Translate

Τρίτη 9 Απριλίου 2013

Κβαντική Φυσική



Στις ρίζες της εξίσωσης Schrodinge

Οι φυσικοί έχουν λάβει την εξίσωση του Schrödinger ως μία μαθηματική ταυτότητα. Η προσέγγισή τους δείχνει ότι η γραμμικότητα της κβαντικής μηχανικής είναι στενά συνδεδεμένη με την ισχυρή σύζευξη μεταξύ του πλάτους και της φάσης ενός κβαντικού κύματος.  
                                                                                                                                             
On the origins of the Schrodinger equation
Ένας από τους ακρογωνιαίους λίθους της κβαντικής φυσικής είναι η εξίσωση Schrödinger, που περιγράφει ένα σύστημα κβαντικών  αντικειμένων, όπως τα άτομα και τα υποατομικά σωματίδιακαι με την οποία μπορούμε να καταλάβουμε τι  θα κάνουν στο μέλλον, με βάση την τρέχουσα κατάσταση. Οι κλασικές αναλογίες βρίσκονται στο δεύτερο νόμο του Νεύτωνα και στην Hamiltonian μηχανική, οι οποίες προβλέπουν τι θα κάνει ένα κλασικό σύστημα στο μέλλον, με δεδομένη την τρέχουσα διαμόρφωσή του. Παρά το γεγονός ότι η εξίσωση Schrödinger, δόθηκε στη δημοσιότητα το 1926, οι συγγραφείς της νέας μελέτης εξηγούν ότι οι ρίζες της εξίσωσης δεν είναι ακόμη πλήρως κατανοητές από πολλούς φυσικούς.

Το ήξερες αυτό ?




Τι συμβολίζει το γράμμα π στα Μαθηματικα ?

Η μαθηματική σταθερά π είναι ένας πραγματικός αριθμός που μπορεί να οριστεί ως ο λόγος του μήκους της περιφέρειας ενός κύκλου προς τη διάμετρό του στην Ευκλείδεια γεωμετρία, και ο οποίος χρησιμοποιείται πολύ συχνά στα μαθηματικά, τη φυσική και τη μηχανολογία. Ο συμβολισμός προέρχεται από το αρχικό γράμμα πι της λέξης «περιφέρεια» και έχει καθιερωθεί διεθνώς, ενώ στο λατινικό αλφάβητο συμβολίζεται ως Pi όταν δεν είναι διαθέσιμοι τυπογραφικά ελληνικοί χαρακτήρες. Το π είναι γνωστό επίσης ως σταθερά του Αρχιμήδη (δεν πρέπει να συγχέεται με τον αριθμό του Αρχιμήδη) ήαριθμός του Λούντολφ.
Στην Ευκλείδεια επιπεδομετρία, το π μπορεί να οριστεί είτε ως ο λόγος της περιφέρειας ενός κύκλου προς τη διάμετρό του, είτε ως ο λόγος του εμβαδούενός κύκλου προς το εμβαδόν του τετραγώνου που έχει πλευρά ίση με την ακτίνα του κύκλου. Τα εγχειρίδια ανώτερων μαθηματικών ορίζουν το π αναλυτικά χρησιμοποιώντας τριγωνομετρικές συναρτήσεις, για παράδειγμα ως το μικρότερο θετικό x για το οποίο ισχύει ημ(x) = 0, ή ως δύο φορές το μικρότερο θετικό x για το οποίο ισχύει συν(x) = 0. Όλοι αυτοί οι ορισμοί είναι ισοδύναμοι.
Ο Αρχιμήδης καθόρισε την πρώτη επιστημονικά αποδεδειγμένη μέθοδο με την οποία υπολογίζεται ο αριθμός.
Συνήθως χρησιμοποιείται η προσέγγιση π ≈ 3,14. Τα πρώτα 50 δεκαδικά ψηφία του π είναι:
3,14159 26535 89793 23846 26433 83279 50288 41971 69399 37510

Παρασκευή 5 Απριλίου 2013

Ιστορία των ανακαλύψεων


Ιστορία της Πενικιλλίνης


Η πενικιλλίνη είναι αντιβιοτικό που λαμβάνεται από καλλιέργειες μερικών ειδών ευρωτομυκήτων (πενικίλλιον κλπ). Οι αντιμικροβιακές ιδιότητες των καλλιεργημάτων των ευρωτομυκήτων ήταν γνωστές από τα παλιότερα χρόνια. Πρώτος όμως ο Άγγλος ερευνητής Αλεξάντερ Φλέμινγκ το 1929 απομόνωσε από την πράσινη μούχλα μια ουσία που ανέστελλε τη δραστηριότητα μερικών βακτηρίων και την ονόμασε πενικιλλίνη.


Ο Αλεξάντερ Φλέμινγκ (1881-1955) γεννήθηκε στη Σκωτία. Έλαβε μέρος στον Α΄ Παγκόσμιο Πόλεμο και υπηρέτησε ως επίατρος σε βρετανικό νοσοκομείο του Παρισιού. Συγκλονισμένος από τις εκατόμβες θυμάτων που προκαλούν οι λοιμώξεις στους πληγωμένους αποφάσισε να αφιερωθεί στη μικροβιολογία. Εντάχθηκε έτσι στο εργαστήριο του St Mary’s Hospital όπου και εκπαιδεύτηκε από τον καθηγητή A. Wright (1861-1947). Το 1922 δημοσίευσε μνημόνιο για την «λυσοζύμη» - βιολογική ουσία που είχε ανακαλύψει και της οποίας απέδειξε την καταστροφική δύναμη στο τοίχωμα ορισμένων βακτηριδίων. Το 1928, παρατήρησε την καταστροφή μεγάλου μέρους μιας καλλιέργειας σταφυλοκόκκου που περιείχετο σε τρυβλίο Πετρί το οποίο είχε μολυνθεί από γειτονική μούχλα. Ο Φλέμινγκ τότε, αντί να πετάξει τη χαλασμένη καλλιέργεια, καταπιάστηκε με την ταυτοποίηση της μούχλας. Η παρατήρησή του δημοσιεύτηκε το 1929. Μετά από 2 χρόνια ανακαλύφθηκε ότι επρόκειτο για το μικρόβιο « Penicillium notatum» και ο Φλέμινγκ ονόμασε τη βακτηριοκτόνο ουσία «πενικιλίνη». Το 1933 πέτυχε επαρκώς δραστικό εκχύλισμα πενικιλίνης με το οποίο αντιμετώπισε επιτυχώς ένα περιστατικό επιπεφυκίτιδας. Αυτή είναι η πρώτη γνωστή θεραπεία με πενικιλίνη. Το 1940, δύο ανεξάρτητοι ερευνητές της Οξφόρδης, οι Howard Florey (1898-1968) και Ernst Chain (1906-1978), κατάφεραν μετά από εξαετείς έρευνες να λάβουν καθαρή πενικιλίνη και έφτιαξαν πυκνά διαλύματά της. Ομως λόγω των βομβαρδισμών του Λονδίνου αδυνατούσαν να παράγουν μεγάλες ποσότητες. Ετσι η έρευνα μεταφέρθηκε στίς ΗΠΑ. Το 1942 άρχισε η βιομηχανική παραγωγή πενικιλίνης στις Η.Π.Α. Το 1945 απονεμήθηκε το βραβείο Νόμπελ από κοινού στους Φλέμινγκ, Φλέρευ και Τσέιν. Είναι γεγονός ότι ακόμα και σήμερα παρά τα όσα έχουν γραφεί εξακολουθεί να υπάρχει το αίνιγμα που περιβάλλει τη γέννηση της πενικιλίνης. Γιατί άραγε ούτε ο Φλέμινγκ, ούτε άλλος ερευνητής του εργαστηρίου του Wright δεν εξεδήλωσε ιδιαίτερο ενδιαφέρον για τις θεραπευτικές ιδιότητες της πενικιλίνης και έπρεπε η ανθρωπότητα να περιμένει 14 ολόκληρα χρόνια για να διερευνηθεί και παρουσιασθεί η χρησιμοποίηση της πενικιλίνης ως αντιβιοτικού

Τετάρτη 3 Απριλίου 2013

Νανοτεχνολογία


Νέο σύστημα για τη βελτίωση της αλληλουχίας του DNA


New system to improve DNA sequencing

Ένα νέο σύστημα ανίχνευσης ασθενιών  αναπτύχθηκε στο Cambridge University  το οποιο πωλείται ήδη στο  Ηνωμένο Βασίλειο για χρήση σε ταχεία και χαμηλού κόστους ανάληση του DNA, η οποία θα καταστήσει την πρόβλεψη και τη διάγνωση  πολλών νοσών  πιο αποτελεσματική και θεραπείες πιο προσιτές.

Δευτέρα 1 Απριλίου 2013

Χημεία


ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗΣ ΕΡΕΥΝΑΣ ΠΑΝΩ ΣΤΑ ΣΚΟΥΛΙΚΙΑ ΜΠΟΡΟΥΝ ΝΑ    ΒΟΗΘΗΣΟΥΝ ΤΟΥΣ ΑΝΘΡΩΠΟΥΣ ΝΑ ΖΟΥΝ ΠΕΡΙΣΣΟΤΕΡΟ


 Η οικογένεια των χημικών ουσιών -ascarosides- κάνουν αυτά τα ολισθηρά, μικροσκοπικά σκουλήκια πιο ανθεκτικά σε διαφόρους τύπους στρες. 
Caenorhabditis elegans Η κατανώηση αυτού του χημικού  μοντέλου  θα μπορούσε να βοηθήσει τους ανθρώπους να ζουν περισσότερο, λένε οι ερευνητές. "Φαίνεται ότι οι ascarosides τραβούν σκανδάλη στο στρες-και στην αντίσταση των μηχανισμών που τελικά επιβραδύνουν  τη γήρανση, μια διαδικασία που θα μπορούσε να οδηγήσει σε μια καλύτερη κατανόηση της ανθρώπινης γήρανσης και στο  πώς μπορεί να καθυστερήσει», λέει ο συγγραφέας Φρανκ Σρέντερ, επίκουρος καθηγητής στο BTI στην πανεπιστημιούπολη του Cornell και στο τμήμα της Χημείας και χημικής Βιολογίας. Οι ερευνητές πιστεύουν ότι παρόμοιοι μηχανισμοί της  ρύθμισης της ζωής μπορεί να δουλέψουν σε ζώα αλλά και ανθρώπους. Για τους ανθρώπους, η ρεσβερατρόλη χημική ουσία που βρίσκεται στα κόκκινα σταφύλια και το κόκκινο κρασί έχει προταθεί για να αυξήσει τη διάρκεια ζωής μέσω της ενεργοποίησης των sirtuins. Το σκουλήκι- ascarosides φαίνεται να αυξήσει τη διάρκεια ζωής με έναν παρόμοιο μηχανισμό, αλλά είναι περίπου 1000-φορές πιο αποτελεσματικό από το γλεύκος που προέρχεται από ρεσβερατρόλη.