σχετικά με την ασφάλεια του παλιού γηπέδου. Ήδη το 2000, ο Santiago Calatrava υπέβαλλε στη διοίκηση του συλλόγου ένα σχέδιο κατασκευής ενός καινούργιου σταδίου στα περίχωρα της πόλης, όμως η πρόταση απορρίφθηκε.

Ακολούθησαν αρκετές ακόμα αρχιτεκτονικές προτάσεις και τελικά αποφασίστηκε το νέο γήπεδο να κατασκευαστεί στον χώρο της εμπορικής έκθεσης του Bilbao, δίπλα ακριβώς από το παλιό "San Mamés". Το 2006 παρουσιάστηκε από τον Δήμο του Bilbao το σχέδιο ανάπλασης της περιοχής, το οποίο θα στέγαζε από κοινού το "San Mamés Barria" και μέρος της καινούργιας Πανεπιστημιούπολης της πόλης. Μέχρι το τέλος του 2007 ολοκληρώθηκε η κατεδάφιση των εγκαταστάσεων της Έκθεσης, ενώ την ίδια χρονιά συστάθηκε η εταιρία "San Mamés Barria", αποτελούμενη από την Athletic, την ΒΒΚ (Bilbao Bizkaia Kutxa, τοπικό ταμιευτήριο), την Κυβέρνηση της Χώρας των Βάσκων, τον Δήμο του Bilbao και το Επαρχιακό Συμβούλιο της Bizkaia, που είναι και οι συνιδιοκτήτες του νέου γηπέδου.
Το έργο (με γκρίζο) δίπλα στο παλαιό "San Mamés".
    Η μέχρι σήμερα κατασκευή. Το νοτιοανατολικό πέταλο (γκρίζο) 
    θα είναι έτοιμο την άνοιξη του 2015.
    Η Athletic και η τοπική Κυβέρνηση της Bizkaia παραχώρησαν τα οικόπεδα μαζί με ένα μέρος του κεφαλαίου, ενώ η ΒΒΚ ανέλαβε το υπόλοιπο (μεγαλύτερο) μέρος του κεφαλαίου, καθώς και τους τρόπους χρηματοδότησης. Στις 23 Μαρτίου του 2007, η κατασκευαστική εταιρεία ΑCXT-IDOM υπέβαλλε το τελικό της σχέδιο στη Γενική Συνέλευση των μελών της Athletic, το οποίο και εγκρίθηκε με το 70% των ψήφων. Ο θεμέλιος λίθος τοποθετήθηκε στις 26 Μαΐου του 2010, σε μια λαμπρή τελετή και κάτω από έντονη συγκινησιακή φόρτιση, αφού έδωσαν το παρόν όλες οι ιστορικές προσωπικότητες του συλλόγου.
    Η ΧΩΡΗΤΙΚΟΤΗΤΑ ΤΟΥ «SAN MAMÉS BARRIA»
    Το καινούργιο γήπεδο της Athletic φιλοδοξεί να πάρει τον ανώτερο χαρακτηρισμό από την UEFA, δηλαδή Elite (πρώην 5 αστέρων). Η συνολική χωρητικότητα, όταν θα ολοκληρωθεί και η δεύτερη φάση, θα ανέρχεται στις 53.332 θέσεις, οι οποίες χωρίζονται ως εξής:

    • 49.063 απλές θέσεις
    • 1270 αφαιρούμενες θέσεις
    • 520 θέσεις ΑΜΕΑ (260 για ΑΜΕΑ και 260 για τους συνοδούς τους)
    • 824 θέσεις VIP
    • 2.130 θέσεις Premium (διακεκριμένες και σουίτες)
    • 192 θέσεις στο προεδρικό πάλκο
    • 162 θέσεις στα δημοσιογραφικά θεωρεία
    Οι 53.332 θέσεις του γηπέδου, μοιράζονται σε 3 διαζώματα:
    • Α’ (κάτω) Διάζωμα: 20.631 θέσεις
    • Β’ (μεσαίο) Διάζωμα: 3.146 θέσεις (μόνο VIP & Premium)
    • Γ’ (επάνω) Διάζωμα: 29.456 θέσεις
    Την άνοιξη του 2015, όταν θα ολοκληρωθεί η δεύτερη φάση του έργου, τα μέλη θα ανέλθουν σε 41.000 (έχουν ήδη γίνει προεγγραφές), καταγράφοντας μια αύξηση της τάξης του 19% σε σύγκριση με τα τωρινά 34.373. Έτσι λοιπόν, οι 41.000 θέσεις θα καλύπτονται από τα μέλη-κατόχους διαρκείας, 2.000 θα προορίζονται για τις ανάγκες του συλλόγου και τα υπόλοιπα 10.000 εισιτήρια θα διατίθενται στα εκδοτήρια.
    Σχεδιάγραμμα του γηπέδου και του περιβάλλοντα χώρου 
    όταν θα έχει ολοκληρωθεί.
    Μακέτα του γηπέδου "San Mamés Barria".
    Όταν ξεκίνησε η κατασκευή του γηπέδου, συμφωνήθηκε να χωριστεί σε δυο φάσεις, έτσι ώστε να μην αναγκαστεί η ομάδα να μείνει «άστεγη» για τρία χρόνια. Αποτέλεσμα αυτού ήταν, το νοτιοανατολικό πέταλο του νέου γηπέδου να «περιμένει» πρώτα την κατεδάφιση του παλιού "San Mamés"  αφού πρόκειται να ανεγερθεί στο σημείο που βρισκόταν η κερκίδα του τόξου. Έτσι λοιπόν, με την πρώτη φάση ολοκληρωμένη, είναι έτοιμες οι 34.479 θέσεις, οι οποίες μοιράζονται ως εξής:
    • Α’ (κάτω) Διάζωμα: 13.665 θέσεις
    • Β’ (μεσαίο) Διάζωμα: 2.004 θέσεις (μόνο VIP & Premium)
    • Γ’ (επάνω) Διάζωμα: 18.810 θέσεις
    Αυτές οι θέσεις καλύπτουν οριακά τα τωρινά μέλη του συλλόγου, ενώ μέχρι την άνοιξη του 2015 που θα ολοκληρωθεί η δεύτερη φάση, θα υπάρχουν άλλες 1.680 θέσεις πάνω σε λυόμενες εξέδρες, που θα αφαιρούνται ή θα προστίθενται ανάλογα με την εξέλιξη των εργασιών.
    ΚΟΣΤΟΣ ΚΑΙ ΧΡΗΜΑΤΟΔΟΤΗΣΗ
    Η αρχική πρόβλεψη μιλούσε για ένα συνολικό κόστος ύψους 240 εκατομμυρίων ευρώ. Λόγω της οικονομικής κρίσης, έγιναν περικοπές 30 εκατομμυρίων ευρώ, άρα υπολογίζεται ότι το συνολικό έργο θα κοστίσει περίπου 210 εκατομμύρια ευρώ. 
    Αυτά μοιράζονται ως εξής:

    • ΒΒΚ: 50 εκ. ευρώ
    • Κυβέρνηση της Χώρας των Βάσκων: 50 εκ. ευρώ
    • Επαρχιακό Συμβούλιο Bizkaia: 33 εκ. ευρώ ((+17 εκ. σε αξία οικοπέδων)
    • Athletic Club de Bilbao: 33 εκ. ευρώ (+17 εκ. σε αξία οικοπέδων)
    • Δήμος Bilbao: 11 εκ. ευρώ
    Η Athletic Bilbao θα έχει την αποκλειστική διαχείριση του καινούργιου γηπέδου. Ο σύλλογος θα πρέπει να πληρώνει στους υπόλοιπους συνιδιοκτήτες 500.000 ευρώ ετησίως για τη διάθεση των εμπορικών χώρων, όμως θα καρπώνεται όλα τα κέρδη που προκύπτουν από αυτούς. Αυτή η συμφωνία έχει υπογραφεί για τα επόμενα 50 χρόνια και μπορεί να ανανεωθεί για 50 ακόμη στην περίπτωση που το θελήσει ο σύλλογος της Athletic, ενώ έχει προστεθεί και option αγοράς όταν συμπληρωθούν 100 χρόνια, δηλαδή το 2113.

    ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΤΟΥ ΓΗΠΕΔΟΥ
    • Η κάτοψη του γηπέδου χωρίς το στέγαστρο.
      Διαστάσεις αγωνιστικού χώρου: 
      105 μέτρα μήκος, 68 μέτρα πλάτος
    • Συνολική επιφάνεια γηπέδου: 39.715 τετραγωνικά μέτρα
    • Συνολική επιφάνεια στεγάστρου: 22.000 τετραγωνικά μέτρα
    • Συνολικό ύψος γηπέδου: 37.5 μέτρα
    • Ύψος πρώτου ορόφου (μεσαίο διάζωμα): 4.3 μέτρα
    • Ύψος δεύτερου ορόφου (επάνω διάζωμα): 9.7 μέτρα
    • Ύψος τρίτου ορόφου (επάνω διάζωμα): 15.1 μέτρα
    • Ύψος τέταρτου ορόφου (επάνω διάζωμα): 23 μέτρα
    • Ύψος στεγάστρου: 37.5 μέτρα
    • Βάθος πρώτου υπογείου (κάτω διάζωμα): -3.9 μέτρα
    • Βάθος αγωνιστικού χώρου: -7.8 μέτρα
    • Η κάτοψη του γηπέδου με το στέγαστρο, το οποίο καλύπτει 
      και τις  53.332 θέσεις.
    • Βάθος δεύτερου υπογείου (αποδυτήρια): -8.3 μέτρα
    • Ισόγειο: Είσοδοι, έξοδοι, εκδοτήρια, μπαρ, εμπορικοί χώροι.
    • 1ος όροφος: Προεδρικό πάλκο, θέσεις VIP, σουίτες, κέτερινγκ, καφέ, εστιατόριο.
    • 2ος όροφος: Πρόσβαση στο επάνω διάζωμα.
    • 3ος όροφος: Πρόσβαση στο επάνω διάζωμα.
    • 4ος όροφος: Φωτεινοί πίνακες, τηλεοπτική εγκατάσταση, ασφάλεια γηπέδου.
    • Υπόγειο 1: Πάρκινγκ 277 θέσεων (προσωπικό γηπέδου, σουίτες VIP, διακεκριμένα μέλη), 97 θέσεις για πούλμαν, τηλεόραση, ασθενοφόρα.
    • Υπόγειο 2: Πάρκινγκ για πούλμαν αποστολών και τηλεοπτικά συνεργεία. Αποδυτήρια ομάδων και διαιτητών, μικτή ζώνη, αίθουσα Τύπου.
    • Εμπορικοί χώροι 5.434 τετραγωνικών μέτρων,
    • 26 θύρες εισόδου,
    • 4 αποδυτήρια, συνολικής έκτασης 240 τετραγωνικών μέτρων,
    • 40 γραφεία του συλλόγου,
    • Μουσείο του συλλόγου,
    • Επίσημη μπουτίκ του συλλόγου,
    • 122 σουίτες VIP,
    • Κλειστό προπονητήριο στίβου στο 2ο υπόγειο μήκους 112 και πλάτους 12 μέτρων,
    • Κλειστή πίστα στίβου μήκους 60 μέτρων,
    • Εγκαταστάσεις για μήκος, τριπλούν, ύψος, επί κοντώ και σφαιροβολία,
    • Κλειστή πισίνα,
    • Ιατρικό κέντρο,
    • Γυμναστήριο.
      Αυτή θα είναι η εικόνα του καινούργιου "San Mamés Barria" 
      μέσα στο Bilbao, όταν ολοκληρωθεί το 2015.
    Το στέγαστρο αποτελείται από 480 "μαξιλάρια" (panel) διπλής επιφάνειας, κατασκευασμένα από ειδικό πλαστικό (ETFE), με ενσωματωμένο φωτισμό. Η διαφορετική πυκνότητα της βαφής κατά μήκος της κάθε πλάκας (από 0% έως 70%), επιτρέπει στον αγωνιστικό χώρο να δέχεται τον ίδιο φωτισμό σε κάθε σημείο του. Ο εξωτερικός φωτισμός του γηπέδου επιτρέπει τέσσερις διαφορετικές χρωματικές επιλογές. Λευκό κατά τη διάρκεια της ημέρας, φωτισμένο λευκό κατά τη διάρκεια της νύχτας, κόκκινο όταν αγωνίζεται η Athletic, ενώ όταν σκοράρει η γηπεδούχος ομάδα θα αναβοσβήνουν φώτα και θα «ενημερώνεται» έτσι ολόκληρη η πόλη για τα γκολ των «λεόντων»!

    Δείτε και ένα video με την παρουσίαση του γηπέδου!

    Πηγές: Deia, athletic-club.net, Mundo Deportivo, sanmames.org

    Του Θανάση Κριεκούκια. Το είδα και αναδημοσιεύεται από το αντίστοιχο άρθρο στο Sport24.gr