ΚΑΛΗ ΧΡΟΝΙΑ!

ΤΟ ΦΑΙΝΟΜΕΝΟ ΣΗΡΑΓΓΑΣ

Να γίνουμε μέτοχοι του απερινόητου φαινομένου

για να υπερβαίνουμε εμπόδια που είναι ανυπερβλητα!

Η ΛΟΓΙΚΗ ΜΑΣ 

Στην καθημερινή μας ζωή, αν ρίξουμε ένα πετραδάκι πάνω σ' ένα τζάμι, δύο πράγματα μπορεί να συμβούν:

 (1) Δεν το πετάξαμε πολύ δυνατά, δεν το εφοδιάσαμε με αρκετή ενέργεια ώστε να μπορεί να σπάσει το τζάμι, να διασχίσει το «φράγμα ενέργειας» που δημιουργεί η παρουσία του τζαμιού. Το πετραδάκι χτυπά ελαφρά στο τζάμι και αναπηδά προς τα πίσω.

(2) Το ρίξαμε με μεγάλη δύναμη, του δώσαμε ενέργεια τόση ώστε να υπερνικήσει το «φράγμα ενέργειας» του τζαμιού, οπότε το πετραδάκι θα σπάσει το τζάμι, θα περάσει πίσω από το τζάμι.

Αν το πέρασμα του "ενεργειακού φράγματος", το σπάσιμο του τζαμιού,  απαιτεί 100 μονάδες ενέργειες, και το πετραδάκι εφοδιαστεί με 10 μονάδες ενέργειας δεν θα μπορεί να περάσει το «ενεργειακό φράγμα», δεν υπάρχει πιθανότητα το πετραδάκι να βρεθεί πίσω από το τζάμι. Αυτά λέει η λογική μας και η καθημερινή εμπειρία μας. 

 

Η ΛΟΓΙΚΗ ΤΗΣ ΦΥΣΗΣ

 

Στον υποατομικό κόσμο, στον μικρόκοσμο, στον κόσμο του εσωτερικού ενός ατόμου τώρα.

 Πόσο μικρός είναι αυτός ο μικρόκοσμος;

Ας φανταστούμε ότι μας έδιναν ένα ποτήρι και μας έλεγαν να μετρήσουμε πόσα τέτοια ποτήρια είναι  το νερό όλων των ωκεανών της γης. Ας φανταστούμε ότι  καταφέρναμε την μέτρηση και ότι το αποτέλεσμα Κ-ποτήρια. Μας έλεγαν μετά να μετρήσουμε πόσα μόρια νερού ήταν σε ένα ποτήρι νερού. Ας υποθέσουμε πάλι ότι τα μετρούσαμε και ότι βρίσκαμε ότι υπήρχαν Λ-μόρια. Ο αριθμός Λ θα ήταν μεγαλύτερος του αριθμού Κ!

 Τα σωματίδια που ζουν μέσα στο άτομο βρίσκονται στη θέση να θέλουν να περάσουν εμπόδια, «τοίχους»,  «ενεργειακά φράγματα», που δημιουργούν άλλα σωματίδια. Τις περισσότερες φορές συμβαίνει ότι γίνεται στον μακρόκοσμο, στον κόσμο της καθημερινότητάς μας. Αν τα σωματίδια έχουν ενέργεια μικρότερη από αυτή που απαιτείται για τη διέλευση του «ενεργειακού φράγματος», του εμποδίου, τότε η πολιορκία του εμποδίου είναι ανεπιτυχής, αναπηδούν πάνω στο «ενεργειακό φράγμα», γυρίζουν προς τα πίσω.      

Όμως... Ενίοτε, ο κόσμος του ατόμου, ο κβαντικός κόσμος, αρχίζει  τα τρελά του! Σωματίδια εφοδιασμένα με ανεπαρκή ενέργεια για να διασχίσουν έναν «τοίχο», ένα ενεργειακό εμπόδιο, αρχίζουν να δείχνουν μια ακατανόητη για μας, ασύλληπτη για το μυαλό μας  συμπεριφορά. Τα σωματίδια υπάρχει πιθανότητα να περάσουν τον «τοίχο» του ενεργειακού φραγμού,  να βρεθούν στην άλλη πλευρά του «τοίχου», αν και  η ενέργεια που είχαν όταν έπεσαν πάνω στον «τοίχο» ήταν μικρότερη από αυτήν που απαιτούσε η διάτρησή του. Και αφήνουν και τον "τοίχο" άθικτο!

Είναι σαν ένα νήπιο να πετάει ένα πετραδάκι πάνω σε τζάμι (που σπάει αν χτυπηθεί με 100 μονάδες ενέργειας) με 10 μόνο μονάδες ενέργειες, και αντί το πετραδάκι να γυρίσει πίσω, να βρίσκεται ξαφνικά, μαγικά, στην άλλη πλευρά του τζαμιού, αφήνοντας το τζάμι άθικτο! 

Είναι σαν να βρισκόμαστε στις παρυφές ενός λόφου και να θέλουμε να πετάξουμε μια μπάλα, έτσι ώστε να περάσει την κορυφή του λόφου και να φτάσει στην άλλη πλευρά του. Για να γίνει αυτό έστω ότι πρέπει να «εκτοξεύσουμε» τη μπάλα δίνοντάς της 100 μονάδες ενέργειας. Αν δώσουμε στην μπάλα 20 μονάδες ενέργειες, αυτό που περιμένουμε είναι να φτάσει η μπάλα μέχρι ένα σημείο της πλαγιάς του λόφου και να γυρίσει πίσω. Δεν υπάρχει πιθανότητα να βρεθεί η μπάλα στην άλλη πλευρά του λόφου. Στον μικρόκοσμο αυτό γίνεται!

Τι παράξενο παιχνίδι! Οι φυσικοί το ονομάζουν "κβαντικό φαινόμενο σήραγγας".

Και γιατί γίνεται αυτό; Για να μας εντυπωσιάσει η φύση με ταχυδακτυλουργίες; Όχι! Η φύση δεν είναι τσίρκο! Η φύση κάνει τα «μαγικά» της για να υπάρχει ζωή!

Χωρίς αυτό το ακατανόητο, με μέτρο την ανθρώπινη λογική, κβαντικό φαινόμενο, χωρίς αυτό το για μας "θαύμα", δεν θα υπήρχε ζωή. Κρίσιμες βιολογικές διεργασίες που αφορούν τη λειτουργία των ενζύμων, οι διαδικασίες της φωτοσύνθεσης διεκπεραιώνονται μέσω του φαινομένου σήραγγας. Υπάρχουμε γιατί ο κβαντικός κόσμος χαρακτηρίζεται από αυτήν την τρέλα! Και είναι μία από πολλές άλλες για μάς τρέλες. Αν μας ρωτήσουν πιο πείραμα αποδεικνύει ότι είναι πραγματικό το φαινόμενο σήραγγας, η απάντηση είναι απλή: To ότι υπάρχουμε!

Η τρέλα αυτή, για τη λογική μας, είναι συνεχώς μπροστά μας. Δεν εξασφαλίζει το ζην αλλά και το ευ ζην! Η απόλαυση από την ακρόαση μουσικής από το στερεοφωνικό συγκρότημα, τη χρήση του κινητού τηλεφώνου, του υπολογιστή, χωρίς το κβαντικό φαινόμενος σήραγγας  δεν θα ήταν δυνατή.

 

ΚΑΙ ΤΟ ΠΑΡΑΛΟΓΟ ΕΙΝΑΙ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑ ΔΥΟ ΠΑΡΑΛΟΓΩΝ!

 

Η τρελή αυτή δυνατότητα ενός σωματιδίου να περνά έναν ενεργειακό "τοίχο" χωρίς να έχει την απαιτούμενη ενέργεια οφείλεται σε δύο απίστευτα με την ανθρώπινη λογική κβαντικά φαινόμενα.

Το ένα είναι το "φαινόμενο του δυισμού". Η κβαντομηχανική μας λέει, προς μεγάλη απογοήτευση της διαίσθησής μας και της κοινής λογικής μας, ότι "τα υλικά σωματίδια εμφανίζουν επίσης και μια κυματοειδή φύση". Αυτό σημαίνει ότι δεν είναι εντοπισμένα στο χώρο σε ένα σημείο.

Το ηλεκτρόνιο, για παράδειγμα, σε άλλα πειράματα συμπεριφέρεται ως σωματίδιο. Αν εκτελέσουμε άλλα πειράματα, θα παρατηρήσουμε ότι συμπεριφέρεται ως κύμα, απλωμένο στο χώρο. Δεν μπορούμε να υλοποιήσουμε ένα πείραμα που να αποκαλύπτει την ίδια χρονική στιγμή τόσο την κυματική όσο και τη σωματιδιακή φύση των ηλεκτρονίων. Η κβαντομηχανική δεν μας λέει τι είναι το ηλεκτρόνιο, αλλά μόνο τι βλέπουμε ότι είναι όταν διεξαγάγουμε συγκεκριμένα πειράματα για τη μελέτη του. 

Το δεύτερο είναι η Αρχή Αβεβαιότητας του Heisenberg. Είναι μια απίστευτη για μας δυνατότητα που δίνουν οι «τράπεζες ενέργειες» του μικρόκοσμου, δυνατότητα που δεν δίνουν οι δικές μας τράπεζες: Στον μικρόκοσμο έχεις τη δυνατότητα να δανειστείς από τη φύση ένα πόσο ενέργειας (ΔΕ) αρκεί να το γυρίσεις πίσω σε ένα καλά καθορισμένο χρονικό διάστημα (Δt). Τότε οι τράπεζας δεν μπορούν να διαπιστώσουν ότι δανείστηκες! Υπάρχει ένας περιορισμός. Όσο πιο μεγάλο είναι το ποσό της ενέργειας (ΔΕ) που δανείζεσαι τόσο μικρότερο, καλά καθορισμένο, είναι το χρονικό διάστημα (Δt) εντός του οποίου οι "κάτοικοι" του μικρόκοσμου είναι υποχρεωμένοι να το γυρίσουν πίσω. To γινόμενο  (ΔΕ)(Δt)  είναι σταθερό. (ΔΕ)(Δt) = ħ/2  (1), όπου ħ η σταθερά του Plank.  

Πως περνάει λοιπόν ένα σωματίδιο τον ενεργειακό "τοίχο" αν και δεν έχει την ενέργεια που απαιτείται για το πέρασμά του;

Όταν φτάσει μπροστά του, δανείζεται από την ενεργειακή τράπεζα της φύσης το ποσό ενέργειας (ΔΕ) που του λείπει για να μπορεί να διασχίσει τον ενεργειακό "τοίχο", τον περνάει γρήγορα, τόσο γρήγορα, σε χρόνο (Δt) που καθορίζει το ποσό ενέργειας (ΔΕ) που δανείστηκε, σύμφωνα με τον τύπο (1). 

 

ΖΟΥΜΕ ΧΑΡΗ ΕΝΟΣ ΠΑΡΑΛΟΓΟΥ ΓΙΑ ΜΑΣ ΦΑΙΝΟΜΕΝΟΥ

 

Ζούμε επειδή το άστρο μας, ο ήλιος, μας προσφέρει ενέργεια, μας φωτίζει, μας θερμαίνει. Ζούμε χάρη του φαινομένου σήραγγας. Η ενέργεια που εκπέμπει ο ήλιος οφείλεται στο φαινόμενο της πυρηνικής σύντηξης. Η πυρηνική σύντηξη είναι η διαδικασία όπου δύο ή περισσότεροι ατομικοί πυρήνες ενώνονται σχηματίζοντας έναν πιο βαρύ πυρήνα. Κατά τη διαδικασία αυτή απελευθερώνεται μια τεράστια ποσότητα ενέργειας. Η ενέργεια που παράγουν τα άστρα, ο ήλιος, προέρχεται από πυρηνικές αντιδράσεις σύντηξης, οι πυρήνες του υδρογόνου συντήκονται για να σχηματίσουν ήλιο.

Η ένωση-σύντηξη των πυρήνων δεν είναι αυτονόητη, για μας είναι αδύνατη. Οι πυρήνες έχουν θετικό φορτίο και απωθούνται μεταξύ τους με την τεράστιου μέτρου δύναμη Coulomb. Οι πυρήνες δεν έχουν τόση ενέργεια για να ξεπεράσουν τις απωστικές δυνάμεις που υπάρχουν μεταξύ τους ώστε να ενωθούν, να συντηχθούν, ένα ενεργειακός τοίχος  μεσολαβεί μεταξύ τους, και δεν έχουν ενέργεια για τον σπάσουν.

Απαιτούνται μεγάλες θερμοκρασίες και πιέσεις για να γίνει η σύντηξη. Αν και μιλάμε για το εσωτερικό των άστρων, οι πιέσεις και οι θερμοκρασίες, ακόμα και εκεί,  δεν είναι τέτοιες ώστε να δώσουν στους απωθούμενους πυρήνες την ενέργεια εκείνη ώστε να υπερνικήσουν την αμοιβαία άπωση τους και να βρεθεί ό ένας δίπλα στον άλλον, ώστε να συντηχθούν.

 Το φαινόμενο σήραγγας είναι αυτό που επιτρέπει στους ανήμπορους ενεργειακά  πυρήνες να περάσουν το ενεργειακό φράγμα που παρεμβάλλεται μεταξύ τους λόγω των αμοιβαίων και να συντηχθούν.    

Υπάρχουμε χάρη σε έναν για τη λογική μας

απερινόητο,

αόρατο,

ακατάληπτο κβαντικό νόμο

που υπάρχει σε έναν απερινόητο,

αόρατο,

ακατάληπτο κβαντικό κόσμο!

Και όλη η κβαντική φυσική είναι από τέτοιους νόμους. Νόμους που με την ανθρώπινη λογική κάνουν θαύματα! Και οι νόμοι αυτοί είναι παγκόσμιοι, απόλυτοι, αιώνιοι, παντοδύναμοι, δεν εξαρτώνται από ποιος τους μελετά, τίποτα στο Σύμπαν δεν ξεφεύγει από την επιρροή τους. Είναι πάνσοφοι για να υπάρξει ζωή, τα άβια και έμβια όντα μέσα στο Σύμπαν δεν χρειάζεται να τους "ενημερώνουν" για την εκάστοτε κατάστασή τους προκειμένου οι νόμοι να ασκήσουν σ' αυτά την επιρροή τους, οι νόμοι "γνωρίζουν εκ των προτέρων". 

"Υπάρχουν τόσα θαύματα

  γύρω και μέσα μας, που περιμένουν

  να τ' αγαπήσουμε για να θαυματουργήσουν." 

  Λένα Παππά / Διάττοντες / εκδόσεις Ηρόδοτος

Πόσες και πόσες φορές δεν θα βρεθούμε τη νέα χρονιά μπροστά σε «τοίχους», παντοειδείς «τοίχους», υλικούς, πνευματικούς, συναισθηματικούς, που θα είμαστε αδύναμοι να ξεπεράσουμε… Ας ευχηθούμε να γίνουμε μέτοχοι ενός για μας θαύματος, αδύναμοι όντες, ενός φαινομένου σήραγγας, να μπορέσουμε να τους ξεπεράσουμε!