Φίλοι του Τ.Μ.Θ.

Άλλη μία αποκαθήλωση πέρασε στην ιστορία: Το «αληθινό» κιλό, ένας κύλινδρος από κράμα πλατίνας και ιριδίου, που εδώ και 130 χρόνια ήταν το παγκόσμιο πρότυπο για τη μέτρηση της μάζας, έπαψε πια να αποτελεί το σημείο αναφοράς για τον ορισμό του κιλού.

Οι αντιπρόσωποι από τα 60 κράτη-μέλη του Διεθνούς Γραφείου Μέτρων και Σταθμών (ΒΙΡΜ), που συνήλθαν αυτήν την εβδομάδα στις Βερσαλλίες της Γαλλίας, στο πλαίσιο της 26ης Γενικής Συνδιάσκεψης για τα Μέτρα και τα Σταθμά (CGPM), αναθεώρησαν ξανά το Διεθνές Σύστημα Μονάδων (SI) και ενέκριναν σήμερα -διά ψηφοφορίας- την αναθεώρηση του ορισμού του κιλού, σύμφωνα με το BBC και τους «Τάιμς της Νέας Υόρκης».

H αναθεώρηση -που θα τεθεί επίσημα σε ισχύ στις 20 Μαΐου του 2019- είχε ως στόχο τέσσερις από τις βασικές μονάδες του συστήματος -το χιλιόγραμμο ή κιλό (μονάδα μέτρησης της μάζας), το αμπέρ (μονάδα μέτρησης της έντασης του ηλεκτρικού ρεύματος), το κέλβιν (μονάδα μέτρησης της θερμοκρασίας) και το γραμμομόριο (μονάδα μέτρησης για την ποσότητα ύλης ενός σώματος)- έτσι ώστε να ορίζονται πλέον έμμεσα, με όρους κάποιας φυσικής σταθεράς.

Συγκεκριμένα, το κιλό θα ορίζεται πλέον με βάση την κβαντική Σταθερά Πλανκ, τη μικρότερη δυνατή μονάδα ενέργειας που δεν αλλάζει ποτέ και από την οποία μπορεί να προκύψει η μάζα σύμφωνα με τη θεωρία του Αϊνστάιν για τη σχέση μάζας-ενέργειας. Το αμπέρ θα ορίζεται με βάση το φορτίο τού ηλεκτρονίου, το κέλβιν με βάση τη Σταθερά Μπόλτζμαν και το γραμμομόριο με βάση τη Σταθερά Αβογκάντρο.

H βασική διαφορά ενός μαθηματικού από έναν φυσικό είναι η εξής: ο μαθηματικός προσπαθεί να δημιουργήσει θεωρίες όσο το δυνατόν γενικότερες, ενώ ο φυσικός θέλει να λύσει ένα συγκεκριμένο πρόβλημα. Ένα πολύ καλό παράδειγμα αυτής της διαφοράς είναι η Ειδική Θεωρία της Σχετικότητας.

Ο Αϊνστάιν διετύπωσε το 1905 αυτή τη θεωρία με σκοπό να ερμηνεύσει το αποτέλεσμα του πειράματος των Μάικελσον και Μόρλεϊ, ότι δηλαδή η ταχύτητα του φωτός δεν φαίνεται να εξαρτάται από την ταχύτητα της Γης. Ένα μήνα πριν από τη δημοσίευση του Αϊνστάιν, ο μεγάλος γάλλος μαθηματικός Ανρί Πουανκαρέ είχε δημοσιεύσει μια δική του θεωρία, η οποία ερμήνευε επίσης σωστά αυτό το πειραματικό αποτέλεσμα.  Στην ιστορία έμεινε όμως η θεωρία του Αϊνστάιν λόγω του φυσικού χαρακτήρα της και της οικονομίας των υποθέσεών της.

Στις 14 Σεπτεμβρίου του 1904, ο Henri Poincar? (1854-1912) μιλάει στο συνέδριο της επιστήμης στο Saint-Louis, με τίτλο οι Αρχές της Μαθηματικής Φυσικής , όπου ορίζει:

« Η αρχή της σχετικότητας, σύμφωνα με την οποία οι νόμοι των φυσικών φαινομένων πρέπει να είναι ίδιοι για έναν σταθερό παρατηρητή όπως για έναν παρατηρητή που μεταφέρεται μαζί με μια ομοιόμορφη κίνηση. έτσι ώστε να μην έχουμε και δεν μπορούμε να έχουμε κανένα μέσο για να διακρίνουμε αν είμαστε ή όχι μαζί σε μια τέτοια κίνηση.»

Έτσι, ο Poincar? επεκτείνει τη σχετικότητα της κίνησης σε όλους τους νόμους της φυσικής. Ωστόσο, θα διαπιστώσουμε ότι η επιστημολογική κατάσταση της αρχής δεν είναι αυτή μιας θεμελιώδους αρχής, αλλά μάλλον μιας κοινής νομοθεσίας της φυσικής που επαληθεύεται (ή αλλιώς ακυρώνεται) με πειραματισμό.

Ωστόσο η θεωρία του Πουανκαρέ βασιζόταν σε τρεις υποθέσεις, ενώ η Ειδική Θεωρία της Σχετικότητας μόνο σε δύο. Επιπλέον, οι δύο υποθέσεις του Αϊνστάιν έχουν έναν γενικό φυσικό χαρακτήρα:

1ον. Οι νόμοι της Φυσικής είναι ίδιοι για όλους τους παρατηρητές που κινούνται ευθύγραμμα και ισοταχώς και

2ον. Το φως διαδίδεται στο κενό με ταχύτητα 300.000 χλμ. το δευτερόλεπτο.

21.7.1969, ο Εντγουιν «Μπαζ» Ολντριν βαδίζει στη Σελήνη.

Γιάννης Δαγκλής

Δημοσιεύτηκε την 25 Φεβρουαρίου 2018

Η προσσελήνωση του Αετού στις 21 Ιουλίου 1969 ήταν κατά κάποιον τρόπο το αποκορύφωμα του Ψυχρού Πολέμου στο διάστημα. 8 χρόνια νωρίτερα, στις 25 Μαΐου 1961, ο 35^ος Αμερικανός Πρόεδρος Τζον Φιτζέραλντ Κένεντι, είχε δηλώσει σε μια έκτακτη ομιλία του στο Κογκρέσο:

«Πιστεύω ότι το έθνος μας πρέπει να αναλάβει τη δέσμευση να πετύχει, πριν το τέλος αυτής της δεκαετίας, να στείλει άνθρωπο στη Σελήνη και να τον φέρει πίσω στη Γη σώο και ασφαλή. Κανένα άλλο εγχείρημα δεν θα είναι πιο εντυπωσιακό για την ανθρωπότητα ή πιο σημαντικό για τη μακρόχρονη εξερεύνηση του διαστήματος και κανένα δεν θα είναι τόσο δύσκολο να επιτευχθεί».

Διαβάζοντας ανάμεσα στις γραμμές, δεν είναι δύσκολο να αντιληφθεί κανείς την πολιτική χροιά αυτής της εξαγγελίας. Από την πρώτη στιγμή της διαστημικής εποχής, η Σοβιετική Ένωση βρισκόταν πάντα ένα βήμα μπροστά από τις Ηνωμένες Πολιτείες:

• το 1957: Σπούτνικ 1 - ο πρώτος τεχνητός δορυφόρος και η σκυλίτσα Λάικα, το πρώτο ζωντανό πλάσμα στο διάστημα μέσα στον Σπούτνικ 2
• το 1959: Λούνα 1 - ο πρώτος δορυφόρος που πλησίασε τη Σελήνη. Λούνα 2 - ο πρώτος δορυφόρος που έφτασε στη Σελήνη. Λούνα 3 - οι πρώτες φωτογραφίες της «σκοτεινής» πλευράς της Σελήνης
• το 1960: Σπούτνικ 5 - η πρώτη διαστημική αποστολή που μετέφερε διάφορα ζώα στο διάστημα και τα έφερε πίσω ζωντανά.

Η χαριστική βολή ήρθε τον Απρίλιο του 1961 με την πρώτη πτήση ανθρώπου στο διάστημα: η Σοβιετική επιτυχία στο πρόσωπο του Γιούρι Γκαγκάριν τσαλάκωσε την εθνική υπερηφάνεια των Αμερικανών όσο τίποτε άλλο μέχρι εκείνη την ώρα. Οι Ηνωμένες Πολιτείες έπρεπε επειγόντως να βρουν έναν αποτελεσματικό και ικανοποιητικό τρόπο αντίδρασης.

Το αποτέλεσμα ήταν η εξαγγελία του προέδρου Κένεντι στο Κογκρέσο, μόλις ενάμιση περίπου μήνα μετά την ιστορική πτήση του Γκαγκάριν. Ενδιαφέρον είναι ότι ο Κένεντι ήταν αντίθετος στο επανδρωμένο διαστημικό πρόγραμμα πριν γίνει πρόεδρος των ΗΠΑ. Ως γερουσιαστής, και μετέπειτα ως νεοεκλεγμένος πρόεδρος, επιζητούσε την κατάργησή του, κυρίως λόγω του υψηλού κόστους του. Ωστόσο μετά τη δραματική πρωτιά του Γκαγκάριν ο Κένεντι ανέκρουσε πρύμνα, αποφασίζοντας να φέρει τις ΗΠΑ στην κορυφή της διαστημικής κούρσας για λόγους στρατηγικής και διεθνούς κύρους. Η άποψη του προσωπικού συμβούλου του Κένεντι Ted Sorensen και του αντιπροέδρου Λύντον Τζόνσον, που είχε συζητήσει το θέμα με τον αρχιτέκτονα του πυραυλικού προγράμματος Βέρνερ φον Μπράουν, ήταν να τεθεί ως εθνικός στόχος η «κατάκτηση της Σελήνης» για δύο κυρίως λόγους: πρώτον, διότι η επίτευξη του στόχου θα χάριζε μοναδική διεθνή αίγλη στις ΗΠΑ και δεύτερον διότι οι τεχνικές δυσκολίες ήταν αρκούντως μεγάλες ώστε να δώσουν το χρονικό περιθώριο στις ΗΠΑ να προσπεράσουν τη Σοβιετική Ένωση.

Ο Νιλ Αρμστρονγκ, ο πρώτος άνθρωπος που πάτησε στη Σελήνη, χαιρετά πριν από την επιβίβαση στο Apollo 11

Το πρόγραμμα Apollo ξεκίνησε το 1960 ως συνέχεια του προγράμματος Mercury, φέροντας το όνομα του αρχαιοελληνικού θεού του φωτός Απόλλωνα - επιλογή του μηχανικού και τμηματάρχη της NASA Abe Silverstein. Η μόνη, αρχικά, φιλοδοξία του προγράμματος Apollo ήταν η τεχνολογική αναβάθμιση των διαστημικών σκαφών ώστε να μπορούν να μεταφέρουν τρεις αστροναύτες (αντί για έναν των σκαφών Mercury). Ο προορισμός των πτήσεων ήταν ακόμη ασαφής ? θα ήταν ίσως η μεταφορά αστροναυτών σε κάποιον διαστημικό σταθμό στο εγγύς διάστημα ή σε τροχιά γύρω από τη Σελήνη.

Κωνσταντίνος Δ. Σκορδούλης

Το 1983, το British Association for Science Education έδωσε τη δική του πρόταση για τη διδασκαλία της Φυσικής: "Science in the Social Context". Το αναλυτικό αυτό πρόγραμμα, αποτέλεσε τον πρόδρομο των μετέπειτα διαδεδομένων, σε πολλά σχολεία και πανεπιστήμια, προγραμμάτων 'Επιστήμης, Τεχνολογίας και Κοινωνίας' (Science, Technology and Society - STS), τα οποία υλοποιούν προτάσεις για τη Συμβολή της Ιστορίας και της Φιλοσοφίας των Φυσικών Επιστημών στη Διδασκαλία των Φυσικών Επιστημών εκφράζοντας ταυτόχρονα την τάση που αναδεικνύει την 'Επιστήμη ως Κουλτούρα' (Science as Culture) και επαναπροσδιορίζει τους στόχους μιας εκπαίδευσης στις Φυσικές Επιστήμες που απευθύνεται σε όλους τους πολίτες (Science for Αll).

Η διάδοση των Προγραμμάτων (Science, Technology and Society - STS), είναι αποτέλεσμα της επίδρασης των απόψεων της Κοινωνιολογίας της Επιστημονικής Γνώσης στο χώρο της Εκπαίδευσης. Η Ιστορία της Επιστήμης που αναδεικνύεται από αυτά τα προγράμματα είναι μια κοινωνική ιστορία της επιστήμης.

Θα κάνουμε μια σύντομη αναφορά για το τι εννοούμε με την διατύπωση: «Η Επιστήμη ως Κουλτούρα» η οποία συνδυάζει την ιστορική προσέγγιση με την προσέγγιση του κοινωνικο-πολιτισμικού πλαισίου. Η θεώρηση αυτή στηρίζεται στις εξής θέσεις:

1. η επιστήμη συγκροτείται σε συγκεκριμένα ιστορικά, κοινωνικά και πολιτισμικά πλαίσια (science in context)

2. η επιστήμη συγκροτείται ιστορικά ως πολιτισμικός χώρος με συγκεκριμένες πρακτικές (εργαστήρια, συνέδρια), γλωσσικές παραδόσεις (γλώσσα της φυσικής), εγκαθιδρύοντας συγκεκριμένες ταυτότητες (ο φυσικός επιστήμονας, ο δάσκαλος της φυσικής) και κοινότητες (επιστημονικές ενώσεις και αντίστοιχα περιοδικά)

3. η διδασκαλία των φυσικών επιστημών είναι μια διαδικασία επιπολιτισμού (enculturation) κατά την οποία ο εκπαιδευόμενος καλείται να διασχίσει τα πολιτισμικά όρια (cultural borders) μεταξύ της καθημερινής του εμπειρίας και της σχολικής επιστήμης.

Βασικό αναλυτικό εργαλείο για τη συγκεκριμένη προσέγγιση αποτελεί η έννοια της κουλτούρας - culture.

Ο Νομπελίστας φυσικός έπασxε τα τελευταία χρόνια από άνοια, γεγονός που τον ανάγκασε να πουλήσει το μετάλλιο που είχε λάβει προκειμένου να καλύψει τα ιατρικά του έξοδα.

Απεβίωσε σε ηλικία 96 ετών ο Αμερικανός νομπελίστας φυσικός Λίον Λέντερμαν, ο οποίος είχε εφεύρει το νεολογισμό «σωματίδιο του Θεού» για το μποζόνιο του Χιγκς που ανακαλύφθηκε τελικά στο CERN το 2012.

O θάνατός του, στο Αϊντάχο όπου ζούσε μετά τη συνταξιοδότησή του, επιβεβαιώθηκε από τη γυναίκα του και ανακοινώθηκε από το Εθνικό Εργαστήριο Επιταχυντών Φέρμι (Fermilab) των ΗΠΑ στο Ιλινόι, όπου ο Λέντερμαν διετέλεσε διευθυντής από το 1978 έως το 1989, σύμφωνα με το "Science" και τους «Τάιμς της Νέας Υόρκης».

Ο Λέντερμαν είχε μοιρασθεί μαζί με δύο άλλους επιστήμονες, τους Τζακ Σταϊνμπέργκερ και Μέλβον Σβαρτς, το Νόμπελ Φυσικής του 1988 για την ανακάλυψη -πριν 22 χρόνια- ότι τα νετρίνα έχουν δύο μορφές (σήμερα είναι πια γνωστό ότι υπάρχουν τρία είδη νετρίνων: ηλεκτρονίου, μιονίου και ταυ).

Μεταξύ άλλων, ο Λέντερμαν υπήρξε επικεφαλής της ερευνητικής ομάδας που ανακάλυψε το 1977 ένα ακόμη υποατομικό σωματίδιο, το «χαμηλό» κουάρκ (bottom), ενώ καθοδήγησε και το Fermilab για την κατασκευή του επιταχυντή Tevatron, του μεγαλύτερου εκείνη την εποχή και στη συνέχεια δεύτερου ισχυρότερου μετά το CERN.