Γιατί αλλάζει η ώρα;

Χειμερινή ώρα 2017. Γιατί αλλάζει η ώρα;

                              

Τα ξημερώματα της τελευταίας Κυριακής του Οκτωβρίου (29-10-2017) , μετακινούμε τα ρολόγια μας  μια ώρα πίσω γιατί από αυτή την ημέρα τελειώνει για φέτος ο θεσμός της θερινής ώρας στην Ελλάδα και την Ευρωπαϊκή Ένωση. 

Η Κυριακή 29 Οκτωβρίου 2017 θα έχει 25 ώρες!!!

Σύμφωνα με τον  Διονύση Σιμόπουλο, επίτιμο διευθυντή του Ευγενιδείου Πλανηταρίου,

..."Ο θεσμός αυτός καθιερώθηκε στην Ελλάδα στις αρχές της δεκαετίας του 1970 όταν τα οξυμένα ενεργειακά προβλήματα μας ανάγκασαν να βρούμε τρόπους εξοικονόμησης της ενέργειας. Σύμφωνα δηλαδή με τον θεσμό αυτόν την τελευταία Κυριακή του Μαρτίου προσθέτουμε μια πλασματική στις κανονικές ώρες την οποία αφαιρούμε και πάλι την τελευταία Κυριακή του Οκτωβρίου. Με αυτόν τον τρόπο όταν έχουμε θερινή ώρα ο ήλιος δύει μια ώρα αργότερα(σύμφωνα με τα διορθωμένα ρολόγια μας)οπότε ελαττώνεται ο χρόνος που περνάει ανάμεσα στη δύση του ήλιου και της ώρας που πάμε για ύπνο. Αυτό σημαίνει ότι καταναλώνουμε λιγότερο ηλεκτρικό ρεύμα για τις διάφορες δραστηριότητές μας απ' ότι αν αφήναμε την ώρα ως έχει. Το ίδιο συμβαίνει και το πρωί σε μικρότερη όμως κλίμακα αφού ακόμα και με την προσθήκη μιας ώρας, η ανατολή του ήλιου συμβαίνει τους θερινούς μήνες όλο και πιο νωρίς οπότε και το πρωινό εγερτήριο έρχεται, έτσι κι αλλιώς μετά την ανατολή του ήλιου. Τους χειμερινούς όμως μήνες δεν υπάρχει καμιά διαφορά στην κατανάλωση του ηλεκτρικού γιατί απλούστατα ο ήλιος δύει πολύ νωρίτερα και ανατέλλει πολύ αργότερα οπότε δεν έχουμε καμία εξοικονόμηση ενέργειας με την πλασματική προσθήκη μιας ώρας στα ρολόγια μας.

Μελέτες που έχουν γίνει απέδειξαν ότι στη διάρκεια της περιόδου εφαρμογής της "Θερινής Ώρας" οι θάνατοι των πεζών από τροχοφόρα δυστυχήματα ελαττώνονται κατά τέσσερις φορές!

Έτσι η ιδέα αυτή της Θερινής Ώρας, που για πρώτη φορά εισηγήθηκε ο Βενιαμίν Φραγκλίνος το 1784, έχει πολλαπλά οφέλη και πέρα από την εξοικονόμηση ενέργειας.

Την πρώτη πάντως σοβαρή εισήγηση για την θεσμοθέτηση της Θερινής Ώρας έκανε ένας Λονδρέζος κατασκευαστής, ο Γουίλιαμ Γουίλετ (William Willett), το 1907 που οδήγησε το Αγγλικό Κοινοβούλιο να συζητήσει την εφαρμογή της πρότασής του το 1909. Τελικά η Θερινή Ώρα εφαρμόστηκε στην Αγγλία το 1916, ένα χρόνο μετά τον θάνατο του Γουϊλετ.
Στη διάρκεια του Δευτέρου Παγκοσμίου πολέμου η αλλαγή της ώρας εφαρμόστηκε με προσθήκη δύο ωρών το καλοκαίρι και μιας ώρας το χειμώνα με αποτέλεσμα την εξοικονόμηση μεγάλων ποσοτήτων ενέργειας.

Όλα αυτά σημαίνουν ότι η τελευταία Κυριακή του Οκτωβρίου θα έχει διάρκεια 25 ωρών αφού θα προσθέσουμε τη μία ώρα που χάσαμε την τελευταία Κυριακή του Μαρτίου...."

Στο χάρτη που ακολουθεί, έχουν χρωματιστεί με γαλάζιο χρώμα οι χώρες και οι περιοχές που ακολουθούν το σύστημα της θερινής / χειμερινής ώρας, με πορτοκαλί αυτές που το ακολουθούσαν παλιότερα και με κόκκινο αυτές που δεν το ακολούθησαν ποτέ.

 

 

Βαρυτικά κύματα

Τα βαρυτικά κύματα είναι διαταραχές οι οποίες διαδίδονται στον χωροχρόνο.
 

Η 11η Φεβρουαρίου 2016 αποτελεί μια ιστορική μέρα για την επιστημονική κοινότητα. Ο διευθυντής του επιστημονικού πειράματος  LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory) ανακοίνωσε επίσημα την ανίχνευση των βαρυτικών  κυμάτων.

Τα βαρυτικά κύματα είχαν προβλεφθεί από τη Γενική Θεωρία της Σχετικότητας του Αϊνστάιν (πριν από 100 χρόνια) αλλά επειδή είναι πάρα πολύ ασθενικά, ο Αϊνστάιν θεωρούσε απίθανο να ανιχνευθούν.

Το φαινόμενο που ανίχνευσαν οι ερευνητές προήλθε από δύο μαύρες τρύπες –ουράνια σώματα τεράστιας πυκνότητας, που προέρχονται από τον «θάνατο» αστέρων– οι οποίες συγκρούστηκαν μεταξύ τους 1,3 δισεκατομμύριο έτη φωτός μακριά από τη Γη. Οι μαύρες τρύπες, η μία με μάζα 36 φορές μεγαλύτερη από τη μάζα του Ήλιου και η άλλη 29 φορές μεγαλύτερη, βρέθηκαν σε μικρή απόσταση μεταξύ τους, κινήθηκαν σπειροειδώς η μία προς την άλλη, παγιδεύτηκαν η μία στην βαρυτική έλξη της άλλης και τελικά συγκρούστηκαν και συγχωνεύτηκαν, παράγοντας κύματα που έφτασαν μέχρι τους ανιχνευτές. Αξιοσημείωτο είναι, ότι  λίγο πριν από την σύγκρουση τους, οι δύο μαύρες τρύπες περιφέρονταν, η μία γύρω από την άλλη, 250 φορές το δευτερόλεπτο, ενώ η ταχύτητά τους έφτανε τα 150.000 χλμ. το δευτερόλεπτο.

Με απλό και κατανοητό τρόπο μπορούμε να γνωρίσουμε τα βαρυτικά κύματα και από το κόμικ που ακολουθεί. 
Κατασκευάστηκε από την ιστοσελίδα phdcomics σε ελληνική απόδοση του Θεοφάνη Παπαμιχαήλ.

Πηγή: Αντικλείδι

 Στο βίντεο που ακολουθεί μπορείτε να παρακολουθήσετε μια ομιλία για τα βαρυτικά κύματα από τον Έλληνα ερευνητή του επιστημονικού πειράματος  LIGO, Μιχάλη Αγάθου.

Ο 34χρονος Μιχάλης Αγάθος είναι από τα βασικά μέλη της πολυεθνικής ομάδας των Ράινερ Γουάις, Μπάρι Μπάρινς και Κιπ Θορνς, οι οποίοι τιμήθηκαν (Τρίτη 3 Οκτωβρίου 2017) με το Νόμπελ Φυσικής από τη Σουηδική Ακαδημία για την παρατήρηση των βαρυτικών κυμάτων.

Πηγή: www.corfuland.gr

Μιχάλης Αγάθος είναι από τα βασικά μέλη της πολυεθνικής ομάδας των Ράινερ Γουάις, Μπάρι Μπάρινς και Κιπ Θορνς, οι οποίοι τιμήθηκαν (Τρίτη 3 Οκτωβρίου 2017) με το Νόμπελ Φυσικής από τη Σουηδική Ακαδημία για την παρατήρηση των βαρυτικών κυμάτων.

Πηγή: www.corfuland.gr

 Ο Μιχάλης Αγάθος είναι βασικό μέλος της πολυεθνικής ομάδας των τριών σπουδαίων Αμερικανών επιστημόνων που πήραν το βραβείο Νόμπελ Φυσικής 2017. Οι επιστήμονες αυτοί είναι οι: Rainer Weiss, Barry Barish, Kip Thorne. Το βραβείο του ενός περίπου εκατομμυρίου δολαρίων πήγε κατά το ήμισυ στον Weiss και το άλλο μισό μοιράστηκε εξ ίσου στους Barish και Thorne.

Από αριστερά:  R.Weiss , B. Barish, K. Thorne . Πηγή φωτογραφίας:¨Molly Riley/AFP/Getty Images

 Δείτε το βραβείο Νόμπελ σε 4 σκίτσα:

Πηγή: http://antimatterwebcomics.com/comic/physics-nobel-prize-2017/

Michael Faraday ... ένας μεγάλος πειραματιστής

Σαν σήμερα, στις 22 Σεπτεμβρίου του 1791, γεννήθηκε ένας Άγγλος που έμελλε να γίνει ο μεγαλύτερος πειραματικός επιστήμονας, φυσικός και χημικός. 

Προσωπογραφία του Faraday. Χαρακτική σε  ξύλο

 

Michael Faraday  

(1791-1867)

 

Ο Faraday αποτελεί μια ιδιαίτερη περίπτωση στην ιστορία της Σύγχρονης Επιστήμης.

Πρόκειται για έναν -κατά γενική ομολογία- σπουδαίο ερευνητή, που όμως αγνοούσε την μαθηματική γλώσσα της επιστήμης του. Το σοβαρό αυτό μειονέκτημα και η αδυναμία του να εκτελεί αφαιρετικές διαδικασίες, αντισταθμίζονταν από την πλούσια φαντασία του και μία εξαιρετική αντίληψη του χώρου.  

Αυτοδίδακτος μια και σταμάτησε για οικονομικούς λόγους το σχολείο, άρχισε σε ηλικία 13 ετών να εργάζεται σ' ένα βιβλιοδετείο όπου είχε την ευκαιρία να διαβάζει πολλά βιβλία. Χάρις στη φιλομάθειά του και τη συστηματικότητά του έγινε το 1812  βοηθός του Humphry Davy  στο Βασιλικό Ίδρυμα του Λονδίνου όπου και παρέμεινε για σαράντα χρόνια, διαδεχόμενος κάποια στιγμή το δάσκαλό του στη διεύθυνσή του. Ως βοηθός    του Davy γνώρισε τους περισσότερους φυσικούς της εποχής του.

 

Πορτρέτο του Michael Faraday από τον Thomas Phillips, 1842

 

Το 1821 ο επιστημονικός επιμελητής του περιοδικού Χρονικά Φιλοσοφίας - "Annals of Philosophy" ζήτησε από τον Faraday  να συντάξει μια επισκόπηση των πειραμάτων και των θεωριών του ηλεκτρομαγνητισμού που ακολούθησαν την ανακάλυψη του Oersted που είχε γίνει ένα χρόνο νωρίτερα. 

Ο Faraday που δεν ήταν ακόμη γνωστός στους επιστημονικούς κύκλους της εποχής, ενδιαφέρθηκε  ιδιαιτέρως για το ζήτημα. Έτσι άρχισε η ενασχόλησή του με τον ηλεκτρομαγνητισμό η οποία διήρκησε μέχρι το 1839. Σήμερα, θεωρείται ο μεγαλύτερος πειραματικός φυσικός όλων των εποχών και ένας από τους θεμελιωτές των σύγχρονων αντιλήψεων για το ηλεκτρομαγνητικό πεδίο. 

 

 

Ο πρώτος κινητήρας του Faraday. Σκίτσο από το βιβλίο του  Faraday  Experimental Researches in Electricity, 1844

 

 

Το 1821 ο Faraday επινόησε μια απλή συσκευή στην οποία ένα ηλεκτροφόρο σύρμα περιστρεφόταν γύρω από έναν μαγνητικό πόλο και η μια άκρη του ήταν βυθισμένη σε μια λεκάνη με υδράργυρο. Όταν στο σύρμα διοχετεύτηκε ηλεκτρικό  ρεύμα, το μαγνητικό πεδίο ασκώντας του δύναμη, το ανάγκαζε να περιστραφεί γύρω από το μαγνήτη.

Διέκοψε τη σύνδεση του ρεύματος και η κίνηση σταμάτησε· την αποκατέστησε και η κίνηση... ξανάρχισε. Είχε τεθεί σε λειτουργία ο πρώτος ηλεκτρικός κινητήρας.

 

 

 

   Από τότε που ο Oersted απέδειξε ότι το ηλεκτρικό ρεύμα μπορεί να παράγει μαγνητικά φαινόμενα, ο Faraday είχε σκεφτεί ότι πρέπει να ισχύει και το αντίστροφο, δηλαδή ένας μαγνήτης να παράγει ηλεκτρικά φαινόμενα. Η πορεία προς τη μεγάλη ανακάλυψη, ήταν μακρόχρονη και  βασανιστική. Στα ημερολόγιά του – που κυκλοφόρησαν στην Αγγλία πριν από μερικά  χρόνια- διαβάζουμε  για τις επινοήσεις του, για τις περιγραφές των δικών του νέων κατασκευών και   για τις επαναλήψεις των πειραμάτων του και μας εντυπωσιάζει  η υπομονή του και η πίστη που τον διακρίνει μολονότι  κάθε φορά  καταλήγει στο μονότονο "πάλι δεν έγινε τίποτα".  Ύστερα από δέκα χρόνια αποτυχημένων προσπαθειών, τελικά κατάφερε να μετατραπεί ο μαγνητισμός σε ηλεκτρισμό  όπως είχε σημειώσει το 1822 στο ημερολόγιό του. H ημερομηνία της 29ης Αυγούστου 1831 είναι η πιο σημαδιακή για τις προσπάθειες του Άγγλου πειραματιστή και διευθυντή πλέον του εργαστηρίου του Βασιλικού Ιδρύματος.

Η πειραματική διάταξη που χρησιμοποίησε ήταν απλή: είχε τυλίξει δύο σπείρες σύρματος αντιδιαμετρικά, σε έναν δακτύλιο από μαλακό σίδηρο (επαγωγικός δακτύλιος του Faraday).  Διοχετεύοντας ηλεκτρικό ρεύμα στο ένα από τα δύο σύρματα, διαπίστωσε ότι και στο άλλο σύρμα εμφανίζεται ηλεκτρικό ρεύμα, αλλά μόνο όταν το ρεύμα στο πρώτο σύρμα ξεκινά ή διακόπτεται.

Θεωρώντας ότι το ηλεκτρικό ρεύμα "επάγεται" στο δεύτερο σύρμα, η ονομασία που αποδόθηκε στο φαινόμενο ήταν "ηλεκτρομαγνητική επαγωγή" - electromagnetic induction.

Το πείραμα του Faraday που δείχνει το φαινόμενο της επαγωγής μεταξύ των πηνίων.  Όταν το μικρό πηνίο (Α) κινείται μέσα ή έξω από το μεγάλο πηνίο (Β) , δημιουργείται ένα ρεύμα το οποίο ανιχνεύεται από το γαλβανόμετρο (G). Χαρακτικό από το βιβλίο "Magnetism and Electricity: A Manual for Students in Advanced Classes" (1892).

  Ο Faraday δεν βιάστηκε να ανακοινώσει το εύρημά του, αλλά συνέχισε την έρευνα πραγματοποιώντας πολλά πειράματα στα οποία υπήρχε μια πηγή μαγνητικού πεδίου, είτε μαγνήτης, είτε ρευματοφόρο πλαίσιο.

Πολύ σύντομα, κατέληξε σε δύο σημαντικά συμπεράσματα: Πρώτον, η ύπαρξη του σιδερένιου πυρήνα δεν είναι απαραίτητη για να παρατηρηθεί το φαινόμενο. Δεύτερον, το ρόλο του πρώτου σύρματος μπορούσε να παίξει ένας απλός μαγνήτης. Το συμπέρασμα αυτό σηματοδοτούσε τη δημιουργία ηλεκτρικού ρεύματος από μαγνήτη δηλαδή τη μετάβαση από το μαγνητισμό στον ηλεκτρισμό.

Σε λίγες μόνο εβδομάδες ο Faraday ολοκλήρωσε την ποιοτική περιγραφή της ολοκαίνουριας, σπουδαίας φυσικής έννοιας: της Ηλεκτρομαγνητικής Επαγωγής. Η πρώτη γραπτή αποτύπωση για το θέμα αυτό, παραδόθηκε στην Βασιλική Εταιρεία, στις 21 Νοεμβρίου 1831, με τίτλο "Experimental Researches in Electricity".

Στη συνέχεια, ο Faraday αναζητώντας τους νόμους στους οποίους υπακούει το φαινόμενο, διατύπωσε και τον ομώνυμο νόμο της επαγωγής. (Νόμος του Faraday).

Την ανακάλυψη της ηλεκτρομαγνητικής επαγωγής που ήταν πλέον πραγματικότητα, ακολούθησε εκείνη της πρώτης ηλεκτρογεννήτριας (δίσκος του  Faraday). Ήταν αναποτελεσματική, αλλά έδειξε τη δυνατότητα παραγωγής ενέργειας από το μαγνητικό πεδίο.

Ο δίσκος περιστρέφεται ανάμεσα στους πόλους ενός  πεταλοειδή μαγνήτη  και δημιουργείται μικρή συνεχής τάση. Χαρακτικό από το βιβλίο των Émile Alglave & J. Boulard (1884) "The Electric Light: Its History, Production, and Applications"

 

Ο Faraday ήταν εκείνος που πρώτος διαπιστώνει τη δεξιόστροφη φορά του Μαγνητικού πεδίου σε σχέση με τη φορά του ρεύματος που το παράγει ενώ  επινόησε και τον μετασχηματιστή. ( Ο επαγωγικός δακτύλιος του Faraday με τα δύο ανεξάρτητα πηνία ήταν ο πρώτος μετασχηματιστής).

Μία από τις σημαντικότερες συνεισφορές του στον Ηλεκτρομαγνητισμό ήταν η σύλληψη της ιδέας του "Πεδίου Δυνάμεων", που γεννήθηκε με την προσεκτική παρατήρηση της διάταξης των ρινισμάτων σιδήρου, υπό την επίδραση Μαγνητικού Πεδίου. Οι απόψεις του για το θέμα, συχνά πλησιάζουν τις σύγχρονες αντιλήψεις.

Ο Faraday  δούλεψε και σε φαινόμενα στατικού ηλεκτρισμού. Απέδειξε την "Αρχή Διατήρησης του Φορτίου"  και διαπίστωσε ότι κάθε υλικό χαρακτηρίζεται από τη δική του επαγωγική ικανότητα. Επίσης, έδειξε ότι κατά τη φόρτιση ενός αγωγού το ηλεκτρικό φορτίο κατανέμεται στην εξωτερική επιφάνεια. Με άλλα λόγια, οτιδήποτε βρισκόταν στο εσωτερικό του αγωγού δεν επηρεάζονταν από το ηλεκτρικό φορτίο και οι καλοί αγωγοί σχηματίζουν στο εσωτερικό τους ασπίδα  έναντι των ηλεκτρικών αλληλεπιδράσεων. Έτσι δημιούργησε τον γνωστό "Κλωβό του Φαραντέι"- Faraday cage.

Ο Faraday στο εργαστήριό του στο Βασιλικό Ίδρυμα ( Royal Institution of Great Britain). Ελαιογραφία της Harriet Jane Moore, 1850s

 Δεν ασχολήθηκε μόνο με το πεδίο της Φυσικής. 

 

Σημαντικές ερευνητικές επιτυχίες είχε και στη Χημεία.

Κατάφερε να υγροποιήσει το Χλώριο και άλλα αέρια, να παράγει βενζόλιο, να δημιουργήσει για πρώτη φορά στο εργαστήριο θερμοκρασία μικρότερη των (-15) βαθμών Κελσίου ενώ επινόησε την έννοια του αριθμού οξείδωσης των χημικών στοιχείων. 
Σπουδαία ήταν η δουλειά του στην ηλεκτρόλυση  όπου και ανακάλυψε τους νόμους της ηλεκτρόλυσης το 1832. Είναι επίσης  και αυτός που καθιέρωσε τους όρους "ηλεκτρόδιο", "ηλεκτρολύτης","ανιόν", "κατιόν", "άνοδος","κάθοδος. 

  

Ξεχωριστή θέση στις δραστηριότητες του Faraday στο Βασιλικό Ίδρυμα του Λονδίνου κατέχει μία σειρά από επιτυχημένες διαλέξεις χημείας και φυσικής. Οι διαλέξεις αυτές συνέβαλαν στην εκλαΐκευση της επιστήμης καθώς η ικανότητά του να παρουσιάζει με γλαφυρό τρόπο σύνθετες έννοιες ήταν παροιμιώδης. Μέχρι τις μέρες μας, μία σειρά διαλέξεων δίνεται κάθε Χριστούγεννα στο Βασιλικό Ίδρυμα, οι οποίες φέρουν το όνομα του.

 

Ο Michael Faraday δίνει διάλεξη στο  Royal Institution του Λονδίνου τα 

Χριστούγεννα του 1856, πίνακας του Alexander Blaikley

Ο Faraday, δεξιοτέχνης του πειράματος, καθ’ όλη τη διάρκεια της επιστημονικής του πορείας υποστήριζε πάντα τη δύναμη και την αλήθεια του πειράματος.

Η μεγάλη του ανακάλυψη -η ηλεκτρομαγνητική επαγωγή - το 1831, σήμαινε ότι οι άνθρωποι βρήκαν επιτέλους τον τρόπο να παράγουν ηλεκτρικό ρεύμα άφθονο αλλά δημιούργησε και τη δυνατότητα, κάποτε στο επερχόμενο μέλλον,  να μεταφέρουν το αγαθό με καλώδια από τον τόπο της παραγωγής στην περιοχή της κατανάλωσης.

Ήταν η μεγαλύτερη ίσως ανακάλυψη του 19ου αιώνα, ένα γεγονός που έβαλε τον θεμέλιο λίθο της ηλεκτρικής βιομηχανίας του μέλλοντος και πέτυχε να  αλλάξει τη ζωή των ανθρώπων και να επηρεάσει ακόμα και τη νοοτροπία τους.

Λέγετε ότι όταν τον ρώτησε ένας πολιτικός πόσο χρήσιμες είναι οι ανακαλύψεις του, ο Faraday απάντησε: "Προς το παρόν δε γνωρίζω, αλλά μια μέρα θα μπορέσετε να τις φορολογήσετε!..."