Author: Βασίλης Λεμπέσης

  • Η ΜΕΓΑΛΗ ΠΕΡΙΠΕΤΕΙΑ ΣΤΟ ΔΙΑΣΤΗΜΑ Από τον Ίκαρο στις Διαστημικές Αποικίες

    Η ΜΕΓΑΛΗ ΠΕΡΙΠΕΤΕΙΑ ΣΤΟ ΔΙΑΣΤΗΜΑ Από τον Ίκαρο στις Διαστημικές Αποικίες

    Διονύσης Π. Σιμόπουλος

    ΕΚΔΟΣΕΙΣ ΟΞΥ

    Σειρά: «Τα Μυστικά του Σύμπαντος»Περιγραφή

    Οι εκδόσεις ΟΞΥ, με μεγάλη χαρά παρουσιάζουν ένα από τα σημαντικότερα βιβλία τους για το 2021 με τίτλο: «Η Μεγάλη Περιπέτεια στο Διάστημα», από τον αστροφυσικό και επίτιμο διευθυντή του Ευγενιδείου Πλανηταρίου, Διονύση Σιμόπουλο. Το πρώτο βιβλίο της νέας σειράς «Τα Μυστικά του Σύμπαντος» αποτελεί μια συναρπαστική εξερεύνηση, μέσα από όλες τις αποστολές και τα βήματα του ανθρώπινου είδους, της απέραντης «θάλασσας» του διαστήματος.

    «Πάντες οι άνθρωποι του ειδέναι φύσει ορέγονται» – Αριστοτέλης

    Ξεκινώντας με δυο μύθους, αυτόν του Δαίδαλου και του Ίκαρου, αλλά και εκείνον του μανδαρίνου Γουάν Χου και την πρώτη –ανεπιτυχή- προσπάθεια πτήσης προς το άγνωστο του διαστήματος, ο Διονύσης Σιμόπουλος ξεναγεί τον αναγνώστη στα μονοπάτια της διαστημικής εξερεύνησης.

    Από τον πρώτο μακάκο, τον Albert II και την πασίγνωστη σκυλίτσα Laika, μέχρι τη δημιουργία της NASA, τους Ρώσους κοσμοναύτες, τον Κένεντι και το πρόγραμμα Apollo, τα μετέωρα πρώτα βήματα στην επιφάνεια της Σελήνης, τον ανταγωνισμό στην κούρσα του διαστήματος και τις πολιτικές αποφάσεις, την αγωνία για επιβίωση, τις αποτυχίες και τους σύγχρονους αστροναύτες. Ένα εικονικό, συναρπαστικό ταξίδι σε όλες εκείνες τις συγκινήσεις που μας χάρισε ο αιώνας που πέρασε, πραγματοποιείται με σαφή και επεξηγηματικό τρόπο και μέσα από την πλούσια εικονογράφηση του βιβλίου.

    Ο Διονύσης Σιμόπουλος συγκεντρώνει υλικό 50 και πλέον χρόνων, μέσα από προσωπικές του ανταποκρίσεις στον τύπο για διαστημικές αποστολές, την εκτενή του αρθρογραφία και φωτογραφίες και παρουσιάζει στο ελληνικό κοινό το magnum opus του.

    «Η Μεγάλη Περιπέτεια στο Διάστημα” παρουσιάζει στο Ελληνικό κοινό τις αποστολές και τα πρώτα βήματα του ανθρώπινου είδους στην απέραντη θάλασσα του διαστήματος. Πρόκειται για ένα αφήγημα αυθεντικό και πλήρες διότι ο συγγραφέας είναι βαθύς γνώστης του θέματος και όχι μόνο. Η γραφή του είναι απλή και κατανοητή, αλλά και γλαφυρή, ποιητική και φιλοσοφική συγχρόνως, ως μια ακόμη σημαντική προσφορά του κ. Σιμόπουλου στο αναγνωστικό κοινό της χώρας. Το συνιστώ ενθουσιωδώς.»
    Σταμάτης Κριμιζής, Ακαδημαϊκός, Ομότιμος Διευθυντής του Applied Physics Laboratory, Johns Hopkins University.

    «Στο νέο του βιβλίο, ο Διονύσης Σιμόπουλος μας ταξιδεύει με σύντομα αλλά περιεκτικά βήματα στην ιστορία της προσπάθειας να ξεφύγει ο άνθρωπος από την Γήινη βαρύτητα και να «κατακτήσει» το διαπλανητικό περιβάλλον, ένα οδοιπορικό που περνά από την φαντασία στην πραγματικότητα, από το ιστορικό παρελθόν στο παρόν που ατενίζει το μέλλον, από την επιστημονική φαντασία στην διαπλανητική εξερεύνηση και στα πρώτα διστακτικά αλλά στέρεα βήματα ειρηνικής «κατάκτησης» του πλανητικού μας συστήματος.»
    Μανώλης Πλειώνης, Καθηγητής ΑΠΘ, Πρόεδρος και Γενικός Διευθυντής του Εθνικού Αστεροσκοπείου Αθηνών.

  • ΘΕΤΙΚΕΣ ΕΠΙΣΤΗΜΕΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΣΤΗΝ ΑΡΧΑΙΑ ΕΛΛΑΔΑ

    ΘΕΤΙΚΕΣ ΕΠΙΣΤΗΜΕΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΣΤΗΝ ΑΡΧΑΙΑ ΕΛΛΑΔΑ

    Νίκος Δημητρακόπουλος

    ΕΚΔΟΣΕΙΣ ΤΟΠΟΣ

    ISBN: 978-960-499-421-2
    Διαστάσεις: 1
    7 Χ 24 cm
    Αριθμός σελίδων:
    692
    Τιμή:
    36,6 €

    1η Έκδοση: Ιούλιος 2022Περιγραφή

    Από το Θαλή και τον Ευπαλίνο έως την Υπατία, τον Ανθέμιο και τον Ισίδωρο

    Ποιοι ήταν οι µεγάλοι διανοητές που συνέβαλαν στη δηµιουργία και ανάπτυξη των Θετικών Επιστηµών και της Τεχνολογίας στην Αρχαία Ελλάδα; Ποια ήταν η κύρια συµβολή τους;

    Η παρούσα µελέτη µας επιτρέπει να γνωρίσουµε πάνω από 300 πρωταγωνιστές της αρχαίας ελληνικής επιστήµης και τεχνολογίας (εκ των οποίων τους 120 αναλυτικά) που έδρασαν από τον 7ο αιώνα π.Χ. έως τον 6ο αιώνα µ.Χ.

    Η παρουσίαση και ανάλυση του έργου των µεγάλων διανοητών της ελληνικής αρχαιότητας γίνεται µέσα στο ιστορικό, κοινωνικό, πολιτικό και οικονοµικό πλαίσιο κάθε εποχής. ∆ιερευνώνται οι σχέσεις επιστήµης και φιλοσοφίας, επιστήµης και θρησκείας, επιστήµης και τεχνολογίας, επιστήµης – έρευνας και πειράµατος.

    Ένα βιβλίο αναφοράς, που απευθύνεται σε κάθε ενδιαφερόµενο πολίτη, ερευνητή, επιστήµονα, εκπαιδευτικό, φοιτητή και µεταπτυχιακό φοιτητή, για να το αξιοποιήσει είτε µε συνεχή ρυθµό µελέτης είτε ως εγκυκλοπαιδική πηγή στην οποία θα µπορεί να ανατρέχει κάθε στιγµή.Βιογραφικό Συγγραφέα

    Ο Νίκος Γ. ∆ηµητρακόπουλος γεννήθηκε στην Ανδρίτσαινα Ολυµπίας. Σπούδασε στη Σχολή Αγρονόµων και Τοπογράφων Μηχανικών του Εθνικού Μετσόβιου Πολυτεχνείου.
    Εργάστηκε στη Γενική Γραµµατεία Αθλητισµού (ΓΓΑ) ως Αγρονόµος και Τοπογράφος Μηχανικός για τη µελέτη και κατασκευή αθλητικών έργων σε όλη την Ελλάδα.
    Από το 1989 έως το 2001 και από το 2006 έως το 2013 ήταν προϊστάµενος του Τοπογραφικού Τµήµατος της ∆ιεύθυνσης Μελετών της ΓΓΑ. Το διάστηµα από το 2001 έως το 2006 υπηρέτησε στην Ειδική Υπηρεσία (ΕΥ∆Ε/ΑΟΕΕ) της ΓΓΑ, για τη µελέτη και εκτέλεση των Ολυµπιακών  Έργων, για τις ανάγκες των Ολυµπιακών Αγώνων του 2004.

    ∆ιετέλεσε Αντιπρόεδρος του Συλλόγου Υπαλλήλων ΓΓΑ. Έχει ασχοληθεί επί σειρά ετών µε τη συστηµατική µελέτη του έργου των µεγάλων διανοητών της αρχαίας Ελλάδας σε ένα ευρύ φάσµα που καλύπτει το σηµερινό θεµατικό πεδίο των Θετικών Επιστηµών, παρακινούµενος από τη γοητεία που ασκεί η γνωριµία µε τους συναρπαστικούς δρόµους που ακολούθησε η µακραίωνη πορεία και εξέλιξη της επιστήµης, τη µεγαλειώδη συµβολή του πρωτότυπου πνεύµατος των αρχαίων Ελλήνων στοχαστών, τη συνειδητοποίηση της επικαιρότητας και χρησιµότητας µελέτης των γνωστικών πεδίων, του τρόπου έρευνας, των µεθοδολογικών εργαλείων και της οργάνωσης των συλλογισµών και θεωριών αυτών των σκαπανέων της επιστήµης.

  • Η μέρα που ανακαλύψαμε το Σύμπαν

    Η μέρα που ανακαλύψαμε το Σύμπαν

    Μάρσα Μπαρτούσακ

    ΕΚΔΟΣΕΙΣ ΡΟΠΗ

    Μετάφραση: Θεμιστοκλής Χαλικιάς
    Φιλολογική Επιμέλεια: Σοφία Καραβέλη
    Σελιδοποίηση: Αντώνης Παπάδης
    Σχεδιασμός Εξωφύλλου: Θοδωρής Κονταξής
    ISBN: 978-618-5289-70-6
    Διαστάσεις: 14 Χ 21 cm
    Αριθμός σελίδων: 556
    Τιμή: 21€ + ΦΠΑ 6%
    Περιγραφή

    Η συναρπαστική και σαγηνευτική αφήγηση γύρω από μια περίοδο-ορόσημο στην ιστορία του ανθρώπου, την ανακάλυψη του συγκλονιστικού μεγέθους και της πραγματικής φύσης του σύμπαντός μας.

    Την Πρωτοχρονιά του 1925, ο νεαρός Έντουιν Χαμπλ ανακοίνωνε την ανακάλυψή του σύμφωνα με την οποία το σύμπαν μας ήταν κατά πολύ μεγαλύτερο απ’ ό,τι μέχρι τότε πίστευαν οι άνθρωποι, με την αναθεωρημένη εκτίμηση για το μέγεθός του να είναι χίλιες τρισεκατομμύρια φορές μεγαλύτερη από τις παλαιότερες. Η ανακοίνωση αυτή του Χαμπλ προκάλεσε φοβερή αναταραχή στην επιστημονική κοινότητα. Έξι χρόνια αργότερα, σε μια σειρά συναντήσεων στο Αστεροσκοπείο Όρους Ουίλσον, ο Χαμπλ μαζί με άλλους επιστήμονες έπεισαν τον Άλμπερτ Αϊνστάιν πως το σύμπαν δεν ήταν στατικό αλλά αντίθετα διαστελλόταν. Στο βιβλίο αυτό, η Μάρσα Μπαρτούσακ αποκαλύπτει τους πρωταγωνιστές, τις αντιπαραθέσεις απόψεων, τις ιδιοφυείς ιδέες, την εκπληκτική τεχνολογία, τη ριζοσπαστική έρευνα αλλά και τις λάθος επιλογές των πρώιμων ερευνητών των ουρανών στην προσπάθειά τους να αποκαλύψουν αυτό που πολλοί θεωρούν ως μία από τις σημαντικότερες ανακαλύψεις στην ιστορία της επιστήμης.Κριτικές

    «Με το χαρακτηριστικό της τρόπο να αναμειγνύει την ενδελεχή έρευνα με τη ζωηρή γραφή, η Μπαρτούσακ συνθέτει αυτές τις ανακαλύψεις σε μιαν αφήγηση που συναρπάζει σχεδόν όσο και η ίδια η ταραχώδης δεκαετία με την οποία καταπιάνεται το βιβλίο.» —Seed Magazine

    «Το έξυπνο και καθηλωτικό βιβλίο της Μπαρτούσακ έχει τα φόντα να αποτελέσει μια πρότυπη ιστορική αφήγηση γύρω από το συγκεκριμένο θέμα.» —Washington Post

    «Συναρπαστικό.» —The Boston Globe

    «Μια συγγραφέας επιστημονικών θεμάτων με σπάνια χαρίσματα. . .  Η Μπαρτούσακ μεταφέρει με επιτυχία την απίστευτη πολυπλοκότητα του έργου των αστρονόμων. . .  χωρίς ποτέ να ξεχνά το ανθρώπινο στοιχείο.» — San Francisco Chronicle

    «Ενδιαφέρον. . .  διεξοδικό στην έρευνά του . . . απολαυστικό στην ανάγνωση.» — New Scientist

    «Η Μπαρτούσακ καταγράφει τις συμπαντικές εξερευνήσεις που έκαναν τον [Έντουιν] Χαμπλ αστέρα… Η αφήγησή της είναι κατατοπιστική, γλαφυρή και βατή… Πλέκει το εγκώμιο αφανών ηρώων.» — Tulsa World

    «Η Μπαρτούσακ ιχνηλατεί με ιδιαίτερη φροντίδα και προσοχή τις απαρχές και την ανάπτυξη μιας τεράστιας ιδέας…Το απολαυστικό της βιβλίο εξετάζει με ιδιαίτερα ενδελεχή τρόπο τόσο τους μικρούς όσο και τους μεγάλους πρωταγωνιστές της ιστορίας αυτής.» — New Haven Review

    «Εστιάζει στην έντονη διορατικότητα, στα λάθος βήματα και στις χαμένες ευκαιρίες, στην επιμονή, στην υπερηφάνεια και στα ψήγματα καθαρής τύχης που συντροφεύουν την επιστημονική διαδικασία.» — Science News

    «Γεμάτο από έναν συναρπαστικό θίασο πρωταγωνιστών… Το βιβλίο Η μέρα που ανακαλύψαμε το σύμπαν αποτελεί ένα επιστημονικό θρίλερ που ζωντανεύει στα μάτια μας όλους τους επιστήμονες που έθεσαν τα θεμέλια για τα ριζοσπαστικά επιτεύγματα του Χαμπλ… Ένα απολαυστικό ανάγνωσμα για όποιον αναζητά συναρπαστικές ιστορίες.» — Montreal GazetteΒιογραφικό Συγγραφέα

    Η Μάρσα Μπαρτούσακ (Marcia Bartusiak) είναι Αμερικανίδα φυσικός, δημοσιογράφος και συγγραφέας βιβλίων σχετικών με θέματα αστρονομίας και φυσικών επιστημών. Είναι επίσης καθηγήτρια στο μεταπτυχιακό πρόγραμμα  συγγραφής επιστημονικών κειμένων του Τεχνολογικού Ινστιτούτου της Μασαχουσέτης (MIT). Κείμενά της έχουν δημοσιευθεί στα περιοδικά National Geographic, Discover, Astronomy, Science, MIT Technology Review κ.ά., ενώ διατηρεί μόνιμη στήλη στο περιοδικό Natural History. Για το συγγραφικό της έργο έχει βραβευτεί έξι φορές από το Αμερικανικό Ινστιτούτο Φυσικής και από άλλους οργανισμούς. Το 2008 εξελέγη μέλος της Αμερικανικής Ένωσης για την Προαγωγή της Επιστήμης (AAAS). Βιβλία της: “Through a Universe Darkly” (1993), “Einstein’s Unfinished Symphony” (2000, 2017). Στα ελληνικά κυκλοφορούν τα βιβλία της “Τα αρχεία του σύμπαντος” (Ενάλιος) και “Μαύρες τρύπες: Η μεγάλη περιπέτεια μιας ανατρεπτικής επιστημονικής ιδέας” (Πανεπιστημιακές Εκδόσεις Κρήτης).

  • ΗΜΕΡΙΔΑ ΤΟΥ ΣΥΛΛΟΓΟΥ ΕΡΓΑΖΟΜΕΝΩΝ ΤΟΥ Ε.Ι.Ε. ΓΙΑ ΤΗΝ ΠΑΓΚΟΣΜΙΑ ΗΜΕΡΑ ΤΗΣ ΓΥΝΑΙΚΑΣ

    ΗΜΕΡΙΔΑ ΤΟΥ ΣΥΛΛΟΓΟΥ ΕΡΓΑΖΟΜΕΝΩΝ ΤΟΥ Ε.Ι.Ε. ΓΙΑ ΤΗΝ ΠΑΓΚΟΣΜΙΑ ΗΜΕΡΑ ΤΗΣ ΓΥΝΑΙΚΑΣ

    Δείτε το βίντεο εδώ

    HΜΕΡΙΔΑ ΤΟΥ ΣΥΛΛΟΓΟΥ ΕΡΓΑΖΟΜΕΝΩΝ ΣΤΟ ΕΘΝΙΚΟ ΙΔΡΥΜΑ ΕΡΕΥΝΩΝ ΓΙΑ ΤΗΝ ΠΑΓΚΟΣΜΙΑ ΗΜΕΡΑ ΤΗΣ ΓΥΝΑΙΚΑΣ

    Την εκδήλωση συντονίζει η κ. Πηνελόπη Σεριάτου, Διδάκτωρ, Τμήμα Ιστορίας και Αρχαιολογίας, Διοικητικός Υπάλληλος του ΕΙΕ.

    Ομιλητές:

    1. Βασίλης Ζουμπουρλής, Πρόεδρος του Συλλόγου Εργαζομένων του ΕΙΕ, Διευθυντής Ερευνών στον Τομέα του Καρκίνου και της Βιολογίας των Βλαστικών Κυττάρων.
    Θέμα της ομιλίας: Μαρία Σκλοντόφσκα-Κιουρί: Η Μεγάλη Κυρία της Επιστήμης.

    2. Δώρα Βασιλακοπούλου, Ερευνήτρια του Ε.ΚΕ.Φ.Ε Δημόκριτος
    Θέμα της ομιλίας: Η Γυναίκα στην ‘Ερευνα.

  • ΠΟΙΟΣ ΚΥΝΗΓΑΕΙ ΤΟ HIGGS – ΜΙΑ ΟΔΥΣΣΕΙΑ ΤΟΥ ΜΙΚΡΟΚΟΣΜΟΥ

    ΠΟΙΟΣ ΚΥΝΗΓΑΕΙ ΤΟ HIGGS – ΜΙΑ ΟΔΥΣΣΕΙΑ ΤΟΥ ΜΙΚΡΟΚΟΣΜΟΥ

    ΕΚΔΟΣΕΙΣ ΡΟΠΗ

    Pauline Gagnon

     

    Mετάφραση: Δήμητρα Γκόγκου, Δημήτρης Κατσινής (Dr.), Ηρώ Κολέτσου (Dr.), Γιάννης Μητσούλας (Dr.), Δέσποινα Χατζηφωτιάδου (Dr.).

     

    Πρόλογος ελληνικής έκδοσης: Δρ. Σπύρος Αργυρόπουλος

    Φιλολογική Επιμέλεια: Ανθή Καββαδά

    Επιμέλεια Δοκιμίων: Φανή Χρηστίδη

    Σελιδοποίηση: Δημήτρης Κουρκούτης

    Σχεδιασμός Εξωφύλλου: Θοδωρής Κονταξής

     

    ISBN: 978-618-5289-71-3Περιγραφή

    Αρκετοί και αρκετές από εσάς θα έχετε ακούσει σχετικά με την ανακάλυψη του μποζονίου Higgs το 2012 από τα πειράματα ATLAS και CMS στον Μεγάλο Αδρονικό Επιταχυντή (LHC) στο CERN, το ευρωπαϊκό εργαστήριο σωματιδιακής φυσικής. Όμως πού βρισκόμαστε τώρα; Ποια είναι τα επόμενα αναπάντητα ερωτήματα στη σωματιδιακή φυσική; Ποια θα μπορούσε να είναι η επόμενη ανακάλυψη; Εάν θέλετε να κατανοήσετε λίγο καλύτερα από τι αποτελείται η ύλη γύρω μας, να γνωρίσετε κάτω από ποιες συνθήκες πραγματοποιείται η θεμελιώδης έρευνα καθώς και να μάθετε σε ποιο στάδιο βρίσκεται σήμερα η σωματιδιακή φυσική, τότε συνεχίστε την ανάγνωση! Κρατάτε ένα βιβλίο για μη ειδικούς, που χρησιμοποιεί όσο το δυνατόν απλούστερη ορολογία. Οι πιο εξοικειωμένοι αναγνώστες θα αναγνωρίσουν εδώ τη “μεγάλη εικόνα”, η οποία συνήθως χάνεται κατά την εξειδίκευση. Στόχος του βιβλίου είναι να εξηγήσει τον φανταστικό κόσμο της σωματιδιακής φυσικής χωρίς υπερβολικά λεπτομερείς επεξηγήσεις. Μία γερή δόση περιέργειας είναι αρκετή, χωρίς να απαιτείται γνώση προχωρημένων μαθηματικών ή επιστημονικών εννοιών.

    Το βιβλίο της Pauline Gagnon “Ποιός Κυνηγάει το Higgs: Μία Οδύσσεια του Μικρόκοσμου” θα γίνει ο οδηγός σας σε έναν κόσμο που εκτείνεται από τις απειροελάχιστες έως τις απείρως μεγάλες κλίμακες του σύμπαντος. Επιπλέον, θα σας προσφέρει μια εισαγωγή στα πιο πρόσφατα ερευνητικά αποτελέσματα που θα μπορούσαν να σηματοδοτήσουν την αυγή μιας τεράστιας επανάστασης στην τρέχουσα κατανόηση του υλικού κόσμου.Κριτικές

    «Η συγγραφέας είναι καλή στο να εξηγεί δύσκολες έννοιες, μερικές φορές χρησιμοποιώντας εκπληκτικές, ακόμη και διασκεδαστικές, καθημερινές αναλογίες. Ένα ευανάγνωστο βιβλίο με πλούσια εικονογράφηση, ελκυστικό για κάθε αναγνώστη». — Σύγχρονη Φυσική

    «Ένα εκπληκτικό βιβλίο εκλαϊκευμένης επιστήμης με μία ευπρόσδεκτη φεμινιστική εστίαση… Συνιστάται ιδιαίτερα». — Times Higher Education

    «Το βιβλίο της Pauline Gagnon είναι μια θαυμάσια λεπτομερής και περιεκτική ματιά στο πώς οι επιστήμονες φτάνουν στη σύγχρονη περιγραφή της φύσης χρησιμοποιώντας δεδομένα από τους επιταχυντές και τη σύγχρονη κοσμολογία. Αν θέλετε να μάθετε πώς πραγματικά λειτουργούν και σκέφτονται οι φυσικοί των υψηλών ενεργειών, πρόκειται για μια εξαιρετική εισαγωγή». — Sean Carroll, συγγραφέας του The Particle at the End of the Universe

    «Ένα συναρπαστικό βιβλίο, η Gagnon προσφέρει στον αναγνώστη μία διεισδυτική ματιά στη λειτουργία του CERN και περιγράφει διεξοδικά πώς οι τεράστιες διεθνείς συνεργασίες των πειραμάτων του LHC οδηγούν σε νέες ανακαλύψεις». — Leonie Mueck, Senior Editor, Nature

    «Το εξαιρετικό βιβλίο της Gagnon είναι απαραίτητο ανάγνωσμα για όσους θέλουν να κατανοήσουν τη σημασία της ανακάλυψης του μποζονίου Χιγκς, και τι θα μπορούσαμε ακόμη να μάθουμε από τον LHC». — Robert Evans, πρώην ανταποκριτής του Reuter στη ΓενεύηΒιογραφικό Συγγραφέα

    Η PAULINE GAGNON γεννήθηκε στο Κεμπέκ του Καναδά. Αφού δίδαξε φυσική για μερικά χρόνια σε τοπικά κολέγια, μετακόμισε στην Καλιφόρνια, όπου ολοκλήρωσε το διδακτορικό της στη σωματιδιακή φυσική στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια στη Σάντα Κρουζ το 1993. Στη συνέχεια, εργάστηκε ως ερευνήτρια στο CERN, το Ευρωπαϊκό Εργαστήριο Σωματιδιακής Φυσικής και ήταν ανώτερη ερευνήτρια στο Πανεπιστήμιο της Ιντιάνα έως ότου συνταξιοδοτήθηκε το 2016. Από το 2012 η Pauline Gagnon έχει αφιερώσει όλο τον χρόνο της σε δημοφιλείς επιστημονικές δραστηριότητες. Με τα δικά της λόγια: «η σωματιδιακή φυσική είναι πολύ διασκεδαστική για να την αφήσουμε μόνο στους φυσικούς!».

  • ΟΠΤΙΚΟΙ ΚΡΥΣΤΑΛΛΟΙ ΑΤΟΜΩΝ – ΜΕΡΟΣ ΠΡΩΤO

    ΟΠΤΙΚΟΙ ΚΡΥΣΤΑΛΛΟΙ ΑΤΟΜΩΝ – ΜΕΡΟΣ ΠΡΩΤO

    Απεικόνιση ατόμων παγιδευμένων σε οπτικό πλέγμα. Ευγενική προσφορά στο InS του I. Bloch, καθηγητή στο Πανεπιστήμιο Ludwig Maximilian (LMU) του Μονάχου και Διευθυντή Ερευνών στο Ινστιτούτο Κβαντικής Οπτικής Max Planck στο Garching της Γερμανίας.Σε αυτό το άρθρο θα αναφερθούμε στην πιο θεαματική, ίσως, εφαρμογή της παγίδευσης της ατομικής κίνησης: τους οπτικούς κρυστάλλους. Πρόκειται για φυσικά συστήματα στα οποία παγιδεύονται άτομα μέσα σε οπτικά πλέγματα, δηλαδή σε οπτικά πεδία που η έντασή τους εμφανίζει περιοδικότητα, σε μία, δύο και τρεις διαστάσεις και θυμίζουν τη μορφή των κρυσταλλικών πλεγμάτων των στερεών σωμάτων. Η σημασία των οπτικών κρυστάλλων ατόμων πάει πολύ πιο πέρα από μια απλή ομοιότητα μορφής και γεωμετρίας με τους κρυστάλλους των στερεών σωμάτων καθώς ανοίγουν, στην κυριολεξία, νέους ορίζοντες στην ατομική φυσική και στη φυσική της συμπυκνωμένης ύλης. Η ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ ΕΝΟΣ ΟΠΤΙΚΟΥ ΠΛΕΓΜΑΤΟΣ

    Η κατασκευή ενός οπτικού πλέγματος είναι εξαιρετικά απλή. Το μόνο που χρειάζεται είναι δύο όμοιες (σε πλάτος, συχνότητα και πόλωση) δέσμες λέιζερ που διαδίδονται σε αντίθετη κατεύθυνση και συμβάλλουν μεταξύ τους. Με αυτό τον τρόπο προκύπτει ένα στάσιμο ηλεκτρομαγνητικό κύμα του οποίου η ένταση εμφανίζει περιοδικότητα σε μια διάσταση (στην διεύθυνση της διάδοσης των δύο δεσμών), όπως φαίνεται στην

    Εικ. 1

    Εικ. 1. Με ανάλογο τρόπο, αν οδηγήσουμε σε συμβολή ζεύγη δεσμών κατά μήκος των άλλων δύο διαστάσεων του χώρου, μπορούμε να κατασκευάσουμε ηλεκτρομαγνητικά πεδία με περιοδικότητα στις δύο ή και στις τρεις διαστάσεις όπως φαίνεται και στην

    Εικ. 2

    Εικ. 2 (Bloch, 2005).Εικόνα 1.  Το στάσιμο ηλεκτρομαγνητικό κύμα προκύπτει από τη συμβολή δύο αντίθετα διαδιδόμενων δεσμών λέιζερ. Τα σημεία μέγιστης (ελάχιστης) έντασης απέχουν μεταξύ τους απόσταση ίση με το μισό του μήκους κυμάτων λ των δύο δεσμών λέιζερ. Στα σημεία αυτά μπορούν να παγιδευτούν άτομα (κίτρινοι δίσκοι) Εικόνα 2. a) Οπτικά πλέγματα σε δύο διαστάσεις. Τα άτομα παγιδεύονται σε περιοχές με κυλινδρική γεωμετρία. β)  Οπτικά πλέγματα σε τρεις διαστάσεις. Τα άτομα παγιδεύονται γύρω από συγκεκριμένα σημεία του χώρου.Όταν ένα άτομο, που έχει προηγουμένως επιβραδυνθεί, βρεθεί μέσα σε ένα οπτικό πλέγμα υπόκειται σε ένα οπτικό διπολικό δυναμικό και παγιδεύεται στα σημεία που η τιμή της έντασης του φωτός είναι μέγιστη ή μηδενική. Το άτομο βρίσκεται στην ουσία παγιδευμένο από ένα δυναμικό που έχει τη χωρική περιοδικότητα της έντασης του πεδίου. Μια καλλιτεχνική αναπαράσταση του δυναμικού αυτού και των παγιδευμένων ατόμων δίνεται στην

    Εικ. 3

    Εικ.3. Όπως, εύστοχα, έχει σχολιάσει ο φυσικός Ι. Deutsch, τα παγιδευμένα άτομα στα οπτικά πλέγματα μοιάζουν με αυγά τοποθετημένα σε καρτέλες. Τα πειράματα με οπτικά πλέγματα άρχισαν στις αρχές της δεκαετίας του ’90 με πρωτοπόρες τις ερευνητικές ομάδες του G. Grynberg στην École Normale Superieure (ENS) των Παρισίων (Verkerk et al, 1992) και του W. Phillips στο National Institute of Standards and Technology (NIST) του Gaithersburg των ΗΠΑ (Jessen et al, 1992).

    Οπτικά πλέγματα μπορούν να κατασκευαστούν για οποιαδήποτε άτομα. Όμως με τα στοιχεία των αλκαλίων η κατασκευή και ο χειρισμός των ατόμων είναι ευκολότερος εξαιτίας της ύπαρξης στην ηλεκτρονική τους δομή ενός μόνο ηλεκτρονίου σθένους. Σε πολύ χαμηλές θερμοκρασίες τα περισσότερα άτομα συμπεριφέρονται με παρόμοιο τρόπο. Το μόνο κρίσιμο στοιχείο είναι αν είναι μποζόνια ή φερμιόνια καθώς με τα πρώτα η διαδικασία επιβράδυνσης της ατομικής κίνησης είναι ευκολότερη. Σήμερα πειράματα με οπτικά πλέγματα εκτελούνται με άτομα διαφόρων στοιχείων όπως τα μποζονικά ρουβίδιο-87, νάτριο-23, κάλιο-39 και κέσιο-13 καθώς και τα φερμιονικά κάλιο-40, λίθιο-6 και στρόντιο-87.

    Ο τρόπος με τον οποίο τα άτομα τοποθετούνται σε ένα οπτικό πλέγμα ακολουθεί μια αντίστροφη λογική. Δημιουργούμε πρώτα ένα συμπύκνωμα Bose–Einstein από τα άτομα. Στη συνέχεια σχηματίζουμε αργά το πλέγμα στο χώρο του συμπυκνώματος και τα άτομα αναδιατάσσονται και παίρνουν τις θέσεις τους μέσα στο πλέγμα. Αν θέλουμε να ελευθερώσουμε τα άτομα από τον οπτικό κρύσταλλο τότε, απλά, δεν έχουμε παρά να «σβήσουμε» το οπτικό πλέγμα.Εικόνα 3. Καλλιτεχνική αναπαράσταση ενός οπτικού πλέγματος και παγιδευμένων ατόμων σε αυτό.ΟΠΤΙΚΑ ΚΑΙ ΚΡΥΣΤΑΛΛΙΚΑ ΠΛΕΓΜΑΤΑ

    Η κίνηση των παγιδευμένων ατόμων σε έναν οπτικό κρύσταλλο προσομοιάζει με την κίνηση των ηλεκτρονίων στο κρυσταλλικό πλέγμα ενός μετάλλου. Σε αυτό ακριβώς το χαρακτηριστικό εδράζεται η σπουδαιότητα των οπτικών κρυστάλλων. Ωστόσο, η ομοιότητα αυτή δεν θα πρέπει να μας οδηγήσει στην παραγνώριση των μεταξύ τους διαφορών, οι οποίες είναι σημαντικές (Cohen-Tannoudji & Guéry-Odelin, 2011). Κατ’ αρχάς στα οπτικά πλέγματα η περιοδικότητα στο χώρο δεν οφείλεται στις αλληλεπιδράσεις μεταξύ των ατόμων αλλά σε ένα εξωτερικό δυναμικό που δημιουργείται από την αλληλεπίδραση των ατόμων με το φως, όπως φαίνεται παραστατικά στην

    Εικ. 4

    Εικ. 4.  Επίσης, η σχετική κλίμακα των χωρικών διαστάσεων είναι διαφορετική. Δύο διαδοχικές θέσεις σε ένα κρυσταλλικό πλέγμα έχουν απόσταση μεταξύ τους της τάξης του Angstrom (10-10 m). Αντίθετα, σε ένα οπτικό πλέγμα η αντίστοιχη απόσταση είναι της τάξης του 1μm (10-6 m), δηλαδή σχεδόν δέκα χιλιάδες φορές μεγαλύτερη. Επιπλέον, τα οπτικά πλέγματα, σε αντιδιαστολή με τα κρυσταλλικά, έχουν χαρακτηριστικά (όπως οι χωρικές διαστάσεις και το ενεργειακό τους βάθος) που μπορούν να μεταβληθούν κατά βούληση με την απλή αλλαγή των τιμών των παραμέτρων των δεσμών λέιζερ που τα δημιουργούν. Η μεγάλη διαφορά κλίμακας μεταξύ των κρυσταλλικών και οπτικών πλεγμάτων έχει ακόμη ένα πλεονέκτημα σε πειραματικό επίπεδο καθώς για να διερευνήσουμε φαινόμενα μέσα σε οπτικό πλέγμα χρειαζόμαστε απλά οπτικά μικροσκόπια σε αντίθεση με ένα κρυσταλλικό πλέγμα στο οποίο χρειαζόμαστε μικροσκόπια ακτινών-Χ. Αντίστοιχης τάξης μεγέθους είναι και η διαφορά στην χρονική διάρκεια αντίστοιχων φαινομένων  στα οπτικά και στα κρυσταλλικά πλέγματα. Για παράδειγμα ενώ σε ένα κρυσταλλικό πλέγμα η εκδήλωση του φαινομένου σήραγγας χρειάζεται χρονικά διαστήματα της τάξης του 1 ns (10-9 s) σε ένα οπτικό πλέγμα χρειάζεται μόλις 1 ms (10-3 s).   Τέλος, τα οπτικά πλέγματα είναι, στις περισσότερες περιπτώσεις, απαλλαγμένα από τα φωνόνια (phonons), τις συλλογικές ταλαντώσεις ατόμων στις περιοδικές δομές των κρυστάλλων των στερεών σωμάτων.Εικόνα 4. Άτομα σε οπτικό πλέγμα και ηλεκτρόνια σε κρυσταλλικό πλέγμα. Οι γαλάζιες διακεκομμένες καμπύλες στο οπτικό πλέγμα αναπαριστούν τις κυματοσυναρτήσεις των ατόμων και αντιστοιχούν σε εκείνες των ηλεκτρονίων σθένους σε ένα πραγματικό κρύσταλλο (Greiner et al, 2015).ΙΜΑΝΤΕΣ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ ΓΙΑ ΑΤΟΜΑ

    Ένα άλλο ενδιαφέρον χαρακτηριστικό των οπτικών κρυστάλλων είναι η δυνατότητα μετακίνησής τους στο χώρο. Πράγματι, οι θέσεις των μέγιστων και ελάχιστων της έντασης και του διπολικού δυναμικού μπορούν να μετακινηθούν πάνω στη διεύθυνση διάδοσης των δεσμών λέιζερ. Ακόμη πιο ενδιαφέρον είναι ο τρόπος που επιτυγχάνεται κάτι τέτοιο: απλά μεταβάλλοντας ελαφρά τη συχνότητα του ενός από τα δύο λέιζερ! Για παράδειγμα, αν μεταξύ των δύο δεσμών υπάρχει μια διαφορά συχνοτήτων, Δf =f1-f2, τότε το οπτικό πλέγμα μετακινείται στο χώρο με μια ταχύτητα v = λΔf/2. Μάλιστα μπορεί να μετακινηθεί τόσο προς τη θετική κατεύθυνση (εάν Δf > 0) όσο και προς την αρνητική (εάν Δf < 0). Με αυτόν τον τρόπο τα μετακινούμενα πλέγματα λειτουργούν ως οπτικοί ιμάντες μεταφοράς (optical conveyors) για τα παγιδευμένα άτομα (Schrader et al, 2001). Οι οπτικοί ιμάντες μεταφοράς χρησιμοποιούνται για τη μεταφορά ενός συνόλου ψυχρών ατόμων μεταξύ δύο σημείων του χώρου ενώ παράλληλα τα άτομα παραμένουν παγιδευμένα και βραδυκίνητα. Αυτός ο μηχανισμός μεταφοράς ατόμων στο χώρο έχει αξιοποιηθεί στη λειτουργία των ατομικών ρολογιών (atomic clocks) (Riis et al, 1990), (Clairon et al, 1991), στην δημιουργία ατομοπομπών από ψυχρά άτομα (Weyers et al, 1997), (Cren et al, 2002) και στην συντεταγμένη μεταφορά ενός μεγάλου αριθμού ατόμων ανάμεσα σε συγκεκριμένες θέσεις στο εσωτερικό μιας οπτικής ίνας (Langbecker et al, 2018).

    Αν εκμεταλλευτούμε την πλούσια εσωτερική ενεργειακή δομή των ατόμων μπορούμε να κατασκευάσουμε ιμάντες μεταφοράς με ακόμη μεγαλύτερες δυνατότητες (Mandel et al, 2003). Όπως γνωρίζουμε, από την ατομική φυσική, ένα άτομο έχει σε κάθε ενεργειακή του κατάσταση αρκετές υποστάθμες Zeeman (Zeeman sublevels). Όταν τα άτομα βρίσκονται σε διαφορετικές υποστάθμες, τότε υπόκεινται σε ένα διαφορετικό οπτικό διπολικό δυναμικό. Φωτίζοντας το άτομο με δύο γραμμικά πολωμένες δέσμες λέιζερ, όπου οι πολώσεις τους σχηματίζουν γωνία , όπως φαίνεται στην

    Εικ. 5

    Εικ. 5, δημιουργούμε ένα οπτικό πεδίο που είναι ισοδύναμο με αυτό που παράγεται από την συμβολή δύο στάσιμων κύματα με αντίθετες κυκλικές πολώσεις και τα οποία είναι μετατοπισμένα στο χώρο κατά μια απόσταση . Τα άτομα, λοιπόν, που βρίσκονται σε διαφορετικές υποστάθμες Zeeman, αισθάνονται την επίδραση διαφορετικών δυναμικών και παγιδεύονται σε διαφορετικές περιοχές του χώρου. Η μεταξύ τους απόσταση όμως, ευτυχώς για εμάς, εξαρτάται από τη γωνία . Ελαττώνοντας αυτή τη γωνία μπορούμε να τα φέρουμε όσο πιο κοντά θέλουμε. Τα οπτικά πλέγματα αυτού του τύπου έχουν παίξει κεντρικό ρόλο στην ανάπτυξη ατομικών κβαντικών πυλών (atomic quantum gates) όπως θα δούμε στο δεύτερο μέρος του αφιερώματός μας στους οπτικούς κρυστάλλους.Εικόνα 5. Η συμβολή δύο δεσμών που διαδίδονται σε αντίθετες κατευθύνσεις και έχουν πολώσεις οι οποίες σχηματίζουν μια γωνία μας δίνει ένα οπτικό πεδίο το οποίο είναι ισοδύναμο με αυτό δύο στάσιμων κυμάτων με δεξιόστροφη κυκλική πόλωση σ+ και αριστερόστροφη κυκλική πόλωση σ– αντίστοιχα. Τα δύο στάσιμα κύματα είναι χωρικά μετατοπισμένα κατά μια απόσταση. Ως αποτέλεσμα τα άτομα βρίσκονται εντός διαφορετικών οπτικών πλεγμάτων με δυναμικά V+ και V– αντίστοιχα.ΜΕΓΑΛΗ ΠΟΙΚΙΛΙΑ ΜΟΡΦΩΝ

    Τα οπτικά πλέγματα χαρακτηρίζονται από μεγάλη γεωμετρική ποικιλότητα καθώς έχουμε τη δυνατότητα διαφορετικών επιλογών, όσον αφορά στην κατεύθυνση των δεσμών, στην ένταση και στην πόλωσή τους. Για παράδειγμα, αν οι δύο δέσμες λέιζερ διαδίδονται σε κατευθύνσεις που σχηματίζουν μια γωνία μεταξύ τους, η οποία μπορεί να μεταβάλλεται κατά βούληση, τότε μπορούμε να ρυθμίζουμε τη σχετική απόσταση μεταξύ των δεσμών και κοιλιών του στάσιμου κύματος που προκύπτει από τη συμβολή των δεσμών και άρα των θέσεων που μπορούν να παγιδευτούν τα άτομα. Ποιο περίπλοκες δομές οπτικών πλεγμάτων, όπως εξαγωνικές και εδροκεντρωμένες κυβικές, είναι επίσης δυνατές και παράγονται σχετικά εύκολα σε ένα εργαστήριο οπτικής (

    Εικ. 6

    Εικ. 6) (Grynberg et al, 1993).Εικόνα 6. Τρεις συμβάλλουσες ομοεπίπεδες δέσμες που διαδίδονται σε κατευθύνσεις που σχηματίζουν διαδοχικά γωνίες 120ο μοιρών δημιουργούν ένα οπτικό πλέγμα δύο διαστάσεων με εξαγωνική γεωμετρία. Στη βιβλιογραφία αναφέρεται ως οπτικό πλέγμα γραφενίου εξαιτίας της ομοιότητας του με τη δομή του διάσημου πλέον υλικού.H αξιοποίηση δεσμών λέιζερ με φωτόνια που φέρουν και στροφορμή κατά μήκος του άξονα διάδοσης, γνωστών με τον όρο οπτικοί στρόβιλοι, έδωσε νέες ποικιλίες οπτικών πλεγμάτων. Αυτά τα πλέγματα χαρακτηρίζονται από κυλινδρική συμμετρία. Σχηματίζονται από οπτικούς στρόβιλους που διαδίδονται στην ίδια κατεύθυνση αλλά έχουν φωτόνια με αντίθετη τροχιακή στροφορμή ±lħ (όπου l ένας ακέραιος αριθμός, γνωστός ως τοπολογικό φορτίο (topological charge) ή αριθμός περιέλιξης (winding number) και ħ η ανηγμένη σταθερά του Planck, ħ=h/2π). Τα πλέγματα αυτά μπορούν να λειτουργήσουν ως ιμάντες περιφοράς καθώς μια διαφορά στις συχνότητες των δύο δεσμών ίση με Δf είναι ικανή να περιστρέψει το πλέγμα με μια γωνιακή ταχύτητα Ω = πΔf/l (Franke-Arnold et al, 2007). Μεταβάλλοντας το πρόσημο της διαφοράς συχνοτήτων μπορούμε να περιστρέψουμε τον ιμάντα προς τη μια ή την άλλη διεύθυνση.Εικόνα 7. Αριστερά. Ο οπτικός τροχός του Ferris (από τον ομώνυμο τροχό των λούνα-πάρκ). Το προφίλ της έντασης ενός οπτικού τροχού του Ferris που έχει παραχθεί από τη συμβολή οπτικών στροβίλων με τοπολογικούς αριθμούς l= ±4 οι οποίοι διαδίδονται στην ίδια κατεύθυνση. Δεξιά. Το οπτικό «ρεβόλβερ» είναι ένα παράδειγμα οπτικού πλέγματος με κυλινδρική συμμετρία κατασκευασμένο από τη συμβολή οπτικών στροβίλων με διαφορετικά τοπολογικά φορτία. Η διεύθυνση διάδοσης των οπτικών στροβίλων είναι από την εικόνα προς τον αναγνώστη. Οι φωτογραφίες είναι ευγενική προσφορά προς το InS της Ερευνητικής Ομάδας Οπτικής του Πανεπιστημίου της Γκλασκώβης.Αν οι δύο συμβάλλοντες οπτικοί στρόβιλοι έχουν και αντίθετη διεύθυνση διάδοσης τότε έχουμε μια τρισδιάστατη εκδοχή του παραπάνω μηχανισμού. Σε αυτήν την περίπτωση τα άτομα παγιδεύονται μέσα σε ελικοειδείς σωλήνες. Όταν δε, οι δύο δέσμες έχουν ελαφρώς διαφορετική συχνότητα, τότε το πεδίο αυτό περιστρέφεται και μπορεί να παρασύρει παγιδευμένα σωματίδια και άτομα λειτουργώντας για αυτά όπως μια σπείρα του Αρχιμήδη η οποία χρησιμοποιείται, ακόμη και σήμερα, για την άντληση νερού από ποτάμια και λίμνες προς άρδευση γεωργικών καλλιεργειών και οικιακών χρήσεων.Εικόνα 8. Μια οπτική σπείρα του Αρχιμήδη. Η ένταση του φωτός χαρακτηρίζεται από μια ελικοειδή δομή στο χώρο. Στη συγκεκριμένη περίπτωση οι αριθμοί περιέλιξης των δεσμών είναι l = ±1 με αποτέλεσμα η έλικα να διαγράφει μια περιστροφή 360ο μέσα σε μια απόσταση ίση με το μήκος κύματος του φωτός.  Με μια ελαφρά μεταβολή της συχνότητας μιας εκ των δύο συμβαλλουσών δεσμών το σύστημα αυτό περιστρέφεται στο χώρο παρασύροντας παγιδευμένα άτομα και σωματίδια προς τα πάνω ή προς τα κάτω (Al Rsheed et al, 2016).  ΔΙΕΡΕΥΝΗΣΗ ΘΕΜΕΛΙΩΔΩΝ ΚΒΑΝΤΙΚΩΝ ΦΑΙΝΟΜΕΝΩΝ

    Αναφερθήκαμε νωρίτερα στο κβαντικό φαινόμενο σήραγγας. Πρόκειται για ένα φαινόμενο που λαμβάνει χώρα όταν ένα σωμάτιο μπορεί να μετακινηθεί ανάμεσα σε δύο θέσεις, οι οποίες διαχωρίζονται από ένα φράγμα δυναμικής ενέργειας, ακόμη και όταν δεν έχει την απαιτούμενη κινητική ενέργεια για να υπερνικήσει τον φραγμό. Ένα άτομο παγιδευμένο σε ένα οπτικό πλέγμα αποτελεί ιδανικό σύστημα για να παρατηρήσουμε το φαινόμενο σήραγγας (

    Εικ. 9

    Εικ.9).  Μεταβάλλοντας την ένταση του στάσιμου κύματος αλλάζουμε το βάθος του οπτικού δυναμικού στο οποίο παγιδεύονται τα άτομα, άρα και το ύψος του φραγμού δυναμικής ενέργειας ανάμεσα σε δύο γειτονικές θέσεις του οπτικού πλέγματος. Με αυτόν τον τρόπο μπορούμε να ελέγχουμε το ρυθμό με τον οποίο τα άτομα περνούν από τη μια θέση στην άλλη αξιοποιώντας το φαινόμενο σήραγγας. Αυτό δίνει τη δυνατότητα να διερευνούμε το όριο ανάμεσα στην κατάσταση που τα άτομα είναι πλήρως εντοπισμένα στα “φρεάτια” δυναμικού του πλέγματος και στην κατάσταση που “ελευθερώνονται” από αυτά και κινούνται ελεύθερα στο πλέγμα. Σε αυτήν την περίπτωση έχουμε έναν ιδανικό προσομοιωτή για τη μετάβαση από μια κατάσταση όπου ένα σύστημα συμπεριφέρεται ως μονωτής, σε μια κατάσταση υπερρευστότητας για την οποία θα μιλήσουμε εκτενώς στο επόμενο σχετικό άρθρο (Greiner et al, 2002), (Schneider et al, 2008).Εικόνα 9. Καλλιτεχνική αναπαράσταση του φαινόμενου σήραγγας. Ευγενική προσφορά στο InS του I. Bloch, καθηγητή στο Πανεπιστήμιο Ludwig Maximilian (LMU) του Μονάχου και Διευθυντή Ερευνών στο Ινστιτούτο Max Planck για την Κβαντική Οπτική στο Garching της Γερμανίας.Τα οπτικά πλέγματα έχουν αποδειχθεί ιδανικά πεδία για την αποθήκευση και επεξεργασία κβαντικής πληροφορίας. Αυτό οφείλεται στη δυνατότητα επιλεκτικής αλληλεπίδρασης με συγκεκριμένα άτομα σε διάφορες θέσεις του οπτικού πλέγματος για να καταχωρούμε ή να ανακτούμε  την πληροφορία από αυτά (

    Εικ. 10

    Εικ.10). Το άτομο χρησιμοποιείται με τον ίδιο τρόπο που ένα μεμονωμένο μπιτ χρησιμοποιείται σε έναν καταγραφέα (register) ενός κλασικού υπολογιστή. Τα πρώτα πειράματα σε αυτήν την κατεύθυνση έγιναν στο Νational Institute of Standards & Technology (NIST) των ΗΠΑ από την ομάδα του W. Phillips (Porto et al, 2003) και στη Βόννη από την ομάδα του D. Meschede (Schrader et al, 2004). Σήμερα μπορούμε να επιλέγουμε, στην κυριολεξία, όποια θέση θέλουμε σε ένα οπτικό πλέγμα, να τοποθετούμε ένα άτομο σε αυτήν και στη συνέχεια να το φέρουμε σε αλληλεπίδραση με μια δέσμη λέιζερ τα χαρακτηριστικά της οποίας είναι πλήρως ελεγχόμενα από εμάς. H επιλεκτική αλληλεπίδραση απαιτεί την χρήση ισχυρά εστιασμένων δεσμών λέιζερ ώστε να μη διαταράσσονται τα γειτονικά άτομα. Οι τεχνικές αυτές έχουν αξιοποιηθεί στην υλοποίηση πυλών για κβαντικούς υπολογιστές. Η Εικ.11 μας δείχνει ένα μικρό δείγμα από τις σχεδόν απεριόριστες δυνατότητες που έχουμε σήμερα στην κατά βούληση τοποθέτηση ατόμων σε διαφορετικές θέσεις ενός οπτικού πλέγματος.Εικόνα 10. Καλλιτεχνική αναπαράσταση της δυνατότητας επιλεκτικής αλληλεπίδρασης με μεμονωμένα άτομα στοχεύοντάς τα με ισχυρά εστιασμένες δέσμες λέιζερ.Εικόνα 11. Εικόνες από μεμονωμένα άτομα που έχουν τοποθετηθεί σε διάφορες θέσεις μέσα σε οπτικό πλέγμα. Ευγενική προσφορά στο InS του I. Bloch, καθηγητή στο Πανεπιστήμιο Ludwig Maximilian (LMU) του Μονάχου και Διευθυντή Ερευνών στο Ινστιτούτο Max Planck για την Κβαντική Οπτική στο Garching της ΓερμανίαςΑφήσαμε για το τέλος αυτού του άρθρου την πιο σημαντική εφαρμογή των οπτικών πλεγμάτων στη μελέτη των θεμελιωδών εννοιών της κβαντικής φυσικής. Η στατιστική ερμηνεία της κβαντικής μηχανικής ορίζει ως μέση τιμή ενός κβαντομηχανικού μεγέθους τη μέση τιμή που παίρνουμε έπειτα από διαδοχικές μετρήσεις πάνω σε ένα ή περισσότερα σωματίδια. Απαραίτητη προϋπόθεση είναι πριν από κάθε μέτρηση το σύστημα των ατόμων να έχει προετοιμαστεί στην ίδια αρχική κατάσταση (Haroche & Raimond, 2006). Στην περίπτωση ενός κβαντικού συστήματος όλη η πληροφορία για αυτό εμπεριέχεται στην κυματοσυνάρτησή του Ψ. Η εκ νέου προετοιμασία είναι αναγκαία καθώς, μετά από κάθε μέτρηση, επέρχεται η λεγόμενη κατάρρευση της κυματοσυνάρτησης (collapse of the wave function), δηλαδή η απώλεια όλων των υπόλοιπων εν δυνάμει αποτελεσμάτων που θα μπορούσαν να προκύψουν από τη μέτρηση. Σύμφωνα με το αξίωμα της μέτρησης: οποιαδήποτε κι αν ήταν η κατάσταση ενός κβαντικού συστήματος πριν από μια μέτρηση, η κατάσταση μετά τη μέτρηση θα περιγράφεται από την ιδιοσυνάρτηση που αντιστοιχεί στην ιδιοτιμή η οποία μετρήθηκε (Τραχανάς, 2008). Με άλλα λόγια, στην κβαντική φυσική η μέτρηση είναι μια ενδογενώς μη αντιστρεπτή διαδικασία καθώς το σύστημα παραμένει, πλέον, σε μια κατάσταση που αντιστοιχεί στην ιδιοτιμή της ενέργειας που έχει μετρηθεί.Εικόνα 12. H κατάσταση ενός πολυσωματιδιακού κβαντικού συστήματος είναι μια υπέρθεση (superposition) διαφορετικών εν δυνάμει σχηματισμών. Κάθε φορά που λαμβάνουμε μια φωτογραφία του συστήματος αυτό «καταρρέει» σε έναν από αυτούς τους σχηματισμούς. Κάτι τέτοιο είναι αδύνατο σε ένα σύνηθες κρυσταλλικό πλέγμα. Με ένα πολυάριθμο σύνολο τέτοιων φωτογραφικών απεικονίσεων «ανασυνθέτουν» οι πειραματικοί την ολική κατάσταση του συστήματος.Η δυνατότητα να τοποθετούμε εκατοντάδες, πλέον, άτομα σε οποιαδήποτε αρχική θέση σε ένα οπτικό πλέγμα και να αλληλεπιδρούμε επιλεκτικά με αυτά, επιτρέπει την πλήρη ανακατασκευή της κυματοσυνάρτησης Ψ του συστήματος και τον υπολογισμό όχι μόνο μέσων τιμών αλλά και των κβαντικών διακυμάνσεων ενός συστήματος μεγάλου αριθμού ατόμων (Greiner et al, 2015). Ειδικά σε συστήματα ισχυρώς αλληλεπιδρώντων σωματιδίων η ουσιαστική πληροφορία δεν “κρύβεται” στις μέσες τιμές αλλά στις διακυμάνσεις και τις κβαντικές συσχετίσεις, οι οποίες για πρώτη φορά σήμερα είναι πειραματικά προσπελάσιμες. Πως γίνεται κάτι τέτοιο; Απλά με ταχύτατη φωτογράφιση του συστήματος πάρα πολλές φορές και εφόσον, πριν από κάθε νέα φωτογράφιση, αυτό έχει ετοιμαστεί στην αρχική του κατάσταση. Κάθε φωτογράφιση αποκαλύπτει μια από τις εν δυνάμει καταστάσεις του συστήματος. Μετά το πέρας των φωτογραφήσεων οι πειραματικοί έχουν στα χέρια τους την στατιστική κατανομή των διαφόρων καταστάσεων και από αυτήν «ανασυνθέτουν» την κυματοσυνάρτηση του συστήματος (

    Εικ. 11

    Εικ. 11). Οι ερευνητές έχουν ήδη πραγματοποιήσει αξιοσημείωτη πρόοδο στην ανασύνθεση της κυματοσυνάρτησης ενός πολύπλοκου συστήματος όπως, για παράδειγμα, στην πρόσφατη περίπτωση ενός συνόλου από εκατό χιλιάδες άτομα υττερβίου που είχαν παγιδευτεί σε ένα οπτικό πλέγμα (Subhankar et al, 2019). Αν ο πλήρης έλεγχος απλών κβαντικών συστημάτων είναι ήδη μια πραγματικότητα (Haroche & Raimond, 2006) οι ερευνητές βαδίζουν ταχύτατα προς τον απόλυτο   έλεγχο πολυσωματιδιακών κβαντικών συστημάτων.

    Στο δεύτερο μέρος του αφιερώματος μας στους οπτικούς κρυστάλλους θα δούμε αναλυτικότερα με ποιους τρόπους αυτά τα φυσικά συστήματα έχουν ανοίξει νέους ορίζοντες στην ατομική φυσική και στην απρόσμενη συνάντησή της με την φυσική της συμπυκνωμένης ύλης .ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ

    Τραχανάς, Σ., 2008. ΚΒΑΝΤΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΙΙ: ΘΕΜΕΛΙΩΔΕΙΣ ΑΡΧΕΣ ΚΑΙ ΜΕΘΟΔΟΙ. ΚΒΑΝΤΙΚΟΙ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΕΣ. Ηράκλειο: Πανεπιστημιακές Εκδόσεις Κρήτης, σ. 592.

    Al Rsheed, A., Lyras, A., Lembessis V., E., Aldossary, O., M., 2016. Guiding of atoms in helical optical potential structures. J. Phys. B: At. Mol. Opt. Phys. 49 (12), 125002. 10.1088/0953-4075/49/12/125002

    Bloch, I., 2005. Ultracold atoms in quantum gases. Nature Physics 1, p. 23. 10.1038/nphys138

    Clairon, A., Salomon, C., Guellati, S., and Phillips, W., D., 1991. Ramsey Resonance in a Zacharias Fountain. Europhys. Lett. 16, p. 165. 10.1209/0295-5075/16/2/008

    Cohen-Tannoudji, C., and D. Guéry-Odelin, D., 2011. ADVANCES IN ATOMIC PHYSICS: An overview. New Jersey: World Scientific, p.335. https://www.worldscientific.com/worldscibooks/10.1142/6631

    Cren, P., Roos, C., F., Aclan, A., Dalibard, J., and Guéry-Odelin, D., 2002. Loading of a cold atomic beam into a magnetic guide. Eur. Phys. J. D. 20, p. 107. https://doi.org/10.1140/epjd/e2002-00106-3

    De Mello, D., O., Schäffner, D., Werkmann, J., Preuschoff, T., Kohfahl, L., Schlosser, M. and Birkl, G., 2019. Defect-Free Assembly of 2D Clusters of More Than 100 Single-Atom Quantum Systems. Phys. Rev. Lett. 122, 203601. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.122.203601

    Franke-Arnold, S., Leach, J., Padgett, M., J., Lembessis, V., E., Ellinas, D., Wright, A., J., Girkin, J., M., Öhberg, P., and Arnold, A., S., 2007. Optical Ferris wheel for ultracold atoms. Optics Express 15, p. 8619. https://doi.org/10.1364/OE.15.008619

    Greiner, Μ., Mandel, Ο., Esslinger, Τ., Hänsch, Τ., W., and Bloch, I., 2002. Quantum phase transition from a superfluid to a Mott insulator in a gas of ultracold atoms. Nature 415, p. 39. https://doi.org/10.1038/415039a

    Greiner, M., and I. Bloch, I., 2015. Quantengase unter den Mikroskop (Quantum Gases under the Microscope). Physik Journal 14, Nr. 10, p. 33. https://www.pro-physik.de/restricted-files/86861

    Grynberg, G., Lounis, B., Verkerk, P., Courtois, J.-Y., and Salomon, C., 1993. Quantized motion of cold cesium atoms in two- and three-dimensional optical potentials. Phys. Rev. Lett. 70, p. 2249. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.70.2249

    Haroche, S. and Raimond, 2006. Exploring the Quantum: Atoms, Cavities, and Photons, Oxford: Oxford University Press. https://oxford.universitypressscholarship.com/view/10.1093/acprof:oso/9780198509141.001.0001/acprof-9780198509141

    Jessen, P., S., Gerz, C., Lett, P., D., Phillips, W., D., Rolston S., L., Spreeuw, R., J., C.,  and  Westbrook, C., I.,  1992. Observation of quantized motion of Rb atoms in an optical field. Phys. Rev. Lett. 69, p. 49. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.69.49

    Langbecker, M., Wirtz, R., Knoch, B., Noaman,  M., Speck, T., and Windpassinger, P., 2018. Highly controlled optical transport of cold atoms into a hollow-core fiber. New. J. Phys. 20, 083038. https://doi.org/10.1088/1367-2630/aad9bb

    Mandel, O., Greiner, M., Widera, A., Rom, T., Hänsch, T. W., and Bloch, I., 2003. Coherent Transport of Neutral Atoms in Spin-Dependent Optical Lattice Potentials. Phys. Rev. Lett. 91, 010407. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.91.010407

    Porto, J., V., Rolston, S., Laburthe Tolra, B., Williams, C., J., and Phillips, W., D., 2003. Quantum information with neutral atoms as qubits. Phil. Trans. R. Soc. A. 361, p.1417. http://doi.org/10.1098/rsta.2003.1211

    Riis, E., Weiss, D., Moler, K., and Chu, S., 1990. Atom funnel for the production of a slow, high-density atomic beam. Phys. Rev. Lett. 64, p. 1658. 10.1103/PhysRevLett.64.1658

    Schneider, U., Hackermüller, L., Will, S., Best, Th., Bloch, I., Costi, T., A., Helmes, R., W., Rasch, D., and Rosch, A., 2008. Metallic and insulating phases of repulsively interacting fermions in a 3D optical lattice. Science 322, p. 1520. DOI: 10.1126/science.1165449

    Schrader, D., Kuhr, S., Alt, W., Müller, M., Gomer, V., and Meschede, D., 2001. An optical conveyor belt for single atoms. Appl. Phys. B 73, p. 819. https://doi.org/10.1007/s003400100722

    Schrader, D., Dotsenko, I., Khudaverdyan, M., Miroshnychenko, Y., Rauschenbeutel, A., and Meschede D., 2004. Neutral atom quantum register. Phys. Rev. Lett. 93, 150501. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.93.150501

    Subhankar, S., Wang, Y., Tsui, T.-C., Rolston, S., L., and Porto, J., V., 2019. Nanoscale Atomic Density Microscopy. Phys. Rev. X 9, 021002. https://doi.org/10.1103/PhysRevX.9.021002

    Verkerk, P., Lounis, B., Salomon, C., Cohen-Tannoudji, C.,  Courtois, J.-Y., and Grynberg, G., 1992. Dynamics and spatial order of cold cesium atoms in a periodic optical potential. Phys. Rev. Lett. 68, p. 3861. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.68.3861

    Weyers, S., Aucouturier, E., Valentin, C., and Dimarcq, N., 1997. A continuous beam of cold cesium atoms extracted from a two-dimensional magneto-optical trap. Opt. Comm. 143, p. 30. https://doi.org/10.1016/S0030-4018(97)00312-X

  • Ντόροθι Χότζκιν: Πάθος για Έρευνα & Επιστήμη

    Ντόροθι Χότζκιν: Πάθος για Έρευνα & Επιστήμη

    Georgina Ferry

    Μετάφραση – Επιστημονική Επιμέλεια: Ευθυμία Χασιώτου

    Επιμέλεια: Εύα Κουκή

    Σελιδοποίηση: Αντώνης Παπάδης

    Σχεδιασμός Εξωφύλλου: Θοδωρής Κονταξής

    ISBN: 978-618-5289-55-3

    Διαστάσεις: 16 X 23

    Αριθμός σελίδων: 442

    Τιμή : 20 € + ΦΠΑ 6%Περιγραφή

    Η Ντόροθι Χότζκιν (1910-1994) διακρίθηκε στη Χημεία σε μία ανταγωνιστική και ανδροκρατούμενη εποχή. Γεννήθηκε στο Κάιρο της Αιγύπτου, στις 12 Μαΐου του 1910 και έφτασε στο απόγειο της καριέρας της στα μέσα του περασμένου αιώνα. Ο πατέρας της, Τζον, εργαζόταν στη βρετανική αποικιακή διοίκηση της Αιγύπτου και του Σουδάν. Η μητέρα της, Γκρέις, ασχολήθηκε με την αρχαιολογία και τη βοτανολογία. Η Ντόροθι, από μικρή ηλικία έδειξε ένα αξιοσημείωτο πάθος για την έρευνα και την επιστήμη.

    Με το ξέσπασμα του Α’ Παγκοσμίου Πολέμου, επιστρέφει στην Αγγλία. Είχε ήδη δείξει το ενδιαφέρον της για τη χημεία, ένα παραδοσιακά ανδροκρατούμενο επιστημονικό πεδίο. Χάρη στο πάθος και την επιμονή, έγινε δεκτή στο Κολέγιο Σόμερβιλ του Πανεπιστημίου της Οξφόρδης όπου ξεκίνησε τις σπουδές της. Στα 24 της χρόνια, φοιτήτρια ακόμη, έγινε παγκοσμίως γνωστή ως μορφή – κλειδί στην ανάπτυξη της πρωτεϊνικής κρυσταλλογραφίας. Ολοκλήρωσε το διδακτορικό υπό την καθοδήγηση του Τζον Ντέσμοντ Μπερνάλ, του ανθρώπου που επηρέασε τόσο την επιστημονική όσο και την πολιτική της σκέψη. Εκεί θα μάθει περισσότερα για τη νέα μέθοδο της κρυσταλλογραφίας ακτινών X. Μαζί με τον Μπερνάλ μελέτησαν για πρώτη φορά μεμονωμένους κρυστάλλους μιας βιολογικής ουσίας, της πεψίνης. Στη συνέχεια ξεκίνησε να ασχολείται με τη μελέτη της ινσουλίνης, ανοίγοντας το δρόμο σε νέες θεραπείες για τον διαβήτη ενώ μετά τον Β’ Παγκόσμιο Πόλεμο θα στρέψει το ενδιαφέρον της στη μελέτη της πενικιλίνης.

    Το 1960 βραβεύθηκε από τη Βασιλική Εταιρεία του Λονδίνου. Μεταξύ του 1950 και του 1964 προτάθηκε για βραβείο Νόμπελ 32 φορές, οχτώ για το Νόμπελ Φυσικής και 24 για το Νόμπελ Χημείας. Παραμένει η μόνη Βρετανίδα που τιμήθηκε με Βραβείο Νόμπελ Χημείας, το 1964. Την επόμενη χρονιά, έγινε η δεύτερη γυναίκα που τιμήθηκε με μετάλλιο του Τάγματος της Τιμής, από την βασίλισσα Ελισάβετ Β!.

    Παράλληλα με το ερευνητικό της έργο, η Χότζκιν αφοσιώθηκε στον ακτιβισμό. Μίλησε ανοιχτά κατά του Πολέμου στο Βιετνάμ, ενώ προσέφερε το χρηματικό έπαθλο που ήρθε μαζί με το Νόμπελ για την οικονομική ενίσχυση φοιτητών από άλλες χώρες που επιθυμούσαν να σπουδάσουν στην Αγγλία, αλλά και τη δημιουργία βρεφικού σταθμού στο Κολέγιο Σόμερβιλ, τόσο για τις νεαρές φοιτήτριες, όσο και για τις καθηγήτριες. Με την αποφασιστικότητα, το θάρρος και την επιμονή της, ξεπέρασε τα όρια που η κοινωνία έθετε για το φύλο της.

    Η Φέρι, στη βιογραφία που κρατάτε στα χέρια σας, παρουσιάζει το έργο της Χότζκιν που οδήγησε στην αποκάλυψη της κρυμμένης δομής σημαντικών βιολογικών μορίων, όπως η πενικιλίνη, η ινσουλίνη και η βιταμίνη Β12, καθώς και τους παθιασμένους αγώνες της για την ειρήνη και τη συνεργασία Ανατολής και Δύσης. Το βιβλίο παρουσιάζει με παραστατικότητα τη ζωή και το έργο της και ήταν υποψήφια για το βραβείο Duff Cooper Prize και το Marsh Biography Award. «Οι βιογραφίες των επιστημόνων είναι σχεδόν πάντα ένα ανιαρό ανάγνωσμα», ισχυρίζεται ο Πίτερ Μένταουαρ. Αλλά η συγγραφέας του βιβλίου Τζορτζίνα Φέρι αψήφησε την άποψη του Μένταουαρ και παρουσίασε την πρώτη και πολύ ενδιαφέρουσα βιογραφία της Ντόροθι Χότζκιν.Κριτικές

    Η Φέρι καταφέρνει θαυμάσια να εξηγήσει τη θεωρία της κρυσταλλογραφίας ακτίνων Χ με σαφείς και προσιτούς όρους που δεν απαιτούν ιδιαίτερες γνώσεις. Η Ντόροθι Χότζκιν από μικρή έζησε μακριά από τα αγαπημένα της πρόσωπα: τα παιδικά της χρόνια τα πέρασε μακριά από τους γονείς της και αργότερα έζησε μακριά από τον σύζυγό της, Τόμας, και τα παιδιά της. Ωστόσο, διατήρησε σε όλη της τη ζωή μια στενή φιλία με τον μέντορά της Τζ. Ντ. Μπέρναλ –τον «Σοφό»– τον γνωστό για τον μαρξισμό και την ευρυμάθειά του. Μέχρι τον θάνατό της, το 1994, πίστευε με πάθος στην επίλυση των διεθνών διαφορών μέσω του διαλόγου, κάτι που την οδήγησε να γίνει πρόεδρος της αντιπυρηνικής ομάδας Pugwash και, ακόμη, να ασκήσει πίεση στην πρώην σπουδάστριά της, Μάργκαρετ Θάτσερ. Η Φέρι, στο βιβλίο αυτό,αφηγείται τις προσωπικές σχέσεις της Χότζκιν με ιδιαίτερη ευαισθησία και υποστηρίζει ότι ο εμπνευσμένος επιστήμονας δεν παύει να είναι ένας απλός άνθρωπος.

    – David Vincent, The Guardian

     

    Αυτή η ξεχωριστή βιογραφία της Χότζκιν συναρπάζει τον αναγνώστη από την πρώτη μέχρι την τελευταία σελίδα.

    – John Gribbin, Sunday Times

     

    Η Φέρι έχει περιγράψει έξοχα την ατμόσφαιρα ενός αιώνα επιστήμης.

    – New Scientist

     

    Η Τζορτζίνα Φέρι δίνει μια αυθεντικά διαφωτιστική και ισορροπημένη αφήγηση της επιστημονικής και προσωπικής ζωής της Χότζκιν… Μια καλογραμμένη βιογραφία που της αξίζει μεγάλη επιτυχία.

    – Janet Browne, Times Literary Supplement

  • Το Δάκρυ του Ντιράκ

    Το Δάκρυ του Ντιράκ

    Κωνσταντίνος Βαγιονάκης.

    Επιμέλεια: Γεωργία Κοφτερίδου

    ΕΚΔΟΣΕΙΣ ΡΟΠΗΠεριγραφή

    Ο Άλμπερτ Αϊνστάιν είχε κάποτε πει για το σύμπαν ότι «αυτή η επική ιστορία μυστηρίου όχι μόνο δεν έχει ακόμη λυθεί, αλλά δεν είμαστε καν βέβαιοι ότι υπάρχει μια λύση». Το βιβλίο αυτό αποτελεί ένα μικρό οδοιπορικό πάνω στις θεωρίες μας για τη φύση και τα φιλοσοφικά ζητήματα που τις διαπερνούν. Έχουμε επιτύχει πολλά σε αυτή την επική ιστορία κατανόησης της φύσης, τόσο στις πολύ μικρές όσο και στις πολύ μεγάλες κλίμακες. Όμως, την ίδια στιγμή αντιλαμβανόμαστε ότι μεγαλώνει και η άγνοιά μας. Παραδείγματος χάριν, δεν γνωρίζουμε τι είναι η σκοτεινή μάζα, απαραίτητη για τη συνοχή των γαλαξιών, ούτε έχουμε ιδέα για το τι είναι η σκοτεινή ενέργεια του χώρου, που οδηγεί στην επιταχυνόμενη διαστολή του σύμπαντος. Και υπάρχουν τα ύστατα ερωτήματα: Πότε και πώς τέθηκαν οι νόμοι της φύσης; Προϋπήρχαν του σύμπαντος, αν υποθέσουμε ότι υπήρξε μια αρχή, ή ήρθαν μαζί με αυτό; Ήταν αναπόφευκτη η έλευση των πραγμάτων, ή μήπως ο κόσμος μας ήταν προϊόν τύχης μέσα από ένα πλήθος πιθανοτήτων; Μήπως, εντέλει, πρέπει να αποδεχθούμε ότι το μοναδικό σύμπαν που ξέρουμε απλώς συμβαίνει να υπάρχει με τον τρόπο που υπάρχει χωρίς περαιτέρω εξήγηση; Ερωτήματα που απηχούν την αγωνιώδη αναζήτηση ενός βαθύτερου νοήματος.Βιογραφικά Συγγραφέων

    Ο Κωνσταντίνος Ε. Βαγιονάκης είναι Ομότιμος Καθηγητής Θεωρητικής Φυσικής στο Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων. Τα ερευνητικά του ενδιαφέροντα εστιάζονται σε θέματα σωματιδιακής φυσικής και κοσμολογίας. Εκτός από τα συγγράμματα Εισαγωγή στην Κβαντική Μηχανική (Ιωάννινα 2002), Σωματιδιακή και Κοσμολογική Φυσική (Ιωάννινα 2003), και Σωματιδιακή Φυσική (Εκδόσεις Ε.Μ.Π. 2013), έχει μεταφράσει και επιμεληθεί τα δύο πρώτα βιβλία Κλασική Μηχανική» και «Κβαντική Μηχανική της σειράς Το Θεωρητικό Ελάχιστο του Leonard Susskind (Εκδόσεις Ροπή 2019). Το προηγούμενο βιβλίο του με δοκιμιακά κείμενα γύρω από την επιστήμη ήταν το Συμπαντικό Καλειδοσκόπιο (Εκδόσεις Liberal Books 2014).Κριτικές

    Μία γοητευτική περιήγηση στον χώρο της Φυσικής και της Φιλοσοφίας. Το Δάκρυ του Ντιράκ του Κωνσταντίνου Βαγιονάκη μεταφέρει τον απαιτητικό αναγνώστη σε μία διαδρομή που ξεκινά από τις θεωρήσεις των αρχαίων Ελλήνων φιλοσόφων και καταλήγει στις πλέον σύγχρονες αντιλήψεις της Κβαντικής Φυσικής και της Κοσμολογίας.”

    – Χρήστος Σ. Ζερεφός (Γενικός Γραμματέας της Ακαδημίας Αθηνών, Εθνικός Εκπρόσωπος για την Κλιματική Αλλαγή)

    “Η επιστημονική επανάσταση της κβαντομηχανικής επηρέασε βαθύτατα τον τρόπο με τον οποίο σκεφτόμαστε για το σύμπαν και τις θεμελιώδεις δυνάμεις που το διέπουν. Αν και η ιστορία της έχει ειπωθεί αμέτρητες φορές, σπάνια έχει παρουσιαστεί με τόσο ανθρώπινο και συναρπαστικό τρόπο όπως στο βιβλίο που κρατάτε στα χέρια σας. Ο Κωνσταντίνος Βαγιονάκης μας παρουσιάζει, μέσω της καθηλωτικής γραφής του, τις προσωπικότητες και τις φιλοσοφικές διαμάχες που καθόρισαν την πορεία της κβαντικής θεωρίας αλλά και τη συνολική μας εικόνα για το σύμπαν.”

    – Αλέξανδρος Κεχαγιάς (Καθηγητής, Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο)

    “Αν θα μπορούσα να περιγράψω με μια πρόταση το βιβλίο του Βαγιονάκη, θα έλεγα ότι αναδεικνύει με ιδιαίτερη επιτυχία την αδιάρρηκτη και διαχρονική σχέση της φιλοσοφίας με τη φυσική και τα μαθηματικα, σχέση που δυστυχώς λόγω της υπερειδίκευσης και της εμπορευματοποίησης της γνώσης δεν διδάσκεται στα Παν/μιά μας,με αποτέλεσμα οι σημερινοί φυσικοί και μαθηματικοί να προσεγγίζουν στείρα και εξ αντικειμένου περιοριστικά την επιστήμη τους. […] Το βιβλίο του Βαγιονάκη διαβάζεται εύκολα και κρατά έντονο το ενδιαφέρον του αναγνώστη μέχρι το τέλος. Το προτείνω ανεπιφύλακτα.”

    – Μανώλης Πλειώνης (Καθηγητής ΑΠΘ, Διευθυντής και Πρόεδρος του Εθνικού Αστεροσκοπείου Αθηνών).

  • ΨΑΧΝΟΝΤΑΣ ΒΑΘΕΙΑ ΣΤΟ ΛΑΓΟΥΜΙ

    ΨΑΧΝΟΝΤΑΣ ΒΑΘΕΙΑ ΣΤΟ ΛΑΓΟΥΜΙ

    Allan H Ropper & Brian David Burrel

    Μετάφραση: Επαμεινώνδας Τσίγκας

    Επιστημονική Επιμέλεια: Επαμεινώνδας Τσίγκας

    Σχεδιασμός εξωφύλλου: Δημήτρης Κουρκούτης

    Περιγραφή

    Αυτό το βιβλίο αφορά τη διαδικασία και την εξέλιξη της τέχνης μου. Όπως η ίδια η κλινική νευρολογία, προχωράει έχοντας σαν βάση περιπτώσεις ασθενών. Οι ιστορίες είναι πραγματικές, οι διάλογοι στο μεγαλύτερο μέρος αυθεντικοί και, παρά το ότι τα πραγματικά στοιχεία όλων σχεδόν των ασθενών παρουσιάζονται αλλαγμένα, οι προκλήσεις και τα προβλήματα με τα οποία έρχεται αντιμέτωπος ένας νευρολόγος σε ένα πανεπιστημιακό νοσοκομείο προβάλλονται ολοκάθαρα.

    Πού αρχίζει αυτό; Αρχίζει με έναν υπεύθυνο μιας αίθουσας μπόουλινγκ που γίνεται συγχυτικός, με έναν δεξιό αμυντικό του μπέιζμπολ που αρχίζει να μιλάει ακαταλαβίστικα, με έναν φοιτητή που ξαφνικά γίνεται ψυχωτικός, με έναν παραγγελιοδόχο που οδηγεί πηγαίνοντας γύρω γύρω σε μια κυκλική πλατεία, ανίκανος να βρει σημείο εξόδου, με έναν οπισθοφύλακα μιας κολεγιακής ομάδας που δεν μπορεί να σταματήσει να παίζει συνέχεια με τον ίδιο τρόπο, με μια κοινωνική λειτουργό ψυχιατρικών δομών που παρατηρεί ένα τρέμουλο στο μικρό δάκτυλο του χεριού της, με έναν πρώην αθλητή που δεν μπορεί να πιάσει τα αυτοκόλλητα στις πάνες της νεογέννητης κόρης του, με έναν Ιρλανδό που γλιστρά στον πάγο και σπάζει το κεφάλι του. Όλοι καταλήγουν εδώ, στους θαλάμους της πτέρυγας των εσωτερικών ασθενών είτε στη μονάδα νευρολογικής εντατικής θεραπείας, περνούν όπως σε μια παρέλαση που ποτέ δεν παύει να με προκαλεί, να με εκπλήσσει και να με διαφωτίζει.

    Πού τελειώνει αυτό; Δεν τελειώνει.Βιογραφικά Συγγραφέων

    Ο Allan H. Ropper, είναι Καθηγητής της Νευρολογίας στην Ιατρική Σχολή του Πανεπιστημίου του Χάρβαρντ και Διευθυντής στην έδρα του Raymond D. Adams του τμήματος Νευρολογίας του Brigham and Women’s Hospital. Ο Dr. Ropper είναι για σειρά ετών συνεκδότης (co-editor) του περίφημου ιατρικού περιοδικού The New England Journal of Medicine.Oι τίτλοι των βιβλίων ή μονογραφιών που έγραψε ο ίδιος ή συμμετείχε στη δημιουργία τους, ξεπερνούν τους 150. Ανήκει στην ομάδα που επιμελείται και εκδίδει το διασημότερο στον κόσμο εγχειρίδιο της Νευρολογίας, Adams & Victor’s – Principles of Neurology, του οποίου ήδη έχει προχωρήσει στην 11η έκδοση. Σε συνεργασία με τον Brian Burrell έχει γράψει εκτός από το Ψάχνοντας βαθιά στο λαγούμι (2014), και το Πως ο εγκέφαλος χάνει τον νου του- Σεξ, Υστερία και ο γρίφος της ψυχικής Νόσου (2019).

    Ο Ropper έχει βαθιά επηρεαστεί από τους διάσημους δασκάλους του, και «ιερά τέρατα» της Νευρολογίας στο Χάρβαρντ, τους Ρέιμοντ Άνταμς και Τσαρλς Μίλερ-Φίσερ. Θεωρείται ως ένας από τους θεμελιωτές της Νευροεντατικολογίας ενώ η εξειδίκευσή του αφορά κυρίως το Σύνδρομο Guillain Barre και το Κώμα.

    Ο Brian David Burrel είναι καθηγητής μαθηματικών και στατιστικής στο Πανεπιστήμιο Amherst της Μασαχουσέτης. To 2005 εξέδωσε το βιβλίο Καρτ ποστάλς από το Μουσείο Εγκεφάλου το οποίο έγινε και αφορμή για να συναντηθεί με τον Allan Ropper. Έχει επίσης συγγράψει μερικά ακόμη βιβλία εκλαϊκευμένων μαθηματικών.Κριτκές

    O Ρόπερ καταγράφει την σαραντάχρονη καριέρα του χρησιμοποιώντας μια πληθώρα από ιστορίες περιστατικών: έχεις την εντύπωση πως ο Όλιβερ Σακς συναντά τον Γκρέκορυ Χάουζ, με μια δόση από τον χειρότερο νυχτερινό εφιάλτη των υποχονδριακών. Κάθε ιστορία φωτίζει τον ξεχωριστό τρόπο, όχι μόνον εκείνον με τον οποίο λειτουργεί ο εγκέφαλος, αλλά και αυτόν με τον οποίο Ρόπερ προχωρεί στη διάγνωση.

    – Sunday Times

    Εμπλουτισμένο με εικόνες της επιστημονικής μεθόδου, τονίζει πως δεν ακολουθεί την ψυχρή ορθολογική διαδικασία του Σέρλοκ Χόλμς όπως συχνά αυτή υποδύεται. Η ιατρική γραφή στα καλύτερα της.

    – V. S. Ramachandran,

    συγγραφέας του bestseller «Ο εγκέφαλος που λέει ιστορίες».

    Φανταστικό… Αυτό το κρυφοκοίταγμα μέσα στον πάσχοντα εγκέφαλο, από έναν από τους σημαντικότερους νευρολόγους, βοηθά τους αναγνώστες να αντιληφθούν με ποιον τρόπο δεινά όπως οι όγκοι, τα αγγειακά εγκεφαλικά επεισόδια, η νόσος Πάρκινσον, οι επιληπτικές κρίσεις και άλλα νοσήματα μας επηρεάζουν. Οι ιστορίες του είναι κάποτε επώδυνες και άλλοτε βαθιά συγκινητικές όμως πάντοτε τρομερά διαφωτιστικές.

    – Elizabeth Loftus,

    συγγραφέας του βιβλίου «Ο μύθος της Απωθημένης Μνήμης»

    Μια εξερεύνηση μέσα από τα χαρακώματα του προκλητικού κόσμου της κλινικής νευρολογίας που αλλάζει. Από το σύνηθες στο εξωτικό, από εκείνο που σου σπαράζει την καρδιά στο ευτράπελο, οι συγγραφείς προσφέρουν μια τίμια και πειστική ματιά σε μια από τις πλέον συναρπαστικές ιατρικές ειδικότητες.

    – Dr Michael Collins, συγγραφέας του βιβλίου «Θερμό φως, κρύο ατσάλι». Observer

    Στα χέρια κάποιου ελάσσονος συγγραφέα, το βιβλίο αυτό θα μπορούσε να μην είναι τίποτε περισσότερο από μια συλλογή γλαφυρών ιστοριών γύρω από τους τρόπους με τους οποίους ο ανθρώπινος εγκέφαλος μπορεί να καταρρεύσει. Όμως ο δόκτωρ Ρόπερ και ο κ. Μπουρέλ καταφέρνουν να πουν μια περισσότερο βαθιά ιστορία σχετικά με την αξία των ανθρώπων ως προς τις μηχανές. Οι γιατροί συχνά δεν είναι μετριόφρονες, συμπάσχοντες με τον ασθενή ή ευγενικοί και οπωσδήποτε δεν είναι αλάνθαστοι. Όμως ένας γιατρός έχει κάτι που μια μηχανή ποτέ δεν θα το αποκτήσει: τον νου.

    – New York Times

  • Η ΕΠΟΧΗ ΤΩΝ ΑΛΓΟΡΙΘΜΩΝ

    Η ΕΠΟΧΗ ΤΩΝ ΑΛΓΟΡΙΘΜΩΝ

    ΣΕΡΖ ΑΜΠΙΤΕΜΠΟΥΛ & ΖΙΛ ΝΤΟΟΥΕΚ

    Μετάφραση: Γιάννης Μανωλόπουλος

    ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΑΚΕΣ ΕΚΔΟΣΕΙΣ ΚΡΗΤΗΣΌπως φαίνεται, µε τους αλγορίθµους ο Homo sapiens κατάφερε να επινοήσει το εργαλείο που ανέκαθεν ονειρευόταν. Κι όµως, κάτι µας ανησυχεί. Μήπως οι ταχυδρόµοι βρίσκονται υπό εξαφάνιση; Οι αλγόριθµοι καταστρέφουν θέσεις εργασίας. Μια ασφαλιστική εταιρεία πρέπει να αποζηµιώσει το θύµα ενός ατυχήµατος; Το ποσό της αποζηµίωσης θα το υπολογίσει κάποιος κυνικός αλγόριθµος. Το χρηµατιστήριο καταρρέει; Υπεύθυνοι είναι οι συναλλακτικοί αλγόριθµοι. Οι νόµοι περιορίζουν τις πολιτικές ελευθερίες; Μας κατασκοπεύουν οι κυβερνητικοί αλγόριθµοι. Νικούν οι αλγόριθµοι τον άνθρωπο στο σκάκι; Πολύ σύντοµα οι έξυπνοι αλγόριθµοι θα µας εξουσιάζουν.

    Πολλοί θεωρούµε τους αλγορίθµους πηγή των δεινών µας, αυτό όµως οφείλεται ίσως στο ότι πολύ συχνά τους χρησιµοποιούµε δίχως στ‘ αλήθεια να γνωρίζουµε τη φύση και τη λειτουργία τους. Τρέµουµε τους αλγορίθµους, γιατί φαντάζουν µυστηριώδεις, µε απόκοσµες δυνάµεις και προθέσεις κακές. Για να διαλύσουµε τούτες τις παράλογες σκέψεις, να διαχωρίσουµε την πραγµατικότητα από τις παιδιάστικες φαντασιώσεις, τους βάσιµους φόβους από τις αστήρικτες ανησυχίες, οι συγγραφείς µάς καλούν να ταξιδέψουµε µαζί τους στον κόσµο των αλγορίθµων. Εκεί θα έρθουµε αντιµέτωποι µε µερικές από τις προκλήσεις τής λεγόµενης εποχής των αλγορίθµων: µεταξύ άλλων, µε τον µετασχηµατισµό της εργασίας, την απώλεια της ιδιοκτησίας και την προστασία της ιδιωτικότητας. Οι αλγόριθµοι είναι δυνατόν να έχουν θετικές ή αρνητικές επιπτώσεις, αλλά δεν έχουν δικές τους προθέσεις. Υπηρετούν τους δικούς µας σκοπούς, γιατί εµείς τους επινοήσαµε.

    ΣΕΡΖ ΑΜΠΙΤΕΜΠΟΥΛ (SERGE ABITEBOUL)
    Ο Serge Abiteboul είναι Γάλλος επιστήµονας των υπολογιστών στο INRIA (Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique) και µέλος του διοικητικού συµβουλίου του ARCEP (Autorité de Régulation des Communications Électroniques et des Postes). Έχει διατελέσει επισκέπτης καθηγητής στο Πανεπιστήµιο Στάνφορντ, ενώ υπήρξε ιδρυτικό στέλεχος της εταιρείας Xyleme. Ιδιαίτερα τον ενδιαφέρουν τα κοινωνικά ζητήµατα που είναι αλληλένδετα µε τον ψηφιακό κόσµο.

    ΖΙΛ ΝΤΟΟΥΕΚ (GILLES DOWEK)
    Ο Gilles Dowek είναι Γάλλος ερευνητής στον τοµέα της Επιστήµης των Υπολογιστών και συγγραφέας πολλών δηµοφιλών επιστηµονικών έργων, αλλά και βιβλίων σχετικών µε τη γνωσιολογία της Επιστήµης των Υπολογιστών και τη δεοντολογία στον ψηφιακό κόσµο. Το βιβλίο του Computation, Proof, Machine (Cambridge University Press) τιµήθηκε µε το βραβείο φιλοσοφίας της Γαλλικής Ακαδηµίας.