Confluenţe Literare: FrontPage
CONFLUENŢE LITERARE

CONFLUENŢE LITERARE
ISSN 2359-7593
ISSN-L 2359-7593
BUCUREŞTI, ROMÂNIA


AFIŞARE MOBIL

CATALOG DE AUTORI

CĂUTARE ARTICOLE

Cautare Articole


ARHIVĂ EDIŢII

REDACŢIA

CLASAMENT
DE PROZĂ

CLASAMENT
SĂPTĂMÂNAL
DE PROZĂ


Home > Orizont > Documentar > Mobil |   


Autor: Adrian Grauenfels         Publicat în: Ediţia nr. 1864 din 07 februarie 2016        Toate Articolele Autorului

Marele Gamow 1904 -1968
 
 
 
 
Distribuie!
 
Distribuie!       Aboneaza-te!
Marele Gamow 1904 -1968 
  
Să ne închipuim un trib de aborigeni care cunosc doar 4 numere: 1, 2, 3, şi cuvântul mult pentru orice număr între 4 şi infinit. Acum 120 de ani un matematician, Georg Cantor explica existenţa diverselor tipuri de numere şi devine interesat de seturi de numere care pot fi finitesau infinite. Cum mecanizarea era în plin avânt Cantor propune o maşină automată de imprimat care dacă va avea destul hârtie, cerneală şisuficient timp va tipări (combinând la întâmplare) toate cuvintele limbii engleze, ba chiar fraze coerente. Rapid, Cantor ajunge laconcluzia că infinitul nu este singular ci există câteva tipuri de numere infinite. 
  
George Gamow (matematician şi om de ştiinţă) calculează că dacă toţi atomii din universul cunoscut ar lucra în paralel cu viteză vibraţiiloratomului, la tipărirea literelor din ideea lui Cantor, începând din zorii timpului şi până azi, doar o infinit de mică porţiune a jobului arfi fost terminată. Savant curios, Gamow studiază teoria numerelor, relaţia spaţiu-timp, chimia atomică, fizică nucleară, entropia şicosmologia. Gamow îşi da seama că în plină epocă de dezvoltare tehnologică şi ştiinţifică, omul de rând nu este la curent şi nu are cum săînţeleagă noile descoperiri ale fizicii şi ale modernismului. 
  
În acest spirit, în anul 1947 Gamow publică cartea "1,2,3 .. infinit". Este o carte rară care te distrează şi te instruieşte cu principiile fundamentale ale matematicii şi ale ştiinţelor. 
  
Gamow ne iniţiază în tot ce se ştia la acea dată, cu cuvinte şi exemple simple, stimulative, inteligibile tuturor. Teoria Big Bang? formarea stelelor? spaţiul multidimensional? Efectul Doppler? nimic mai simplu. Milioane de examplare sunt tipărite în zeci de limbi. În sfârşit, încafenele omul de rând putea discuta teoria cuantică, relativismul, radioactivitatea sau cum funcţionează o bombă atomică. Nimic mai simplu! 
  
Gamow calculează cifrele generate de ideea lui Cantor ca să înţelegem magnitudinea combinatorică a numerelor. Engleza are 26 de litere, 10 cifre, 14 semne de punctuaţie, în total 50 de semne. Presupunem că maşină de tipărit are 65 de discuri fiecare dotat cu cele 50 de semne. (În medie un rând de carte tipărită are 65 de semne). 
  
Discurile se rotesc şi în total ele pot produce 50 la puterea 65 de combinaţii sau 10 la puterea 110 de linii tipărite. Iată un numărgigantic comparat cu 3x10 la puterea 74, numărul total de atomi din univers. Acest număr, calculat în anii 40 după masa şi volumul universului cunoscut atunci, este fals azi. Împărţind numărul de atomi 
  
la volumul cosmic presupus, Gamow descoperă media de un atom pe metrul cub de spaţiu. Cu timpul se descoperă că universul este mult mai maredecât se credea şi aflat într-o rapidă expansiune. Deci materia fiind finită, numărul de atomi pe unitatea de volum cosmic scade în timp. Dimensiunea cea mai copleşitoare este mărimea inimaginabilă a spaţiului cosmic punctată ici şi colo de galaxii, stele, găuri negre şiplanete aflate la distanţe uriaşe. Unde mai pui că până acum 10-15 ani nu se bănuia nimic despre masa şi energia neagră care fac cam 70 %din masa universului cunoscut. 
  
Despre noţiunea de infinit. 
  
Din antichitate infinitul frământă matematicienii şi filosofii. Este dificil să percepem şi să imaginăm numere gigantice, dar infinitul? Pentru că suntem intuitivi analogiile ne ajută. Numărul tuturor numerelor posibile este infinit şi dificil inţelegerii umanilor. În şcoli seinvaţă că numărul de puncte aflat pe o linie dreapta este infinit. Un singur punct are dimensiunea zero. Cum putem compara două infinităţidiferite întreabă Gamow. Cum decidem care este mai mare? Numărul tuturor numerelor sau numărul punctele de pe o linie? 
  
Cu puţin efort mental realizăm că două mulţimi infinite nu pot fi comparate numeric, similar cu numărul unor obiecte. Jumatea unui infinit este tot un infinit. O parte este egală cu întregul ! 
  
Că să sumarizeze acesată chestiune, Cantor decide existenţa unui şir de numere care arată aşa: 1,2, 3, 4, 5,...... א 3,א2 ,א1 
  
unde 1א reprezintă numărul total de numere întregi şi de fracţii, 2א este numărul tuturor punctelor de pe o linie , dintr-un pătrat saudintr-un cub iar 3א numărul tuturor curbelor posibile în spaţiu. 
  
Cititorul modern se poate întreba de ce această nevoie acută de înţelegere a cifrelor extrem de mari sau de mici. Nevoia este derivată dincunoaştere. Telescopul, microscopul, maşinile de calcul si instrumentele moderne facilitează măsurarea mai precisă a universului în caretrăim. Este nevoie de un suport numeric care să susţină cunoaşterea unor fenomene de dimensiuni monstruoase în ambele direcţii ale scalei.Să nu uităm, cu cât vrem să măsurăm mai precis cu atât natura nu se lasă descoperită. Într-un final orice metodă de măsurare fizicăalterează subiectul cercetării şi deci şi valoarea căpătată. (Principiul Heisenberg). 
  
Big Bang şi noţiunea de gaură neagră în spaţiul cosmic. 
  
Gamow este tatăl teoriei "Big bang" unanim acceptată azi. El propune soluţii diferite de cele ale lui Einstein care descriu un univers plin cu o materie de densitate constantă, permanent curbată de gravitaţie. Dar Gamow adaugă ideea unui cuantum primordial. El asumă că universul era fierbinte, materia fiind dominată de energie radiată. Ulterior materia condensează în galaxii a căror masă şi diametru sunt calculabile folosind viteza luminii, G-constanta gravitaţională a lui Newton cât şi constanta lui Planck (h). 
  
Viermi multidimensionali şi singularităţile spaţiului 
  
Dimensiunea spaţiului în fizică este definită prin numărul de coordonate necesare a specfica pozitia unui punct ce aparţine spaţiului. 
  
În lumea noastră tridimensională e nevoie de 3 coordonate. Mecanica desparte timpul de spaţiu, ambele sunt relative în raport cu un observator în mişcare. Alte modele adaugă dimensiuni noi cum ar fi energia, gravitaţia sau direcţia de rotaţie a fotonilor etc. 10 dimensiuni servesc teoria coardelor. Aceste spaţii există independente de lumea în care trăim, mulţi autori folosesc noţiunea de hiperspaţiu. Problema umanilor de a înţelege existenta hiperspaţiilor rezidă din faptul că privim lumea dinăuntru nostru în afară. Este imposibil să imaginăm o situaţie în care noi suntem la periferia universului şi ca acesta este conţinut de noi. Ca să faciliteze inţelegerea o interesantă analogie este propusă de Gamow în dorinţa sa de a explica existenţa spaţiului multidimensional. 
  
El propune să ne imaginăm un măr în care intră simultan doi viermi din familii diferite unul alb, şi altul negru. Viermii se urăsc şi evită orice contact fizic. 
  
Fiecare se hrăneşte din măr lăsând în urmă un culoar circular corespunzător, alb sau negru. Aceste două culoare se împletesc şi se ramifică în interiorul mărului până la completa, totala consumare a miezului disponibil. Culoarele se amestecă intim, chiar se ating, dar fără a se intersecta vreodată. Să micşorăm cu gândul aceste culoare la dimensiuni microscopice. Căpătăm două spaţii interţesute (unul alb şi altul negru) aflate într-o sferă comună. Dacă reducem mai departe diametrul canalului la dimensiundea unui punct, vom obţine două lumi diferite fiecare cu un alt sistem de referinţă ,neavizate de existenţa celuilat sistem paralel. 
  
Biografie 
  
George Gamow s-a născut la Odessa ( 1904) în Rusia ţaristă, într-o familie de intelectuali. Învaţă la Universitatea din Odessa şi apoi la Leningrad cu fizicianul Alexander Friedmann până la decesul acestuia în 1925. Împreună cu alţi studenţi Gamow formează un grup numit "Cei trei Muşchetari", tineri care se întâlneau ca să discute şi să analizeze progresele făcute în mecanica cuantică. Graduează la Göttingen cu o lucrare despre nucleul atomic. Între 1928-1931 lucrează cu Ernest Rutherford la Laboratorul Cavendish din Cambridge. 
  
La numai 28 de ani este ales membru al Academiei Sovietice de Ştiinţe, o onoare rar decernată unui tânăr. Între 1931-1933 participă la proiectarea primului Ciclotron Sovietic care a fost construit ulterior în 1937. 
  
Cu timpul, Gamow se decide să părăsească URSS-ul care oprima oamenii de ştiinţă. Se însoară în 1931 cu o fiziciană pe care o porecleşte Ro după litera greacă. Timp de 2 ani cuplul încearcă pe toate căile posibile să părăsească Uniunea Sovietică. Li se refuză vizite în Italia şi Danemarca unde Gamow era invitat de Niels Bohr. În 1933 cei doi capătă permisia să participe la o conferinţă la Bruxelles. Ajutaţi de Maria Curie sunt angajaţi la Universităţile din Londra şi succesiv la Universitatea Michigan din USA (1934). Devine profesor la Universitatea George Washington şi îl invită pe fizicianul englez Edward Teller să i se alăture. În 1936 cei doi publică o comunicare numită "Regula selecţiei Gamow-Teller " legată de disipaţia radiaţiei beta. De la sfârşitul anilor 30 Gamow se dedică astrofizicii şi cosmologiei. Devine interesat de evoluţia stelelor şi de istoria tânărului nostru Sistem Solar. Publică în revista Natura (1948) formulele cu care determină masa şi diametrul unei galaxii primordiale care conţine circa 100 miliarde de stele, fiecare de masa Soarelui. 
  
Studiind formarea galaxiilor, descoperă transformările care se produc în stele. El clarifică mecanismul degradării radiaţiei alfa şi calculează rata de producere a energiei în reacţiile termonucleare. Înainte de Gamow se credea că toate elementele cosmice s-au produs la temperaturi înalte, în primele faze ale universului. Gamow revizuieşte această teorie arătând că toate elementele mai grele decât litiumul sunt produse ulterior de reacţii termonucleare care au loc în stele şi supernove. Formulează ecuaţii diferenţiale care descriu acest proces şi însărcinează un student Ralph Alpher să rezolve numeric aceste ecuaţii în teza sa de doctorat. În 1948 teza Gamow - Alpher - Bethe (Hans Bethe era co-autor, adus de Gamow pentru umorul titlului alfa-beta-gama) notată "αβγ" devine notorie imediat după publicare. Lucrarea prezice în mod remarcabil, că radiaţia în formă de fotoni de la începutul universului există şi astăzi, la o temperatura de câteva grade peste zero absolut. 
  
Inline image 2 
  
Gamow publică circa 20 de articole pe teme cosmologice. Un articol cu Teller în 1939 despre formarea galaxiilor, în anul 1946 un text despre sinteza nucleiilor în Cosmos. Alte trei articole sunt de o excepţională importanţă pentru că prezintă o serie de ecuaţii care descriu producţia protonilor din neutroni termici. Cu o ingenioasă simplificare a formulelor reuşeşte să calculeze raţia cu care hidrogenul se transformă în elemente mai grele, în miezul galaxiilor în decurs de formare. 
  
Un al doilea articol descrie densitatea materiei şi a radiaţiei în momentul în care acestea devin egale. Prin calcule, Gamow deduce că temperatura medie a Cosmosului ar fi de 7 grade Kelvin (azi se acceptă numai 3 grade K). A treia lucrare prezice existenţa unei radiaţii cosmice de fond (background radiation), teorie aprobată a fi corectă dupa măsurătorile lui Penzias şi Wilson în 1965. 
  
După 1956 Gamow se mută la Universitatea Boulder-Colorado unde va rămâne până la finele carierei sale. Aici scrie cărţi de popularizare a ştiinţelor şi se ocupă cu cercetări genetice. Moare la 18 august 1964 bolnav de diabet şi probleme circulatorii. 
  
Să recapitulăm viziunea mecanismului stelar preconizată de Gamow: 
  
În galaxii există stele active care acţionează în două sensuri: gravitaţia atrage materia înspre centrul stelei unde este consumată de reacţii nucleare de fuziune (exact ca în bomba cu hidrogen). Hidrogenul este transformat în atomi mai grei, de helium. Stelele masive produc carbon şi oxigen. Energia eliberată este radiată prin căldură, unde radio, raze X, în toate direcţiile. Când hidrogenul este epuizat sub efectul gravitaţiei steaua obişnuită este supusă imploziei şi devine un pitic alb, pe când cele masive cresc, devin mai fierbinţi şi consumă elementele grele din care produc fier atras de centrul stelei. Când miezul de fier e suficient de masiv steaua explodează într-o luminoasă supernovă. Cele cu masa sub 20 de Sori devin stele luminoase formate din neutroni pe când cele mai grele se transformă prin colaps în găuri negre de o imensă gravitaţie. Lumina vizibilă nu este capabilă să părăsească gaura invizibilă sau neagră, de aici şi numele dat de John Wheler în 1969. Albert Einstein nu a crezut în găurile negre. Formulele sale acceptă existenţa acestor singularităţi, dar credea că natura nu permite astfel de locuri exilate de restul universului. Einstein nu intuieşte că forţa slabă a gravitaţiei ar putea depăşii enormele forţe electromagnetici şi nucleare, care în final să facă o stea să dispară. Şi totuşi aceste obiecte există şi sunt imense. În centrul galaxiie noastre avem o masă neagră de 4.3 milioane de ori mai grea decat soarele nostru. Găurile negre cresc în timp absorbind masa şi energia din jurul lor. 
  
Se credea că nimic nu poate scăpa atracţiei feroce a unei găuri negre. 
  
În 1974 Stephen Hawking a lansat o nouă teorie care contrazice această ipoteza. Antiparticule pot scăpa din anumite găuri negre. Datorită efectului cuantic particule elementare (fotoni, electroni, quarci, gluoni etc) sunt emişi cu o rată de evaporare dependentă de mărimea micro-găurii negre care eventual va exploda în timpul vieţii universului. O gaură neagră este formată din 4-5 zone aşezate concentric ca foile cepii. În centru este singularitatea, un punct fără dimensiuni dar de infinită densitate. La câteva zeci de milioane de mile de acest punct găsim Orizontul Evenimentului, graniţa unde lumina poate scăpa sau nu, de atracţia găurii negre. Limita Statică este zona următoare,care afectează spaţiul (materia şi energia) adiacentă accelerându-l sau încetinindu-l. Un obiect circulând cu viteza luminii în direcţie opusă vârtejului ne va apare ca fiind nemişcat. Să presupunem două paricule nimerite la "Orizontul Evenimentului". Una din ele este capturată pe când cealaltă scapă din cursa găurii negre. Rezultatul este o pierdere de masă datorită legii conservării energiei. Cu cât gaura pierde masă cu atât mai fierbinte devine şi in final se va evapora până la masa Plank. Masa devine deci energie. 
  
Viitorul stă în Fuziune 
  
Încă din anii 40 a apărut clar că fuziunea nucleară (inversă fisiunii folosite în bombele atomice) poate deveni o sursă nelimitată de energie pentru planeta noastră. În stele, atomii de hidrogen sunt forţaţi să se unească, producând helium mai greu şi eliberând energie. Gamow ar fi fost încântat să afle că un kilogram de litium şi deuteriumul extras din 45 litri de apă pot produce prin fuziune electricitatea necesară unui consumator european, timp de 30 de ani. 
  
Singura problemă este că avem nevoie de gaz hidrogen în formă de plasmă la o temperatură de 3 miliarde de grade C, ca reacţia de fuziune să aibe loc. În condiţiile de pe pământ nu este de loc trivial să păstrezi un gaz stabil la astfel de temperaturi. Un model pus la punct de firmaTri Alpha Energy foloseşte câmpuri magnetice care ţin plasma fierbinte sub controlul a 6 generatoare de particule. Prin unde de şoc, plasmase supraîncălzeşte şi norul din centrul maşinei produce un câmp magnetic care o auto suţine. La circa 3 miliarde de grade C reacţia de fuziune începe şi energia degajată este folosibilă. 
  
AG 2016 
  
Referinţă Bibliografică:
Marele Gamow 1904 -1968 / Adrian Grauenfels : Confluenţe Literare, ISSN 2359-7593, Ediţia nr. 1864, Anul VI, 07 februarie 2016, Bucureşti, România.

Drepturi de Autor: Copyright © 2016 Adrian Grauenfels : Toate Drepturile Rezervate.
Utilizarea integrală sau parţială a articolului publicat este permisă numai cu acordul autorului.

Abonare la articolele scrise de Adrian Grauenfels
Comentează pagina şi conţinutul ei:

Like-urile, distribuirile și comentariile tale pe Facebook, Google Plus, Linkedin, Pinterest și Disqus se consideră voturi contorizate prin care susții autorii îndrăgiți și promovezi creațiile valoroase din cuprinsul revistei. Îți mulțumim anticipat pentru această importantă contribuție la dezvoltarea publicației. Dacă doreşti să ne semnalezi anumite comentarii, te rugăm să ne trimiți pe adresa de e-mail confluente.ro@gmail.com sesizarea ta.
RECOMANDĂRI EDITORIALE

Publicaţia Confluenţe Literare se bazează pe contribuţia multor autori talentaţi din toate părţile lumii. Sistemul de publicare este prin intermediul conturilor de autor, emise ca urmare a unei evaluări în urma trimiterii unui profil de autor împreună cu mai multe materiale de referinţă sau primirii unei recomandări din partea unui autor existent. Este obligatorie prezentarea identității solicitantului, chiar și în cazul publicării sub pseudonim. Conturile inactive pe o durată mai mare de un an vor fi suspendate, dar vor putea fi din nou activate la cerere.

Responsabilitatea asupra conţinutului articolelor aparţine în întregime autorilor, punctele de vedere sau opiniile nefiind neapărat împărtăşite de către colectivul redacţional. Dacă sunt probleme de natură rasială, etnică sau similar, vă rugăm să ne semnalaţi imediat pentru remediere la adresa de corespondenţă mai jos menţionată. Articolele care vor fi contestate prin e-mail de către persoanele implicate prin subiectul lor vor fi retrase în timpul cel mai scurt de pe site.


E-mail: confluente.ro@gmail.com

Fondatori: Octavian Lupu şi George Roca

Consultaţi Catalogul autorilor pentru o listă completă a autorilor.
 
ABONARE LA EDIŢIA
ZILNICĂ


ABONARE LA EDIŢIA
SĂPTĂMÂNALĂ


ABONARE LA EDIŢIA
DE AUTOR



FLUX DE ARTICOLE AUTOR

 
 
CLASAMENT
DE POEZIE

CLASAMENT
SĂPTĂMÂNAL
DE POEZIE
 
VALIDARE DE PAGINĂ
 
Valid HTML 4.01 Transitional
 
CSS valid!