Περιβαλλοντικοί Τύποι Καιρού & Ακραίες Οικοσυστημικές Καταστάσεις

Δίνουμε τον ανωτέρω τίτλο (της διατριβής αναφοράς) εδώ, καθώς τα θέματα κατωτέρω αναδεικνύουν συνοπτικά σχεδόν όλα τα ζητήματα ενδιαφέροντος και αναζητήσεων…
Eneropa: η θαυμαστή, μελλοντική «πράσινη» Ευρώπη
Του ΒΑΓΓΕΛΗ ΒΑΓΓΕΛΑΤΟΥ / ΕΛΕΥΘΕΡΟΤΥΠΙΑ 12-6-2010
Για τους περισσότερους σκληροπυρηνικούς οικολόγους η Αρχιτεκτονική είναι η «χειρότερη» από τις εφαρμοσμένες τέχνες. Το χτίσιμο απαιτεί τεράστιες ποσότητες ενέργειας για να παρέμβει στο φυσικό τοπίο και τα «παράγωγά» του θα συνεχίσουν να απορροφούν ενέργεια και να αποβάλλουν ρύπους για όσο υπάρχουν...
......
Χιλιάδες σχέδια προσπαθούν να αντιστρέψουν αυτή την εικόνα, με πράσινα κτήρια ή πράσινες πόλεις. Αλλά ο Ρεμ Κούλχαας, διάσημος Ολλανδός αρχιτέκτονας, θεωρητικός της Αρχιτεκτονικής, καθηγητής Ντιζάιν στο Χάρβαρντ και η εταιρεία του ΟΜΑ (Office of Metropolitan Architecture) σχεδίασαν το πιο φιλόδοξο, ίσως, πράσινο πρότζεκτ στη σύγχρονη ιστορία. Το «Roadmap 2050», όπως το ονόμασαν, είναι μια προσπάθεια να σχεδιαστεί ξανά μια... ολόκληρη ήπειρος, η ευρωπαϊκή, με καμβά τις γραμμές παραγωγής και μεταφοράς πράσινης ενέργειας. Στόχος της είναι να αλλάξει η ενεργειακή οργάνωση ολόκληρης της Ευρώπης.
Γι' αυτό στο «Roadmap 2050» δεν υπάρχουν πια χώρες οριοθετημένες από τα γεωπολιτικά τους σύνορα ούτε έθνη καθορισμένα από την ταυτότητα του πληθυσμού τους. Υπάρχουν μόνο περιοχές που ορίζονται από το ποια απ' όλες τις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας μπορεί να παράγει αποτελεσματικότερα και από τό πως μπορούν να καλύψουν με το ενεργειακό πλεόνασμά τους τις ενεργειακές ανάγκες των υπολοίπων.
Σε αυτή την τεχνοκρατική επανασχεδίαση του ευρωπαϊκού τοπίου η Βρετανία διχοτομείται και η πρώην Γιουγκοσλαβία ξαναενώνεται. Γιατί πολύ απλά η δυτική Βρετανία μαζί με ολόκληρη την Ιρλανδία θα χρησιμοποιούν την παλίρροια για να παράγουν ενέργεια από τα κύματα, οργανωμένες στα «νησιά της παλίρροιας», σε αντίθεση με την ανατολική Βρετανία, που θα χρησιμοποιεί αιολικά πάρκα για να εκμεταλλευτεί τους δυνατούς ανέμους και μετονομάζεται σε «νησιά του αέρα». Τα κράτη της πρώην Γιουγκοσλαβίας ενώνονται στη «Biomassburg», δηλαδή το κράτος της βιομάζας, χάρη στη δυνατότητα υπερπαραγωγής της. Και όλοι εμείς τα μεσογειακά PIGS συγκροτούμε τη «Solaria» ή, σε ελεύθερη μετάφραση, τη γεμάτη φωτοβολταϊκά πάνελ «Αυτοκρατορία του Ήλιου».
Το «Roadmap 2050» φτιάχτηκε κατά παραγγελία του Ευρωπαϊκού Ιδρύματος για το Κλίμα (European Climate Foundation), μιας οργάνωσης που προωθεί πολιτικές αποφάσεις, στο πλαίσιο της Ευρωπαϊκής Ένωσης, που θα μειώσουν την εκπομπή των αερίων και άρα το φαινόμενο του θερμοκηπίου. Ξεκινούν με την παραδοχή πως ο μόνος τρόπος να αναστραφεί η πορεία της κλιματικής αλλαγής και της υπερθέρμανσης του πλανήτη είναι να αλλάξει η διαχείριση της ενέργειας σε ολόκληρη την Ευρωπαϊκή Ένωση.
Η φιλοσοφία αυτού του μεγαλόπνοου σχεδίου είναι πριν απ' όλα πολιτική, αφού προϋποθέτει μια πραγματική ένωση της Ευρώπης στην «Eneropa» (από το Energia + Europa;). Κατ' αρχάς, για λόγους πρακτικούς, αφού όταν δεν θα φυσάει στα βόρειά της ή θα χαλάνε οι σοδειές ενεργειακών φυτών στην κεντρική Ευρώπη, ο ηλιόλουστος Νότος θα καλύπτει το ενεργειακό έλλειμμα και αντίστροφα, θα περιμένει ανταπόδοση για τις συννεφιασμένες μέρες του. Αυτό γίνεται μόνο με μια άλλη οικονομική και ενεργειακή πολιτική, που να αντιλαμβάνεται το επίπεδο διασύνδεσης των κρατών μελών που απαιτείται.
Δουλειά του «Roadmap 2050» είναι να κάνει την εικόνα ρεαλιστική, πείθοντας πως δεν πρόκειται γι' άλλο ένα ουτοπικό σχέδιο αντιμετώπισης κάποιου υστερικού σεναρίου οικολογικής καταστροφής. Το ΟΜΑ του Ρεμ Κούλχαας έφτιαξε αυτή την ενεργειακή χαρτογράφηση για να εικονογραφήσει ένα άλλο ενεργειακό μέλλον. Πέρα από το να προωθεί καρτ ποστάλ των νέων ευρωπαϊκών χωρών με υπερ-μπαταρίες, θερμοπίδακες και αιολικά πάρκα, τονίζει πως ακόμα και αν τα οικολογικά κίνητρα βγουν από την εξίσωση, τα οικονομικά φτάνουν για να ξεκινήσει η προσπάθεια.
Η ενεργοβόρα Ευρώπη εξαρτάται περισσότερο από ποτέ από το ρωσικό αέριο και το πετρέλαιο της Μέσης Ανατολής. Το «Roadmap 2050» είναι πολύ πιο οικονομικό από άλλον έναν πόλεμο στη Μέση Ανατολή, ένα τεράστιο δίκτυο δρόμων και αγωγών στην Ευρώπη ή τη διάσωση του ευρωπαϊκού τραπεζικού συστήματος. Και η προοπτική της επέκτασής του στην ηλιόλουστη Βόρεια Αφρική τού δίνει ακόμα πιο μακροπρόθεσμη δυναμική.
Η κριτική κατά του σχεδίου δεν είναι καθόλου ήπια. Η πρώτη βολή σημειώνει πως οι τύποι που κυρίως χτίζουν μουσεία ή υπερμαγαζιά Prada δεν έχουν ιδέα για την ενέργεια, ειδικά σε τέτοια κλίμακα. Η συνεργασία της ΟΜΑ με την εταιρεία συμβούλων McKinsey, τους ειδικούς στην ενέργεια της Kema και το Imperial College of London, είναι η απάντηση του Κούλχαας.
Η δεύτερη βολή έχει να κάνει με τα άλλα προωθημένα πρότζεκτ της ΟΜΑ, που δεν υλοποιήθηκαν ποτέ. Από το σχέδιο για το αεροδρόμιο Schiphol του Αμστερνταμ στη Βόρεια Θάλασσα, μέχρι την πρόταση για μια σημαία της Ευρωπαϊκής Ένωσης, που γίνεται ένα πολύχρωμο barcode από όλες τις σημαίες των χωρών σε σύνθεση.
Η τρίτη και κυριότερη, όμως, δυσοίωνη πρόβλεψη για το σχέδιο είμαστε... εμείς. Οπως πολύ άμεσα έγραψε και ο Ρόουαν Μουρ στον «Ομπσέρβερ», «ο τρόπος που η Ευρώπη προσπάθησε να σώσει οικονομικά την Ελλάδα δείχνει πως δεν έχει αποκτήσει ακόμα πολιτική θέληση, συνοχή, αλλά και όραμα».
Το Συμβούλιο Υπουργών της Ε.Ε., που εξετάζει το υπέροχο σχέδιο του Ρεμ Κούλχαας, δεν έχει αποφανθεί για την πιθανή υποστήριξή του. Αλλά ακόμα και τα πιο άστοχα φουτουριστικά σχέδια του παρελθόντος μας, όλα αυτά που μας ήθελαν να πετάμε με χόβερκραφτ ή ρουκέτες στην πλάτη και την εργασία μια βαρβαρότητα του παρελθόντος, μας έδειχναν όχι τι θα γίνει στο μέλλον, αλλά τι θέλουμε και χρειαζόμαστε τη δεδομένη στιγμή. *
info: www.roadmap2050.eu/
http://www.youtube.com/watch?v=xOGvpZINxjI

Παγκόσμια υπερθέρμανση ή παγκόσμια ψύξη;
Αμφισβητείται η «ορθόδοξη» άποψη περί της ανόδου της θερμοκρασίας της Γης
Από τον ΣΠΥΡΟ ΜΑΝΟΥΣΕΛΗ / ΕΛΕΥΘΕΡΟΤΥΠΙΑ 12-6-2010
Ολοκληρώθηκε πριν από λίγες ημέρες στη Βόννη η Σύνοδος του ΟΗΕ για το Κλίμα, που ξεκίνησε στις 31 Μαΐου με τη συμμετοχή τουλάχιστον 190 κρατών. Και ενώ ο ΟΗΕ προσπαθεί να «πείσει» τις ΗΠΑ και την Κίνα να λάβουν κάποια μέτρα για τη μείωση των εκπομπών διοξειδίου του άνθρακα, προκειμένου να αποτραπεί η επικείμενη παγκόσμια υπερθέρμανση, μόλις ένα μήνα πριν, στο Σικάγο, σε μια «άλλη» διεθνή διάσκεψη για την κλιματική αλλαγή, μια μερίδα «διαφωνούντων» και «ετερόδοξων» ειδικών προέβλεπε, αντίθετα, την έλευση μιας νέας εποχής... παγετώνων.
Οι 75 κλιματικοί εμπειρογνώμονες, που έκαναν ανακοινώσεις στην 4η Διεθνή Διάσκεψη για την Κλιματική Αλλαγή, που έλαβε χώρα στο Σικάγο, με πρωτοβουλία του ανεξάρτητου μη κερδοσκοπικού οργανισμού Heartland Institute, δεν φαίνεται να συμμερίζονται την άποψη των περισσότερων «ορθόδοξων» κλιματολόγων, που συμμετέχουν στη Διακυβερνητική Επιτροπή του ΟΗΕ για την Κλιματική Αλλαγή (IPCC).
Σύμφωνα με την «ορθόδοξη» και ευρέως αποδεκτή άποψη, η θερμοκρασία του πλανήτη σημειώνει σταθερή άνοδο, γεγονός το οποίο οφείλεται στις αυξημένες εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα. Το 2000, μάλιστα, είχαν προβλέψει ότι η μέση θερμοκρασία του πλανήτη θα αυξάνεται κατά 1°F ανά δεκαετία, αύξηση η οποία θα φθάσει τους 10°F μέχρι το τέλος του αιώνα. Νέα, όμως, επιστημονικά δεδομένα δείχνουν ότι ο πλανήτης έχει πάψει προ πολλού να υπερθερμαίνεται και έχει εισέλθει σε μία περίοδο που ενδέχεται να προμηνύει μια νέα εποχή παρατεταμένου ψύχους. Οπως υποστηρίζει ένας από τους επικριτές της θεωρίας της υπερθέρμανσης, ο επιφανής Αμερικανός γεωλόγος Don Easterbrook, ομότιμος καθηγητής στο Western Washington University, οι προβλέψεις της IPCC περί ανόδου της θερμοκρασίας δεν επιβεβαιώθηκαν, γιατί απλούστατα η περίοδος της υπερθέρμανσης έληξε.
Η περιβόητη κλιματική αλλαγή δεν θα οδηγήσει σε μια παρατεταμένη περίοδο ξηρασίας, αλλά σε κάτι πολύ χειρότερο: σε μια νέα εποχή παγετώνων, που μπορεί να διαρκέσει έως και τριάντα χρόνια και η οποία θα επιφέρει πολύ μεγαλύτερα δεινά στην ανθρωπότητα από ό,τι η άνοδος της θερμοκρασίας: πολύ μεγαλύτερο αριθμό θανάτων• επιδείνωση του ήδη υπαρκτού σε ορισμένες περιοχές του κόσμου προβλήματος του υποσιτισμού• κατακόρυφη αύξηση της κατά κεφαλήν κατανάλωσης ενέργειας, λόγω της αυξημένης ανάγκης για θέρμανση.
Γιατί, όμως, ο Ιστερμπρουκ, αλλά και πολλοί άλλοι επιστήμονες, αμφισβητούν τη θεωρία περί ανθρωπογενούς υπερθέρμανσης; Ο Ιστερμπρουκ μελέτησε τους πάγους της Γροιλανδίας, οι οποίοι θεωρούνται ως οι καλύτεροι και οι πλέον αδιάψευστοι «μάρτυρες» των κλιματικών αλλαγών που έχουν επέλθει στον πλανήτη. Χρησιμοποιώντας ισότοπα οξυγόνου, μια καθιερωμένη μέθοδο της Παλαιοντολογίας για την ανασύσταση του Περιβάλλοντος κατά τους γεωλογικούς αιώνες, κατάφερε να υπολογίσει τις θερμοκρασίες που επικρατούσαν στον πλανήτη πριν από εκατοντάδες χιλιάδες χρόνια. Έτσι διαπίστωσε ότι το κλίμα της Γης χαρακτηρίζεται από μια αέναη εναλλαγή ψυχρών και θερμών μακρο-εποχών, οι οποίες εμπεριέχουν πολλούς μικρότερους χρονικά κύκλους κλιματικών αλλαγών. Τα τελευταία μάλιστα 500 χρόνια παρατηρείται μια κανονικότητα στην εναλλαγή θερμών-ψυχρών περιόδων, όπου κάθε περίοδος διαρκεί περίπου 27 χρόνια. Το ίδιο φαινόμενο εναλλαγής φαίνεται να επαναλαμβάνεται τέσσερις φορές και κατά τη διάρκεια του 20ού αιώνα: από το 1880 έως το 1915 (κρύο), από το 1915 έως το 1945 (ζέστη), από το 1945 έως το 1977 (κρύο), από το 1977 έως το 1999 (ζέστη). Από το 1999 έως σήμερα παρατηρείται μια σταδιακή πτώση της θερμοκρασίας, συνεπώς, κατά τον Ιστερμπρουκ, έχουμε εισέλθει και πάλι σε μια περίοδο ψύχους.
Απ' ό,τι φαίνεται, δεν υπάρχει μια σχέση αιτίας-αποτελέσματος, η οποία να συνδέει την άνοδο της θερμοκρασίας με την αύξηση του διοξειδίου του άνθρακα στην ατμόσφαιρα. Αντίθετα, ο Ιστερμπρουκ συσχετίζει την πορεία των εναλλαγών θερμοκρασίας του πλανήτη με τους ηλιακούς κύκλους, τις ηλιακές κηλίδες και γενικά την ηλιακή δραστηριότητα. Υποστηρίζει, μάλιστα, ότι όποτε η ηλιακή δραστηριότητα παρουσίαζε ύφεση, όπως σήμερα, τότε στη Γη είχαμε πάντοτε «μίνι» περιόδους παγετώνων.
Φταίει ο Ήλιος και όχι το διοξείδιο του άνθρακα
Επομένως, ούτε η άποψη ότι αυξάνεται η θερμοκρασία ευσταθεί ούτε ο ισχυρισμός ότι η αύξηση αυτή έχει ανθρωπογενή αίτια, ότι προέρχεται δηλαδή από την αύξηση της χρήσης ορυκτών καυσίμων από το 1945 και μετά. Στα ίδια συμπεράσματα καταλήγουν και οι έρευνες του Ρώσου αστροφυσικού Habibullo Abdussamatov, διευθυντή του Τμήματος Διαστημικών Ερευνών της Ρωσικής Ακαδημίας και επικεφαλής του ερευνητικού προγράμματος «Astrometria», που διεξάγεται στον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό. Σύμφωνα με τον Ρώσο επιστήμονα, το φαινόμενο του θερμοκηπίου δεν οφείλεται στις εκπομπές αερίων, όπως υποστηρίζουν οι «ορθόδοξοι» κλιματολόγοι, αλλά στην ηλιακή ακτινοβολία, η οποία στη διάρκεια του εικοστού αιώνα παρουσίασε μια αξιοσημείωτη και παρατεταμένη άνοδο, φτάνοντας στο ζενίθ της το διάστημα 1998-2005, για να ακολουθήσει έκτοτε φθίνουσα πορεία, όπως αποδεικνύει και η μείωση των ηλιακών κηλίδων.
Η σαφής μείωση των ηλιακών κηλίδων που παρατηρείται σήμερα φανερώνει ότι η ηλιακή δραστηριότητα βρίσκεται στο ελάχιστό της (το λεγόμενο ελάχιστο του Μάουντερ), γεγονός που θα οδηγήσει σε μια δραματική πτώση της θερμοκρασίας. Ο Αμπντουσαμάτοφ, μάλιστα, θεωρεί ότι η παγκόσμια ψύξη θα αρχίσει να γίνεται αισθητή από το 2014.
Η αξιοπιστία, πάντως, της «ορθόδοξης» άποψης της IPCC το τελευταίο διάστημα δοκιμάζεται διαρκώς, όχι μόνο από τους πολέμιους της θεωρίας της παγκόσμιας υπερθέρμανσης, αλλά και από σειρά αποκαλύψεων στον Τύπο που έδειξαν είτε προχειρότητα στην εκτίμηση των προβλέψεών της (στην Έκθεση του 2007 είχε υποστηριχθεί ότι οι παγετώνες των Ιμαλαΐων θα λιώσουν μέχρι το 2035) είτε ακόμη και σοβαρά λάθη (στην ίδια Έκθεση είχε υποστηριχθεί ότι περίπου η μισή Ολλανδία βρίσκεται κάτω από το επίπεδο της θάλασσας, διογκώνοντας τον κίνδυνο να πλημμυρίσουν οι Κάτω Χώρες). Πάντως, όλοι οι ειδικοί που μελετούν το κλίμα, σε ένα πράγμα συμφωνούν: το κλιματολογικό μέλλον του πλανήτη διαγράφεται... ζοφερό.*

Το κυνήγι φαντασμάτων προάγει τη γνώση
Ανακάλυψαν ότι το νετρίνο, το σωματίδιο-φάντασμα, όχι μόνο διαθέτει κάποια μάζα αλλά και μεταλλάσσεται
Του ΣΠΥΡΟΥ ΜΑΝΟΥΣΕΛΗ / ΕΛΕΥΘΕΡΟΤΥΠΙΑ 12-6-2010
Ύστερα από τρία χρόνια συστηματικής μελέτης των δισεκατομμυρίων στοιχειωδών σωματιδίων τα οποία ταξίδευαν με ταχύτητες λίγο μικρότερες από αυτή του φωτός, κατάφεραν να καταγράψουν τη «μετάλλαξη» του πιο φευγαλέου, ανάλαφρου και συνεπώς του πιο άπιαστου συστατικού της ύλης του Σύμπαντος: του νετρίνου.
Η συγκεκριμένη έρευνα ανατρέπει την ευρέως αποδεκτή άποψη ότι αυτά τα «άυλα» στοιχειώδη σωματίδια δεν διέθεταν καθόλου μάζα. Απ' ό,τι φαίνεται, όχι μόνο διαθέτουν μάζα αλλά και μπορούν να μετατρέπονται σε ελαφρώς διαφορετικά μέλη αυτής της αινιγματικής ομάδας στοιχειωδών σωματιδίων. Γεγονός που έχει σοβαρές επιπτώσεις στην επιστήμη της μικροφυσικής: αφ' ενός διαψεύδει μία από τις βασικές παραδοχές του «καθιερωμένου μοντέλου» της σωματιδιακής φυσικής και αφ' ετέρου δημιουργεί νέες προοπτικές στην έρευνα των στοιχειωδών σωματιδίων και της κοσμολογίας.
Η μικροφυσική, δηλαδή η αναζήτηση των στοιχειωδέστερων συστατικών της ύλης και των μεταξύ τους αλληλεπιδράσεων, από την πρώτη στιγμή που διατυπώθηκε αποτέλεσε μια διαρκή πρόκληση για τον κοινό νου. Ήδη από τον 5ο αιώνα π.Χ., όταν ο Λεύκιππος και ο Δημόκριτος τόλμησαν, πρώτοι αυτοί, να διατυπώσουν την ατομική θεωρία, όταν δηλαδή πρότειναν να κατανοήσουμε τον οικείο και ορατό μακροσκοπικό κόσμο που μας περιβάλλει μέσω των ανοίκειων και αόρατων μικροσκοπικών «ατόμων», οι απόψεις τους χλευάστηκαν ή παρανοήθηκαν.
Σήμερα βέβαια θεωρείται από όλους προφανές ότι προϋπόθεση κάθε επιστημονικής εξήγησης των περίπλοκων μακροσκοπικών φαινομένων είναι η σε βάθος κατανόηση των απλούστερων δυνατών -αλλά αόρατων- συστατικών τους στοιχείων. Χρειάστηκαν όμως δύο χιλιάδες χρόνια στην ανθρώπινη σκέψη για να αναγνωρίσει την πραγματική σημασία και κυρίως τη δύναμη των εξηγήσεων του ορατού μέσω του αόρατου• δύο χιλιετίες για να βρει τις κατάλληλες επιστημονικές μεθόδους που θα καθιστούσαν «ορατό» ό,τι μέχρι τότε παρέμενε αόρατο και καλά κρυμμένο.
Τα μυστικά των «φαντασμάτων»
Χάρη στην επινόηση των κατάλληλων θεωρητικών και πειραματικών «εργαλείων» κατά τη διάρκεια του περασμένου αιώνα, οι φυσικοί επιστήμονες ανακάλυψαν ότι τα άτομα δεν είναι «άτομα», δηλαδή μη περαιτέρω διαιρέσιμα: μολονότι αποτελούν διακριτά και αναγνωρίσιμα επίπεδα οργάνωσης της ύλης, δεν είναι τα πιο στοιχειώδη και άρα τα αδιαίρετα συστατικά της ύλης. Αντίθετα, αποδείχτηκε ότι και αυτά με τη σειρά τους αποτελούνται από στοιχειωδέστερα δομικά συστατικά.
Όλα τα άτομα, ως γνωστόν, αποτελούνται από έναν πυρήνα (από θετικά φορτισμένα πρωτόνια και από ηλεκτρικά ουδέτερα νετρόνια), ενώ γύρω από τον πυρήνα περιστρέφονται τα αρνητικά φορτισμένα ηλεκτρόνια. Ειδικότερα, τα πρωτόνια και τα νετρόνια (τα λεγόμενα νουκλεόνια), παρ' ότι αποτελούν όντως τα υποατομικά σωματίδια που συνθέτουν τους πυρήνες των ατόμων, εντούτοις δεν είναι ούτε στοιχειώδη ούτε αδιαίρετα.
Πράγματι, μόλις άρχισαν να χρησιμοποιούν στην έρευνα τους πρώτους επιταχυντές, διαπίστωσαν κατά το δεύτερο μισό του 20ού αιώνα ότι οι πυρήνες όλων των ατόμων προκύπτουν από την ένωση διαφορετικών υποατομικών σωματιδίων. Ανακάλυψαν μάλιστα έναν τόσο μεγάλο αριθμό από νέα «στοιχειώδη» σωματίδια, ώστε άρχισαν να αμφιβάλλουν για το κατά πόσο θα έπρεπε να θεωρούνται όντως «στοιχειώδη» όλα αυτά τα σωματίδια.
Μόλις συνήλθαν από αυτό το σοκ οι φυσικοί προσπάθησαν να βάλουν κάποια τάξη σε αυτόν τον φαινομενικά ατελείωτο αριθμό «στοιχειωδών» σωματιδίων. Και τα κατάφεραν!
Σήμερα γνωρίζουμε ότι κάθε υλικό σώμα στο Σύμπαν προκύπτει από την αλληλεπίδραση δύο μόνο βασικών οικογενειών στοιχειωδών σωματιδίων: των αδρονίων και των λεπτονίων (βλ. Πλαίσιο). Για παράδειγμα, τα νουκλεόνια, δηλαδή το κάθε ένα από τα πρωτόνια και τα νετρόνια που συγκροτούν τον πυρήνα του ατόμου, αποτελείται μόνο από τρία κουάρκ, δηλαδή από στοιχειώδη σωματίδια που αλληλεπιδρούν μεταξύ τους μέσω ισχυρών πυρηνικών δυνάμεων (όλα τα κουάρκ είναι αδρόνια, από την αρχαιοελληνική λέξη «αδρός», που σημαίνει δυνατός).
Εκτός όμως από τον πυρήνα, υπάρχουν και τα ηλεκτρόνια. Αυτά τα στοιχειώδη σωματίδια ανήκουν στη μεγάλη οικογένεια των λεπτονίων, που περιλαμβάνει όλα τα σωματίδια που δεν είναι κουάρκ, δηλαδή όλα όσα δεν «αισθάνονται» τις ισχυρές πυρηνικές δυνάμεις και αλληλεπιδρούν μόνο μέσω ασθενών πυρηνικών δυνάμεων. Στη μεγάλη οικογένεια των λεπτονίων, εκτός από τα ηλεκτρόνια ανήκουν τα «μυόνια» και τα «ταυ» καθώς και τα τρία είδη νετρίνων. Τα λεπτόνια χωρίζονται σε τρεις υποομάδες: στην πρώτη ομάδα βρίσκουμε τα ηλεκτρόνια και τα ηλεκτρονικά νετρίνα, στη δεύτερη τα μυόνια και τα μυονικά νετρίνα και τέλος τα σωματίδια «ταυ» και τα νετρίνα-ταυ.
Τι στο καλό όμως είναι τα νετρίνα και τι τα χρειαζόμαστε; Η απάντηση σε αυτό το εύλογο ερώτημα δεν είναι καθόλου προφανής. Και αυτό γιατί, όπως και με όλα τα άλλα υποατομικά σωματίδια, η ανάγκη ύπαρξής τους ήταν αρχικά καθαρά υποθετική και εξυπηρετούσε θεωρητικές ανάγκες και μόνο πολύ αργότερα έγινε δυνατή η εμπειρική επιβεβαίωση της ύπαρξής τους.
Κατά τη δεκαετία του 1930 ο μεγάλος Ιταλός ατομικός φυσικός Ενρίκο Φέρμι πρότεινε το όνομα «νετρίνο» (δηλαδή μικρό νετρόνιο) για να περιγράψουμε το αινιγματικό σωματίδιο που προκύπτει από την αυθόρμητη διάσπαση του νετρονίου• τη γνωστή διάσπαση-β, μια θεμελιώδη πυρηνική διεργασία κατά την οποία από ένα ουδέτερο νετρόνιο προκύπτουν δύο υποατομικά σωματίδια: ένα θετικά φορτισμένο πρωτόνιο και ένα αρνητικό ηλεκτρόνιο.
Μελετώντας αυτές τις διασπάσεις-β οι φυσικοί διαπίστωσαν κάτι πολύ παράξενο. Ενώ υπάρχει διατήρηση του συνολικού ηλεκτρικού φορτίου, από ένα ηλεκτρικά ουδέτερο σωματίδιο (νετρόνιο) προκύπτουν δύο: ένα αρνητικό (ηλεκτρόνιο) και ένα θετικό (πρωτόνιο). Δυστυχώς όμως, στα δύο σωματίδια που προέκυπταν από τη διάσπαση-β δεν υπήρχε και διατήρηση της συνολικής ορμής και ενέργειας. Μήπως αυτές οι θεμελιώδεις φυσικές αρχές διατήρησης δεν ισχύουν για τα στοιχειώδη σωματίδια; Η απάντηση σε αυτή την καταστροφική προοπτική ήταν η θεωρητική επινόηση των αόρατων τότε νετρίνων: μόνο η παραδοχή της ύπαρξης τέτοιων «άυλων» σωματιδίων με πιθανά μηδενική μάζα μπορούσε να εγγυηθεί ότι ο μικρόκοσμος διαθέτει μια πολύπλοκη μεν αλλά εν τέλει νομοτελειακή οργάνωση!
Όταν ρώτησαν τον Ενρίκο Φέρμι, λίγο πριν πεθάνει, το 1954, αν πίστευε ότι ήταν εφικτή η ανίχνευση νετρίνων με τα διαθέσιμα τότε τεχνολογικά μέσα, αυτός απάντησε απερίφραστα όχι. Και όμως, ύστερα από δύο χρόνια (το 1956), ο νεαρός φυσικός Κλάιντ Κάουμαν, ο οποίος του είχε υποβάλει αυτό το ερώτημα, κατάφερε να ανιχνεύσει εμπειρικά την παραγωγή νετρίνων.
Έτσι το νετρίνο, το σωματίδιο-φάντασμα, εισήλθε στον κόσμο του παρατηρήσιμου. Όμως, εφόσον υπάρχει πραγματικά, δεν θα πρέπει να έχει κάποια μάζα και να αλληλεπιδρά με τον υπόλοιπο υλικό κόσμο; Σε αυτά τα ενοχλητικά ερωτήματα προσπαθεί να απαντήσει τα τελευταία χρόνια ένα πολύ φιλόδοξο διεθνές ερευνητικό πρόγραμμα, τα πρώτα σημαντικά συμπεράσματα του οποίου έγιναν γνωστά μόλις πριν από δέκα ημέρες.
Μια παγίδα για νετρίνα
Μελετώντας τη συμπεριφορά των πιο ακριβοθώρητων και φευγαλέων συστατικών της ύλης, των νετρίνων, οι ερευνητές του διεθνούς πειράματος «OPERA» διαπίστωσαν ότι αυτά τα «αόρατα» σωματίδια όχι απλώς διαθέτουν κάποια μάζα αλλά και μπορούν να «μεταλλάσσονται» αυθόρμητα: «Είναι σαν να έχεις ένα σκυλί που μπορεί να μετατρέπεται σε γάτα στη διάρκεια ενός περιπάτου», δήλωσε χαρακτηριστικά ένας διευθυντής ερευνών περιγράφοντας, πριν από λίγες ημέρες, τις ανακαλύψεις τους.
Το πρόγραμμα «OPERA» είναι ένα διεθνές πείραμα που πραγματοποιείται στην Ευρώπη και συνίσταται στην εκπομπή μιας πυκνής δέσμης νετρίνων, η οποία παράγεται στον μεγάλο επιταχυντή που βρίσκεται στο Ευρωπαϊκό Κέντρο Πυρηνικών Ερευνών (CERN) στη Γενεύη. Αφού διασχίσει μια απόσταση 732 χιλιομέτρων μέσα από την οροσειρά των Άλπειων, η δέσμη αυτή φτάνει, μέσα σε 2,4 χιλιοστά του δευτερολέπτου, στο Ιταλικό Ινστιτούτο Πυρηνικής Φυσικής (INFN) του Gran Sasso της Ιταλίας, όπου φιλοξενείται ένας μεγάλος ανιχνευτής νετρίνων. Εκεί βρίσκεται μια γιγάντια «φωτογραφική μηχανή» που ονομάζεται «OPERA-1», ζυγίζει 1,3 τόνους και είναι ειδικά κατασκευασμένη για να «απαθανατίζει» τα νετρίνα που φτάνουν σε αυτή.
Από το CERN εκπέμπονται μόνο μυονικά νετρίνα τα οποία, όπως διαπίστωσαν, αφού διανύσουν ένα μέρος της διαδρομής, υφίστανται μια «ταλάντωση», δηλαδή κατά κάποιο τρόπο «μεταλλάσσονται», ή, όπως λένε οι κβαντικοί φυσικοί, αλλάζουν «γεύση» και από μυονικά νετρίνα μετατρέπονται σε νετρίνα-ταυ! Μέχρι σήμερα από τα δισεκατομμύρια νετρίνα που καταλήγουν στον ανιχνευτή OPERA-1, μόνο ελάχιστα διατηρούν μέχρι τέλους τη νέα τους «ταυτότητα». Και το ίδιο θα πρέπει να συμβαίνει με τα απείρως περισσότερα νετρίνα που παράγονται από τον Ηλιο και σε ελάχιστο χρόνο διανύουν το ηλιακό μας σύστημα.
Τι σημαίνει αυτό; Πολύ απλά ότι αν, όπως φαίνεται, τα σωματίδια αυτά μπορούν κατά τη διαδρομή τους να υποστούν ταλαντώσεις, τότε θα πρέπει οπωσδήποτε να έχουν κάποια ελάχιστη, αλλά υπολογίσιμη, μάζα. Συνεπώς χρειάζεται να αναθεωρήσουμε την εσφαλμένη αντίληψη που επικρατούσε μέχρι σήμερα στο «καθιερωμένο μοντέλο», ότι δηλαδή τα νετρίνα δεν έχουν μάζα.
Το γεγονός ότι αυτά τα αινιγματικά σωματίδια μπορούν να υφίστανται τέτοιες κβαντικές ταλαντώσεις και να μεταμορφώνονται όπως οι χαμαιλέοντες έχει γεννήσει σε κάποιους θεωρητικούς φυσικούς την ελπίδα ότι ίσως τα νετρίνα να είναι οι ιδανικοί υποψήφιοι που συγκροτούν τη λεγόμενη «σκοτεινή ύλη», μια εντελώς αόρατη μορφή ύλης που, όπως αποκαλύφθηκε τα τελευταία χρόνια, καλύπτει μεγάλο μέρος -ίσως το 96%- της συνολικής ύλης του σύμπαντος.
Εξάλλου, υποστηρίζουν αυτοί οι ερευνητές, τα νετρίνα είναι τα πιο μικρά ή φευγαλέα στοιχειώδη σωματίδια αλλά και τα πιο πολυάριθμα μετά τα φωτόνια, τα άλλα αόρατα σωματίδια που μεταφέρουν το φως σε ολόκληρο το Σύμπαν. Και μάλιστα ο συνολικός αριθμός τους είναι τόσο μεγάλος, ώστε, μολονότι σπανίως αλληλεπιδρούν με τη γνωστή μας ύλη, αποκλείεται να μην έχουν επηρεάσει και να εξακολουθούν να επηρεάζουν τη δομή και κυρίως την εξέλιξη του Σύμπαντος. *

Όλα τα υλικά για τη «μαγειρική» του Σύμπαντος
Του ΣΠΥΡΟΥ ΜΑΝΟΥΣΕΛΗ / ΕΛΕΥΘΕΡΟΤΥΠΙΑ 12-6-2010
Όλα τα γνωστά μέχρι στιγμής στοιχειώδη υποατομικά σωματίδια που συγκροτούν το Σύμπαν αλλά και τις βασικές φυσικές διεργασίες που συντελούνται σε αυτό μπορούν να ταξινομηθούν σε δύο πολύ γενικές κατηγορίες: σε «φερμιόνια» και σε «μποζόνια».
Τα φερμιόνια είναι τα σωματίδια με ημιακέραιο σπιν που θεωρούνται οι φορείς όλης της ύλης. Τα μποζόνια, αντίθετα, έχουν ακέραιο σπιν και θεωρούνται οι φορείς όλων των φυσικών δυνάμεων (ηλεκτρομαγνητικής, βαρυτικής, ασθενούς και ισχυρής πυρηνικής).
Τα φερμιόνια με τη σειρά τους περιλαμβάνουν τις δύο μεγάλες οικογένειες των σωματιδίων ύλης: τα κουάρκ και τα λεπτόνια. Από αυτά τα «υλικά» πιστεύουν οι επιστήμονες ότι κατασκευάζεται καθετί που παρατηρείται στο γνωστό μας Σύμπαν.
Άραγε η επιστήμη μας έχει καταφέρει να κατανοήσει τα πάντα; Η απάντηση είναι αρνητική. Οι φυσικές επιστήμες μόλις τώρα αρχίζουν να κατανοούν τις βασικές δομές και τις διεργασίες που καθορίζουν την εξέλιξη του πολύπλοκου κόσμου. Μια εξέλιξη που δεν δημιούργησε μόνο υλικά αντικείμενα αλλά και τον ανθρώπινο νου, ίσως την πιο πολύπλοκη και ταχύτατα εξελισσόμενη μηχανή για την αυτο-κατανόηση του κόσμου.