Τετάρτη, 29 Νοεμβρίου 2017

Σαν σήμερα ... 1803, γεννήθηκε ο Αυστριακός φυσικός Christian Doppler.



Ο Christian Doppler.


Σαν σήμερα, στις 29 Νοεμβρίου 1803, γεννήθηκε στο Σάλτσμπουργκ της Αυστρίας ο μαθηματικός και φυσικός  Christian Andreas Doppler
Οι γονείς του, Johann και Theresa, ήταν σε καλή οικονομική κατάσταση, συνεχίζοντας επιτυχημένα την οικογενειακή επαγγελματική παράδοση του κτίστη, που είχε ξεκινήσει από το 1674. Όπως συνηθιζόταν, ο Christian θα συνέχιζε επαγγελματικά αυτή την παράδοση, όμως έχοντας από μικρός  ασθενική υγεία στράφηκε προς τις επιστήμες.

Ο Doppler παρακολούθησε Δημοτικό στο Σάλτσμπουργκ και Γυμνάσιο στο Linz. Κατόπιν συμβουλής του καθηγητή του των μαθηματικών Simon Stampfer από το Λύκειο του Σάλτσμπουργκ, το 1822 ξεκίνησε τις σπουδές του στα Μαθηματικά στο Πολυτεχνικό Ινστιτούτο της Βιέννης που ήταν ένα καινούριο πανεπιστημιακό ίδρυμα, έχοντας ξεκινήσει τη λειτουργία του μόλις το 1815. 

Αναμνηστικό γραμματόσημο της Αυστρίας για τον Doppler.

Το 1825, μέσα σε μόνο τρία χρόνια, ολοκλήρωσε εκεί τις σπουδές του κι επιστρέφοντας στο Σάλτσμπουργκ παρακολούθησε μαθήματα Φιλοσοφίας. Στη συνέχεια, στο  Πανεπιστήμιο της Βιέννης  σπούδασε Ανώτερα Μαθηματικά, Μηχανική και Αστρονομία μέχρι το 1829. 
Με το τέλος των σπουδών του ανέλαβε στο Πανεπιστήμιο της Βιέννης βοηθός του καθηγητή Μαθηματικών και Μηχανικής Adam von Burg. Στη θέση αυτή παρέμεινε 4 χρόνια. 
Το 1831 δημοσίευσε την πρώτη του εργασία στα μαθηματικά, από τις 51 συνολικά επιστημονικές του δημοσιεύσεις στα μαθηματικά, τη φυσική και την αστρονομία.

Το διάστημα 1833-1835 ήταν μια δύσκολη περίοδος για τον Christian Doppler. Έχοντας αποτύχει να πάρει πανεπιστημιακή θέση, αναγκάστηκε να εργαστεί για 18 μήνες ως βιβλιοθηκάριος σε μια βιομηχανία βαμβακιού κοντά στο Brück στη Γερμανία. Ενώ ετοιμαζόταν να μεταναστεύσει στις ΗΠΑ, το 1835 του προσφέρθηκε θέση καθηγητή Μαθηματικών στο τεχνικό γυμνάσιο της Πράγας την οποία και δέχτηκε.

Η πρόσοψη της κατοικίας του Doppler στο Σάλτσμπουργκ.

Τα επόμενα χρόνια ήταν περίοδος εντατικής και παραγωγικής δουλειάς, που όμως επέδρασαν άσχημα στην υγεία του, αφού εμφάνισε φυματίωση. 
Το 1836 παντρεύτηκε την Mathilde Sturm με την οποία απέκτησαν τρεις γιους (Hermann, Adolf, Ludwig) και δύο κορίτσια (Matilda, Bertha).

Το 1837, ανέλαβε βοηθός καθηγητής εφαρμοσμένων μαθηματικών στο Πολυτεχνικό Ινστιτούτο της Πράγας.
Το 1840 κατάφερε να εκλεγεί συνδεδεμένο μέλος της Βασιλικής Βοημικής Κοινότητας της Πράγας (Königliche Böhmische Gesellschaft der Wissenschaften i Prague) και το 1843 εκλέχτηκε πλήρες μέλος της. 
Στο Πολυτεχνικό Ινστιτούτο παρέμεινε μέχρι το 1844, όταν η υγεία του επιδεινώθηκε και για δύο χρόνια ήταν με συνεχείς άδειες. 

Το 1847, μόλις το επέτρεψε η υγεία του, ανέλαβε τη θέση του καθηγητή Μαθηματικών, Φυσικής και Μηχανικής στην Ακαδημία Μετάλλων και Δασών στην πόλη Banska Stiavnica, τότε στην Ουγγαρία (σήμερα στη Σλοβακία). 
Την ίδια χρονιά έγινε γραμματέας της Αυτοκρατορικής Ακαδημίας των Επιστημών της Βοημίας. Το 1848 εκλέχτηκε τακτικό μέλος της Αυτοκρατορικής Ακαδημίας Επιστημών της Βιέννης και ανακηρύχθηκε επίτιμος διδάκτορας στο Πανεπιστήμιο της Πράγας. Το 1849 μετακόμισε στη Βιέννη και το 1850 έφτασε στο απόγειο της καριέρας του όταν διορίσθηκε διευθυντής του νέου Ινστιτούτου Φυσικής στο Πανεπιστήμιο της Βιέννης. Ένας από τους φοιτητές του στη Βιέννη ήταν ο Gregor Mendel, που αργότερα χαρακτηρίστηκε ως "πατέρας της γενετικής".  

Η πρώτη σελίδα της εργασίας που περιγράφεται
το φαινόμενο Doppler (Πράγα 1842).

Στις 25 Μαΐου 1842, παρουσίασε την εργασία που τον έκανε διάσημο μέσω του φαινομένου που περιέγραψε σε αυτήν και το οποίο πήρε το όνομά του, "Φαινόμενο Doppler". 
Η εργασία ονομαζόταν: "Σχετικά με το έγχρωμο φως διπλών αστέρων και συγκεκριμένων άλλων αστέρων του ουρανίου θόλου" ("Über das farbige Licht der Doppelsterne"). Στο κείμενο παρουσιάστηκε για πρώτη φορά η αρχή του φαινομένου που συνδέει τη συχνότητα μιας πηγής με την ταχύτητά της σε σχέση με κάποιον παρατηρητή (ακίνητο ή κινούμενο).

Μετά από έντονα και μακροχρόνια αναπνευστικά προβλήματα αναζήτησε θερμότερο κλίμα και έτσι μετακόμισε στη Βενετία το Νοέμβριο του 1852. 
Η ευαίσθητη υγεία του όμως ήταν ήδη σε άσχημη κατάσταση με αποτέλεσμα να αποβιώσει στις 17 Μαρτίου 1853 σε ηλικία μόλις 50 ετών. Ο τάφος του εντοπίστηκε από τον βιογράφο του Dr. Peter M. Schuster και βρίσκεται αμέσως μετά την είσοδο του νεκροταφείου, στο νησί San Michele της Βενετίας.

Προς τιμήν του Doppler δόθηκε τ' όνομά του σ' ένα κρατήρα της σελήνης και σ' έναν αστεροειδή (3905 Doppler).

Παρουσίαση του φαινομένου Doppler μ' ένα pps.

Πηγή: Today in Science History

Δευτέρα, 27 Νοεμβρίου 2017

Σαν σήμερα ... 1871, γεννήθηκε ο διακεκριμένος Ιταλός φυσικός Giovanni Giorgi.


Ο Giovanni Giorgi.

Σαν σήμερα, στις 27 Νοεμβρίου 1871, γεννήθηκε στη Lucca της Τοσκάνης ο Giovanni  Giorgi που θεωρείται ο "πατέρας" του συστήματος μονάδων μέτρησης MKS.

Ο Giorgi αποφοίτησε το 1893 από το Πανεπιστήμιο της Ρώμης "La Sapienza" με πτυχίο μηχανικού έχοντας ως καθηγητές τους Eugenio Beltrami και Luigi Cremona
Δύο χρόνια αργότερα, το 1895, έστειλε στο αγγλικό περιοδικό Electrician μια κριτική ανάλυση για το σύστημα μονάδων μέτρησης που ίσχυε εκείνη την εποχή.
Το 1901 πρότεινε στην Ιταλική Ηλεκτροτεχνική Ένωση (Associazione Elettrotecnica Italiana - A.E.I.) στη Ρώμη, ένα νέο σύστημα μονάδων μέτρησης των μεγεθών (Μηχανικής, Ηλεκτρισμού, Μαγνητισμού) που στηριζόταν στην εξέλιξη του Ηλεκτρομαγνητισμού εκείνης της εποχής. Μέχρι τότε οι επιστήμονες χρησιμοποιούσαν το σύστημα cgs δεχόμενοι μόνο τρία θεμελιώδη μεγέθη (μήκος, μάζα, χρόνος με αντίστοιχες μονάδες cmgs) όλα προερχόμενα από τη Μηχανική. 
Ο Ιταλός φυσικός ανέπτυξε το Σύστημα Giorgi, γνωστό αργότερα με το όνομα Σύστημα mksa. Το σύστημα αυτό έκανε εισαγωγή ενός ακόμη φυσικού μεγέθους προερχόμενο από τον Ηλεκτρισμό, της Έντασης του ρεύματος. Οι μονάδες που χρησιμοποιούνταν στο σύστημα ήταν το μέτρο (m) για το μήκος, το χιλιόγραμμο (kg) για τη μάζα, το δευτερόλεπτο (s) για το χρόνο και το Αμπέρ (Α) για την ένταση του ηλεκτρικού ρεύματος. 

Ο Giovanni Giorgi το 1939.

Στα χέρια του Giorgi, οι ιδέες του Βρετανού μαθηματικού και φυσικού Oliver Heaviside έγιναν βασικά στοιχεία τόσο για την ανάπτυξη νέων λογικών περιγραφής των ηλεκτρομαγνητικών φαινομένων, όσο και για τη βελτίωση του συστήματος μονάδων μέτρησης. Το 1902 υπήρξε ανταλλαγή απόψεων ανάμεσα στον Giorgi
 και τον Heaviside μέσω αλληλογραφίας.
Η έμπνευση του Giorgi είχε να κάνει με το γεγονός της αντικατάστασης της τριπλέτας των θεμελιωδών μονάδων με μια παρόμοια τετράδα. Βέβαια, ο Giorgi ως τέταρτη μονάδα είχε προτείνει τη μονάδα Joule (Τζάουλ). Τελικά, είχε τη χαρά να δει τη Διεθνή Ηλεκτροτεχνική Επιτροπή (International Electrotechnical Commission, IEC) το 1935 ν' αποφασίζει την αλλαγή, με τη δημιουργία του συστήματος mks, στηριζόμενη στις δικές του απόψεις, έστω κι αν δεν αναφερόταν το όνομά του.  

Εκείνη όμως η πρόταση του 1901 από τον Giorgi, μπορεί να θεωρηθεί ως η αρχή της δημιουργίας του σημερινά εφαρμοζόμενου συστήματος μονάδων μέτρησης, που είναι γνωστό ως Διεθνές Σύστημα (Système International, SI) το οποίο καθιερώθηκε από τη Γενική Διάσκεψη Μέτρων και Σταθμών το 1960.  

Από το 1897 ως το 1906 ο Giorgi εργάστηκε ως προϊστάμενος σε ιταλικές εταιρείες κατασκευής ηλεκτρικών και μηχανικών εξαρτημάτων.
Το 1906 ανέλαβε διευθυντής του γραφείου τεχνικών υπηρεσιών του δήμου της Ρώμης, όπου παρέμεινε μέχρι το 1923. Όλο αυτό το διάστημα δεν ασχολείτο μόνο με την πρότασή του για ένα νέο σύστημα μονάδων μέτρησης, αλλά είχε και δραστηριότητα γύρω από τη θεμελιώδη φυσική. Για παράδειγμα, το 1912, άρχισε να μελετά τη σχετικότητα της κίνησης. Επιπλέον, ασχολήθηκε με την έρευνα στον τομέα της ηλεκτρικής έλξης, των ηλεκτρικών συστημάτων, των τηλεπικοινωνιών, των ηλεκτρικών και υδραυλικών μετρητών και των ηλεκτρικών μηχανημάτων.
Από το 1913 ξεκίνησε να διδάσκει φυσική και μαθηματικά τόσο στο Πανεπιστήμιο της Ρώμης, όσο και στη σχολή αεροναυπηγικής. Το 1934 έγινε επικεφαλής του τμήματος Ηλεκτρικών και Τηλεφωνικών Επικοινωνιών στο Πανεπιστήμιο της Ρώμης, όπου παρέμεινε μέχρι το 1940.


Ιταλικό γραμματόσημο για τον Giovanni Giorgi.

Σ' ένα κείμενό του, την εποχή που προσπαθούσε να πείσει για την ανάγκη αλλαγής του συστήματος μονάδων μέτρησης, έγραφε:
"Όσοι προηγήθηκαν από εμάς και κυρίως ο Weber, ο Maxwell και η βρετανική επιτροπή μελέτης (του συστήματος), έκαναν ένα έργο που αξίζει τον θαυμασμό μας, προσαρμόζοντας την ηλεκτρική μετρολογία σε ό,τι ήταν επιστημονικά αποδεκτό στην περίοδο μεταξύ 1850 και 1873 ... Αλλά από τότε, οι απόψεις των επιστημόνων και οι ανάγκες των ασχολουμένων έχουν υποστεί μια μεγάλη εξέλιξη ... Αυτή η μετρολογία που δημιουργήθηκε στη συνέχεια προσαρμόστηκε στο εξής θέμα: να συνδεθούν οι ηλεκτρικές μονάδες με τις μηχανικές ... Αν τώρα λέμε ότι είναι καιρός να αναθεωρήσουμε τις προηγούμενες θέσεις, δεν πρέπει να είμαστε κατηγορούμενοι για μεγάλη βιασύνη ή για έλλειψη σεβασμού: το σπουδαιότερο δίδαγμα από τους ιδρυτές της ηλεκτροφυσικής είναι να μας εμπνέουν οι διδασκαλίες τους, παρά να δεχόμαστε τα αποτελέσματά τους χωρίς συζήτηση".

Κατά τη διάρκεια του Β' Παγκοσμίου Πολέμου ο Giorgi μετακόμισε στο Ferentino.
Το 1911 είχε παντρευτεί την Maria Niccola Ferrari κι έζησαν μαζί μέχρι το θάνατό της, το 1941, χωρίς ν' αποκτήσουν παιδιά.
Ο Giorgi είχε τιμηθεί από τη χώρα του, αλλά και από άλλες χώρες με σημαντικές διακρίσεις. Ήταν μέλος της Ιταλικής Ακαδημίας. Προς τιμήν του το "Istituto Professionale di Stato per l’Industria e l’Artigianato" - IPSIA ("Κρατικό Επαγγελματικό Ινστιτούτο Βιομηχανίας και Βιοτεχνίας") της Βερόνα έχει πάρει το όνομά του. 

Ο Giovanni Giorgi πέθανε σε ηλικία 79 ετών, στις 19 Αυγούστου 1950, στο  Castiglioncello της Τοσκάνης.


Κυριακή, 26 Νοεμβρίου 2017

Σαν σήμερα ... 1965, η Γαλλία εκτοξεύει τον πρώτο της δορυφόρο στο διάστημα.


Θεαματική άποψη της εκτόξευσης του πρώτου Γαλλικού δορυφόρου. 

Σαν σήμερα, στις 26 Νοεμβρίου 1965, στις 09:52 UTC η Γαλλία εκτόξευσε τον Astérix, τον πρώτο της δορυφόρο στο διάστημα. Το αρχικό όνομα του δορυφόρου ήταν A-1, αλλά αργότερα ονομάστηκε Astérix, λόγω του δημοφιλούς κόμικ. Η εκτόξευση έγινε με τη βοήθεια ενός πυραύλου  Diamant A, από το Joint Center for Special Weapons Testing (Κοινό Κέντρο Ειδικών Δοκιμών Όπλων) στο Hammaguir της Αλγερίας. 

Αντίγραφο του πρώτου Γαλλικού δορυφόρου
στο Μουσείο Αεροδιαστημικής, Le Bourget, Παρίσι.
 

Έτσι, η Γαλλία έγινε η 6η κατά σειρά χώρα στον κόσμο που απέκτησε τεχνητό δορυφόρο σε τροχιά στο διάστημα, μετά τη Σοβιετική Ένωση με τον Sputnik 1 (1957), τις ΗΠΑ με τον Explorer 1 (1958), τη Μ. Βρετανία με τον Ariel 1 (1962), τον Καναδά με τον Alouette 1 (1962) και την Ιταλία με τον San Marco 1 (1964). Βέβαια, ήταν η τρίτη χώρα που κατάφερνε να εκτοξεύσει δορυφόρο με δικά της μέσα, αφού η Μ. Βρετανία, ο Καναδάς και η Ιταλία είχαν χρησιμοποιήσει αμερικάνικους πυραύλους για τις εκτοξεύσεις τους.

Ο πύραυλος είχε σχεδιαστεί από τον Γαλλικό στρατό κι εκτοξεύτηκε από το Hammaguir στην έρημο της Σαχάρας, επειδή η περιοχή χρησιμοποιείτο από τους Γάλλους για τις πυρηνικές και πυραυλικές δοκιμές τους από την εποχή που η Αλγερία ήταν αποικία της Γαλλίας.


Γαλλικό αναμνηστικό γραμματόσημο που εκδόθηκε στις 3/12/1965.

Ο δορυφόρος είχε διάμετρο περίπου μισό μέτρο, ζύγιζε 42 κιλά και η περίοδος περιστροφής στην τροχιά του 107,5 λεπτά περίπου. Ο δορυφόρος έφτασε στην προγραμματισμένη τροχιά του, αλλά οι κεραίες του υπέστησαν ζημιά με αποτέλεσμα να παραμείνει σιωπηλός πολύ σύντομαΗ τελευταία επαφή με τον Astérix ήταν στις 28 November 1965.
Παρ' όλα αυτά, ο Asterix εξακολουθεί να βρίσκεται σε τροχιά και αναμένεται να παραμείνει εκεί αρκετές εκατοντάδες χρόνια ακόμη, μέχρι να επανέλθει στην ατμόσφαιρα της Γης.

Δείτε πίνακα με την πρώτη εκτόξευση δορυφόρου από τις χώρες που το έχουν επιτύχει μέχρι σήμερα.

Πυκνωτές (pptx)



(ανανεωμένο)


Φυσική Β' Λυκείου Γεν. Παιδείας

Στις 55 διαφάνειες της ανάρτησης pptx θα βρείτε παρουσίαση της θεωρίας εμπλουτισμένη με πολλές προσομοιώσεις και εικόνες gif (με κίνηση), παραπομπή σε ιστοσελίδες άλλων συναδέλφων και πολλές ερωτήσεις - ασκήσεις για εξάσκηση.

Υπενθυμίζω πως ό,τι εμφανίζεται υπογραμμισμένο σε μια διαφάνεια συνδέεται με διαδικτυακή υπερσύνδεση. Δηλαδή, όταν το pptx είναι σε κατάσταση προβολής, βάζοντας τον δείκτη του ποντικιού στο υπογραμμισμένο εμφανίζεται "χεράκι", οπότε κάνοντας αριστερό κλικ εκεί, μεταφέρεστε σε μια εικόνα, σ' ένα βίντεο ή σε μία προσομοίωση (animation) που είναι σχετικά με το θέμα.

Μπορείτε να κατεβάσετε την ανάρτηση pptx από  ΕΔΩ.  

Πέμπτη, 23 Νοεμβρίου 2017

Σαν σήμερα ... 1887, γεννήθηκε ο Άγγλος φυσικός Henry Moseley.



O Henry Moseley.

Σαν σήμερα, στις 23 Νοεμβρίου 1887, γεννήθηκε στην πόλη Weymouth της Αγγλίας,  ο Henry Gwyn Jeffreys Moseley του οποίου η συμβολή στην κατανόηση της έννοιας του ατομικού αριθμού μέσα από τους φυσικούς νόμους και όχι μόνον εμπειρικά, ήταν καθοριστική.

Οι οικογένειες των γονέων του ήταν μορφωμένες, με ακαδημαϊκή απασχόληση και σε καλή οικονομική κατάσταση. Ο πατέρας του, Henry Nottidge Moseley, ήταν καθηγητής ανατομίας και ιδρυτής σχολή ζωολογίας στην Οξφόρδη. 
Το πρώτο σχολείο του Henry (δημοτικό) ήταν το πολύ γνωστό ιδιωτικό Summer Fields στην Οξφόρδη. Στη συνέχεια κέρδισε υποτροφία για το πιο διάσημο ίσως βρετανικό γυμνάσιο, το Eton College (Κολέγιο Ίτον).
Λίγο καιρό μετά το ξεκίνημα των σπουδών του στο Ίτον διαπίστωσε ότι τα μαθήματα Φυσικής ήταν πολύ εύκολα γι' αυτόν κι έτσι συνέχισε να εργάζεται στη Φυσική ανεξάρτητα. Στα 18 του, τελειώνοντας το γυμνάσιο, κέρδισε τα βραβεία του Ίτον για τη Φυσική και τη Χημεία.

Ο Henry σε νεαρή ηλικία.

Το 1906 έγινε δεκτός στο Trinity College του Πανεπιστημίου της Οξφόρδης για να σπουδάσει Φυσική. Στις τελικές εξετάσεις, υποφέροντας από αλλεργική ρινίτιδα, κατάφερε να πάρει το δεύτερο και όχι το πρώτο βραβείο στη φυσική, παρότι το ήθελε πολύ. 

Το 1910 γράφτηκε στο Πανεπιστήμιο του Μάντσεστερ, όπου εντάχθηκε στην ερευνητική ομάδα του Ernest Rutherford. Παρά το γεγονός ότι ο Moseley ήταν "δεύτερος", ο Rutherford τον δέχτηκε στην ομάδα του, γιατί οι συστάσεις από τους καθηγητές του στην Οξφόρδη ήταν εξαιρετικές.

Οι προσωπικότητες των δύο ανδρών ήταν τελείως διαφορετικές. Ο Rutherford ήταν εξωστρεφής και φωνακλάς, ενώ ο Moseley ήταν συγκρατημένος και λιγομίλητος.

Μετά από ένα χρόνο παραμονής στο Μάντσεστερ, ο Rutherford εντυπωσιασμένος από την δουλειά του Moseley, του προσέφερε μια υποτροφία για έρευνα, κάτι που εκείνος δέχτηκε μ' ευχαρίστηση.

Όπως ήταν φυσικό, ο Moseley ασχολήθηκε με την έρευνα των ραδιενεργών χημικών στοιχείων, μιας και αυτός ήταν ο τομέας έρευνας του εργαστηρίου. Σύντομα όμως ξανοίχτηκε σε δικούς του δρόμους παίρνοντας πρωτοβουλία στην επιλογή των πειραμάτων. 

Το 1912 προσπάθησε να δημιουργήσει υψηλή τάση 1.000.000 V προκειμένου να καταφέρει σωματίδια β να επιστρέψουν στην ραδιενεργό πηγή από όπου προέρχονταν. Με μια τέτοια τάση πίστευε ότι θα μπορούσε να κάνει και τα πιο "δραστήρια" σωματίδια β να γυρίσουν πίσω στην πηγή από την οποία εκπέμπονται. 

1910, ο Henry Moseley στο Εργαστήριο Balliol-Trinity της Οξφόρδης.

Μπορεί ν' ακούγεται σαν αστείο μια τέτοια ενέργεια, όμως λειτούργησε έτσι, προσπαθώντας να ρίξει φως στην τότε πρόσφατη θεωρία του Albert Einstein, ότι η μάζα αυξάνεται με την ταχύτητα. 
Βέβαια, 1.000.000 V δεν κατάφερε να πετύχει, όμως με τα 150.000V που δημιούργησε σε μια ραδιενεργό πηγή, στην πράξη έφτιαξε την πρώτη ατομική μπαταρία, ένα "στοιχείο βήτα" ("beta cell"). Σήμερα, ατομικές μπαταρίες χρησιμοποιούνται εκεί που απαιτούνται μπαταρίες μακράς διάρκειας ζωής, όπως στους καρδιακούς βηματοδότες και στα διαστημόπλοια. 

Το 1913 ο Moseley αποφάσισε να επιστρέψει στην Οξφόρδη και να συνεχίσει εκεί την ερευνητική του εργασία, παρά το γεγονός ότι ο Rutherford του πρότεινε νέα υποτροφία για να μείνει στο Μάντσεστερ.  

Πολύ γρήγορα έστησε τον απαραίτητο εργαστηριακό εξοπλισμό ώστε να μπορέσει να βομβαρδίσει διαφορετικά χημικά στοιχεία με ηλεκτρόνια υψηλής ενέργειας και να μετρήσει τα μήκη κύματος και τις συχνότητες των παραγόμενων ακτίνων Χ
Ανακάλυψε ότι κάθε στοιχείο εξέπεμπε ακτίνες Χ συγκεκριμένης συχνότητας και ότι υπήρχε μια γραμμική σχέση ανάμεσα στον ατομικό αριθμό του στοιχείου και στην τετραγωνική ρίζα της συχνότητας των ακτίνων Χ.


Γνωρίζοντας την υπόθεση που είχε κάνει από το 1911 ο Antonius van den Broek ότι ο ατομικός αριθμός θα έπρεπε να είναι ίσος με την ποσότητα του φορτίου στον ατομικό πυρήνα, ο Moseley κατέληξε στο συμπέρασμα ότι είχε αποδείξει την παραπάνω υπόθεση. 

Αυτό ήταν πολύ σημαντικό, γιατί έτσι ο Moseley ανακάλυψε ότι η βασική διαφορά ανάμεσα στα στοιχεία είναι ο αριθμός των πρωτονίων που έχουν. 

Δηλαδή, διαπίστωσε ότι ένα στοιχείο ξεχωρίζει από ένα άλλο, από τον αριθμό των πρωτονίων του.

Όταν ο Moseley τοποθέτησε τα στοιχεία στον περιοδικό πίνακα με βάση τον αριθμό των πρωτονίων τους διαπίστωσε ότι όλες οι ανωμαλίες που μέχρι τότε υπήρχαν απλά εξαφανίστηκαν. Επιπλέον, παρατήρησε 4 κενά στο νέο περιοδικό πίνακα στις θέσεις 43, 61, 72, 75 για τα οποία υπέθεσε (όπως νωρίτερα και ο Mendeleev) ότι αντιστοιχούν σε στοιχεία που δεν έχουν ακόμη ανακαλυφθεί. Επιβεβαιώθηκε αργότερα με την ανακάλυψη των στοιχείων Τεχνήτιο (ανακαλύφθηκε το 1937), Προμήθειο (1945), Άφνιο (1923) και  Ρήνιο (1925).
Το 1913 ο Moseley ήταν μόλις 26 χρονών.

Βέβαια, δεν έμεινε μόνο σ' αυτή τη σπουδαία ανακάλυψη. Σύντομα ανακάλυψε μια νέα τεχνική για την ανίχνευση των χημικών στοιχείων, μέθοδο που στηριζόταν στην εκπομπή ακτίνων Χ από τα στοιχεία, όταν αυτά βομβαρδίζονταν από ηλεκτρόνια υψηλών ενεργειών. Ήταν η φασματοσκοπία ακτίνων Χ.

Το 1914 ο Rutherford και ο Bragg πρότειναν στο Πανεπιστήμιο της Οξφόρδης να προσφέρουν στον Moseley έδρα καθηγητή φυσικής, μόλις θα ήταν δυνατό. 
Όμως, ο Moseley είχε άλλα στο μυαλό του. 

Το 1914 είχε ξεκινήσει ο 1ος Παγκόσμιος Πόλεμος και ο Moseley κατετάγη εθελοντικά στο Μηχανικό του Βρετανικού στρατού, αρνούμενος να υπακούσει στις προτροπές της οικογένειάς του να συνεχίσει το ερευνητικό του έργο, αλλά και κάνοντας μεγάλη προσπάθεια να πείσει τις αρχές να τον δεχτούν μιας και αρνούντο.

Στις 10 Αυγούστου 1915, ο ανθυπολοχαγός Henry Moseley σκοτώθηκε στη μάχη της Καλλίπολης στην Τουρκία, σε ηλικία μόλις 28 ετών. Ο τάφος του βρίσκεται στη χερσόνησο της Καλλίπολης.

Ως αποτέλεσμα του θανάτου του Moseley και μετά από έντονες ενέργειες του Rutherford, η Βρετανική κυβέρνηση απαγόρευσε σε άλλους επιστήμονες να υπηρετούν στην πρώτη γραμμή.

Το 1916 δεν εδόθησαν βραβεία Νόμπελ στη Φυσική ή στη Χημεία. Πιστεύεται, ότι αν ο Moseley ήταν στη ζωή, θα μπορούσε να είχε πάρει ένα από αυτά τα δύο βραβεία.

Τετάρτη, 22 Νοεμβρίου 2017

Σαν σήμερα ... 1904, γεννήθηκε ο Γάλλος νομπελίστας φυσικός Louis Néel.


Ο Louis Néel (getty images).

Σαν σήμερα, στις 22 Νοεμβρίου 1904, γεννήθηκε στη Λυών της Γαλλίας ο νομπελίστας φυσικός Louis-Eugène-Félix Néel.  

Τελείωσε το Lycée du Parc στη Λυών και σπούδασε στην Ecole Normal Supérieure στο Παρίσι από το 1924 μέχρι το 1928, όπου διορίστηκε λέκτορας το 1928. Το 1932 έλαβε το διδακτορικό του από το Πανεπιστήμιο του Στρασβούργου, όπου διορίστηκε καθηγητής στη Σχολή Επιστημών από το 1937 μέχρι το 1945. 

Το 1931 παντρεύτηκε την Hélène Hourticq με την οποία απέκτησαν την Marie Françoise, την Marguerite και τον Pierre.

Ο Néel ασχολήθηκε ερευνητικά με τον μαγνητισμό μεταξύ του 1928 και του 1939 στο εργαστήριο του καθηγητή Pierre E. Weiss στο Στρασβούργο. Αυτή την περίοδο  πρότεινε την ύπαρξη μιας νέας μορφής μαγνητικής συμπεριφοράς, που ονομάστηκε αντισιδηρομαγνητισμός. Πάνω από μια ορισμένη θερμοκρασία (θερμοκρασία Néel) αυτή η συμπεριφορά σταματά. 

Ο Louis Néel στο γραφείο του, από το αρχείο του Emilio Segrè.

Το 1939, που κλήθηκε στο Γαλλικό στρατό με αφορμή το Β’ Παγκόσμιο Πόλεμο, εφηύρε μια αποτελεσματική μέθοδο εξουδετέρωσης των γερμανικών θαλάσσιων ναρκών για την προστασία των πλοίων του γαλλικού στόλου. 

Μετά την ανακωχή του 1940, πήγε στη Γκρενόμπλ και ίδρυσε το Laboratoire d' Electrostatique et de Physique du Métal (Εργαστήριο Ηλεκτροστατικής και Φυσικής των Μετάλλων). Το 1945 έγινε καθηγητής στη Γκρενόμπλ. Το 1946 τοποθετήθηκε διευθυντής του παραπάνω Εργαστηρίου, το οποίο έγινε ένα από τα εξωτερικά εργαστήρια του Centre National de la Recherche Scientifique - C.N.R.S. (Εθνικό Κέντρο Επιστημονικής Έρευνας). Το εργαστήριο αυτό επεκτάθηκε ταχύτατα, οδήγησε σε νέα εργαστήρια και δραστηριοποιείται μέχρι σήμερα με πολυάριθμο προσωπικό.

Από το 1954 έως το 1970 ήταν διευθυντής του Institut National Polytechnique - INP (Εθνικό Πολυτεχνικό Ινστιτούτοτης Γκρενόμπλ και της Ecole Française de Papeterie. Το 1970 διορίστηκε πρόεδρος του INP.

Με τη σύζυγό του και συγχαρητήρια τηλεγραφήματα
για το βραβείο Νόμπελ (getty images)

Το 1956 ο Louis Néel δημιούργησε και στη συνέχεια ανέπτυξε το Centre d' Etudes Νucléaires (Κέντρο  Πυρηνικών Σπουδών) της Γκρενόμπλ, στο πλαίσιο της Γαλλικής Επιτροπής Ατομικής Ενέργειας. Εδώ διετέλεσε διευθυντής από το 1956 έως το 1970.   Συνέβαλε επίσης στην απόφαση εγκατάστασης στη Γκρενόμπλ το 1967 του γαλλογερμανικού πυρηνικού αντιδραστήρα υψηλής ροής (high-fluxreactor).
Από το 1949 ως το 1969 ήταν μέλος του Διοικητικού Συμβουλίου του C.N.R.S.. Από το 1952 υπήρξε επιστημονικός σύμβουλος του γαλλικού ναυτικού και αντιπρόσωπος της χώρας του στην επιστημονική επιτροπή του Οργανισμού του Βορειοατλαντικού Συμφώνου (Ν.Α.ΤΟ.).

Το 1970 μοιράστηκε με τον Σουηδό αστροφυσικό Hannes Alfvén το βραβείο Νόμπελ Φυσικής "για τη θεμελιώδη εργασία και τις ανακαλύψεις του σχετικά με τον αντισιδηρομαγνητισμό και τον σιδηρομαγνητισμό, που οδήγησαν σε σημαντικές εφαρμογές στη φυσική στερεάς κατάστασης".

Στο εργαστήριό του.

Ο Louis Néel πέθανε στη Brive-la-Gaillarde της Γαλλίας στις 17 Νοεμβρίου 2000, σε ηλικία 96 ετών.

Η συνεισφορά του Néel στη φυσική στερεάς κατάστασης έχει οδηγήσει στην ανάπτυξη βελτιωμένων μονάδων μνήμης των ηλεκτρονικών υπολογιστών.
Ο Néel έχει εξηγήσει επίσης τον ασθενή μαγνητισμό ορισμένων πετρωμάτων, καθιστώντας δυνατή τη μελέτη του ιστορικού παρελθόντος του μαγνητικού πεδίου της Γης.

Η επιστημονική δραστηριότητα του Louis Néel έχει τιμηθεί με πλήθος βραβείων από τη Γαλλία και άλλες χώρες. Η Ευρωπαϊκή Ένωση Γεωεπιστημών  έχει καθιερώσει προς τιμή του το ετήσιο Μετάλλιο Louis Néel.


Τρίτη, 21 Νοεμβρίου 2017

Σαν σήμερα ... 1970, πέθανε ο νομπελίστας Ινδός φυσικός Sir Chandrasekhara Raman.



Σαν σήμερα, στις 21 Νοεμβρίου 1970 πέθανε ο διακεκριμένος Ινδός φυσικός Sir Chandrasekhara Venkata Raman (ινδ. चन्द्रशेखर वेंकटरमन) σε ηλικία 82 ετών. 

Ο Raman γεννήθηκε στις 7 Νοεμβρίου 1888, στην πόλη Trichinopoly (σήμερα λέγεται Tiruchirappalli) της επαρχίας Madras της (Βρετανικής τότε) Ινδίας.
Ήταν το δεύτερο από οκτώ παιδιά του Chandrasekaran Ramanathan Iyer, καθηγητή μαθηματικών και φυσικής και της Parvathi Ammal, που έμαθε να διαβάζει και να γράφει από τον άνδρα της.

Καθώς ο Raman μεγάλωνε ξεκίνησε να διαβάζει βιβλία μαθηματικών και φυσικής από τη βιβλιοθήκη του πατέρα του.
Το 1903, σε ηλικία μόλις 15 ετών, ξεκίνησε την παρακολούθηση του Presidency College στο Madras (σημ. Chennai). Ένα χρόνο μετά, το 1904, πήρε τον τίτλο μπάτσελορ  κερδίζοντας μετάλλιο στη φυσική και στα αγγλικά. Οι καλές επιδόσεις τον ώθησαν στην απόκτηση τίτλου μάστερ στη Μ. Βρετανία, όμως, ο αρχίατρος του Madras τον έπεισε να παραμείνει στην Ινδία, επισημαίνοντας ότι η εύθραυστη υγεία του θα χειροτέρευε από το βρετανικό κλίμα.
Ο Raman κέρδισε υποτροφία και παρέμεινε στο Presidency College για να πάρει μάστερ, έχοντας τη δυνατότητα πρόσβασης στα εργαστήρια δίχως περιορισμό. 

Το Νοέμβριο 1906, σε ηλικία 18 ετών, δημοσίευσε στο Philosophical Magazine την πρώτη εργασία του για τη συμπεριφορά του φωτός. Μετά τη δημοσίευση και της δεύτερης εργασίας του στο ίδιο περιοδικό, ο διακεκριμένος Βρετανός φυσικός Lord Rayleigh του έστειλε επιστολή με την προσφώνηση "Professor Raman" ("Καθηγητή Raman"), μη γνωρίζοντας ότι επρόκειτο για νεαρό φοιτητή και όχι καθηγητή!
Το 1907 πήρε το μάστερ με την υψηλότερη διάκριση.  



Αν και η φυσιολογική εξέλιξη θα ήταν μια επιστημονική καριέρα, ο αδελφός του τον έπεισε να γίνει δημόσιος υπάλληλος, επειδή θα είχε έναν καλό μισθό. Για 10 χρόνια ο Raman εργάστηκε στην Οικονομική Υπηρεσία της Calcutta (σημ. Kolkata) εξελισσόμενος σε διευθυντή της. Στον ελεύθερο χρόνο του ασχολείτο πειραματικά στη φυσική με τα έγχορδα μουσικά όργανα και τα τύμπανα. Παράλληλα, έδινε στην Calcutta διαλέξεις για την εκλαΐκευση της επιστήμης.

Έχοντας εντυπωσιάσει με την πειραματική του δραστηριότητα και τις διαλέξεις, το 1917 το Πανεπιστήμιο της Calcutta του προσέφερε την έδρα Palit Φυσικής. Αν και ο μισθός του πανεπιστημιακού καθηγητή ήταν μικρότερος, η αγάπη του για την επιστήμη τον ώθησε να δεχτεί τη θέση. Παρά το γεγονός ότι η έδρα ήταν κυρίως για έρευνα, ο Raman παράλληλα έδινε και διαλέξεις που παρακολουθούσε μεγάλος αριθμός φοιτητών, αφού ήταν ένας πολύ ικανός ομιλητής.

Τον Σεπτέμβριο του 1921, ο Raman ξεκίνησε ν' ασχολείται με το χρώμα του ουρανού και της θάλασσας έχοντας φέρει μαζί του ένα πρίσμα, ένα φασματοσκόπιο και ένα φράγμα περίθλασηςμετά από ένα ταξίδι με πλοίο στην Οξφόρδη. Ήδη ο Lord Rayleigh είχε ερμηνεύσει το χρώμα του ουρανού και από αυτό είχε συμπεράνει ότι το χρώμα της θάλασσας οφειλόταν σε αντανάκλαση του χρώματος του ουρανού, εξήγηση που ο Raman δεν έβρισκε σωστή. Λίγο αργότερα δημοσίευσε τα ευρήματά του μ' ένα γράμμα στο περιοδικό Nature.


Ο Raman με τον Arnold Sommerfeld το 1928.

Αυτή η πρώτη έρευνα έδωσε την ευκαιρία στο Raman και τους φοιτητές του ν' ασχοληθούν εξαντλητικά με τη σκέδαση του φωτός σε αέρια, υγρά και στερεά. Τον Απρίλιο του 1923 διαπίστωσαν για πρώτη φορά ότι μονοχρωματική ακτινοβολία που περνούσε μέσα από κάποιο υγρό (χρησιμοποίησαν 60 διαφορετικά υγρά) άλλαζε χρώμα, αλλά η αλλαγή ήταν ασθενής. 
Το 1928, καθώς ο Raman ασχολείτο με το φαινόμενο της σκέδασης του φωτός, παρατήρησε πως όταν μια μονοχρωματική δέσμη φωτός φωτίσει μια ουσία, τότε εξερχόμενη η ακτίνα κάθετα από την αρχική της διεύθυνση δεν είναι μονόχρωμη, αλλά περιέχει και άλλες ακτινοβολίες διαφορετικών συχνοτήτων, οι οποίες τελικά είναι χαρακτηριστικές της φύσης του υλικού. Οι συχνότητες αυτές, που προς τιμή του επιστήμονα καλούνται "συχνότητες Ράμαν", τελικά προέρχονται από την ανταλλαγή ενέργειας μεταξύ του υλικού και τη διερχόμενη φωτεινή ακτινοβολία.
Η παραπάνω επιστημονική του παρατήρηση είχε ως συνέπεια το 1929 να του απονεμηθεί ο βρετανικός τίτλος του ιππότη.

Το 1930 πήρε το Βραβείο Νόμπελ Φυσικής "για την εργασία στη σκέδαση του φωτός και για την ανακάλυψη του φαινομένου που φέρει το όνομά του".
Το 1932, ο Raman και ο μαθητής του Suri Bhagavantam ανακάλυψαν ότι τα φωτόνια του φωτός έχουν στροφορμή. Αυτό με όρους κβαντικής φυσικής σημαίνει ότι τα φωτόνια έχουν μια ιδιότητα που λέγεται spin. Το φως και οι άλλες μορφές ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας μεταφέρουν τη στροφορμή τους στα άτομα που τα απορροφούν.

Το 1933 ανέλαβε πρόεδρος του τμήματος Φυσικής του "Ινδικού Ινστιτούτου Επιστημών" στην πόλη Bangalore
Το 1948 δημιούργησε το "Ινδικό Ινστιτούτο Ερευνών Raman" όπου εργάστηκε μέχρι το θάνατό του.
Υπήρξε ο ιδρυτής του ινδικού επιστημονικού περιοδικού "Indian Journal of Physics", καθώς ακόμη και της Ινδικής Ακαδημίας των Επιστημών.

Πήρε πλήθος βραβείων και τιμητικών διακρίσεων. 
Το 1924 εξελέγη ακόλουθος της Royal Society του Λονδίνου.
Το 1941 τιμήθηκε με το Μετάλλιο Franklin.
To 1954 τιμήθηκε με το βραβείο Bharat Ratna.
Το 1957 τιμήθηκε με το βραβείο Ειρήνης Lenin.
Η Ινδία εορτάζει την Εθνική Ημέρα Επιστήμης στις 28 Φεβρουαρίου, ημέρα κατά την οποία ανακαλύφθηκε το φαινόμενο Raman το 1928.

Αναμνηστικό γραμματόσημο της Ινδίας για τον Raman.

Ο Raman πίστευε στις ικανότητες του και είχε ισχυρή αυτοπεποίθηση. Είναι χαρακτηριστικό ότι το 1930 ήταν τόσο σίγουρος ότι θα πάρει το Νόμπελ, ώστε έβγαλε εισιτήρια για τη Στοκχόλμη 4 μήνες πριν την ανακοίνωση του αποτελέσματος.

Ο Chandrasekhara Raman πέθανε από καρδιακή νόσο στη Bangalore, σε ηλικία 82 ετών.

Πηγή: Today in Science History