ΜΕΤΑΝΙΩΣΕ…

Γνωρίζεις ότι…

Από άντρας γυναίκα και πάλι άντρας Μικροσκόπιο Σάρωσης Σήραγγας (STM)

Ένας φυλακισμένος, ο οποίος είχε υποβληθεί σε εγχείρηση αλλαγής φύλου για να γίνει γυναίκα, αποφάσισε να αλλάξει εκ νέου φύλο, για να ξαναγίνει άνδρας.

Μικροσκόπιο Σάρωσης Σήραγγας (STM) σε δείγμα ατόμων σιδήρου

Σύμφωνα με δημοσίευμα των «Τάιμς», το 1999 ο Τζον Πίλεϊ, γνωστός σήμερα με το όνομα Τζέιν Αν Πίλεϊ, έλαβε την άδεια, έπειτα από προσφυγή του στη δικαιοσύνη, να αλλάξει φύλο και μεταφέρθηκε τότε από ανδρικές φυλακές σε γυναικείες.

Η Κβαντομηχανική είναι μια θεωρία που θεμελιώθηκε από τους De Broglie, Heisenberg και Schrodinger την περίοδο 1924 - 1927.

Ωστόσο, ο 54χρονος, που εκτίει ποινή ισόβιας κάθειρξης για απαγωγή και απόπειρα δολοφονίας, αποφάσισε να ξαναγίνει άνδρας.

Είναι μια θεωρία που περιγράφει τη συμπεριφορά της ύλης σε όλες τις λεπτομέρειές της και, συγκεκριμένα, όσα συμβαίνουν σε ατομική κλίμακα.

Το βρετανικό εθνικό σύστημα υγείας θα καλύψει τα έξοδα της νέας εγχείρησης, το κόστος της οποίας ανέρχεται σε 15.000 στερλίνες (22.400 ευρώ).

Τα πράγματα σε πολύ μικρή κλίμακα συμπεριφέρονται κατά τρόπο που δε θυμίζουν σε τίποτα κάτι από την άμεση εμπειρία μας.

ΝΕΟΛΑΙΑ

Το άτομο δείχνει μια αραχνοΰφαντη οντότητα, περισσότερο χώρος παρά ουσία.

Αφήνουν τις γνώσεις για χάρη της δόξας

Όλη του η μάζα είναι συγκεντρωμένη σ΄ ένα μικροσκοπικό κεντρικό πυρήνα.

Περισσότερο για το χρήμα και για την εφήμερη δόξα παρά για τις σπουδές τους ενδιαφέρονται ολοένα και περισσότεροι νέοι στη Βρετανία, όπως αποκαλύπτει έρευνα που διενεργήθηκε από το Συμβούλιο Γνώσεων και Ικανοτήτων (LSC).

Έξω από τον πυρήνα, στο χώρο που κατοικείται με ηλεκτρόνια, εκεί όπου συντελείται η χημική δράση των ατόμων, βλέπουμε….

Τουλάχιστον ένας στους δέκα νεαρούς Βρετανούς θα εγκατέλειπε το σχολείο αν επρόκειτο να γίνει πλούσιος και διάσημος.

Η ακαταμάχητη εικόνα που οι περισσότεροι κρατούν είναι ότι τα μικροσκοπικά ηλεκτρόνια που διαγράφουν τροχιές γύρω από τον πυρήνα, όπως οι πλανήτες γύρω από τον ήλιο.

Ποσοστό περίπου 9% πιστεύει πως η φήμη είναι ένας θαυμάσιος τρόπος για να κερδίσει κανείς χρήματα χωρίς να έχει τις απαραίτητες ικανότητες.

Δηλαδή το ηλεκτρόνιο συμπεριφέρεται σαν σωματίδιο.

Σύμφωνα με το LSC, οι πιθανότητες να επιλεγεί κάποιος για ένα τηλεοπτικό σόου τύπου «Μπιγκ Μπράδερ» είναι μία στα τριάντα εκατομμύρια, λιγότερες δηλαδή από το να κερδίσει στο λαχείο.

Όμως, τα πράγματα δεν είναι έτσι.

ΔΙΑΤΡΟΦΗ

Το ηλεκτρόνιο είναι κύμα, σαν πεταλούδα που κινείται εδώ και εκεί σ΄ ένα απέραντο χώρο, χωρίς να γνωρίζουμε επακριβώς τη θέση του, μόνο την πιθανότητα να βρεθεί κάπου γνωρίζουμε.

Οι Βρετανοί στρέφονται τώρα στο ελαιόλαδο

Για την ακρίβεια όμως το ηλεκτρόνιο είναι και τα δύο και σωματίδιο και κύμα, «κυματοσωματίδιο» δηλαδή ή όπως αλλιώς θέλετε να το πούμε.

Όλο και πιο δημοφιλές γίνεται στη Βρετανία το ελαιόλαδο, καθώς για πρώτη φορά στην ιστορία της χώρας περισσότερα χρήματα δαπανώνται για την αγορά του από όσα για την αγορά άλλων μαγειρικών λαδιών.

Αυτή η ατομική συμπεριφορά είναι εντελώς διαφορετική απ’ αυτή της καθημερινής μας εμπειρίας και είναι αρκετά δύσκολο να εξοικειωθεί κανείς μαζί της.

Όπως προκύπτει από έρευνα της εταιρείας Mintel, τα στοιχεία της οποίας δόθηκαν χθες στη δημοσιότητα, οι πωλήσεις ελαιολάδου έχουν αυξηθεί κατά σχεδόν 40% από το 2000 και η αξία τους έχει φτάσει τα 104 εκατομμύρια στερλίνες.

Μοιάζει παράξενη και μυστηριώδης σε όλους, τόσο στους αρχάριους όσο και στους πεπειραμένους.

Το ελαιόλαδο έχει ξεπεράσει σε πωλήσεις τους άλλους τύπους λαδιών και το μερίδιό του στην αγορά έχει φτάσει στο 51% συγκριτικά με το 43% που ήταν το 2000.

Ακόμη και οι ειδικοί δεν την έχουν κατανοήσει στο βαθμό που θα ήθελαν - γεγονός απολύτως λογικό, εφόσον η άμεση ανθρώπινη εμπειρία, αλλά και ανθρώπινη διαίσθηση, συσχετίζονται με αντικείμενα μεγαλύτερου μεγέθους. Γνωρίζουμε πως συμπεριφέρονται τα μεγάλα αντικείμενα, αλλά τα πράγματα σε μικρή κλίμακα δε δρουν με τον ίδιο τρόπο. Επομένως, θα μάθουμε γι’ αυτά μ’ έναν κάπως αφηρημένο ή επινοητικό τρόπο, και όχι σχετίζοντας τα με την άμεση εμπειρία μας. Σ’ αυτή την κατεύθυνση κινήθηκαν και τα βραβεία Νόμπελ φυσικής και χημείας 1998 που απονεμήθηκαν σε ανθρώπους που βοήθησαν την επιστήμη να διεισδύσει ακόμα περισσότερο στη συμπεριφορά των απειροελάχιστων σωματιδίων της ύλης, των ηλεκτρονίων. Εδώ όμως θα σταθούμε σε μια σχετικά νέα τεχνική που ανακαλύφθηκε το 1981 από τους Binnig και Rohrer στα εργαστήρια της IBM της Ζυρίχης (βραβείο Νόμπελ 1986) και που φέρει το όνομα Μικροσκόπιο Σάρωσης Σήραγγας (STM-Scanning Tunneling Microscope). Έτσι, πραγματοποιήθηκε το όνειρο πολλών δεκαετιών και άνοιξε ο δρόμος για την απεικόνιση των ατόμων ή μορίων. Η αρχή λειτουργίας του STM στηρίζεται στις αρχές της κβαντομηχανικής. Ας πάρουμε δύο άτομα υδρογόνου δίπλα - δίπλα το ένα στο άλλο. Ας ονομάσουμε Α το ένα και Β το άλλο. Τότε το ηλεκτρόνιο του ενός ατόμου Α έχει κάποια πιθανότητα (όχι μεγάλη) να βρεθεί, σύμφωνα με τις αρχές της κβαντομηχανικής, στο χώρο του άλλου ατόμου Β. Δηλαδή με άλλα λόγια, ηλεκτρόνια μπορούν να ρέουν μέσω «σήραγγας» από το ένα άτομο στο άλλο. Το μικροσκόπιο σάρωσης σήραγγας (STM), όπως φαίνεται στο επόμενο σχήμα, αποτελείται από μια ακίδα (probe) βολφραμίου που βρίσκεται εξαιρετικά κοντά στο δείγμα ατόμων που θέλουμε να απεικονίσουμε. Η αιχμή αυτή της ακίδας, που είναι 1 - 2 άτομα, προσεγγίζει με ακρίβεια το δείγμα σε απόσταση ατομικής ακτίνας (10-8 cm). Τότε τα ηλεκτρόνια ρέουν από την ακίδα στο δείγμα ή αντίστροφα, όπως φαίνεται στο σχήμα, παράγοντας μικρή ποσότητα ρεύματος. Η ένταση αυτού του ρεύματος επηρεάζεται σε μεγάλο βαθμό από την απόσταση ακίδας - δείγματος. Στη συνέχεια η ακίδα σαρώνει την επιφάνεια του δείγματος, μετακινούμενη πάνω - κάτω, δεξιά - αριστερά, ώστε να διατηρείται σταθερή η ένταση ρεύματος. Κατ’ αυτό τον τρόπο η ακίδα ακολουθεί το περίγραμμα των καμπυλών των ατόμων του δείγματος. Οι μετακινήσεις αυτές ελέγχονται από ένα υπολογιστή, ο οποίος επεξεργαζόμενος τα δεδομένα δίνει τελικά την τοπογραφική απεικόνιση των ατόμων, με «κοιλάδες» και «λόφους», στην επιφάνεια του δείγματος. Ο M. Crommie ερευνητής της IBM παρατηρώντας με STM τα άτομα μιας χάλκινης επιφάνειας έγραψε: «…παρά το γεγονός ότι όλοι είμαστε θιασώτες της κυματικής θεωρίας του ηλεκτρονίου, μόλις αντικρίσαμε τόσα κύματα στην επιφάνεια του χαλκού, πιστέψαμε ότι το μηχάνημα χάλασε. Αργότερα καταλάβαμε ότι είμαστε μάρτυρες της πιο εντυπωσιακής απεικόνισης των ηλεκτρονίων. Βλέπαμε τα ηλεκτρόνια σαν κύματα. Τα ηλεκτρόνια λόγω της κυματικής τους φύσης, κτυπούν τις προσμίξεις του χαλκού (βλέπε μπλε λακκούβες στο σχήμα), τα δε ανακλώμενα κύματα, λόγω συμβολής, δημιουργούν στάσιμο κύμα». Αργότερα η ίδια πειραματική ομάδα πειραματιζόμενη με δείγμα ατόμων σιδήρου, κυκλικά διατεταγμένων σε περιφέρεια διαμέτρου 14 nm σε επιφάνεια χαλκού, πήραν την απεικόνιση που δίνεται στην προηγούμενη σελίδα. Τι πιο εντυπωσιακό! Περίτρανη απόδειξη της κυματικής φύσης του ηλεκτρονίου.

ΣΧΗΜΑ α. Διαγραμματική παρουσίαση του Μικροσκοπίου Σάρωσης Σήραγγας (STM). β. Η «σήραγγα» ηλεκτρονίων που δημιουργείται μεταξύ της ακίδας και δείγματος. γ. Μικροσκόπιο Σάρωσης Σήραγγας (STM) σε δείγμα ατόμων χαλκού