Σωματίδιο με τέσσερα κουάρκ "είναι νέα μορφή ύλης"

Υποατομικό κουαρτέτο 

Δύο μεγάλες και ανεξάρτητες ερευνητικές ομάδες, μία στην Ιαπωνία και μία στην Κίνα, ανακοίνωσαν ότι ανίχνευσαν για πρώτη φορά σαφείς ενδείξεις για ένα υποατομικό σωματίδιο που αποτελείται από τέσσερα κουάρκ.

Το σωματίδιο, που πήρε την ονομασία Zc(3900), υπήρχε πιθανώς τις πρώτες στιγμές μετά τη Μεγάλη Έκρηξη.

Τα κουάρκ (και τα αντι-κουάρκ που αποτελούν την αντιύλη) είναι τα θεμελιώδη σωματίδια της ύλης. Συγκροτούν τα μεγαλύτερα σωματίδια της ύλης, τα πρωτόνια και νετρόνια, τα οποία με τη σειρά τους απαρτίζουν τα άτομα. Μέχρι σήμερα, οι φυσικοί πιστεύουν ότι τα υποατομικά σωματίδια περιέχουν είτε τρία κουάρκ (όπως τα πρωτόνια και νετρόνια), είτε δύο (όπως τα πιόνια και τα καόνια που υπάρχουν στην κοσμική ακτινοβολία). 

Η Φυσική δεν απαγορεύει την ύπαρξη περισσότερων κουάρκ μέσα σε ένα σωματίδιο. Η ανακάλυψη ενός "κουαρτέτου" από κουάρκ ανοίγει πιθανώς το δρόμο για την ανακάλυψη και άλλων μορφών εξωτικής ύλης.

Το νέο σωματίδιο ανιχνεύθηκε έμμεσα στους επιταχυντές του ιαπωνικού εργαστηρίου Belle και του κινεζικού BESIII. Τα ευρήματα παρουσιάζονται σε δύο δημοσιεύσεις στο "Physical Review Letters".

Οι ερευνητές βρήκαν ενδείξεις για ένα νέο σωματίδιο με ενέργεια περίπου 3,9 γιγαηλεκτρονιοβόλτ (σχεδόν τετραπλάσια από το βάρος του πρωτονίου), το οποίο έχει φορτίο και αποτελείται από τέσσερα κουάρκ : ένα ζεύγος κουάρκ και ένα ζεύγος αντικουάρκ. 

"Η ανακάλυψη του σωματιδίου αποτέλεσε μεγάλη έκπληξη", δήλωσε ο φυσικός Ζιτσίνγκ Λίου του Ινστιτούτου Φυσικής Υψηλών Ενεργειών του Πεκίνου, μέλος του πειράματος Belle.

Σύμφωνα με τους επιστήμονες του ιαπωνικού πειράματος, οι οποίοι ανίχνευσαν 159 σωματίδια Zc(3900), η πιθανότητα στατιστικού λάθους στους υπολογισμούς τους είναι μικρότερη από μία στα 3,5 εκατομμύρια. Εξάλλου και το κινεζικό πείραμα BESIII εντόπισε 307 παρόμοια σωματίδια, οπότε η πιθανότητα λάθους απομακρύνεται περαιτέρω.

Ασαφής παραμένει ωστόσο η διάταξη των τεσσάρων κουάρκ μέσα στο νέο σωματίδιο. Μια πιθανότητα είναι ότι το Zc(3900) είναι στην πραγματικότητα ένα ζεύγος σωματιδίων (συγκεκριμένα μεσονίων, που το καθένα έχει ένα κουάρκ και ένα αντικουάρκ), ενωμένων μεταξύ τους σε μια δομή σαν μόριο.

Πιο σαφή στοιχεία αναμένονται από το νέο, ισχυρότερο επιταχυντή του πειράματος Belle, ο οποίος αναμένεται να έχει ολοκληρωθεί έως το 2015. 

Πηγή : in.gr

Ασημένια... αντιβιοτικά ;

Η προσθήκη αργύρου στα αντιβιοτικά μπορεί να τα καταστήσει πολύ πιο αποτελεσματικά

Η προσθήκη αργύρου στα αντιβιοτικά μπορεί να τα κάνει 10 ως 10.000 φορές πιο αποτελεσματικά στην αντιμετώπιση των λοιμώξεων, σύμφωνα με νέα μελέτη.

Ο άργυρος χρησιμοποιείται ως αντιμικροβιακό επί αιώνες, ωστόσο, ωστόσο ελάχιστα ήταν γνωστά μέχρι σήμερα σχετικά με το πώς ακριβώς δρα. Η νέα μελέτη μαρτυρεί ότι η προσθήκη του στα υπάρχοντα αντιβιοτικά μπορεί να «πολεμήσει» την εκρηκτική αύξηση των φαρμακοανθεκτικών βακτηρίων που καταγράφεται παγκοσμίως.

Πειράματα σε ποντίκια έδειξαν ότι το μέταλλο παρεμβαίνει στις φυσιολογικές βιολογικές διεργασίες των βακτηρίων, κάνοντάς τα πιο «ευάλωτα» στα αντιβιοτικά, αναφέρουν αμερικανοί ερευνητές από το Ιατρικό Ινστιτούτο Howard Hughes στο Πανεπιστήμιο της Βοστόνης.

Ενάντια σε «δύσκολα» βακτήρια

Συγκεκριμένα το ασήμι δρα ενάντια στα Gram-αρνητικά βακτήρια που είναι άκρως δύσκολοι παθογόνοι οργανισμοί σε ό,τι αφορά την αντιμετώπισή τους.

Όπως αναφέρουν οι ερευνητές στην επιθεώρηση «Science Translational Medicine» «τα στοιχεία δείχνουν πως ο άργυρος μπορεί να χρησιμοποιηθεί με στόχο τη βελτίωση της δράσης των υπαρχόντων αντιβιοτικών ενάντια στα Gram-αρνητικά βακτήρια, επιτρέποντάς μας έτσι να ενισχύσουμε το ‘οπλοστάσιό’ μας σε ό,τι αφορά την αντιμετώπιση των βακτηριακών λοιμώξεων».

Ο επικεφαλής της μελέτης δρ Χοσέ Ρούμπεν Μορόνες-Ραμίρεζ σημείωσε ότι μελλοντικές μελέτες θα επικεντρωθούν στο πώς ο άργυρος θα μπορούσε να προστεθεί τόσο στις ενέσιμες αντιβιοτικές θεραπείες όσο και σε εκείνες σε μορφή χαπιού για χρήση από ασθενείς.

Πηγή : BHMAScience

Μοναδικά πορτρέτα μορίων πριν και μετά τη χημική αντίδραση

Oι φωτογραφίες μιας αντίδρασης με ένα μικρoσκόπιο ρεύματος σήραγγας ακίδας (STM), στο κέντρο οι νέες φωτογραφίες με το μικροσκόπιο ατομικής δύναμης nc-AFM και κάτω κλασικά διαγράμματα μοριακής δομής
 (Πηγή Felix Fischer and Michael Crommie, UC Berkeley)

Για πρώτη φορά οι επιστήμονες κατόρθωσαν να φωτογραφίσουν τα μόρια μιας χημικής ουσίας ακριβώς προτού αυτά αντιδράσουν μεταξύ τους καθώς και αμέσως μετά την αντίδραση. Το «στιγμιότυπο», το οποίο όπως αναφέρεται στο σχετικό δελτίο Τύπου, αποτελεί «το όνειρο κάθε χημικού», επετεύχθη χάρη σε μια νέα τεχνική που ανέπτυξαν χημικοί και φυσικοί του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνιας στο Μπέρκλεϊ.

Χρησιμοποιώντας ένα εξελιγμένο μικροσκόπιο ατομικής δύναμης (Non-contact atomic force microscope, εν συντομία nc-AFM) οι ερευνητές κατόρθωσαν να «συλλάβουν» κάθε άτομο ξεχωριστά καθώς και τους δεσμούς που σχηματίζονται μεταξύ των ατόμων, απεικονίζοντας ευκρινώς πώς αλλάζει η δομή ενός μορίου κατά της διάρκεια μιας χημικής αντίδρασης. Μέχρι τώρα οι επιστήμονες μπορούσαν να εξαγάγουν πληροφορίες αυτού του είδους μόνο μέσω της φασματοσκοπικής ανάλυσης – ποτέ κάποιος δεν τις είχε αποτυπώσει άμεσα «εν δράσει».

Ένα όνειρο βγαίνει αληθινό

«Αν και χειρίζομαι αυτές τις αντιδράσεις σε καθημερινή βάση, το γεγονός ότι μπορώ πραγματικά να δω αυτές τις εικόνες με αφήνει άναυδο» σχολίασε ο Φίλιξ Φίσερ, επίκουρος καθηγητής Χημείας στο πανεπιστήμιο του Μπέρκλεϊ. «Αυτό ήταν κάτι που οι δάσκαλοί μου έλεγαν ότι δυστυχώς δεν θα μπορέσουμε να δούμε ποτέ, και να που τώρα το βλέπουμε».

Η δυνατότητα απεικόνισης μοριακών αντιδράσεων κατ’ αυτόν τον τρόπο πέραν της εκπλήρωσης ενός ονείρου θα βοηθήσει ιδιαίτερα όχι μόνο τους φοιτητές Χημείας αλλά και τους ερευνητές που προσπαθούν να αναπτύξουν νέες δομές και υλικά – όπως π.χ. οι νανοδομές από γραφένιο.

«Το μικροσκόπιο ατομικής δύναμης μας δίνει νέες πληροφορίες σχετικά με τον χημικό δεσμό, κάτι το οποίο είναι απίστευτα χρήσιμο για την κατανόηση του πώς οι διάφορες μοριακές δομές συνδέονται μεταξύ τους και πώς εμείς μπορούμε να τις μετατρέψουμε από ένα σχήμα σε ένα άλλο» εξήγησε ο έτερος επικεφαλής της μελέτης, Μάικλ Κρόμι, καθηγητής Χημείας στο Πανεπιστήμιο του Μπέρκλεϊ. «Αυτό θα μας βοηθήσει να δημιουργήσουμε νέες νανοδομές, όπως δίκτυα ατόμων με δεσμούς μεταξύ τους τα οποία θα έχουν συγκεκριμένο σχήμα και δομή ώστε να χρησιμοποιηθούν σε ηλεκτρονικές συσκευές. Ανοίγει τον δρόμο προς τα εμπρός».

Η μελέτη δημοσιεύθηκε στην επιθεώρηση «Science».

Πηγή : in.gr

Μια σπάνια ματιά στον εσωτερικό κόσμο του ατόμου

Απεικόνιση των κυματοσυναρτήσεων των ηλεκτρονίων σε άτομα υδρογόνου.

Οι κόκκινες περιοχές αντιστοιχούν σε μεγαλύτερες πυκνότητες ηλεκτρονίων

(Πηγή: Aneta Stodolna et al. / FOM)  

Πορτρέτο της κυματοσυνάρτησης 

Ερευνητές στην Ολλανδία κατάφεραν για πρώτη φορά να απεικονίσουν την κβαντική υπόσταση των ηλεκτρονίων που περιφέρονται γύρω από τον πυρήνα ενός ατόμου υδρογόνου - μια μελέτη που δεν είναι εντυπωσιακή μόνο λόγω του μεγέθους του ατόμου, αλλά και λόγω των φαινομενικά παράλογων περιορισμών που επιβάλλει η κβαντική μηχανική.

Οι κβαντικές ιδιότητες των ηλεκτρονίων και άλλων σωματιδίων καθιστούν ουσιαστικά αδύνατο τον προσδιορισμό της ακριβής τους θέσης. Το μόνο που διαθέτουν οι φυσικοί για να μπορούν να εκτιμήσουν πού μπορεί να βρίσκεται ένα ηλεκτρόνιο είναι η λεγόμενη κυματοσυνάρτηση: μια εξίσωση που δίνει την πιθανότητα να βρίσκεται το ηλεκτρόνιο σε μια οποιαδήποτε συγκεκριμένη θέση.

Ακόμα και η κυματοσυνάρτηση, όμως, είναι δύσκολο να μετρηθεί με ακρίβεια,  καθώς έχει την τάση να καταρρέει σε κάθε απόπειρα άμεσης παρατήρησης.

Τώρα, ερευνητές στο ολλανδικό Ίδρυμα Θεμελιώδους Έρευνας στην Ύλη αναφέρουν στην επιθεώρηση "Physical Review Letters" ότι κατάφεραν να απαθανατίσουν τις κυματοσυναρτήσεις των ηλεκτρονίων σε άτομα υδρογόνου.

H Δρ Ανέτα Στόντολνα και οι συνεργάτες της βομβάρδισαν με λέιζερ άτομα υδρογόνου έτσι ώστε τα ηλεκτρόνια να εκτιναχθούν μακριά, με ταχύτητες και οι κατευθύνσεις που εξαρτώνται από τις κυματοσυναρτήσεις τους. Αμέσως μετά, ένα ισχυρό ηλεκτρικό πεδίο ανάγκασε τα ηλεκτρόνια να πέσουν πάνω σε έναν επίπεδο ανιχνευτή. Το πείραμα είχε σχεδιαστεί έτσι ώστε οι θέσεις στις οποίες προσέκρουσαν τα ηλεκτρόνια να εξαρτώνται από τις από τις αρχικές τους ταχύτητες, οι οποίες με τη σειρά τους εξαρτώνταν από τις κυματοσυναρτήσεις.

Οι θέσεις στις οποίες έπεφταν τα ηλεκτρόνια καταγράφηκαν σε μια φθορίζουσα οθόνη και φωτογραφήθηκαν σε υψηλή ανάλυση. Οι εικόνες που προκύπτουν, διαστάσεων 4 επί 4 χιλιοστά, δείχνουν ότι η κατανομή των ηλεκτρονίων στον ανιχνευτή ταιριάζει με τις κυματοσυναρτήσεις στις οποίες υπάκουαν τα ηλεκτρόνια τη στιγμή που εκτινάχθηκαν έξω από τα άτομα υδρογόνου.

Η μελέτη προσφέρει μια νέα τεχνική για την απεικόνιση της κυματοσυνάρτησης, σχολίασε στο δικτυακό τόπο του "Science" ο Τζεφ Λουντίν, φυσικός του Πανεπιστημίου της Οτάβα που έχει πραγματοποιήσει πειράματα στις κυματοσυναρτήσεις ενός άλλου σωματιδίου, του φωτονίου.

Επισημαίνει πάντως, ότι οι κυματοσυναρτήσεις των ηλεκτρονίων σε μεγαλύτερα άτομα θα μπορούσαν να διαφέρουν σημαντικά από τις παρατηρήσεις στο άτομο του υδρογόνου.

Εφόσον αποδειχθεί ότι είναι εφαρμόσιμη και σε άλλα άτομα, η νέα τεχνική θα μπορούσε μάλιστα να βρει στο μέλλον πρακτικές εφαρμογές σε "μοριακά καλώδια" που θα επιτρέψουν την περαιτέρω σμίκρυνση των ηλεκτρονικών κυκλωμάτων.

Ακόμα κι αν δεν συμβεί αυτό, πάντως, το πορτρέτο της κυματοσυνάρτησης θα μπορούσε να βελτιώσει τις γνώσεις μας για την ατομική φυσική που βρίσκεται σε δράση στις χημικές αντιδράσεις και τη νανοτεχνολογία.

Το άρθρο στο Physical Review Letters εδώ

Ακτίνες λέιζερ μετατρέπουν τσιμέντο σε υγρό μέταλλο

Σαν μία εκδοχή σύγχρονων αλχημιστών, οι επιστήμονες του Εθνικού Εργαστηρίου Αργκόν στο Ιλινόις των Ηνωμένων Πολιτειών και του Ερευνητικού Ινστιτούτου Ακτινοβολίας Σύνκοτρον της Ιαπωνίας ανέπτυξαν μια μέθοδο για τη μετατροπή του τσιμέντου σε ένα υγρό μεταλλικό ημιαγωγό.

Η διαδικασία που ακολούθησαν ήταν αρκετά εντυπωσιακή και ανορθόδοξη, καθώς συνδυάζει έναν ειδικό εξοπλισμό σαν αεροδυναμικό ανυψωτή και μία ακτίνα λέιζερ διοξειδίου του άνθρακα. Ο ανυψωτής χρησιμοποιεί πίεση αερίου για να κρατάει το υλικό από το να έρχεται σε επαφή με την επιφάνεια του δοχείου που το περιέχει. Η ακτίνα λέιζερ διοξειδίου του άνθρακα στη συνέχεια θερμαίνει το υλικό σε θερμοκρασία 2000 βαθμών Κελσίου.

Το εν λόγω υλικό ονομάζεται μαγενίτης, ένα κυβικά συμμετρικό δυαδικό οξείδιο αργιλίου και ασβεστίου που αποτελεί μέρος του τσιμέντου "alumina". Το υλικό τοποθετήθηκε στον αεροδυναμικό ανυψωτή και θερμάνθηκε μέχρι να λιώσει. Κατόπιν αφέθηκε να κρυώσει σε μία υαλώδη κατάσταση. Η μέθοδος αυτή οδήγησε σε ένα υλικό που παγιδεύει ηλεκτρόνια και επιτρέπει την αγωγιμότητα, μετατρέποντας με επιτυχία το τσιμέντο σε έναν ημιαγωγό που συμπεριφέρεται σαν μέταλλο.

Για να καταγράψουν τις λεπτομέρειες της διαδικασίας αυτής, οι επιστήμονες συνδύασαν πολλές πειραματικές τεχνικές και ανέλυσαν τα δεδομένα χρησιμοποιώντας έναν υπερυπολογιστή. Στη συνέχεια επιβεβαίωσαν τα ευρήματα χρησιμοποιώντας διάφορες τεχνικές ακτίνων-Χ.

"Αυτό το νέο υλικό έχει πολλές εφαρμογές, συμπεριλαμβανομένων των ιδιαίτερα λεπτών αντιστάσεων που χρησιμοποιούνται σε οθόνες υγρών κρυστάλλων, ουσιαστικά σαν την επίπεδη οθόνη υπολογιστή από την οποία πιθανώς διαβάζετε αυτή τη στιγμή", δήλωσε ο φυσικός Κρις Μπένμορ του Εργαστηρίου Αργκόν την περασμένη Δευτέρα.

Το υλικό μπορεί να βρει εφαρμογές μεταξύ άλλων σε υπολογιστές, τηλεοράσεις και smartphones, ενώ η ίδια τεχνική ανύψωσης και θέρμανσης μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη μετατροπή και άλλων υλικών σε ημιαγωγούς, σύμφωνα με την επιστημονική ομάδα.

Ένα άλλο πλεονέκτημα του υλικού είναι ότι είναι πολύ πιο ανθεκτικό στη διάβρωση από ότι τα παραδοσιακά μέταλλα και σαφώς λιγότερο εύθραυστο από το συνηθισμένο γυαλί.

Πηγή : Ναυτεμπορική

Κοκτέιλ χημικών επιτρέπει στο ήπαρ να αναγεννάται

Ο μύθος του Προμηθέα του οποίου το συκώτι αναγεννιόταν κάθε νύχτα, κρύβει μια μεγάλη επιστημονική αλήθεια. Οι επιστήμονες γνωρίζουν πλέον ότι το ήπαρ μπορεί να αναγεννηθεί αν αφαιρεθεί ένα τμήμα του. 

Ωστόσο πέρα από τη θεωρία, στην πράξη ο δρόμος είναι μακρός: οι ερευνητές που έχουν μέχρι σήμερα προσπαθήσει να εκμεταλλευθούν την αναγεννητική ικανότητα του ήπατος με στόχο να δημιουργήσουν ηπατικό ιστό εργαστηρίου έχουν αποτύχει επανειλημμένως. Και αυτό διότι τα ώριμα ηπατικά κύτταρα χάνουν γρήγορα τη φυσιολογική λειτουργία τους όταν απομακρυνθούν από τον οργανισμό. 

"Το γεγονός αυτό είναι παράδοξο καθώς γνωρίζουμε ότι τα ηπατικά κύτταρα είναι ικανά να αναπτύσσονται και να πολλαπλασιάζονται, ωστόσο δεν μπορούμε να τα κάνουμε να αναπτυχθούν εκτός του σώματος" αναφέρει η καθηγήτρια Επιστημών Υγείας και Τεχνολογίας καθώς και της Επιστήμης των Υπολογιστών στο Ινστιτούτο Τεχνολογίας της Μασαχουσέτης (ΜΙΤ) δρ Σανγκίτα Μπατία. 

Οι ουσίες-"κλειδιά" 

Τώρα η δρ Μπατία και οι συνεργάτες της από το ΜΙΤ μαζί με ειδικούς από το Ινστιτούτο Broad, την Ιατρική Σχολή του Χάρβαρντ καθώς και το Πανεπιστήμιο του Ουισκόνσιν έκαναν ένα σημαντικό βήμα προς τον στόχο της αναγέννησης του ήπατος. Όπως ανέφεραν με δημοσίευσή τους στην επιθεώρηση «Nature Chemical Biology», εντόπισαν περισσότερες από δέκα χημικές ουσίες οι οποίες μπορούν να βοηθήσουν τα ηπατικά κύτταρα να διατηρήσουν τη φυσιολογική λειτουργία τους μέσα στο εργαστήριο αλλά και να πολλαπλασιαστούν ώστε να παραγάγουν νέο ιστό. 

Κύτταρα που θα αναπτύσσονται με τέτοιον τρόπο εντός του εργαστηρίου θα μπορούν να βοηθήσουν τους επιστήμονες να δημιουργούν ιστούς, ικανούς να θεραπεύσουν πολλά από τα τουλάχιστον 500 εκατομμύρια άτομα που πάσχουν σήμερα παγκοσμίως από ηπατικές νόσους, όπως η ηπατίτιδα C, σημειώνουν οι ερευνητές. 

Δείτε τη συνέχεια του άρθρου στο ΒΗΜΑScience

Κρυσταλλωμένοι κήποι (κάτω από το μικροσκόπιο)

Τα μικροσκοπικά λουλούδια σε ψευδοχρωματική εικόνα από ηλεκτρονικό μικροσκόπιο σάρωσης

 (Πηγή: Wim L. Noorduin et al.)  

Ρυθμίζοντας προσεκτικά τις χημικές συνθήκες μέσα σε ένα δοχείο με νερό, ερευνητές του Χάρβαρντ κατάφεραν να δημιουργήσουν κρυστάλλους που μοιάζουν με λεπτεπίλεπτα γαρίφαλα και κατιφέδες. Το κρυσταλλωμένο λιβάδι, όμως, είναι ορατό μόνο στο ηλεκτρονικό μικροσκόπιο.

Η μελέτη, η οποία δημοσιεύεται στο τελευταίο τεύχος του Science, δείχνει πώς οι συνθήκες του περιβάλλοντος επηρεάζουν τη δομή και το σχήμα των κρυστάλλων. Δεδομένου ότι κάθε είδους κρύσταλλοι χρησιμοποιούνται σήμερα σε μια πληθώρα εφαρμογών, η νέα μέθοδος θα μπορούσε στο μέλλον να αξιοποιηθεί στην πράξη.

Τα μικροσκοπικά "λουλούδια", με ύψος μερικών μικρομέτρων (εκατομμυριοστά του μέτρου) συναρμολογούν τον εαυτό τους μέσα σε ένα υδατικό διάλυμα μόριο προς μόριο.
Ο μηχανικός Ουίμ Νούρντουιν και οι συνεργάτες του δημιούργησαν τους κρυστάλλους διαλύοντας στο νερό ένα άλας, το χλωριούχο βάριο, μαζί με πυριτικό νάτριο. Το διοξείδιο του άνθρακα που υπάρχει διαλυμένο στο νερό πυροδοτεί τότε μια αντίδραση, από την οποία σχηματίζονται στον πυθμένα του δοχείου κρύσταλλοι ανθρακικού βαρίου.

H ίδια αντίδραση έχει όμως την ιδιότητα να μειώνει το pH (δηλαδή να αυξάνει την οξύτητα) του νερού που περιβάλλει τους κρυστάλλους. Η μείωση του pH πυροδοτεί με τη σειρά της μια αντίδραση που προσθέτει ένα στρώμα πυριτίου πάνω στους κρυστάλλους. Αυτή η αντίδραση αυξάνει εκ νέου το pH και επιτρέπει να συνεχιστεί η κρυστάλλωση του ανθρακικού βαρίου.

Ρυθμίζοντας προσεκτικά τις συγκεντρώσεις των αντιδραστηρίων και τις συνθήκες του πειράματος, οι ερευνητές μπόρεσαν να δημιουργήσουν προκαθορισμένα σχήματα. Για παράδειγμα, η αύξηση του διοξειδίου του άνθρακα οδηγεί στη δημιουργία λουλουδιών με πλατιά "φύλλα", ενώ η αντιστροφή της κλίσης του pH την κατάλληλη στιγμή δημιουργεί τα κατσαρά άνθη του κατιφέ.

Οι ερευνητές έχουν δημιουργήσει μέχρι στιγμής μικροσκοπικά λιβάδια πάνω σε γυάλινες πλάκες μικροσκοπίου και πάνω σε μεταλλικές λάμες.

Φύτεψαν επίσης ένα λιβάδι μπροστά στην πολυθρόνα του Αβραάμ Λίνκολν πάνω σε ένα νόμισμα του ενός σεντ.

Το άρθρο στο περιοδικό Science

Πηγή : in.gr

Χημείας αντίδραση

Από το οπισθόφυλλο του βιβλίου :

Η "Χημείας Αντίδραση" θα κάνει το μυαλό σας να εκραγεί. Δε φλέγεστε για να μάθετε :

- Γιατί τα γυάλινα μάτια δε φτιάχνονται από γυαλί ;

- Πώς φτιάχνεται η χειρότερη αμπούλα δυσοσμίας όλων των εποχών ;

- Πώς να φτιάξετε τη δική σας οδοντόκρεμα ;

Αν πιστεύετε ότι το στομάχι σας αντέχει την άρρωστη πλευρά της Επιστήμης, τότε διαβάστε αυτό το βιβλίο, καθώς το χάος της χημείας μπαίνει στο μικροσκόπιο. Μάθετε για κάποια καταπληκτικά πειράματα που απέτυχαν τραγικά, ανακαλύψτε τα μυστικά μερικών πολύ παράξενων επιστημόνων και δημιουργήστε ένα μικρό χημικό χάος στην κουζίνα σας.

Με τρομακτικά γεγονότα και περίεργους γρίφους, με τεστ για δασκάλους και τρελά καρτούν, η "Χημείας Αντίδραση" σας πλημμυρίζει με πληροφορίες.

(Nick Arnold, εκδόσεις "Ερευνητές")

Άτομο με πυρήνα σε σχήμα αχλαδιού...

Διεθνής ερευνητική ομάδα ανακοίνωσε ότι δημιούργησε ένα ισότοπο του στοιχείου ράδιου, του οποίου ο πυρήνας δείχνει να έχει ένα εξόγκωμα.
Ο πυρήνας του ράδιου-224 φέρει ένα εξόγκωμα επειδή τα θετικά φορτισμένα πρωτόνια απωθούνται από το κέντρο λόγω των πυρηνικών δυνάμεων.
Το ράδιο-224 δημιουργήθηκε όταν μια δέσμη πρωτονίων σε επιταχυντή του CERN βομβάρδισε μια πλάκα από ουράνιο. Στη συνέχεια το ισότοπο αναγκάστηκε να διεγερθεί απορροφώντας ενέργεια, την οποία απελευθέρωσε αμέσως μετά υπό τη μορφή ακτίνων γάμα. Και η ακτινοβολία αυτή επέτρεψε στους ερευνητές να υπολογίσουν το σχήμα του πυρήνα. 

Όπως εξηγεί ο Τιμ Τσαπ του Πανεπιστημίου του Μίσιγκαν, μέλος της ερευνητικής ομάδας, "το σχήμα αχλαδιού είναι πολύ ιδιαίτερο. Σημαίνει ότι τα πρωτόνια και τα νετρόνια από τα οποία αποτελείται ο πυρήνας βρίσκονται σε ελαφρώς διαφορετικές θέσεις κατά μήκος ενός εσωτερικού άξονα".

Το ενδιαφέρον όμως της μελέτης δεν περιορίζεται στην πυρηνική φυσική. Οι αλληλεπιδράσεις στο εσωτερικό του πυρήνα θα μπορούσαν να βοηθήσουν στην επίλυση ορισμένων προβλημάτων τα οποία αφήνει αναπάντητα το λεγόμενο Καθιερωμένο Μοντέλο της σωματιδιακής φυσικής.

Το Μοντέλο προβλέπει ότι κατά τη δημιουργία του Σύμπαντος πρέπει να σχηματίστηκαν ίσες ποσότητες ύλης και αντιύλης. Αυτό όμως δεν φαίνεται να ισχύει, αφού το Σύμπαν όπως το γνωρίζουμε αποτελείται ουσιαστικά εξ ολοκλήρου από κανονική ύλη.

Η εξήγηση αυτής της παρατηρούμενης "ασυμμετρίας" ύλης και αντιύλης είναι ένα από τα μεγαλύτερα προβλήματα της σύγχρονης φυσικής.

Η νέα μελέτη ίσως βοηθήσει να επιβεβαιωθούν ή να διαψευστούν διάφορες θεωρητικές προεκτάσεις του Καθιερωμένου Μοντέλου που εξηγούν την ασυμμετρία.

Συγκεκριμένα, ο πυρήνας του ράδιου-224 ίσως δημιουργεί ένα ασθενές ηλεκτρικό δίπολο που οφείλεται στην ασύμμετρη κατανομή φορτίων. Η ανακάλυψη και η μελέτη ενός τέτοιου δίπολου θα μπορούσε να ανοίξει το δρόμο για οριστικές απαντήσεις.

Ολόκληρο το άρθρο στο περιοδικό "Nature"

Η "επιστήμη" του ψησίματος !...

Το Πάσχα πλησιάζει και οι λάτρεις του οβελία σηκώνουν τα... μανίκια. Μικρές λεπτομέρειες που μπορεί να τους βοηθήσουν να δουν το ψήσιμο "αλλιώς"

 

Ο άνθρωπος από κάποια στιγμή και μετά άρχισε να ψήνει το κρέας προτού το καταβροχθίσει. Αυτό θεωρείται από τους σημερινούς ανθρωπολόγους ως ένα από τα σημαντικότερα βήματα που έκανε και ξεχώρισε από τα υπόλοιπα θηλαστικά επάνω στη Γη. Υπάρχει η άποψη ότι τα πρώτα κομμάτια κρέας τα έριχναν απλά επάνω στη φωτιά και αυτά βέβαια έβγαιναν ξεροψημένα αλλά κατάμαυρα. Μερικά κομμάτια όμως, που βρέθηκαν λίγο πιο μακριά, ίσως να υπέδειξαν με το πιο ήπιο ψήσιμό τους έναν καλύτερο τρόπο μεταχείρισης του κρέατος. Αφού έγινε κτήμα των ανθρώπων ότι είναι καλύτερα να ψήνεται το κρέας, το να περαστούν κομμάτια και σε ένα κλαδί που θα περιστρέφεται πάνω από τη φωτιά δεν απαίτησε χρόνο για να πραγματοποιηθεί. Η σούβλα θεωρείται ένας από τους αρχέγονους τρόπους ψησίματος. Στην "Οδύσσεια" μάλιστα (γ, στίχοι 461-472) αναφέρεται ότι "λιανίσαν τ' άλλα και τα πέρασαν στις σούβλες και τα ψήναν / τις ακρομύτικες στα χέρια τους αναβαστώντας σούβλες". Σήμερα έχουμε φθάσει να έχουμε στα χέρια μας και μαθηματικούς τύπους για την απόσταση του κρέατος από τη φωτιά!

Το "γλυκό σημείο"

Οι Αγγλοσάξονες χρησιμοποιούν έναν ειδικό όρο, το sweet spot, για να δώσουν έμφαση στο ότι μια εστία θερμότητας, όπως είναι τα αναμμένα κάρβουνα, δημιουργεί λίγο έξω από αυτήν ολόκληρη περιοχή όπου είναι το ιδανικό σημείο για να ψήσεις. Με τη βοήθεια πάντα των υπέρυθρων ακτίνων, ο Nathan Myhrvold, στο πεντάτομο έργο του "Modernist Cuisine", υπολογίζει ότι η απόσταση του γλυκού σημείου από τη φωτιά θα είναι ίση με το 18,5% του πλάτους (ή της διαμέτρου, αν είναι κυκλική) της σχάρας. Αυτό κατ' επέκταση ισχύει και για τη σούβλα.

Εδώ είναι χρήσιμο να αναφέρουμε και κάποιες σχετικές παρατηρήσεις:

*** Μικρές σχετικά ανυψώσεις από τη φωτιά δεν αλλάζουν αισθητά την ένταση του ψησίματος.

*** Αν όμως τα τοιχώματα σε μια ψησταριά είναι αρκετά στιλπνά (ακόμη και χάρη σε μια πρόχειρη επένδυση με αλουμινόχαρτο), τότε η ακτινοβολία αντανακλάται παντού και ένα μέρος της λούζει και το ψητό.

*** Υπάρχει η συνήθεια να τυλίγουν το σουβλιστό αρνί ολόκληρο ή σε κάποια σημεία του μόνο. Αυτό δεν γίνεται για να αυξηθεί η θερμοκρασία ψησίματος, αλλά αντίθετα ανακλώντας ένα μέρος της ακτινοβολίας έχουμε μείωση της θερμοκρασίας ψησίματος. Γι' αυτό βλέπουμε πολλές φορές προς το τέλος του σουβλίσματος κάποια ευαίσθητα σημεία να τα τυλίγουν με αλουμινόχαρτο, φυσικά για να μην καούν. Πάντως το ψήσιμο ενός μικρού σε μέγεθος σφαγίου, όπως είναι το αρνί, έχει το πλεονέκτημα ότι δεν υπάρχουν σε αυτό κομμάτια με διαφορετικές απαιτήσεις μαγειρέματος (όπως, π.χ., σε ένα μοσχάρι).

Ετοιμάζοντας τη σχάρα (ή τη σούβλα)

Επειδή τις ημέρες αυτές του κοπιώδους ψησίματος συμβαίνει συχνά να υπάρχει και σχάρα πάνω από τα κάρβουνα, αξίζει να αναφερθούν και κάποια μικρά μυστικά σχετικά με αυτήν. Έχω δει μαστόρους του ψησίματος να προτιμούν σιδερένιες σχάρες και να τις περιποιούνται πριν με ζηλευτή προσοχή. Αφού εξαφανιστούν με τη βοήθεια μαλακού χαρτιού τα ίχνη του προηγούμενου ψησίματος, ακολουθεί προσεκτική επάλειψη με βούτυρο ή εδώ στα μέρη μας με ελαιόλαδο. Στόχος είναι να σχηματιστεί στη μεταλλική επιφάνεια επιτεταρτοξείδιο του σιδήρου και όχι τριοξείδιο, δηλαδή σκουριά. Επιπλέον επιζητούμε να σχηματιστεί μια λεπτή αδιάβροχη επιφάνεια φτιαγμένη με οξειδωμένο λίπος που συγκρατείται γερά και στο μέταλλο με ηλεκτροχημικό τρόπο. Αλείφουμε λοιπόν πλούσια τη σχάρα με λάδι και την τοποθετούμε, άδεια, πολύ κοντά σε δυνατή φωτιά. Τα λίπη αποσυντίθενται σε λιπαρά οξέα και εστέρες. Τα οξέα δίνουν το επιτεταρτοξείδιο, ενώ οι εστέρες είναι υπεύθυνοι για να μη μένει νερό και να μην κολλάει η τροφή στο μέταλλο.

Το χθεσινό κρέας

Αυτοί που ψάχνουν λίγο περισσότερο τα πράγματα έχουν παρατηρήσει ότι το ψημένο κρέας όταν έχει μείνει και το ξαναζεστάνουμε την άλλη ημέρα δεν έχει και τόσο άσχημη γεύση. Μερικοί υποστηρίζουν ότι είναι και καλύτερη από την αρχική, χάρη στην οξείδωση που έχει υποστεί. Διότι όταν η οξείδωση είναι στην αρχή και σε περιορισμένη έκταση, δίνει την ευκαιρία να εμφανιστούν στη "σκηνή" και κάποιες νέες αρωματικές ουσίες. Μάλιστα, το να έχει ψηθεί το κρέας μαζί με βότανα όπως το θυμάρι, η ρίγανη και το δενδρολίβανο, που περιέχουν ισχυρά αντιοξειδωτικά, επιτρέπει να γίνεται η οξείδωση με ακόμη πιο αργό ρυθμό, οπότε μπορούμε να έχουμε καλή γεύση και την επόμενη ημέρα. Βέβαια όταν προχωρήσει η οξείδωση τελικά παίρνουμε ένα κρέας που μάλλον δεν τρώγεται πια. Καλό επίσης κάνει, υποτίθεται, και η προσθήκη βιταμίνης C, που επίσης είναι ισχυρό αντιοξειδωτικό, αλλά αυτό μάλλον αφορά πια τον χώρο της επαγγελματικής μαγειρικής.

Πηγή : ΒΗΜΑScience