Από τα σμήνη γαλαξιών στο μποζόνιο του Ηiggs

Υειραματικό Οφκειο Υανεπιςτθμίου Υατρϊν

Από τα σμήνη Γαλαξιών στο μποζόνιο του Higgs ! Ερευνθτικι εργαςία Α’ Ουκείου Χιωτζλθσ Λωάννθσ

2016

Υανεπιςτθμιοφπολθ Υατρϊν

Από τα ςμθνη Γαλαξιών ςτο μποζόνιο του Higgs !

Ερευνητικθ εργαςία Α’ Λυκείου

Αντί προλόγου… Θ εργαςία αυτι υλοποιικθκε ςτο Υειραματικό Οφκειο του Υανεπιςτθμίου Υατρϊν ςτο πλαίςιο του μακιματοσ τθσ Ερευνθτικισ Εργαςίασ (project) Αϋ Ουκείου. Χυμμετείχαν οι παρακάτω μακθτζσ: ΑΟΕ΢ΑΡΔΦΣΥΣΩΟΣΧ ΥΑΡΑΓΛΩΨΘΧ ΑΟΕ΢ΣΥΣΩΟΣΩ ΥΑΡΓΛΩΨΑ ΑΡΨΩΡΛΑΔΘΧ ΥΕΨΦΣΧ ΑΥΣΧΨΣΟΣΥΣΩΟΣΧ ΧΑΦΑΟΑΠΥΣΧ ΚΩΠΣΥΣΩΟΣΧ ΧΦΘΧΨΣΧ ΞΑΡΡΑΒΣΧ ΘΟΛΑΧ ΞΦΛΨΧΛΡΕΟΛΑ ΑΡΡΑ ΠΑΞΦΘΧ ΛΩΑΡΡΘΧ ΧΑΦΑΟΑΠΥΣΧ ΠΘΧΑΡΕΨΗΘ ΕΟΕΩΚΕΦΛΑ ΟΘΨΩ ΠΣΧΧΣΥΣΩΟΣΩ ΑΡΑΧΨΑΧΛΑ ΠΩΟΩΡΑ ΥΘΡΕΟΣΥΘ ΥΑΥΑΓΓΕΟΘΧ ΘΟΛΑΧ-ΠΑΦΛΣΧ ΧΣΩΓΟΕΦΘ ΒΑΧΛΟΛΞΘ ΧΨΑΝΞΣΧ ΚΕΣΔΩΦΣΧ ΧΨΣΟΟΑΧ ΠΑ΢ΛΠΣΧ ΨΦΑΛΡΑΨΦΩΟΟΣΥΣΪΟΣΩ ΡΑΨΑΟΛΑ Επιβλζπων κακθγθτισ ιταν ο κ. Χιωτζλθσ Λωάννθσ Ξαλι ςασ ανάγνωςθ

1

Από τα ςμθνη Γαλαξιών ςτο μποζόνιο του Higgs !

Ερευνητικθ εργαςία Α’ Λυκείου

Περιεχόμενα Αντί προλόγου… ........................................................................................................................ 1 Χφντομθ Λςτορία των Ανακαλφψεων ςτον τομζα των Χτοιχειωδϊν Χωματιδίων μζχρι το 1934 ................................................................................................................................................... 5 Σι πρϊτεσ κεωριςεισ-Αρχαίοσ κόςμοσ............................................................................. 5 Πζχρι τα τζλθ του 19ου αιϊνα........................................................................................... 5 Σ 20οσ αιϊνασ .................................................................................................................... 5 Σ J.J. Thomson ................................................................................................................... 6 Σ Rutherford...................................................................................................................... 7 Σ Niels Bohr-θ κβαντομθχανικι ........................................................................................ 8 Ψο νετρίνο και θ αντιφλθ ................................................................................................... 9 Θ εικόνα των ςτοιχειωδϊν ςωματιδίων το 1934 ............................................................ 10 Σι Βιογραφίεσ των ςθμαντικότερων Φυςικϊν των Χτοιχειωδϊν Χωματιδίων ...................... 11 Οεφκιπποσ .......................................................................................................................................... 11

Ατομικι Κεωρία .............................................................................................................. 11 Ξοςμολογία ..................................................................................................................... 11 Δθμόκριτοσ......................................................................................................................................... 12

Γζννθςθ και καταγωγι .................................................................................................... 12 Ρεανικι θλικία ................................................................................................................ 12 Θ πολυμάκειά του ........................................................................................................... 13 Υεριπλανιςεισ ςτθν Λωνία & τθν Ακινα ......................................................................... 13 Επιςτροφι ςτα Άβδθρα................................................................................................... 14 Ψο τζλοσ ........................................................................................................................... 15 Υθγζσ πλθροφοριϊν ....................................................................................................... 15 Ψα ζργα του ..................................................................................................................... 16 Φιλοςοφία και επιςτιμθ ................................................................................................ 17 Ατομικι κεωρία ............................................................................................................... 17 Ξοςμογονία ..................................................................................................................... 17 Επίκουροσ .......................................................................................................................................... 19

Βιογραφία........................................................................................................................ 19 Θ Επικοφρεια Φιλοςοφία ................................................................................................ 19 Οουκριτιοσ......................................................................................................................................... 22

Ζργο ................................................................................................................................. 22 Συίλιαμ Χζρςελ .................................................................................................................................. 23 Ψηων Ρτάλτον ..................................................................................................................................... 24

2

Από τα ςμθνη Γαλαξιών ςτο μποζόνιο του Higgs !

Ερευνητικθ εργαςία Α’ Λυκείου

Ψα πρϊτα χρόνια τθσ ηωισ του. ...................................................................................... 24 Ατομικι κεωρία ............................................................................................................... 25 Ρόμοι των αερίων ........................................................................................................... 25 Ατομικά βάρθ .................................................................................................................. 25 Eπόμενα χρόνια ............................................................................................................... 28 Υειραματικι μζκοδοσ Ρτάλτον ....................................................................................... 28 Δθμόςια και προςωπικι ηωι .......................................................................................... 29 Κάνατοσ και κλθρονομιά ................................................................................................ 30 Ρτμίτρι Πεντελζγιεφ ......................................................................................................................... 32

Υεριοδικόσ πίνακασ ......................................................................................................... 34 Σ Βίκτωρ Χοφμαν ............................................................................................................................... 38 Βίλχελμ Ξόνραντ Φζντγκεν ................................................................................................................. 39 Ανρί Ππεκερζλ ................................................................................................................................... 40

Βιογραφία........................................................................................................................ 40 Υρϊιμα χρόνια ................................................................................................................ 40 Χταδιοδρομία .................................................................................................................. 40 Ψηόηεφ Ψηον Ψόμςον ........................................................................................................................... 41

Βιογραφία........................................................................................................................ 41 Σι ζρευνζσ του................................................................................................................. 42 Ζρνεςτ Φάδερφορντ ........................................................................................................................... 43

Ψα πρϊτα χρόνια τθσ ηωισ του ....................................................................................... 43 Ανοδικι πορεία ............................................................................................................... 43 Ψα τελευταία χρόνια........................................................................................................ 44 Ψηζιμσ Ψςάντγουικ .............................................................................................................................. 45

Βιογραφία........................................................................................................................ 45 Θ ανακάλυψθ του νετρονίου .......................................................................................... 46 Βραβεφςεισ ...................................................................................................................... 47 Ξαρλ Ρτζιβιντ Άντερςον..................................................................................................................... 48 Χζςιλ Φρανκ Υάουελ ......................................................................................................................... 49 Τουεν Ψςάμπερλεϊν ........................................................................................................................... 49 Εμίλιο Ψηίνο Χεγκρζ ............................................................................................................................ 50

Βιογραφία........................................................................................................................ 50 Κωμάσ Ωψθλάντθσ ............................................................................................................................. 51

Βιογραφικά ςτοιχεία ....................................................................................................... 51 Βόλφγκανγκ Υάουλι ........................................................................................................................... 52

3

Από τα ςμθνη Γαλαξιών ςτο μποζόνιο του Higgs !

Ερευνητικθ εργαςία Α’ Λυκείου

Βιογραφία........................................................................................................................ 52 Ανακαλφψεισ ................................................................................................................... 52 Πάρεχ Γκελ-Παν ............................................................................................................................... 53

Σικογζνεια και εκπαίδευςθ ............................................................................................ 54 Χταδιοδρομία και ζρευνεσ .............................................................................................. 54 Ακαδθμαϊκζσ κζςεισ ........................................................................................................ 55 Ψιμθτικζσ διακρίςεισ ........................................................................................................ 55 Ξάρλο Φοφμπια .................................................................................................................................. 57 Υίτερ Χιγκσ ......................................................................................................................................... 59 Βιβλιογραφία ..................................................................................................................................... 60

4

Από τα ςμθνη Γαλαξιών ςτο μποζόνιο του Higgs !

Ερευνητικθ εργαςία Α’ Λυκείου

΢ύντομη Ιςτορύα των Ανακαλύψεων ΢τοιχειωδών ΢ωματιδύων μϋχρι το 1934

ςτον

τομϋα

των

Οι πρώτεσ θεωρόςεισ-Αρχαύοσ κόςμοσ

Υολλζσ ςφγχρονεσ αναηθτιςεισ τθσ Επιςτιμθσ ζχουν τισ ρίηεσ τουσ ςτισ φιλοςοφικζσ αναηθτιςεισ των αρχαίων Ελλινων. Θ ιςτορία λοιπόν των ςτοιχειωδϊν ςωματιδίων ξεκινάει ςτθν αρχαία Ελλάδα γφρω ςτον 5ο π.χ. αιϊνα. Χτα Άβδθρα τθσ Κράκθσ κοντά ςτισ εκβολζσ του ποταμοφ Ρζςτου ο Οεφκιπποσ και ο μακθτισ του ο Δθμόκριτοσ (~460 π.Χ.- 370 π.Χ.) αναπτφςςουν μια αςφλλθπτθ για τθν εποχι τουσ φιλοςοφικι κεωρία. Ωποςτθρίηουν ότι θ φλθ δεν είναι ςυνεχισ αλλά αποτελείται από αδιαίρετουσ «ατόμουσ» ι άτομα. Τπωσ ςυμβαίνει ςυνικωσ, θ κεωρία τθσ ςχολισ των ατομικϊν φιλοςόφων αμφιςβθτικθκε ζντονα από τουσ ςφγχρονουσ φιλοςόφουσ, το μεγαλφτερο όμωσ πλιγμα ζμελλε να υποςτεί από τουσ μεταγενζςτερουσ επικριτζσ τθσ. Υριν θ κεωρία του ατόμου περιζλκει ςτθν αφάνεια πρόλαβε να αποκτιςει ζναν φανατικό υποςτθρικτι: τον Επίκουρο. Σ Επίκουροσ κα γινόταν άκελά του ο ςυνδετικόσ κρίκοσ μεταξφ αρχαίασ Ελλάδασ και αρχαίασ Φϊμθσ, κακϊσ ζνα μζροσ τθσ κεωρίασ του βρίςκεται ςε ζνα ποίθμα του Φωμαίου ποιθτι Οουκριτιου, όπου περιγράφεται, με βάςθ τισ ατομικζσ αντιλιψεισ του Δθμόκριτου, θ πίεςθ που αςκοφν τα αζρια, θ διάχυςθ των οςμϊν και το ςχιμα των κρυςτάλλων. Δυςτυχϊσ, θ κεωρία του Δθμόκριτου καταπολεμικθκε από τον Υλάτωνα, τον Αριςτοτζλθ και τουσ μακθτζσ τουσ και ζπεςε ςε αφάνεια μζχρι το 19ο αιϊνα. Μϋχρι τα τϋλη του 19ου αιώνα

Πετά από μια «πνευματικι νάρκθ» 20 αιϊνων περίπου, ςτισ αρχζσ του 19ου αιϊνα ο Άγγλοσ Χθμικόσ, Φυςικόσ και Πετεωρολόγοσ John Dalton (6 Χεπτεμβρίου 1766 – 27 Λουλίου 1844) ανακαλφπτει πειραματικά νζουσ νόμουσ τθσ Χθμείασ. Υροςπακεί να τουσ εξθγιςει και «αναγκάηεται» να αναςφρει από το χρονοντοφλαπο τθσ Λςτορίασ τθ κεωρία των ατομικϊν φιλοςόφων. Βριςκόμαςτε ςτο 1805, θ δικαίωςθ του Δθμόκριτου είναι κακολικι, αλλά θ ςυνζχεια κα ξεπερνοφςε κάκε φανταςία. Οίγο ανατολικότερα ςτθν Αγία Υετροφπολθ τθσ Φωςίασ ζνασ επιμελισ ςχολαςτικόσ και μεκοδικόσ επιςτιμονασ ςυνεχίηει το όραμα του Δθμόκριτου για ζναν απλοφςτερο και πιο κατανοθτό κόςμο. Χτισ 6 Παρτίου 1869 ο Dmitri Mendeleev του Υανεπιςτθμίου τθσ Αγίασ Υετροφπολθσ παρουςιάηει επιςιμωσ τον Υεριοδικό Υίνακα. Ακόμθ και ςιμερα ο Υεριοδικόσ Υίνακασ αποτελεί τον απόλυτο «ταξιδιωτικό οδθγό» του Χθμικοφ ςτο μαγικό κόςμο τθσ Χθμείασ. Για τουσ λάτρεισ, όμωσ των ςτοιχειωδϊν ςωματιδίων ο Υεριοδικόσ Υίνακασ είναι ο πίνακασ των ςτοιχειωδϊν ςωματιδίων του 19ου αιϊνα. Ο 20οσ αιώνασ

Ψο ταξίδι μασ ξεκίνθςε από τθν αρχαία Ελλάδα, πιγαμε ςτθν Αγγλία και μετά ςτθ Φωςία. Επόμενοσ ςτακμόσ: θ Γερμανία. Χτισ 8 Ροεμβρίου 1895 ο Wilhelm Röntgen παράγει και ανιχνεφει μια θλεκτρομαγνθτικι ακτινοβολία που ποτζ ςτο παρελκόν δεν είχε ανιχνευκεί.

5

Από τα ςμθνη Γαλαξιών ςτο μποζόνιο του Higgs !

Ερευνητικθ εργαςία Α’ Λυκείου

Ψθν αποκαλεί άγνωςτθ ακτινοβολία Χ (ο άγνωςτοσ Χ που λζμε) ι ακτίνεσ- Χ. Ψϊρα πλζον τισ αποκαλοφμε ακτίνεσ Röntgen προσ τιμιν του Wilhelm Röntgen. Χτθν πραγματικότθτα ο Röntgen είχε ανακαλφψει και ανιχνεφςει το πρϊτο ςτοιχειϊδεσ ςωμάτιο: το φωτόνιο. Ψο φωτόνιο δεν ζχει μάηα και ουςιαςτικά δεν είναι υλικό ςωματίδιο, αλλά φορζασ ακτινοβολίασ ι ενζργειασ. Σ Wilhelm Röntgen κα τιμθκεί με το βραβείο Ρόμπελ Φυςικισ το 1901 ανοίγοντασ ζναν μακρφ κφκλο βραβεφςεων ςτον τομζα των ςτοιχειωδϊν ςωματιδίων. Χε λιγότερο από ζνα χρόνο ςτισ 24 Λανουαρίου 1896 θ Γαλλία κα δθλϊςει παροφςα ςτον «αγϊνα δρόμου» των ςτοιχειωδϊν ςωματιδίων με τον Henri Becquerel. Σ Becquerel κα ανακαλφψει τισ ραδιενεργζσ ακτινοβολίεσ α και β. Θ φφςθ των δφο αυτϊν ακτινοβολιϊν κα προςδιοριςτεί αργότερα, αλλά υπιρχε ιδθ θ υποψία ότι ιταν ςωματιδιακισ φφςεωσ. Βεβαίωσ, ο Henri Becquerel μοιράςτθκε το 1903 το Ρόμπελ Φυςικισ με δφο επίςθσ, μεγάλεσ μορφζσ τθσ επιςτιμθσ, το ηεφγοσ: Pierre και Marie Curie. Πζχρι το 1896 λοιπόν ζχουμε ιςχυρζσ ενδείξεισ για τθν φπαρξθ ςτοιχειωδϊν ςωματιδίων, αλλά καμία πειραματικι ζνδειξθ για τθ φφςθ και τα ιδιαίτερα φυςικά χαρακτθριςτικά (π.χ. μάηα, φορτίο) αυτϊν των ςωματιδίων. Τμωσ, ζφταςε το πλιρωμα του χρόνου για τθν ςυνειςφορά ενόσ μεγάλου επιςτιμονα ςτθ φυςικι των ςτοιχειωδϊν ςωματιδίων. Ο J.J. Thomson

Φανταςτείτε λοιπόν, ζναν επιςτιμονα που ανακαλφπτει το πρϊτο υλικό ςτοιχειϊδεσ ςωματίδιο: το θλεκτρόνιο, ςτισ 30 Απριλίου 1897. Ψου απονζμετε το Ρόμπελ Φυςικισ το 1906, αλλά ςτο Trinity College, του Cambridge, όπου είναι κακθγθτισ ζχει 7 φοιτθτζσ – ςυνεργάτεσ που όλοι τουσ κα τιμθκοφν με βραβεία Ρόμπελ Φυςικισ (μεταξφ των μακθτϊν του είναι και ο Ernest Rutherford), ενϊ ο όγδοοσ μακθτισ του που κα πάρει Ρόμπελ Φυςικισ είναι ο ίδιοσ ο γιοσ του. Αυτόσ ο επιςτιμονασ είναι ο J.J. Thomson. Υριν τθν ανακάλυψθ του Thomson οι επιςτιμονεσ πίςτευαν ότι ο μικρότεροσ δομικόσ λίκοσ τθσ φλθσ είναι το άτομο του υδρογόνου (το μικρότερο άτομο τθσ φλθσ). Ψϊρα όμωσ ο Thomson ειςάγει ζνα νζο ςωματίδιο το θλεκτρόνιο 1000 φορζσ μικρότερο από το άτομο του υδρογόνου. Θ εικόνα πλζον του ουδζτερου ατόμου μοιάηει ςαν «ςταφιδόψωμο». Ζνα ςυνεχζσ κετικό φορτίο (το ηυμάρι) μζςα ςτο οποίο είναι βυκιςμζνα τα θλεκτρόνια (οι ςταφίδεσ). Σι μεγάλοι κακθγθτζσ, όμωσ «γεννοφν» μεγάλουσ μακθτζσ. Θ εικόνα αυτι ζμελλε να ανατραπεί από το μακθτι του Thomson, τον Ernest Rutherford. Ζχοντασ, ιδθ, ανακαλφψει το θλεκτρόνιο ο J.J. Thomson με μια ςυςκευι που θ αρχι λειτουργίασ τθσ είναι ίδια με αυτι του κακοδικοφ ςωλινα, μετράει το λόγο φορτίου προσ μάηα (e/m) για τισ ακτίνεσ β. Ζτςι το 1900 αποκαλφπτεται ότι οι ακτίνεσ β δεν είναι ζνα νζο ςωματίδιο, αλλά δζςμθ θλεκτρονίων. Οίγα χρόνια μετά, το 1908, αρχίηουν να λάμπουν τα αςτζρια των μακθτϊν του J.J. Thomson. Σ Ernest Rutherford και ο Johannes "Hans" Wilhelm "Gengar" Geiger προςδιορίηουν τθ φφςθ των ακτινϊν – α και αποδεικνφουν ότι είναι ςωματιδιακισ φφςεωσ και ςυγκεκριμζνα άτομα θλίου διπλά ιονιςμζνα (γυμνά από θλεκτρόνια άτομα θλίου) He++. Ψο 1908 θ εικόνα ζχει ωσ εξισ: ζχουμε ανακαλφψει το άμαηο ςτοιχειϊδεσ ςωμάτιο φωτόνιο, ζχουμε ανακαλφψει το θλεκτρόνιο και πιςτεφουμε ότι το άτομο είναι μια ςυνεχισ κατανομι κετικοφ φορτίου ςτθν οποία είναι βυκιςμζνα ίςου και αντίκετου φορτίου ςωματίδια τα θλεκτρόνια. Είναι όμωσ, όντωσ ζτςι; Αυτό πρζπει να αποδειχτεί πειραματικά και ο Ernest Rutherford ετοιμάηει ζνα πείραμα για να επιβεβαιϊςει 6

Από τα ςμθνη Γαλαξιών ςτο μποζόνιο του Higgs !

Ερευνητικθ εργαςία Α’ Λυκείου

τθν υπόκεςθ του δαςκάλου του, του Thomson. Ωςτόςο, το μζλλον του επιφυλάςςει μια απροςδόκθτθ ζκπλθξθ! Ο Rutherford

Ζχοντασ ο Rutherford ςτθ διάκεςι του δζςμεσ ςωματιδίων α, επιχείρθςε να επαλθκεφςει το ατομικό πρότυπο του Thomson. Ωπζκεςε ότι εάν «βομβαρδίςει» άτομα με μια δζςμθ ςωματίων α, θ δζςμθ δε κα πρζπει να αποκλίνει ςθμαντικά για τουσ εξισ λόγουσ: α. Ψο ολικό θλεκτρικό φορτίο του ατόμου είναι μθδζν και επομζνωσ δεν αςκείται θλεκτρικι δφναμθ ςτα ςωμάτια α, όςο αυτά βρίςκονται ςτο εξωτερικό του ατόμου. β. Επειδι το κετικό θλεκτρικό φορτίο είναι ομοιόμορφα κατανεμθμζνο, δεν μπορεί να αςκεί ςθμαντικι απωςτικι δφναμθ ςτα ςωμάτια α, όςο αυτά βρίςκονται ςτο εςωτερικό του ατόμου. γ. Θ ςφγκρουςθ των ςωματίων α με το θλεκτρόνια δεν επθρεάηει ςθμαντικά τθν κίνθςι τουσ, γιατί τα θλεκτρόνια ζχουν πολφ μικρότερθ μάηα. Πε τον ίδιο τρόπο δεν επθρεάηεται ςθμαντικά θ κίνθςθ μιασ βαριάσ πζτρασ μζςα ςτθ βροχι. Υράγματι, ο Rutherford παρατιρθςε ότι τα περιςςότερα από τα ςωμάτια α διζρχονται μζςα από το ςτόχο ςχεδόν ανεπθρζαςτα, ςαν να κινοφνται μζςα ςε ςχεδόν κενό χϊρο. Αρκετά αποκλίνουν ςε διάφορεσ γωνίεσ, μικρότερεσ των 90ο, αλλά λίγα αποκλίνουν κατά 180°. Δθλαδι ξαναγφριηαν πίςω! Σ Rutherford δε μποροφςε να πιςτζψει ςε αυτό που ζβλεπε. Αργότερα κα ζγραφε: «Ιταν το πιο απίςτευτο γεγονόσ που ςυνζβθ ςε όλθ μου τθ ηωι. Ιταν ςχεδόν τόςο απίςτευτο όςο αν πυροβολοφςεσ ζνα βλιμα 15 ιντςϊν πάνω ςε ζνα χαρτομάντιλο και αυτό γυρνοφςε προσ τα πίςω και ςε χτυποφςε». Θ οξυδζρκεια όμωσ του Rutherford και θ πίςτθ ςτα πειραματικά του δεδομζνα τον οδιγθςαν κατευκείαν ςτθν εξιγθςθ. Ψο πρότυπο του Thomson ιταν λάκοσ! Ψο φορτίο δε μπορεί να είναι κατανεμθμζνο ςε όλθ τθν ζκταςθ του ατόμου, αλλά ςυγκεντρωμζνο ςτο κζντρο του ατόμου ςε ακτίνα 10000 φορζσ μικρότερθ από τθν ακτίνα του ατόμου. Θ απορία που ακολουκεί είναι εφλογθ: Πιπωσ τελικά ζχουμε ζνα νζο ςωματίδιο ςτον πυρινα του ατόμου; Είμαςτε ιδθ ςτο 1911 και ο Rutherford προτείνει το γνωςτό πλανθτικό μοντζλο για το άτομο. Χίγουρα του άξιηε ζνα Ρόμπελ Φυςικισ, αλλά του είχε ιδθ απονεμθκεί το Ρόμπελ Χθμείασ του 1908 για τθν εργαςία του ςτουσ χρόνουσ θμιηωισ των ραδιενεργϊν πυρινων. Ποναδικι περίπτωςθ ακαταπόνθτου και ακοφραςτου επιςτιμονα – ερευνθτι. Ψελικά, δφο χρόνια μετά, το 1913, ζχουμε τθν τελικι επιβεβαίωςθ του προτφπου του Rutherford από το πείραμα των Geiger και Ernest Marsden. Ψα δφο, όμωσ, αυτά χρόνια θ διεκνισ επιςτθμονικι κοινότθτα ζκεςε ζνα ςοβαρό ηιτθμα ςχετικά με τθ ςτακερότθτα ενόσ ατόμου ςφμφωνου με το πρότυπο του Rutherford. Γνωρίηαμε, ιδθ, από το 1861 και 1862 με τισ δφο μνθμειϊδεισ εργαςίεσ του James Clerk Maxwell, ότι κάκε θλεκτρικό φορτίο που επιταχφνεται ακτινοβολεί ενζργεια. Χφμφωνα με αυτό το θλεκτρόνιο που περιςτρζφεται γφρω από τον πυρινα του ατόμου κα ζπρεπε να ακτινοβολεί ενζργεια και ςε ςφντομο χρονικό διάςτθμα να «πζφτει» πάνω ςτον πυρινα του ατόμου. Αδιζξοδο! Ψι κάνουμε τϊρα; 7

Από τα ςμθνη Γαλαξιών ςτο μποζόνιο του Higgs !

Ερευνητικθ εργαςία Α’ Λυκείου

Θ πειραματικι φυςικι πάει χζρι-χζρι με τθ κεωρθτικι φυςικι και αυτό κα αρχίςει να φαίνεται όλο και πιο ζντονα ςτθ ςυνζχεια. Σ Niels Bohr, ζνασ Δανόσ κεωρθτικόσ φυςικόσ κα εκπονιςει τθ διδακτορικι του διατριβι κάτω από τθν επίβλεψθ του μεγάλου δαςκάλου J.J. Thomson. Ψο 1912 κα ςυνεργαςτεί με τον Rutherford και το 1913 κα δϊςει λφςθ ςτο πρόβλθμα που απαςχολοφςε ζωσ τότε τθν επιςτθμονικι κοινότθτα. Εφαρμόηοντασ ςτο άτομο τισ κβαντικζσ ιδζεσ των Max Plank και Albert Einstein κα διατυπϊςει τρείσ καινοτόμεσ προτάςεισ για το άτομο: α. ότι το θλεκτρόνιο μπορεί να κινείται μόνο ςε οριςμζνεσ τροχιζσ, οι οποίεσ ονομάηονται επιτρεπόμενεσ τροχιζσ β. Τταν το θλεκτρόνιο κινείται ςε οριςμζνθ επιτρεπόμενθ τροχιά, δεν εκπζμπει ακτινοβολία. γ. Τταν το θλεκτρόνιο μεταπθδιςει από μία επιτρεπόμενθ τροχιά ςε άλλθ μικρότερθσ ενζργειασ, τότε εκπζμπεται ζνα φωτόνιο με ενζργεια ίςθ με τθ διαφορά μεταξφ τθσ αρχικισ και τθσ τελικισ του ενζργειασ. Ο Niels Bohr-η κβαντομηχανικό

Σ Niels Bohr κα τιμθκεί με το Ρόμπελ Φυςικισ το 1922, ενϊ κατοχυρϊνει ςτθ φυςικι των ςτοιχειωδϊν ςωματιδίων ζνα νζο ςωματίδιο: το πρωτόνιο ςαν ςυςτατικό του πυρινα. Σ Niels Bohr ταράηει κυελλωδϊσ τα ανιςυχα νερά τθσ ςφγχρονθσ φυςικισ και θ κφελλα δε κα κοπάςει ζωσ ότου κεμελιωκεί αυςτθρά θ κβαντομθχανικι. Χτο Cavendish Laboratory του Cambridge ο ακοφραςτοσ Rutherford ςυνεχίηει να εξελίςςει τθν επιςτιμθ τθσ Φυςικισ. Ψο 1919 πραγματοποιεί τισ πρϊτεσ πυρθνικζσ αντιδράςεισ και το 1920 μπορεί πλζον να ανακοινϊςει με απόλυτθ ςιγουριά ότι τα ςτοιχειϊδθ ςωματίδια είναι τρία: το φωτόνιο, το θλεκτρόνιο και το πρωτόνιο. Κα χρειαςτεί να περάςουν 12 ολόκλθρα χρόνια για να γίνει ακόμα ζνα μεγάλο βιμα: θ ανακάλυψθ του νετρονίου. Σ James Chadwick το 1932 «βομβαρδίηει» με ςωματίδια α βθρφλλιο, βόριο και λίκιο και παρατθρεί ότι ο ςτόχοσ εκπζμπει ακτινοβολία με πολφ μεγαλφτερθ ικανότθτα διείςδυςθσ απϋ ότι τα αρχικά ςωματίδια α. Θ πειραματικι οξυδζρκεια, θ δεξιοτεχνία και θ λογικι του Chadwick ςυμβάλλουν ςτθν εξιγθςθ τθσ φφςθσ τθσ ακτινοβολίασ που παρατθρικθκε. Θ ακτινοβολία αποτελείται από θλεκτρικά ουδζτερα ςωματίδια με μάηα περίπου ίςθ με τθ μάηα του πρωτονίου. Οόγω τθσ θλεκτρικισ τουσ ουδετερότθτασ ονομάηονται νετρόνια. Σ Chadwick κα λάβει το βραβείο Ρόμπελ Φυςικισ του 1935. Ψϊρα πια ο πυρινασ αποκτάει ακόμα ζνα ςωματίδιο: το νετρόνιο και οι φυςικοί αρχίηουν να «νιϊκουν» τθ ςυνκετότθτα τθσ ατομικισ φυςικισ. Ψϊρα, πλζον, θ μεγαλφτερθ πλειοψθφία των μακθτϊν ςτο Γυμνάςιο γνωρίηει τα ςωματίδια του ατόμου. Γνωρίηει το θλεκτρόνιο, το πρωτόνιο και το νετρόνιο. Αυτό που δεν γνωρίηει είναι ότι θ ανακάλυψθ αυτϊν των ςωματιδίων απαίτθςε χρόνια δουλειάσ, πολφ κόπο, υψθλό κόςτοσ και τθν αδιάκοπθ προςωπικι εργαςία μερικϊν από τουσ ςπουδαιότερουσ Φυςικοφσ του περαςμζνου αιϊνα. Ψι κα λζγατε τϊρα για ζνα ςωματίδιο που δε φαίνεται να παίηει κανζνα ρόλο ςτθ δομι του κόςμου; Επίςθσ πωσ κα ςασ φαινόταν να ερχόςαςταν 8

Από τα ςμθνη Γαλαξιών ςτο μποζόνιο του Higgs !

Ερευνητικθ εργαςία Α’ Λυκείου

αντιμζτωποι με τθν κεωρία τθσ «Χχετικιςτικισ Ξβαντομθχανικισ» και να διαβάηατε ότι κάκε υπαρκτό ςωμάτιο, κα πρζπει να ζχει ζνα αντιςωμάτιο (με τθν ίδια μάηα, το ίδιο spin και αντίκετο φορτίο). Είναι θ πρϊτθ φορά που κζτουμε το κζμα τθσ αντιφλθσ. Δθλαδι, το θλεκτρόνιο κα πρζπει να ζχει ζνα αντιςωμάτιο με κετικό φορτίο, ίδια μάηα και ίδιο spin; Ακριβϊσ! Ενϊ ςτθν Ευρϊπθ θ ςφγχρονθ φυςικι κάνει άλματα με αιχμι του δόρατοσ το κορυφαίο εργαςτιριο Cavendish του Cambridge θ Αμερικι μπαίνει δειλά – δειλά ςτον κφκλο των ανακαλφψεων. Χτο Υανεπιςτιμιο Caltech διδάςκει ζνασ ευφυισ πειραματικόσ Φυςικόσ ο Robert A. Millikan (Ρόμπελ φυςικισ 1923 για τθ μζτρθςθ του φορτίου του θλεκτρονίου), υπό τθν επίβλεψθ του οποίου, ο νεαρόσ Carl David Anderson εκπονεί τθ διδακτορικι του διατριβι. Σ Carl David Anderson ανακοινϊνει το 1932 τθν ανακάλυψθ του πρϊτου αντιςωματιδίου: του ποηιτρονίου. Υρόκειται για το αντιςωμάτιο του θλεκτρονίου (ζνα «δίδυμο αδερφάκι» του θλεκτρονίου με κετικό φορτίο) και ανοίγει, ζτςι, ζνα «παράλλθλο ςφμπαν» ςτθ φυςικι των ςτοιχειωδϊν ςωματιδίων: τθν αντιφλθ! Σ Carl David Anderson λαμβάνει το βραβείο Ρόμπελ Φυςικισ το 1936, ενϊ παραλαμβάνοντασ το βραβείο του, ανακοινϊνει τθν ανακάλυψθ ενόσ ακόμθ ςτοιχειϊδουσ ςωματιδίου: του μιονίου, που κα ςυναντιςουμε παρακάτω. Σο νετρύνο και η αντιύλη

Ενϊ, ο επιςτθμονικόσ κόςμοσ ετοιμάηεται να υποδεχτεί το αντιπρωτόνιο και το αντινετρόνιο (τι παράξενο! Ψο νετρόνιο δεν ζχει φορτίο, άρα το αντιςωματίδιό του κα είναι το ίδιο το ςωματίδιο: το νετρόνιο!), ανακαλφπτουμε ότι το νετρόνιο είναι αςτακζσ και διαςπάται ςε ζνα πρωτόνιο και ζνα θλεκτρόνιο. Τμωσ, κάτι λείπει! Θ αρχι διατιρθςθσ τθσ ενζργειασ και τθσ ορμισ δε διατθροφνται ςε αυτι τθ διάςπαςθ, άρα είναι απαραίτθτθ θ φπαρξθ ενόσ νζου ςωματιδίου. Σι κεωρθτικοί φυςικοί αντεπιτίκενται. Σ Αυςτριακόσ κεωρθτικόσ Φυςικόσ Wolfgang Ernst Pauli, προτείνει το 1933 τθν φπαρξθ ενόσ νζου ςωματιδίου, ςχεδόν άμαηο, αφόρτιςτο με spin 1/2. Ψο ονομάηει νετρίνο και από τότε μζχρι ςιμερα ταλαιπωρεί τθν επιςτθμονικι κοινότθτα με τθν αντικοινωνικι του ςυμπεριφορά! Αλλθλεπιδρά ελάχιςτα με τθν φλθ κακϊσ, μπορεί να διαπεράςει τόνουσ ατςάλι χωρίσ να αλλθλεπιδράςει κακόλου με αυτό. Ρετρίνα με ενζργεια μερικϊν ΠeV μποροφν να περάςουν από απόςταςθ 1017 m (10 φορζσ ο γαλαξίασ μασ) χωρίσ να αλλθλεπιδράςουν κακόλου με τθν φλθ που υπάρχει εκεί. Γίνεται κατανοθτό λοιπόν, το πόςο δφςκολο είναι να ανιχνεφςουμε ζνα νετρίνο , πόςο μάλλον να μετριςουμε τθν ταχφτθτά του. Υαρόλα αυτά το 1956 οι Frederick Reines και Clyde Cowan με ζνα ευφυζσ πείραμα εντόπιςαν το νετρίνο, δφο χρόνια πριν το κάνατο του Pauli το 1958. Οαμβάνοντασ ο Pauli το τθλεγράφθμα που του ανακοινϊνονταν θ ανίχνευςθ του ςωματιδίου που είχε προβλζψει, είπε: "Thanks for message. Everything comes to him who knows how to wait”, («Ευχαριςτϊ για το μινυμα. Ξερδίηει τα πάντα, όποιοσ ξζρει να περιμζνει»). Ζνα μινυμα υπομονισ, επιμονισ και καρτερίασ από ζναν μεγάλο επιςτιμονα, που δικαίωσ ζλαβε τθν φψιςτθ διάκριςθ των επιςτθμϊν: το Ρόμπελ Φυςικισ του 1945.

9

Από τα ςμθνη Γαλαξιών ςτο μποζόνιο του Higgs !

Ερευνητικθ εργαςία Α’ Λυκείου

Η εικόνα των ςτοιχειωδών ςωματιδύων το 1934

Είμαςτε ιδθ ςτο 1934 και πριν κάνουμε μια αναςκόπθςθ τθσ γνϊςθσ μασ ςχετικά με τα ςτοιχειϊδθ ςωμάτια, ζωσ τθ χρονικι ςτιγμι αυτι, ασ αναφερκοφμε ςε ζναν ακόμθ ςθμαντικό Φυςικό. Σ Enrico Fermi μελετάει τθν αςκενι αλλθλεπίδραςθ και οδθγείται και αυτόσ ςτθν αναγκαιότθτα τθσ φπαρξθσ του νετρίνου και του αντινετρίνου. Wolfgang Ernst Pauli και Enrico Fermi ςτα 1933 και 1934 ζχουν ςπείρει τουσ ςπόρουσ τθσ επανάςταςθσ των ςτοιχειωδϊν ςωματιδίων. Σ Enrico Fermi τιμάται με το βραβείο Ρόμπελ το 1938 και ςυγκαταλζγεται ςτουσ κορυφαίουσ επιςτιμονεσ του 20ου αιϊνα κακϊσ, ςυνδυάηει κεωρθτικι δεινότθτα και πειραματικι δεξιοτεχνία. Ψο 1934 κλείνει ο πρϊτοσ μεγάλοσ κφκλοσ ςτθ Φυςικι ςτοιχειωδϊν ςωματιδίων. Θ εικόνα είναι πολφ απλι κατανοθτι και πλιρθσ. Ζχουμε πζντε ςτοιχειϊδθ ςωματίδια, το πρωτόνιο, το νετρόνιο, το θλεκτρόνιο, που είναι υλικά ςωματίδια και ανοικοδομοφν το φυςικό κόςμο, το φωτόνιο ςαν φορζασ τθσ θλεκτρομαγνθτικισ αλλθλεπίδραςθσ και το νετρίνο που δικαιολογεί τθν αςτάκεια του νετρονίου. Φαίνεται να υπάρχει μια αρμονία, μια ςυμμετρία ςτθ φφςθ και όλοι ιταν ευχαριςτθμζνοι. Τμωσ, ςε λίγο όλα κα ανατρζπονταν.

10

Από τα ςμθνη Γαλαξιών ςτο μποζόνιο του Higgs !

Ερευνητικθ εργαςία Α’ Λυκείου

Οι Βιογραφύεσ των ςημαντικότερων ΢τοιχειωδών ΢ωματιδύων

Υυςικών

των

Λεύκιπποσ Σ Οεφκιπποσ ιταν Ζλλθνασ φιλόςοφοσ του 5ου αι. π.Χ. από τα Άβδθρα ι τθν Πίλθτο, ειςθγθτισ τθσ ατομικισ κεωρίασ, δάςκαλοσ του Δθμόκριτου. Διατφπωςε πρϊτοσ τθν υπόκεςθ ότι θ φλθ αποτελείται από άτομα. Ατομικό Θεωρύα

Θ φλθ κατά τον Οεφκιππο και το Δθμόκριτο, αποτελείται από μικροςκοπικά, αόρατα, αιϊνια, άφκαρτα, αμετάβλθτα, αδιαίρετα ςωμάτια, τα άτομα, τα οποία γεννικθκαν αυτόματα και τυχαία. Ψα άτομα δεν ζχουν καμία ποιοτικι διαφορά μεταξφ τουσ, παρά μόνο ςτο μζγεκοσ και ςτο ςχιμα τουσ. Πεταξφ των ατόμων υπάρχει το κενό, ι το μθ ον ι μανόν, το οποίο Εικόνα 1: Ο Λεφκιπποσ όμωσ ζχει υλικι υπόςταςθ. Οόγω τθσ φπαρξθσ του κενοφ, τα άτομα ζχουν τθν ιδιότθτα τθσ κίνθςθσ. Από τισ ςυγκροφςεισ των ατόμων δθμιουργείται θ φλθ. Σι δφο φιλόςοφοι πιςτεφουν πωσ μζςω διαφόρων ςυνδυαςμϊν, τα όμοια άτομα ζλκονται, ςχθματίηοντασ ςϊματα. Κοςμολογύα

Τπωσ αναφζρει ο Διογζνθσ Οαζρτιοσ, ο Οεφκιπποσ και ο Δθμόκριτοσ υποςτθρίηουν πωσ οι ςυγκροφςεισ των ατόμων δθμιουργοφν νζα ςϊματα αλλά και νζουσ Ξόςμουσ. Υιςτεφουν οτι υπάρχουν άπειροι Ξόςμοι που δθμιουργοφνται από άπειρα ςε πλικοσ άτομα, με τυχαία μορφι.

Για το Χφμπαν, ςφμφωνα με τον Αζτιο, οι δφο φιλόςοφοι υποςτθρίηουν πωσ ζχει ςφαιρικό ςχιμα.

Για τθ Γθ, ο Αριςτοτζλθσ αναφζρει πωσ ο Οεφκιπποσ τθ κεωρεί ακίνθτθ και ςτο κζντρο του Ξόςμου, ενϊ ζχει ςχιμα τυμπανϊδεσ (ςχιμα τυμπάνου).

11

Από τα ςμθνη Γαλαξιών ςτο μποζόνιο του Higgs !

Ερευνητικθ εργαςία Α’ Λυκείου

Δημόκριτοσ Γϋννηςη και καταγωγό

Σ Δθμόκριτοσ γεννικθκε ςτα Άβδθρα τθσ Κράκθσ γφρω ςτα 460 π.Χ από οικογζνεια αριςτοκρατικισ καταγωγισ, δθμοκρατικϊν όμωσ πεποικιςεων. Ψα Άβδθρα, ανατολικά του ποταμοφ Ρζςτου ςτθν ακτι τθσ Κράκθσ, υπιρξαν ιωνικι αποικία που ιδρφκθκε το 654 π.Χ. από κατοίκουσ των μικραςιατικϊν Ξλαηομενϊν. Ιταν θ τρίτθ πλουςιότερθ πόλθ τθσ Ακθναϊκισ ςυμμαχίασ -ζδινε φόρο 15 τάλαντα- και όφειλε τον πλοφτο τθσ ςτθν άφκονθ παραγωγι ςιτθρϊν και ςτο γεγονόσ ότι αποτελοφςε λιμάνι για τθ διεξαγωγι του εμπορίου με το εςωτερικό τθσ Κράκθσ. Χτα Άβδθρα ο ΢ζρξθσ ξεκοφραςε το ςτρατό του το 480 π.Χ. κατεβαίνοντασ προσ τθ νότια Ελλάδα. Χφμφωνα, μάλιςτα, με μια μαρτυρία αυτόσ που φιλοξζνθςε τον ΢ζρξθ ςτθν πόλθ ιταν ο πατζρασ του Δθμόκριτου, αλλά γενικά θ Εικόνα 2: Ο Δθμόκριτοσ ιςτορία αυτι κεωρείται από τουσ μελετθτζσ ωσ πλαςτι: το ανζκδοτο φαίνεται να προζκυψε από μια γενικότερθ προςπάκεια ςφνδεςθσ τθσ ελλθνικισ φιλοςοφίασ με τθν Ανατολι, αφοφ ςφμφωνα μ' αυτό ο ΢ζρξθσ άφθςε ςτον πατζρα του Δθμόκριτου κάποιουσ Πάγουσ, οι οποίοι μφθςαν το Δθμόκριτο ςτα μυςτικά δόγματα τθσ «φιλοςοφίασ» τουσ .

Τπωσ αναφζρει ο ίδιοσ ο Δθμόκριτοσ ςτο Πικρό διάκοςμο, ιταν νζοσ όταν ο Αναξαγόρασ ιταν γζροσ. Πε βάςθ αυτό το ςτοιχείο θ θμερομθνία γεννιςεωσ που παραδίδει ο Απολλόδωροσ (80θ ολυμπιάδα=460-456 π.Χ.) φαίνεται λογικότερθ από άλλεσ χρονολογίεσ που μασ παραδόκθκαν. Νεανικό ηλικύα

Από τθ νεανικι του θλικία ο Δθμόκριτοσ ζδειξε τθν κλίςθ του προσ τθ μελζτθ και τθν ζρευνα τθσ φφςθσ. Χαρακτθριςτικό είναι το ανζκδοτο που παραδίδει ο Διογζνθσ Οαζρτιοσ (9, 36) και το οποίο φανερϊνει το βακμό αφοςίωςθσ του Δθμοκρίτου ςτο ςτοχαςμό: «(Σ Δθμιτριοσ) αναφζρει ότι ιταν τόςο φιλόπονοσ, ϊςτε χϊριςε ζνα δωμάτιο ςτον κιπο του ςπιτιοφ και κλείςτθκε εκεί μζςα. Τταν κάποτε ο πατζρασ του οδιγθςε ζνα βόδι για να το κυςιάςει και το ζδεςε ς’ εκείνο το μζροσ, ο Δθμόκριτοσ για αρκετι ϊρα δεν τον

12

Από τα ςμθνη Γαλαξιών ςτο μποζόνιο του Higgs !

Ερευνητικθ εργαςία Α’ Λυκείου

αντιλιφκθκε, ζωσ ότου ο πατζρασ του τον ςικωςε με πρόφαςθ τθ κυςία και του ανζφερε τα ςχετικά με το βόδι».

Ξατά τθ μοιραςιά τθσ πατρικισ περιουςίασ ανάμεςα ςτο Δθμόκριτο και τα δφο αδζρφια του ο πρϊτοσ, ςφμφωνα με μια μαρτυρία, προτίμθςε να λάβει το μικρότερο μερίδιο ςε χριματα (100 τάλαντα). Αυτά τα χριματα τα ξόδεψε ταξιδεφοντασ ςε όλο ςχεδόν τον τότε γνωςτό κόςμο. Ψα ταξίδια του ςτθν Αίγυπτο, τθν Υερςία και τθ Βαβυλϊνα κεωροφνται ςχεδόν ςίγουρα, ενϊ τα ταξίδια ςτθν Αικιοπία και τθν Λνδία είναι λιγότερο βζβαιο ότι πραγματοποιικθκαν. Τπωσ αναφζρει και ο ίδιοσ: «Εγϊ, λοιπόν περιπλανικθκα ςε περιςςότερουσ τόπουσ τθσ γθσ απ’ τουσ ανκρϊπουσ τθσ εποχισ μου, ερευνϊντασ τα πιο μακρινά μζρθ, και γνϊριςα πάρα πολλζσ χϊρεσ και κλίματα και άκουςα πάρα πολλοφσ μορφωμζνουσ ανκρϊπουσ, αλλά ςτθ ςφνκεςθ ςχθμάτων που ςυνοδεφονται από απόδειξθ κανείσ ωσ τϊρα δε με ξεπζραςε, οφτε ακόμθ και αυτοί από τουσ Αιγυπτίουσ που ονομάηονται Αρπεδονάπτεσ. Παηί και με τθν παραμονι μου ς’ αυτοφσ, ζηθςα ςυνολικά οχτϊ χρόνια ςε ξζνθ χϊρα». Η πολυμϊθειϊ του

Ψα ενδιαφζροντα του Δθμόκριτου ιταν εξαιρετικά πλατιά. Αςχολικθκε ςχεδόν με όλουσ τουσ τομείσ τθσ ανκρϊπινθσ γνϊςθσ: μακθματικά, μουςικι, γεωμετρία, μετεωρολογία, γλωςςολογία, τζχνθ του πολζμου, κοςμολογία, αςτρονομία, βιολογία, γεωλογία, γεωγραφία, λογικι, θκικι, αιςκθτικι, ιςτορία, παιδεία, με φανερι αποχι από τθ κρθςκεία και τθν πολιτικι. Από αυτιν τθν άποψθ υπιρξε κατά κάποιο τρόπο πρόδρομοσ του Αριςτοτζλθ, ζνασ κακολικόσ νουσ, ζνα πνεφμα εγκυκλοπαιδικό. Πεταγενζςτεροι μελετθτζσ του ςτθν αρχαιότθτα (ίςωσ ιδθ ο Ξαλλίμαχοσ) χϊριςαν το ζργο του ςε δεκατρείσ τετραλογίεσ, ενταγμζνεσ ςε πζντε ομάδεσ ζργων: τα θκικά (δφο τετραλογίεσ), τα φυςικά (τζςςερισ τετραλογίεσ), τα μακθματικά (τρεισ), τα μουςικά (δφο), τα τεχνικά (δφο). Χ' αυτζσ τισ τετραλογίεσ πρζπει να προςτεκοφν εννιά αταξινόμθτα ζργα και εννιά που φζρουν τον τίτλο Αιτίαι, ςφνολο 70 ζργα. Ξατάλογο των ζργων του μασ παραδίδει ο Διογζνθσ Οαζρτιοσ, ενϊ κάποιοι επιπλζον τίτλοι ςϊηονται ςτθ Χοφδα, ςτο Χζξτο και τον Απολλϊνιο Δφςκολο. Περιπλανόςεισ ςτην Ιωνύα & την Αθόνα

Χτθ διάρκεια αυτϊν των περιπλανιςεων κα πρζπει ςίγουρα να επιςκζφτθκε τα μεγάλα πνευματικά κζντρα τθσ Λωνίασ, κυρίωσ τθν Ζφεςο και τθ Πίλθτο, όπου κα γνϊριςε από κοντά τθ φιλοςοφία του Καλι, του Αναξίμανδρου, του Αναξιμζνθ και του Θρακλείτου. Χτθ Πίλθτο ίςωσ να ςυνάντθςε για πρϊτθ φορά τον άνκρωπο που ζμελλε να ςθμαδζψει θ ηωι του, το Οεφκιππο. Απ’ αυτόν κα πρζπει να διδάχτθκε τθ φιλοςοφία του Υαρμενίδθ, του Εμπεδοκλι, του Υυκαγόρα. Πάλιςτα, για τον τελευταίο κα ςυντάξει ο Δθμόκριτοσ αργότερα ειδικι πραγματεία. Δεν παρζλειψε να επιςκεφτεί και το μεγαλφτερο πνευματικό κζντρο τθσ εποχισ του, τθν Ακινα, φαίνεται όμωσ ότι θ παρουςία του εκεί πζραςε ςχετικά απαρατιρθτθ. Χφμφωνα με μια εκδοχι αυτό αποτελοφςε επιλογι του ίδιου του Δθμόκριτου, επειδι ζνιωκε μεγάλθ περιφρόνθςθ προσ τθ δόξα. Θ επίςκεψθ του 13

Από τα ςμθνη Γαλαξιών ςτο μποζόνιο του Higgs !

Ερευνητικθ εργαςία Α’ Λυκείου

Δθμόκριτου ςτθν Ακινα ιταν κάτι φυςιολογικό, αφοφ θ πόλθ αποτελοφςε τθν πνευματικι πρωτεφουςα τθσ Ελλάδασ, ενϊ και τα Άβδθρα ιταν μζλοσ τθσ Ακθναϊκισ Χυμμαχίασ. Μςωσ, όμωσ, θ εμπόλεμθ κατάςταςθ, ςτθν οποία βριςκόταν τότε θ Ακινα λόγω του Υελοποννθςιακοφ πολζμου, να οδιγθςε το Δθμόκριτο ςτθν απόφαςθ να ιδρφςει τθ ςχολι του ςτα Άβδθρα. Υάντωσ, ο φιλόςοφοσ ςε καμιά περίπτωςθ δεν πρζπει να περιφρονοφςε τθν Ακινα, αφοφ ο ίδιοσ ιταν δθμοκρατικόσ, ενϊ πολλζσ από τισ απαντιςεισ που ζδωςε ςε φιλοςοφικά προβλιματα υποβάλλουν τθν εντφπωςθ ότι γνϊριηε καλά τθ φιλοςοφία του Χωκράτθ, του Υλάτωνα, του Αντιςκζνθ, του Αρίςτιππου και του Αναξαγόρα. Επιςτροφό ςτα Άβδηρα

Τταν ο Δθμόκριτοσ επζςτρεψε κάποτε ςτα Άβδθρα, είχε αναλϊςει πια όλο το μερίδιό του τθσ πατρικισ κλθρονομιάσ. Ψθ φροντίδα του και τθ ςυντιρθςι του ανζλαβε ο αδελφόσ του Δάμαςοσ. Σ Δθμόκριτοσ αποδείχτθκε χριςιμοσ για τον αδερφό του: ςφμφωνα με μια μαρτυρία προζβλεψε επικείμενθ νεροποντι και τον ςυμβοφλεψε να μαηζψει τθν παραγωγι του από τουσ αγροφσ. Τςοι από τουσ Αβδθρίτεσ τον πίςτεψαν ζςωςαν τισ περιουςίεσ τουσ, οι άλλοι καταςτράφθκαν. Ψο ανζκδοτο αυτό φαίνεται ότι πλάςτθκε, για να απαντιςει ςτισ κατθγορίεσ ότι θ μελζτθ τθσ φιλοςοφίασ είναι άχρθςτθ ςε πρακτικά ηθτιματα τθσ ανκρϊπινθσ ηωισ. Ψο ίδιο φαίνεται να ιςχφει και για τθν ακόλουκθ ιςτορία: ο Δθμόκριτοσ προζβλεψε μελλοντικι ανατίμθςθ του λαδιοφ και αγόραςε όλθ τθν ντόπια ελαιοπαραγωγι πολφ φκθνά. Τταν θ ανατίμθςθ πράγματι ζγινε, ο ίδιοσ απζδωςε τα κζρδθ του ςτουσ ςυμπολίτεσ του, επειδι περιφρονοφςε τα πλοφτθ.

Φαίνεται ότι θ εκτίμθςθ που απολάμβανε ο Δθμόκριτοσ από τουσ ςυμπατριϊτεσ του προκάλεςε το φκόνο οριςμζνων απ' αυτοφσ, οι οποίοι ςκζφτθκαν να ηθτιςουν ςτθν περίπτωςθ του φιλοςόφου τθν ενεργοποίθςθ ενόσ πατροπαράδοτου νόμου, ο οποίοσ προζβλεπε τθν απαγόρευςθ τθσ ταφισ ςτθν πατρίδα όποιου είχε ςπαταλιςει τθν πατρικι περιουςία. Σ Δθμόκριτοσ απάντθςε διαβάηοντασ ςτουσ ςυμπολίτεσ του το Πζγα διάκοςμο. Ψο ζργο αποτιμικθκε από τουσ ςυμπολίτεσ του ςτα 500 τάλαντα, ενϊ ορίςτθκε να του αφιερωκοφν και 20 ανδριάντεσ από χαλκό. Ξαι θ ιςτορία αυτι φαίνεται πλαςτι, αφοφ ο Πζγασ διάκοςμοσ πρζπει να είναι ζργο του Οεφκιππου. Θ δθμιουργία τθσ ίςωσ να αποτελεί και πάλι μια απάντθςθ ςτθν κατθγορία ότι θ μελζτθ τθσ φιλοςοφίασ είναι άχρθςτθ: ο Δθμόκριτοσ όχι μόνο δε ςπατάλθςε τθν πατρικι περιουςία, αλλά τθν πολλαπλαςίαςε (από 100 τθν ζκανε 500 τάλαντα), αφοφ δθμιοφργθςε ζνα πολφτιμο φιλοςοφικό ζργο.

Χτα Άβδθρα ο Δθμόκριτοσ αφοςιϊκθκε ςτθ διδαςκαλία και τθ ςυγγραφι των ζργων του, και ανάμεςα ςτουσ μακθτζσ του ιταν και ο Βίων. Θ εκτίμθςθ για τον Δθμόκριτο ιταν μεγάλθ, και μια από τισ ονομαςίεσ που ζλαβε ιταν Γελαςίνοσ (=ο γελαςτόσ), αφοφ αντιμετϊπιηε τθ ηωι πάντα με αιςιοδοξία, γαλινθ και καρτερία. Ξατά μια εκδοχι ονομάςτθκε ζτςι, επειδι περιγελοφςε τισ κακθμερινζσ κλίψεισ και ελπίδεσ που απαςχολοφςαν τουσ άλλουσ ανκρϊπουσ. Ψο πικανότερο είναι ο χαρακτθριςμόσ να

14

Από τα ςμθνη Γαλαξιών ςτο μποζόνιο του Higgs !

Ερευνητικθ εργαςία Α’ Λυκείου

προζρχεται από τθν άποψθ του Δθμόκριτου ότι θ ευκυμία αποτελεί ςτόχο για τθ ηωι του κάκε ανκρϊπου. Σο τϋλοσ

Χφμφωνα με μια άλλθ φανταςτικι ιςτορία ο Δθμόκριτοσ αυτοτυφλϊκθκε καίγοντασ τα μάτια του με τθν αντανάκλαςθ του ιλιου πάνω ςε μια χάλκινθ αςπίδα. Ψο κίνθτρο που δινόταν γι' αυτιν τθν πράξθ δφςκολα μπορεί να ανταποκρίνεται ςτισ διακζςεισ του ίδιου του φιλοςόφου: ικελε τάχα να επιδοκεί απερίςπαςτοσ από τθ μαγεία τθσ όραςθσ ςτο ςτοχαςμό και τθν ερμθνεία των νόμων τθσ φφςθσ. Αυτι θ περιφρόνθςθ τθσ αίςκθςθσ φαίνεται ότι ζχει ωσ πθγι τθσ τθν πλατωνικι παράδοςθ παρά τθ γνιςια διδαςκαλία του Δθμόκριτου. Σ ίδιοσ ο φιλόςοφοσ κεωροφςε πολφτιμεσ τισ εντυπϊςεισ των αιςκιςεων ωσ πρϊτθ φλθ για τθν ερμθνεία τθσ φφςθσ, αρκεί αυτζσ οι εντυπϊςεισ να διυλίηονταν από τθν κριτικι ικανότθτα του ανκρϊπινου νου.

Φαίνεται ότι πζκανε ςε πολφ προχωρθμζνθ θλικία, αφοφ καταταςςόταν ςτουσ μακροβιότερουσ Ζλλθνεσ ςτοχαςτζσ. Διάφορεσ πθγζσ παραδίδουν ότι ζηθςε από 90 ωσ και 109 χρόνια. Δε γνωρίηουμε τθν ακριβι χρονολογία του κανάτου του, θ οποία τοποκετείται ςυμβατικά ςτο 370 ι 360 π.Χ. Ξαι για το τζλοσ του φιλοςόφου υπάρχουν διάφοροι κρφλοι. Χφμφωνα με ζναν απ' αυτοφσ ικελε να αυτοκτονιςει, όντασ ςε βακιά γεράματα, με αποχι από τθν τροφι. Επειδι, όμωσ, ιταν οι θμζρεσ των Κεςμοφορίων και οι γυναίκεσ τθσ οικογζνειασ ικελαν να τισ γιορτάςουν, τον παρακάλεςαν να αναβάλλει το κάνατό του για λίγεσ μζρεσ. Διζταξε τότε να του φζρουν κοντά ζνα αγγείο με μζλι (ι ηεςτά ψωμιά κατά άλλθ εκδοχι) και ζηθςε, ϊςπου να περάςουν οι γιορτζσ, μόνο με τθ μυρωδιά του μελιοφ. Τταν πζραςαν οι μζρεσ, παραδόκθκε ςτο κάνατο. Πηγϋσ πληροφοριών

Δυςτυχϊσ κανζνα ζργο των προςωκρατικϊν φιλοςόφων δεν ςϊηεται ακζραιο. Ζχουμε πλθροφορίεσ γι' αυτοφσ ςτα ΑΠΕΧΑ ΥΑΦΑΚΕΠΑΨΑ, ςε αρχαίουσ ςυγγραφείσ από τον Υλάτωνα μζχρι και τουσ όψιμουσ Βυηαντινοφσ και ςτισ ΠΑΦΨΩΦΛΕΧ, τισ ζμμεςεσ δθλαδι αναφορζσ. Θ πρϊτθ εκτενισ δοξογραφικι αναφορά απαντά ςτα Πετά τα φυςικά 1, 3-10 του Αριςτοτζλθ, όπου και τίκεται το πρόβλθμα των πρϊτων αρχϊν. Αυτοφ του είδουσ θ ςυςτθματικι ιςτορία τθσ φιλοςοφίασ ςυνεχίςτθκε ςτο χαμζνο ζργο του Κεόφραςτου Φυςικῶν δόξαι. Εκείνοσ που αναςφνκεςε το ζργο του Κεοφράςτου και κατθγοριοποίθςε πρϊτοσ όλα τα αποςπάςματα των προςωκρατικϊν, ιταν ο Hermann Diels ςτο ζργο του Die Fragmente der Vorsokratiker το 1903. Σι εκδόςεισ του ςυγγράμματοσ ανανεϊνονταν, ςθμαντικότερθ εκ των οποίων είναι αυτι του φιλολόγου Walter Kranz το 1952.

Χυγκεκριμζνα για τον Δθμόκριτο, από τον τεράςτιο όγκο των γραπτϊν του ςϊηονται ελάχιςτα αποςπάςματα, κυρίωσ θκικοφ περιεχομζνου, τα οποία ανευρίςκονται ςε μεταγενζςτερουσ ςυγγραφείσ ωσ παρακζματα ι παραφράςεισ. Ξφριεσ πθγζσ μασ για τθ 15

Από τα ςμθνη Γαλαξιών ςτο μποζόνιο του Higgs !

Ερευνητικθ εργαςία Α’ Λυκείου

φιλοςοφία του είναι ο Αριςτοτζλθσ, ο Κεόφραςτοσ, ο Χζξτοσ ο Εμπειρικόσ, ο Αλζξανδροσ από τθν Αφροδιςιάδα, ο Λωάννθσ ο Φιλόπονοσ, ο Χιμπλίκιοσ. Σι ερμθνείεσ τθσ φιλοςοφίασ του Δθμόκριτου, οι οποίεσ δίνονται απ' αυτοφσ τουσ ςυγγραφείσ, αποτελοφν οδθγό και για τθ ςφγχρονθ ζρευνα. Θ τελευταία πρζπει πάντα να είναι προςεκτικι κυρίωσ ςτθν περίπτωςθ του Αριςτοτζλθ (και των ςχολιαςτϊν του), αφοφ ο τελευταίοσ ζχει τθν τάςθ να παρουςιάηει τισ απόψεισ των προγενεςτζρων του φιλοςόφων μζςα από το πρίςμα τθσ δικισ του τελολογικισ φιλοςοφίασ.

Υολλοί προςπάκθςαν να εξθγιςουν το λόγο, για τον οποίο χάκθκαν τα ζργα του Δθμόκριτου. Άλλοι απζδωςαν τθν απϊλεια ςτθν τφχθ, άλλοι ςτουσ Επικοφρειουσ, οι οποίοι κα ωφελοφνταν από τθν απϊλεια του ζργου του Δθμόκριτου, κακϊσ μ’ αυτόν τον τρόπο δε κα ιταν πια φανερι θ ζλλειψθ πρωτοτυπίασ τθσ κεωρίασ τουσ. Άλλοι κεϊρθςαν τθν απϊλεια ςυνζπεια τθσ κακισ φιμθσ που είχε ο Δθμόκριτοσ ωσ πρόδρομοσ των Επικουρείων. Θ τρίτθ εκδοχι φαίνεται πλθςιζςτερθ ςτθν αλικεια, αφοφ ωσ γνωςτόν χάκθκε και το ζργο των ίδιων των Επικουρείων. Σα ϋργα του

Από τα αποδιδόμενα ςτο Δθμόκριτο ζργα είναι ςχεδόν βζβαιο ότι ο Πζγασ διάκοςμοσ ιταν ςτθν πραγματικότθτα ζργο του Οεφκιππου. Θ πλθροφορία αυτι προζρχεται από τθν Υεριπατθτικι Χχολι και μπορεί να κεωρθκεί ζγκυρθ, αφοφ ζχει τθν αφετθρία τθσ ςτισ ειδικζσ πραγματείεσ για το Δθμόκριτο, που ςυνζταξαν τόςο ο Αριςτοτζλθσ όςο και ο Κεόφραςτοσ. Χτον Οεφκιππο αποδίδεται από τον Αζτιο και ζνα άλλο ζργο, το Υερί νου. Δεν ζχουμε λόγουσ να αμφιβάλλουμε γι’ αυτιν τθν πλθροφορία. Ψο περιεχόμενο του ζργου μπορεί να αποτελοφςε μια επίκεςθ κατά τθσ αναξαγόρειασ κεωρίασ για το Ρου που διακοςμεί τα πράγματα.

Αν κρίνουμε από τον αρικμό των ζργων του Δθμόκριτου, θ ςυγγραφικι του δραςτθριότθτα πρζπει να εκτεινόταν ςε μια μεγάλθ χρονικι περίοδο. Δεν μποροφμε, ωςτόςο, να αποδϊςουμε διαφορετικά ζργα ςε διαφορετικζσ περιόδουσ τθσ ηωισ του, αφοφ κανζνα απ’ αυτά τα ζργα δε ςϊκθκε ακζραιο. Σφτε και θ διλωςι του ότι ζγραψε το Πικρό διάκοςμο 730 χρόνια μετά τθν πτϊςθ τθσ Ψροίασ (απ. Λ) μασ βοθκά ιδιαίτερα ςτθ χρονολόγθςθ του ζργου, αφοφ αγνοοφμε πότε τοποκετοφςε τον τρωικό πόλεμο ο φιλόςοφοσ.

Ψο φφοσ του Δθμόκριτου επαινοφνταν πολφ ςτθν αρχαιότθτα και αξιολογοφνταν ςτο ίδιο επίπεδο μ' αυτό του Υλάτωνα και του Αριςτοτζλθ. Ιταν ποιθτικό, αν και όχι ςε ςτίχο, γοργό και με διαυγι εκφραςτικά μζςα, διακρινόταν για τθ μορφικι του τελειότθτα, τθν εφςτοχθ χριςθ των λζξεων και τθ ςαφινεια.

16

Από τα ςμθνη Γαλαξιών ςτο μποζόνιο του Higgs !

Ερευνητικθ εργαςία Α’ Λυκείου

Υιλοςοφύα και επιςτόμη Ατομικό θεωρύα

Χτον Αριςτοτζλθ (Πετ. Α4, 985b 4 (DK 67a 6)) διαβάηουμε, πωσ ο Οεφκιπποσ και ο Δθμόκριτοσ υποςτθρίηουν, ότι τα ςτοιχεία είναι το πλιρεσ και το κενό, αποκαλϊντασ τα αντίςτοιχα ὄν και μι ὄν. το ὄν είναι γεμάτο και ςτερεό, το μι ὄν άδειο και αραιό. Επειδι, όπωσ λζνε, το κενό υπάρχει όςο και το ςϊμα, γι' αυτό το μι ὄν υπάρχει όςο και το ὄν. Αυτά τα δφο είναι οι υλικζσ αιτίεσ των υπαρκτϊν πραγμάτων. Τπωσ ακριβϊσ άλλοι λζνε, πωσ θ υποκειμενικι ουςία είναι προϊόν τθσ ςυμπφκνωςθσ και τθσ αραίωςθσ όπωσ ο Αναξιμζνθσ, ζτςι και ο Οεφκιπποσ και ο Δθμόκριτοσ λζνε, ότι οι αιτίεσ των άλλων πραγμάτων είναι οι διαφορζσ ςτα ςτοιχεία τουσ. Ξαι αυτζσ είναι: το ςχιμα, θ διάταξθ και θ κζςθ. Ψο ὄν διαφζρει μόνο ςτο ρυκμό, ςτθν επαφι και ςτθν τροπι. Από αυτά ο ρυκμόσ είναι το ςχιμα, θ επαφι θ διάταξθ και θ τροπι θ κζςθ. Γιατί ,όπωσ χαρακτθριςτικά αναφζρει ο Αριςτοτζλθσ, το Α διαφζρει από το Ρ ςτο ςχιμα, το ΑΡ από το ΡΑ ςτθ διάταξθ και το Η από το Ρ ςτθ κζςθ. Για να καταλιξουμε ςτθν Ατομικι Κεωρία αξίηει να διαβάςουμε και το απόςπαςμα από τον Χιμπλίκιο (Υερί οὐρανοῦ 242,18 (DK 67a 14)): Αυτοί (δθλαδι ο Οεφκιπποσ, ο Δθμόκριτοσ και ο Επίκουροσ) ζλεγαν, ότι οι πρϊτεσ αρχζσ των όντων είναι άπειρεσ ςτο πλικοσ και πίςτευαν, ότι είναι άτομεσ και αδιαίρετεσ και απακείσ, επειδι είναι ςυμπαγείσ κακϊσ επίςθσ και ότι δεν ζχουν κακόλου κενό μζςα τουσ. Γιατί θ διαίρεςθ οφείλεται ςτο κενό που υπάρχει ςτα ςϊματα... Από τα παραπάνω καταλιγουμε, ςτο ότι πραγματικό κεωρείται αυτό που είναι ςωματικό ι ςτερεό και εξιςϊνεται με το πλιρεσ, αποκλείοντασ ζτςι το κενό ι τα οποιαδιποτε μεςοδιαςτιματα. Ζτςι ςτο πραγματικό Ὄν του Υαρμενίδθ αντιπαρατίκεται το άτομο και το κενό, δθλαδι αυτό που είναι πλιρεσ και ςτερεό πρζπει να είναι αδιαίρετο ι με άλλα λόγια ζνα άτομο (ΕΨΩΠ. αρχ. ἀ (ςτερ.) + τζμνω). Ψα άτομα δεν γίνονται αιςκθτά από τον άνκρωπο, δεν είναι ορατά, γιατί είναι πολφ μικρά. Είναι αιϊνια, αναλλοίωτα και άφκαρτα. Είναι άπειρα ςτο πλικοσ και το ςχιμα και διαςκορπιςμζνα ςτο άπειρο κενό, επομζνωσ οι ιδιότθτεσ ςτισ οποίεσ διαφζρουν ανάμεςά τουσ είναι το ςχιμα και τθ διάταξθ. Ζτςι, όλεσ οι "ποιοτικζσ" διαφορζσ ςτα αντικείμενα εξαρτϊνται μόνο από ποςοτικζσ διαφορζσ και διαφορζσ κζςθσ και διάταξθσ. Κοςμογονύα

Σ Διογζνθσ ο Οαζρτιοσ (ΛΧ, 31 (DK67a 1))μασ ενθμερϊνει για τθν κεωρία των ατομιςτϊν ςχετικά με τθ γζνεςθ του κόςμου: "Σ Οεφκιπποσ λζει, πωσ το παν είναι άπειρο ζνα μζροσ του είναι γεμάτο και ζνα άλλο άδειο. Από αυτό δθμιουργοφνται άπειροι κόςμοι, που διαλφονται πάλι ς' αυτά τα ςτοιχεία. Σι κόςμοι δθμιουργοφνται με τον εξισ τρόπο: πολλά ςϊματα, με κάκε λογισ ςχιματα, μετακινοφνται ςτο μεγάλο κενό, αποχωρϊντασ από το άπειρο. Αυτά τα ςϊματα ςυνακροίηονται και παράγουν μια ενιαία δίνθ, ςτθν οποία, ςυγκρουόμενα το ζνα με το άλλο και περιςτρεφόμενα με κάκε τρόπο, αρχίηουν να διαχωρίηονται και τα όμοια να προςεγγίηουν τα όμοια. Τταν, όμωσ, το πλικοσ τουσ αρχίηει να τα εμποδίηει να περιςτρζφονται ιςόρροπα, τα λεπτά κινοφνται προσ τα ζξω, προσ το κενό, ςαν να περνοφν από κόςκινο, ενϊ τα υπόλοιπα παραμζνουν μαηί και, μπλζκοντασ το ζνα με το άλλο, ενϊνουν τισ κινιςεισ τουσ και παράγουν μια πρϊτθ ςφαιροειδι δομι. Αυτι θ δομι 17

Από τα ςμθνη Γαλαξιών ςτο μποζόνιο του Higgs !

Ερευνητικθ εργαςία Α’ Λυκείου

είναι ςαν μια μεμβράνθ που εμπεριζχει κάκε λογισ ςϊματα. Ξαι κακϊσ αυτά ςτροβιλίηονται γφρω γφρω χάρθ ςτθν αντίςταςθ του κζντρου, θ περιβάλλουςα μεμβράνθ γίνεται λεπτι, ενϊ τα γειτονικά άτομα εξακολουκοφν να ςυρρζουν, χάρθ ςτθν επαφι με τθ δίνθ. Ζτςι, γεννικθκε θ Γθ, κακϊσ τα άτομα που είχαν παραςυρκεί ςτο κζντρο ζμειναν όλα εκεί μαηί. Ξαι θ περιβάλλουςα μεμβράνθ αυξάνεται πάλι, κακϊσ τραβάει κοντά τθσ τα εξωτερικά ςϊματα. Ξακϊσ περιςτρζφεται ςτθ δίνθ, ενςωματϊνει κακετί που αγγίηει. Περικά από αυτά τα ςϊματα που μπλζκουν το ζνα με το άλλο ςχθματίηουν ζνα ςφςτθμα που ςτθν αρχι είναι υγρό και λαςπϊδεσ, αλλά, κακϊσ περιςτρζφονται με τθν όλθ δίνθ, ςτεγνϊνουν και ζπειτα αναφλζγονται, για να ςχθματίςουν ζτςι τθν ουςία των ουράνιων ςωμάτων." Αναλφοντασ τθν παραπάνω περιγραφι κα ζλεγε κανείσ, πωσ θ δθμιουργία του κόςμου χωρίηεται ςε φάςεισ: πρϊτα ζνα μεγάλο άκροιςμα ατόμων απομονϊνεται ςε ζνα μεγάλο τμιμα κενοφ. Ζπειτα τα άτομα ςχθματίηουν δίνθ, δθλαδι κίνθςθ. Θ δράςθ τθσ δίνθσ κάνει τα όμοια άτομα να τείνουν προσ τα όμοια. Ψα μεγαλφτερα άτομα ςυγκεντρϊνονται ςτο κζντρο, ενϊ τα μικρότερα ςπρϊχνονται προσ τα ζξω. Ψο ςφνολο τυλίγει ζνα είδοσ μεμβράνθσ ι χιτϊνα, μζςα ςτθν οποία τα άτομα ζρχονται ςε επαφι με τθν περιςτρεφόμενθ μάηα. Οόγω τθσ ταχφτθτασ τθσ περιςτροφισ οριςμζνα από αυτά αναφλζγονται και ζτςι ςχθματίηουν τα ουράνιο ςϊμα, ενϊ θ γθ ςχθματίηεται από τα ογκωδζςτερα άτομα που βρίςκονται ςτο κζντρο. Σι ατομικοί φιλόςοφοι κεωροφςαν, ότι το ςχιμα τθσ γθσ είναι επίπεδο και υποςτιριηαν μάλιςτα, πωσ ζγερνε προσ τα κάνω, δθλαδι προσ τον Ρότο.

Φιηοςπαςτικό ςτθν αρχαία ελλθνικι ςκζψθ αποτελεί θ ειςαγωγι τθσ ζννοιασ των αναρίκμθτων κόςμων. Σι ατομικοί είναι οι πρϊτοι ςτοχαςτζσ , ςτουσ οποίουσ με απόλυτθ βεβαιότθτα αποδίδουμε τθν ιδζα των άπειρων κόςμων, που γεννιοφνται και πεκαίνουν ςε όλθ τθν ζκταςθ του κενοφ. Αφοφ, λοιπόν, υπάρχουν αναρίκμθτα άτομα και ζνα άπειρο κενό, δεν υπάρχει λόγοσ γιατί να ςχθματίςτθκε μόνον ζνασ τζτοιοσ κόςμοσ.

18

Από τα ςμθνη Γαλαξιών ςτο μποζόνιο του Higgs !

Ερευνητικθ εργαςία Α’ Λυκείου

Επύκουροσ Σ Επίκουροσ (αρχ. Ἐπίκουροσ 341 π.Χ. - 270 π.Χ.) ιταν αρχαίοσ Ζλλθνασ φιλόςοφοσ. Μδρυςε δικι του φιλοςοφικι ςχολι, με το όνομα Ξιποσ του Επίκουρου, θ οποία κεωρείται από τισ πιο γνωςτζσ ςχολζσ τθσ ελλθνικισ φιλοςοφίασ. Βιογραφύα

Ιταν Ακθναίοσ πολίτθσ, γιοσ του Ρεοκλι και τθσ Χαιρεςτράτθσ. Σ πατζρασ του, Ακθναίοσ πολίτθσ από τον διμο Γαργθττοφ με καταγωγι από το παλιό επιφανζσ Ακθναϊκό γζνοσ των Φιλαϊδϊν, ςυμμετείχε ςτον αποικιςμό τθσ Χάμου, όπου ο Επίκουροσ ανατράφθκε ("Επίκουροσ Ρεοκλζουσ και Χαιρεςτράτθσ, Ακθναίοσ, των Εικόνα 3: Ο Επίκουροσ διμων Γαργιττιοσ, γζνουσ του των Φιλαϊδϊν... κλθρουχθςάντων Ακθναίων τθν Χάμον εκείκι τραφιναι" Διογζνθσ Οαζρτιοσ 10,1). Σ Επίκουροσ άρχιςε να ζρχεται από νωρίσ ςε ζντονθ επαφι με τθ φιλοςοφία του Ραυςιφάνθ ςτο γειτονικό νθςί Ψζωσ, γεγονόσ που τον απομάκρυνε από κάκε πλατωνικι δοξαςία και τον ζςτρεψε ςτισ κεωρίεσ του Δθμόκριτου. Χε θλικία 18 ετϊν μετζβθ ςτθν Ακινα για τθν ςτρατιωτικι και πολιτικι του κθτεία μαηί με τον κωμικό Πζνανδρο. Για τα επόμενα δεκαπζντε χρόνια τθσ ηωισ του δεν ζχουν διαςωκεί αρκετζσ πλθροφορίεσ. Αργότερα, δθμιοφργθςε το δικό του Φιλοςοφικό Ξφκλο ςτθ Πυτιλινθ και μετά ςτθ Οάμψακο. Επζςτρεψε ςτθν Ακινα το 307/6 π.Χ. ςε θλικία 34 ετϊν και αγόραςε μια ζκταςθ ςτθν Ακινα ανάμεςα ςτο Δφπιλον και τθν Ακαδθμία , όπου ςτζγαςε τθ φιλοςοφικι του ςχολι - τον Ξιπο του Επίκουρου. Δίδαξε για 35 χρόνια ακολουκϊντασ ιςυχθ και λιτι ηωι. Υεριςτοιχίηονταν από άνδρεσ, γυναίκεσ, εταίρεσ και δοφλουσ, που μετείχαν ιςάξια ςτον επικοφρειο Ξιπο. Σ Επίκουροσ πζκανε το 270 π.Χ., ςε θλικία 72 χρόνων. Η Επικούρεια Υιλοςοφύα

Ξατά τθν Ελλθνιςτικι εποχι, τθν περίοδο δθλαδι που αρχίηει με το κάνατο του Πεγάλου Αλεξάνδρου (323 π.Χ.) και τελειϊνει ςυμβατικά με τθ ναυμαχία ςτο Άκτιο, το 31 π.Χ., κυρίαρχθ κζςθ ςτθν αρχαία φιλοςοφία κατζχουν οι ςχολζσ των Χτωικϊν και των Επικοφρειων, παράλλθλα βζβαια με εκείνεσ των Υλατωνικϊν, Αριςτοτελικϊν, Χκεπτικιςτϊν, Ξυνικϊν κ.α.

Σ Επίκουροσ και θ κεωρία του ςτρζφονται ςε ζναν θκικολογικό χαρακτιρα τθσ φιλοςοφίασ. Χτόχοσ του ιταν θ αναηιτθςθ των αιτιϊν τθσ ανκρϊπινθσ δυςτυχίασ και των εςφαλμζνων δοξαςιϊν που τθν προκαλοφν, όπωσ για παράδειγμα θ δειςιδαιμονία, ϊςτε να υπάρξει θ 19

Από τα ςμθνη Γαλαξιών ςτο μποζόνιο του Higgs !

Ερευνητικθ εργαςία Α’ Λυκείου

αντιπρόταςθ για τθν προοπτικι μιασ ευχάριςτθσ ηωισ (ΗΘΡ ΘΔΕΩΧ), που για τθν επίτευξι τθσ ο Επίκουροσ προςζφερε ξεκάκαρεσ φιλοςοφικζσ ςυμβουλζσ. Ψο ηθν θδζωσ επιτυγχάνεται με τθν απουςία του πόνου και φόβου και με τθ βίωςθ μιασ ηωισ αυτάρκουσ περιβαλλόμενθσ από φίλουσ.

Σ Επίκουροσ δίδαξε ότι θ θδονι (ι αλλιϊσ, ευχαρίςτθςθ) και ο πόνοσ είναι το μζτρο για το τι πρζπει να προτιμοφμε και τι να αποφεφγουμε. Πια θδονι, για τον Επίκουρο, είναι θκικϊσ κεμιτι και πρζπει να τθν επιδιϊκουμε, εφόςον αποτελεί μζςο διαςφάλιςθσ τθσ κορυφαίασ θδονικισ κατάςταςισ μασ, που δεν είναι άλλθ από τθν ψυχικι μασ θρεμία. Ακόμα και ο πόνοσ, εάν οριςμζνεσ φορζσ μασ βοθκάει ςτθν κατάκτθςθ τθσ ψυχικισ μασ θρεμίασ, αποκτά κετικι ςθμαςία. Χτο πλαίςιο τθσ μετριοπακοφσ μορφισ του θδονιςμοφ, το κριτιριο επιλογισ μεταξφ των θδονϊν δεν είναι πλζον ποςοτικό, δθλαδι θ ζνταςι τουσ, αλλά ποιοτικό. Σ Επίκουροσ διακρίνει τισ καταςτθματικζσ από τισ κατά κίνθςιν θδονζσ, κεωρϊντασ τισ πρϊτεσ ανϊτερεσ από τισ δεφτερεσ. Σι κατά κίνθςιν θδονζσ είναι δυναμικζσ θδονζσ, με τθν ζννοια ότι όταν καρποφοροφν, κάποιοσ εκπλθρϊνει μια επικυμία του που όςο δεν τθν ικανοποιοφςε ζνιωκε δυςφορία. Θ ικανοποίθςθ τθσ πείνασ, λοιπόν, κατά το χρονικό διάςτθμα που ςυντελείται, είναι μια κατά κίνθςιν θδονι. Θ κατάςταςθ τθσ θρεμίασ που ακολουκεί όταν ο άνκρωποσ πλζον ζχει χορτάςει, κατά τον Επίκουρο, είναι μια καταςτθματικι μορφι θδονισ. Αν όμωσ παραςυρκεί, φάει κατά τρόπο ανεξζλεγκτο και βαρυςτομαχιάςει, κα ζχει εκπλθρϊςει μια κατά κίνθςιν θδονι του, αλλά μθ ζχοντασ αποκτιςει τθν καταςτθματικι θδονι τθσ θρεμίασ και τθσ γαλινθσ κα είναι δυςτυχιςμζνοσ.

Βαςικζσ αρχζσ τθσ διδαςκαλίασ του είναι οι εξισ: - με τον κάνατο ζρχεται το τζλοσ όχι μόνο του ςϊματοσ αλλά και τθσ ψυχισ - οι κεοί δεν επιβραβεφουν ι τιμωροφν τουσ ανκρϊπουσ το ςφμπαν είναι άπειρο και αιϊνιο - τα γενόμενα ςτον κόςμο ςυμβαίνουν τελικά, με βάςθ τισ κινιςεισ και τισ αλλθλεπιδράςεισ των ατόμων που διακινοφνται ςτον κενό χϊρο

Γνωςτι είναι θ τετραφάρμακοσ, δθλαδι οι τζςςερισ "αρχζσ" που πρόβαλλε ο Επίκουροσ:

Άφοβον ο κεόσ, ανφποπτον ο κάνατοσ• και ταγακόν μεν εφκτθτον, το δε δεινόν ευεκκαρτζρθτον.

Φιλόδθμοσ, Υροσ ςοφιςτάσ, IV 10-14 και ςε νεοελλθνικι απόδoςθ: 20

Από τα ςμθνη Γαλαξιών ςτο μποζόνιο του Higgs !

Ερευνητικθ εργαςία Α’ Λυκείου

Σ κεόσ δεν είναι για φόβο (διότι θ κεϊκι δφναμθ δεν απειλεί εκ φφςεωσ), ο κάνατοσ δεν προκαλεί ανθςυχία (διότι δεν υπάρχει μετά κάνατο ηωι)• και το καλό (ότι πραγματικά χρειαηόμαςτε) εφκολα αποκτιζται, το δε κακό αντζχεται (ότι μασ κάνει να υποφζρουμε, εφκολα μποροφμε να το υπομείνουμε).

Θ επικοφρεια φυςικι φιλοςοφία, είναι υποταγμζνθ ςτθ επικοφρεια θκικι. Υαρόλα αυτά,ζχει υψθλι διαχρονικότθτα και ενδιαφζρον ακόμα και με τα ςθμερινά δεδομζνα. Χαρακτθρίηεται από τα κάτωκι: α. Ατομικότθτα: θ φπαρξθ των ατόμων πρωτοαναφζρεται ςτθν Δθμοκρίτεια φιλοςοφία. Σ Επίκουροσ κεωροφςε όμωσ ότι τα άτομα ζχουν βάροσ. Θ φλθ είναι ςφηευξθ ατόμων και κενοφ. β. Ψυχαιότθτα: θ επικοφρεια φιλοςοφία άφθνε ανοιχτό το φαινόμενο τθσ τυχαιότθτοσ ςε αντίκεςθ με τα αιτιοκρατικά και τελεολογικά αιτιματα των Υλατωνιςτϊν και Αριςτοτελικϊν. Επίςθσ ςε αντίκεςθ με τθν χριςθ τθσ "αναγκαιότθτοσ" του Δθμόκριτου. Θ ακεϊςτικι αυτι προςζγγιςθ ζχει ιδιαίτερο ενδιαφζρον. γ.Ωλιςμόσ: κεωρεί υλικι ακόμθ και τθν ψυχι. δ.Clinamen: είναι θ τυχαία κίνθςθ των ατόμων του Επίκουρου από τροχιά ςε τροχιά, που δθμιουργεί και τθν ποικιλότθτα ςτθ φφςθ. Εντυπωςιακι κβαντικι προςζγγιςθ. Πε το τζλοσ του ελλθνορωμαϊκοφ κόςμου και τθν απαρχι του Πεςαίωνα, τα περιςςότερα επικοφρεια ζργα αφανίςτθκαν λόγω του περιεχομζνου τουσ. Από το ζργο του Επίκουρου ςιμερα ςϊηονται μζςω του βιογράφου Διογζνθ του Οαζρτιου (3αι. μ.Χ.), τρεισ επιςτολζσ (Υροσ Θρόδοτο - Υερί Φφςεωσ, Υροσ Υυκοκλι - Υερί Συρανίων Χωμάτων, Υροσ Πενοικζα Υερί Θκικισ) και Σι Ξφριεσ Δόξεσ, τα οποία αποτελοφν τθν επιτομι του φιλοςοφικοφ του ςυςτιματοσ, κακϊσ και θ διακικθ του. Ψο 1414 ο Υόντηιο Ππρατηιολίνι ανακάλυψε ς’ ζνα γερμανικό μοναςτιρι το ποίθμα De Rerum Natura (Για τθν Φφςθ των Υραγμάτων) του επικοφρειου Φωμαίου Οουκριτιου (94-55 π.Χ.). Ψο ποίθμα αναπτφςςεται ςε ζξι βιβλία και εμπεριζχει τθν επικοφρεια κεϊρθςθ περί Φφςεωσ. Ψο 1884 ανακαλφφκθκε από δφο Γάλλουσ αρχαιολόγουσ ςτθν Λωνία, θ μεγάλθ επιγραφι του επικοφρειου Διογζνθ Σινοανδζα, το μεγαλειϊδεσ φιλοςοφικό μνθμείο τθσ ανκρωπότθτασ. Ψο 1888 βρζκθκε ςτο Βατικανό μια ςυλλογι με επικοφρειεσ "δόξεσ" που ονομάςτθκε Επίκουρου Υροςφϊνθςισ.

Απόψεισ τθσ επικοφρειασ φιλοςοφίασ εντοπίηονται ςτα ζργα άλλων ςυγγραφζων, όπωσ ο Ακθναίοσ, ο Ξικζρων, ο Χζξτοσ Εμπειρικόσ, και άλλοι. Ρζα κείμενα ζρχονται ςτο φωσ ακόμθ και ςιμερα, από τουσ απανκρακωμζνουσ παπφρουσ που βρζκθκαν ςε μια ζπαυλθ του Θρακλείου (Ερκουλάνεουμ) πόλθσ τθσ Λταλίασ που είχε καταςτραφεί από τθν θφαιςτειακι ζκρθξθ του Βεηοφβιου. Χτο πρόςφατο παρελκόν, τα επικοφρεια ζργα που ζχουν ςωκεί, εκδόκθκαν και ςτα νζα ελλθνικά.

21

Από τα ςμθνη Γαλαξιών ςτο μποζόνιο του Higgs !

Ερευνητικθ εργαςία Α’ Λυκείου

Λουκρότιοσ Σ Ψίτοσ Οουκριτιοσ Ξάροσ (λατινικά Titus Lucretius Carus) γεννικθκε περίπου ςτα 98-94 π.Χ. και πζκανε γφρω ςτα 55-53 π.Χ. Ιταν Φωμαίοσ ποιθτισ και φιλόςοφοσ. Ψο μόνο γνωςτό του ζργο είναι το εκτενζσ φιλοςοφικό ποίθμα De rerum natura" ,("Υερί τθσ φφςεωσ των πραγμάτων"), 7.415 ςτίχων με επικοφρεια κεματολογία. Υαρότι θ άνκιςθ του λατινικοφ εξάμετρου ςυνικωσ αποδίδεται ςτον Βιργίλιο, είναι αναμφιςβιτθτθ θ επίδραςθ του De Rerum Natura ςτον τελευταίο και ςε άλλουσ, μεταγενζςτερουσ ποιθτζσ. Είναι επίςθσ ςθμαντικό για το ρόλο που ζπαιξε ςτθ μετάδοςθ των ελλθνικϊν φιλοςοφικϊν ιδεϊν και ςτθν εκλζπτυνςθ τθσ λατινικισ γλϊςςασ. Εικόνα 4: Ο Λουκριτιοσ

Θ διάςωςθ όλων των κειμζνων του ποιιματοσ είναι αξιοςθμείωτο γεγονόσ, δεδομζνθσ τθσ εχκρότθτασ τθσ χριςτιανικισ Εκκλθςίασ, θ οποία και ιταν το μόνο μζςο μετάδοςθσ για λατινικά κείμενα ςχετικά με τον Οουκριτιο και τον Επίκουρο. Υαρά ταφτα, τα διαςωκζντα κείμενα είναι ςυνικωσ παραποιθμζνα και ζχουν γίνει επίπονεσ προςπάκειεσ για τθν αποκατάςταςι τουσ. Έργο

Σ ςτόχοσ του ζργου ιταν να απαλλάξει το νου των ανκρϊπων από τθν προκατάλθψθ και το φόβο του κανάτου. Για να το πετφχει αυτό αναπτφςςει διεξοδικά τισ κζςεισ του Επίκουρου, τον οποίον και αποκεϊνει. Σ Οουκριτιοσ εκφράηει ςε προςεγμζνα κλαςικά λατινικά τισ επικοφρειεσ απόψεισ του για τθ μεταφυςικι, τθν υλιςτικι ατομικι κεωρία και, γενικότερα, τθν υπεροχι των φυςικϊν φαινομζνων ωσ κεντρικισ ερμθνείασ τθσ λειτουργίασ του κόςμου. Σ Οουκριτιοσ αντιπακοφςε και ζβλεπε ωσ αβάςιμθ τθ δειςιδαιμονία κακϊσ δεν πίςτευε ότι το Χφμπαν κυβερνάται από κεϊκζσ παρεμβάςεισ ι υπερφυςικζσ δυνάμεισ, όπωσ κεωροφςε θ πλειονότθτα των ανκρϊπων του καιροφ του. Σ κάνατοσ για τον Οουκριτιο δεν ιταν εγγενϊσ οφτε καλόσ οφτε κακόσ, μόνο μία απόλυτθ παφςθ τθσ φπαρξθσ, και ο φόβοσ του κανάτου δεν ιταν παρά μία προβολι επίγειων, κακθμερινϊν φόβων.

22

Από τα ςμθνη Γαλαξιών ςτο μποζόνιο του Higgs !

Ερευνητικθ εργαςία Α’ Λυκείου

Ουύλιαμ Φϋρςελ Σ Χερ Συίλιαμ Χζρςελ (Sir Frederick William Herschel, 15 Ροεμβρίου 1738 – 25 Αυγοφςτου 1822) ιταν Βρετανόσ αςτρονόμοσ και μουςικόσ, γερμανικισ καταγωγισ. Ωπιρξε Λππότθσ του Βαςιλικοφ Γκελφικοφ Ψάγματοσ του Ανόβερου και εταίροσ τθσ Βαςιλικισ Εταιρείασ.

Γεννικθκε ςτο Αννόβερο και ιταν γιοσ μουςικοφ. Χε νεαρι θλικία εγκαταςτάκθκε ςτο Οονδίνο και αφοςιϊκθκε ςτθ μελζτθ των Πακθματικϊν και τθσ Αςτρονομίασ.

Ψο 1774 καταςκεφαςε ζνα κατοπτρικό Εικόνα 5:Ουίλιαμ Χζρςελ τθλεςκόπιο και το 1781 ανακάλυψε τον πλανιτθ Συρανό, ανακάλυψθ χάρθ ςτθν οποία ζγινε διάςθμοσ. Ψθν επόμενθ χρονιά διορίςτθκε προςωπικόσ αςτρονόμοσ του Βαςιλιά Γεωργίου του Γϋ. Ψο 1789 καταςκεφαςε, υπό τθν αιγίδα του βαςιλιά, ζνα ιςχυρότερο τθλεςκόπιο, με το οποίο ανακάλυψε δφο δορυφόρουσ του Ξρόνου, το Πίμα και τον Εγκζλαδο. Σ Χζρςελ μελζτθςε τα νεφελϊματα και ςυνζταξε ςχετικό κατάλογο που περιείχε 2.500 νεφελϊματα, ζργο το οποίο ςυνεχίςτθκε από τον γιο του, Ψηον Χζρςελ, ο οποίοσ ζγινε κι αυτόσ διάςθμοσ αςτρονόμοσ.

Ζκανε ταξινόμθςθ των αςτζρων, διπλϊν και περιοδικϊν, και ζδωςε μια γενικι εικόνα του Χφμπαντοσ. Ανακάλυψε πωσ ο Ιλιοσ δεν μζνει ακίνθτοσ, αλλά κινείται, με κατεφκυνςθ ζνα ςθμείο ςτον αςτεριςμό του Θρακλι, γφρω από το κζντρο του Γαλαξία, παραςφροντασ μαηί του ολόκλθρο το Θλιακό ςφςτθμα. Ανακάλυψε επίςθσ τθν υπζρυκρθ ακτινοβολία το 1800, χρθςιμοποιϊντασ κερμόμετρο Εικόνα 6:Σθλεςκόπιο καταςκευαςμζνο από και πρίςματα. Για τθν προςφορά του ςτθν επιςτιμθ τον Ουίλιαμ Χζρςελ του χρίςτθκε ιππότθσ το 1792.

23

Από τα ςμθνη Γαλαξιών ςτο μποζόνιο του Higgs !

Ερευνητικθ εργαςία Α’ Λυκείου

Σζων Ντϊλτον Σ Σηων Ντάλτον (αγγλικά: John Dalton FRS, 6 Χεπτεμβρίου 1766 – 27 Λουλίου 1844) ιταν Άγγλοσ φαρμακοποιόσ, μετεωρολόγοσ και φυςικόσ. Είναι γνωςτόσ για τθν πρωτοποριακι εργαςία του ςτθν ανάπτυξθ τθσ ςφγχρονθσ ατομικισ κεωρίασ, και τθν ζρευνά του για τθν αχρωματοψία, θ οποία μερικζσ φορζσ αναφζρεται ωσ "δαλτονιςμόσ" προσ τιμιν του. Σα πρώτα χρόνια τησ ζωόσ του. Σ Ψηων Ρτάλτον γεννικθκε ςε μια οικογζνεια κουάκερων ςτο Ιγκλςφιλντ (Eaglesfield), κοντά ςτο Ξόκερμάουκ (Cockermouth) του Ξάμπερλαντ (Cumberland) ςτθν Αγγλία. Ιταν γιοσ υφαντι. Χυνεργάςτθκε με το μεγαλφτερο αδελφό του Ψηόνακαν ςε θλικία 15 ετϊν, ςτθ λειτουργία ενόσ ςχολείου κουάκερων κοντά Εικόνα 7: Ο Σηον Ντάλτον ςτο Ξζνταλ (Kendal). Γφρω ςτο 1790 ο Ρτάλτον ςκεφτόταν να ςπουδάςει νομικι ι ιατρικι, αλλά τα ςχζδιά του δεν αντιμετωπίςτθκαν ενκαρρυντικά από τουσ ςυγγενείσ του - οι Άγγλοι διαφωνοφντεσ είχαν αποκλειςτεί από τθ φοίτθςθ ι τθ διδαςκαλία ςε αγγλικά πανεπιςτιμια - και παρζμεινε ςτο Ξζνταλ μζχρι τθν άνοιξθ του 1793, οπότε μετακόμιςε ςτο Πάντςεςτερ. Ξυρίωσ μζςω του Ψηων Γκαφ (John Gough), ενόσ τυφλοφ πολυμακοφσ φιλόςοφου ςτου οποίου τθν άτυπθ εκπαίδευςθ χρωςτοφςε ζνα μεγάλο μζροσ τθσ επιςτθμονικισ γνϊςθσ του, ο Ρτάλτον διορίςτθκε κακθγθτισ μακθματικϊν και φυςικισ φιλοςοφίασ ςτθν ακαδθμία New College ςτο Πάντςεςτερ. Υαρζμεινε ςτθ κζςθ αυτι μζχρι το 1800, όταν θ επιδείνωςθ τθσ οικονομικισ κατάςταςθσ του κολεγίου τον ανάγκαςε να παραιτθκεί από τθ κζςθ του και να αρχίςει μια νζα καριζρα ςτο Πάντςεςτερ ωσ ιδιωτικόσ δάςκαλοσ μακθματικϊν και φυςικισ φιλοςοφίασ. Χτα πρϊτα χρόνια τθσ ηωισ του ο Ρτάλτον επθρεάςτθκε ζντονα από τον Ελιχοφ Φόμπινςον (Elihu Robinson), ζναν εξζχοντα κουακζρο, μετεωρολόγο και καταςκευαςτι μουςικϊν οργάνων, ο οποίοσ του εμφφςθςε το ενδιαφζρον του ςχετικά με προβλιματα μακθματικϊν και μετεωρολογίασ. Ξατά τθ διάρκεια τθσ παραμονισ του ςτο Ξζνταλ, ο Ρτάλτον ςυνζβαλε ςε λφςεισ προβλθμάτων και ερωτιςεων ςε διάφορα κζματα ςτο θμερολόγιο "Gentlemen's and Ladies' Diaries" και το 1787 άρχιςε να κρατάει ζνα θμερολόγιο μετεωρολογικϊν παρατθριςεων ςτο οποίο, κατά τα επόμενα 57 χρόνια, καταχϊρθςε πάνω από 200.000 παρατθριςεισ. Χτθν ίδια περίπου χρονικι περίοδο, επαναδιατφπωςε τθ κεωρία τθσ ατμοςφαιρικισ κυκλοφορίασ του Ψηωρτη Χάντλεϊ (George Hadley), γνωςτισ ςιμερα ωσ το κφτταρο Χάντλεϊ, το οποίο περιείχε τισ αρχικζσ ιδζεσ των διαφόρων ανακαλφψεϊν του που ακολοφκθςαν. Ωςτόςο, παρά τθν πρωτοτυπία των ιδεϊν του, ελάχιςτθ προςοχι δόκθκε ςε αυτζσ από άλλουσ μελετθτζσ. Ζνα δεφτερο ζργο του Ρτάλτον, το “Elements of English Grammar”, δθμοςιεφτθκε το 1801.

24

Από τα ςμθνη Γαλαξιών ςτο μποζόνιο του Higgs !

Ερευνητικθ εργαςία Α’ Λυκείου

Ατομικό θεωρύα

Ψο 1800, ο Ρτάλτον ζγινε γραμματζασ τθ Οογοτεχνικισ και Φιλοςοφικισ Εταιρείασ του Πάντςεςτερ και τον επόμενο χρόνο παρουςίαςε προφορικά μια ςειρά ςθμαντικϊν εργαςιϊν, με τίτλο “Υειραματικά Δοκίμια” ςχετικά με τθ ςφςταςθ μικτϊν αερίων, τθν πίεςθ του ατμοφ και των αερίων ςε διαφορετικζσ κερμοκραςίεσ, τόςο ςτο κενό όςο και ςτον αζρα, τθν εξάτμιςθ και τθν κερμικι διαςτολι των αερίων. Αυτά τα τζςςερα δοκίμια δθμοςιεφκθκαν ςτα Απομνθμονεφματα των Lit & Phil το 1802. Ψο δεφτερο από τα δοκίμια ξεκινά με τθν εντυπωςιακι παρατιρθςθ Πετά τθν διεξαγωγι πειραμάτων για να εξακριβϊςει τθν πίεςθ του ατμοφ ςε διάφορα ςθμεία μεταξφ 0 και 100 ° C (32 και 212 ° F), ο Ρτάλτον κατζλθξε από τισ παρατθριςεισ του ςχετικά με τθν πίεςθ των ατμϊν ςε ζξι διαφορετικά υγρά, ότι θ διακφμανςθ τθσ πίεςθσ των ατμϊν ςε όλα τα υγρά είναι θ ίδια όταν υπόκεινται ςε ίδιεσ μεταβολζσ τθσ κερμοκραςίασ, κάνοντασ τουσ υπολογιςμοφσ ςε οποιαςδιποτε δεδομζνθ πίεςθ. Νόμοι των αερύων

Ωποςτιριξε το νόμο Gay-Lussac (ι νόμοσ JAC Charles), που δθμοςιεφκθκε το 1802 από τον Joseph Louis Gay-Lussac. Χτα επόμενα δφο τρία χρόνια μετά τθν ανάγνωςθ αυτϊν των δοκιμίων, ο Ρτάλτον δθμοςίευςε πολλά άρκρα με παρόμοια κζματα ςχετικά με τθν απορρόφθςθ των αερίων από το νερό και άλλα υγρά (1803), τα οποία περιζχουν το νόμο του περί μερικϊν πιζςεων των αερίων γνωςτό ςιμερα ωσ νόμο του Ρτάλτον.

Σι πιο ςθμαντικζσ από όλεσ τισ ζρευνεσ του Ρτάλτον είναι εκείνεσ ςτισ οποίεσ μελζτθςε τθν ατομικι κεωρία ςτθ χθμεία, και με τισ οποίεσ το όνομά του είναι άρρθκτα ςυνδεδεμζνο. Ζχει υποςτθριχτεί ότι αυτι θ κεωρία του ξεκίνθςε είτε από ζρευνεσ που ζκανε πάνω ςτο αικυλζνιο και το μεκάνιο ι κατά τθ διάρκεια αναλφςεων οξειδίου του αηϊτου και διοξειδίου του αηϊτου, και οι δφο εκδοχζσ ςτθρίηονται ςτο κφροσ του Thomas Thomson. Ωςτόςο, μια μελζτθ των εργαςτθριακϊν ςθμειϊςεων του Ρτάλτον, που ανακαλφφκθκαν ςτα δωμάτια του Lit & Phil, οδιγθςε ςτο ςυμπζραςμα ότι o Ρτάλτον κατά τθν αναηιτθςθ μιασ εξιγθςθσ του νόμου των πολλαπλϊν αναλογιϊν, ςε ςυνδυαςμό με τθν ιδζα ότι οι χθμικζσ ενϊςεισ οφείλονται ςτθν αλλθλεπίδραςθ ατόμων ςυγκεκριμζνου και χαρακτθριςτικοφ βάρουσ, ςτο μυαλό του διαμορφϊκθκε θ ιδζα των ατόμων ωσ μια κακαρά φυςικι ζννοια που προζκυψε από τθ μελζτθ των φυςικϊν ιδιοτιτων τθσ ατμόςφαιρασ και άλλων αερίων. Σι πρϊτεσ δθμοςιευμζνεσ αποτυπϊςεισ αυτισ τθσ ιδζασ βρίςκονται ςτο τζλοσ τθσ εργαςίασ του για τθν απορρόφθςθ των αερίων, που ζχει ιδθ αναφερκεί, θ οποία διαβάςτθκε ςτισ 21 Σκτωβρίου 1803, αν και δεν είχε δθμοςιευκεί μζχρι το 1805. Ατομικϊ βϊρη

Σ Ρτάλτον προχϊρθςε ςτθν εκτφπωςθ του πρϊτου πίνακα με ςχετικά ατομικά βάρθ που δθμοςιεφκθκε. Ζξι ςτοιχεία εμφανίηονται ςε αυτόν τον πίνακα, δθλαδι υδρογόνο, οξυγόνο, 25

Από τα ςμθνη Γαλαξιών ςτο μποζόνιο του Higgs !

Ερευνητικθ εργαςία Α’ Λυκείου

άηωτο, άνκρακασ, κείο και φϊςφοροσ, με το άτομο του υδρογόνου ςυμβατικά να ηυγίηει 1. Σ Ρτάλτον δεν παρείχε καμία πλθροφορία ςε αυτό το πρϊτο ζγγραφο για το πωσ είχε φτάςει ςε αυτά τα μεγζκθ. Ωςτόςο, ςτο εργαςτθριακό του ςθμειωματάριο ςτθν θμερομθνία 6 Χεπτεμβρίου 1803, φαίνεται ότι υπάρχει μια λίςτα ςτθν οποία κακορίηει ςχετικά ατομικά βάρθ οριςμζνων ςτοιχείων, που προζρχονται από τθν ανάλυςθ του νεροφ, τθσ αμμωνίασ, του διοξειδίου του άνκρακα, κ.λπ. (από χθμικοφσ τθσ εποχισ).

Φαίνεται, λοιπόν, ότι αντιμζτωποσ με το πρόβλθμα του υπολογιςμοφ τθσ ςχετικισ διαμζτρου των ατόμων από τθν οποία ιταν πεπειςμζνοσ πωσ όλα τα αζρια προζρχονταν, χρθςιμοποίθςε τα αποτελζςματα τθσ χθμικισ ανάλυςθσ. Βοθκοφμενοσ από τθν παραδοχι ότι θ χθμικι ζνωςθ πραγματοποιείται πάντα με τον απλοφςτερο δυνατό τρόπο, οδθγικθκε ςτθν ιδζα ότι θ χθμικι ζνωςθ λαμβάνει χϊρα μεταξφ ςωματιδίων διαφορετικοφ βάρουσ, και ιταν αυτό που διαφοροποίθςε τθ κεωρία του από τισ ιςτορικζσ εικαςίεσ αρχαίων Ελλινων, όπωσ ο Δθμόκριτοσ και ο Οουκριτιοσ.

Θ εφαρμογι αυτισ τθσ ιδζασ ςε όλεσ τισ ουςίεσ γενικά τον οδιγθςε ςτθ διαμόρφωςθ του νόμου των πολλαπλϊν αναλογιϊν θ επιβεβαίωςθ του οποίου με τα αποτελζςματα πειραμάτων τον δικαίωςε πανθγυρικά. Χε ζνα ζγγραφο ςχετικά με το ποςοςτό των αερίων ι ελαςτικϊν υγρϊν που αποτελοφν τθν ατμόςφαιρα, που διαβάςτθκε από τον ίδιο το Ροζμβριο του 1802, ο νόμοσ των πολλαπλϊν αναλογιϊν φαίνεται να αποτυπϊνεται ωσ εξισ: «Ψα ςτοιχεία του οξυγόνου μποροφν να ςυνδυαςτοφν με μια οριςμζνθ ποςότθτα υποξειδίου του αηϊτου ι με το διπλάςιο αυτισ τθσ ποςότθτασ, αλλά όχι με ενδιάμεςεσ ποςότθτεσ", βζβαια υπάρχουν υποψίεσ ότι αυτι θ πρόταςθ μπορεί να προςτζκθκε κάποια ςτιγμι μετά τθν ανάγνωςθ του εγγράφου, το οποίο δεν είχε δθμοςιευκεί μζχρι το 1805. Σι ενϊςεισ καταχωρικθκαν ωσ δυαδικζσ τριμερείσ, κλπ. (μόρια που αποτελοφνται από δφο, τρία, τζςςερα, κλπ. άτομα) ςτο Ρζο Χφςτθμα τθσ Χθμικισ Φιλοςοφίασ ανάλογα με τον αρικμό των ατόμων που είχε μια ζνωςθ ςτθν απλοφςτερθ, εμπειρικι μορφι τθσ.

Ωπζκεςε πωσ θ δομι των χθμικϊν ενϊςεων μπορεί να παραςτακεί με αναλογίεσ ακζραιων αρικμϊν. Ζτςι, ζνα άτομο του ςτοιχείου Χ που ενϊνεται με ζνα άτομο του ςτοιχείου Ω αποτελοφν μια δυαδικι χθμικι ζνωςθ. Ζνα άτομο του ςτοιχείου X που ενϊνεται με δφο ςτοιχεία του Ω ι το αντίςτροφο, είναι μια τριαδικι ζνωςθ. Υολλζσ από τισ πρϊτεσ χθμικζσ ενϊςεισ που αναφζρονται ςτο Ρζο Χφςτθμα Χθμικισ Φιλοςοφίασ ςυμφωνοφν με τισ ςφγχρονεσ απόψεισ, αλλά υπάρχουν και άλλεσ που δεν ςυμφωνοφν.

Σ Ρτάλτον χρθςιμοποίθςε τα δικά του ςφμβολα του να εμφανίηει οπτικά τθν ατομικι δομι των ενϊςεων. Αυτά εμφανίςτθκαν ςτο Ρζο Χφςτθμα Χθμικισ Φιλοςοφίασ, όπου ο Ρτάλτον κατζγραψε ςθμαντικό αρικμό ςτοιχείων και κοινϊν ενϊςεων. Ψα πζντε κφρια ςθμεία τθσ ατομικισ κεωρίασ του Ρτάλτον 26

Από τα ςμθνη Γαλαξιών ςτο μποζόνιο του Higgs !

Ερευνητικθ εργαςία Α’ Λυκείου

Ψα ςτοιχεία αποτελοφνται από εξαιρετικά μικρά ςωματίδια που ονομάηονται άτομα. Ψα άτομα ενόσ ςυγκεκριμζνου ςτοιχείου είναι ίδια ςε μζγεκοσ, μάηα, και άλλεσ ιδιότθτεσ. Ψα άτομα διαφορετικϊν ςτοιχείων διαφζρουν ςε μζγεκοσ, μάηα, και άλλεσ ιδιότθτεσ. Ψα άτομα δεν μποροφν να υποδιαιρεκοφν, να δθμιουργθκοφν ι να καταςτραφοφν. Άτομα διαφορετικϊν ςτοιχείων ςυνδυάηονται ςε απλζσ ακζραιεσ αναλογίεσ για να ςχθματίςουν χθμικζσ ενϊςεισ. Χτισ χθμικζσ αντιδράςεισ, τα άτομα ςυνδυάηονται, διαχωρίηονται, ι αναδιατάςςονται.

Σ Ρτάλτον πρότεινε ζνα πρόςκετο “κανόνα μζγιςτθσ απλότθτασ” ο οποίοσ δθμιοφργθςε διαμάχεσ, δεδομζνου ότι δεν μποροφςε να επιβεβαιωκεί.

Τταν τα άτομα ςυνδυάηονται ςε μια μόνο αναλογία, “.. κα πρζπει να κεωρείται ότι είναι δυαδικι, εκτόσ αν κάποιο αίτιο οδθγεί ςτο αντίκετο ςυμπζραςμα”.

Αυτό ιταν απλϊσ μια υπόκεςθ προερχόμενθ από τθν πίςτθ ςτθν απλότθτα τθσ φφςθσ. Δεν υπιρχαν τότε διακζςιμα αποδεικτικά ςτοιχεία ϊςτε οι επιςτιμονεσ να ςυμπεράνουν πόςα άτομα από κάκε ςτοιχείο ςυνδυάηονται για να ςχθματίςουν ςφνκετα μόρια. Αλλά αυτόσ ι κάποιοσ άλλοσ τζτοιοσ κανόνασ ιταν απολφτωσ απαραίτθτοσ ςε κάκε αρχικι κεωρία, δεδομζνου ότι χρειάηεται ζνασ υποτικζμενοσ μοριακόσ τφποσ, προκειμζνου να υπολογιςτοφν τα ςχετικά ατομικά βάρθ. Χε κάκε περίπτωςθ, ο “κανόνασ τθσ μζγιςτθσ απλότθτασ” του Ρτάλτον τον ανάγκαςε να υποκζςει ότι ο τφποσ για το νερό ιταν ΣΘ και αμμωνίασ ιταν NH, αρκετά διαφορετικά από τισ ςφγχρονεσ αντιλιψεισ μασ.

Υαρά τισ αβεβαιότθτεσ για τθν ατομικι κεωρία του Ρτάλτον, οι αρχζσ τθσ επζηθςαν. Θ πεποίκθςθ πωσ τα άτομα δεν μποροφν να διαιρεκοφν, να δθμιουργθκοφν ι να καταςτραφοφν ςε μικρότερα ςωματίδια όταν ςυνδυαςτοφν, διαχωριςτοφν ι ανακαταταχκοφν κατά τθ διάρκεια χθμικϊν αντιδράςεων, ζρχεται ςε αντίκεςθ με τθν φπαρξθ τθσ πυρθνικισ ςχάςθσ και τθσ πυρθνικισ ςφντθξθσ, όμωσ αυτζσ οι διαδικαςίεσ είναι πυρθνικζσ αντιδράςεισ και όχι χθμικζσ. Επιπρόςκετα, θ ιδζα πωσ όλα τα άτομα ενόσ ςτοιχείου είναι ίδια ωσ προσ τισ φυςικζσ και χθμικζσ τουσ ιδιότθτεσ δεν είναι ακριβισ, διότι πλζον γνωρίηουμε πωσ τα ιςότοπα των ςτοιχείων ζχουν ελαφρϊσ διαφορετικά βάρθ. Ωςτόςο, ο Ρτάλτον είχε διατυπϊςει μια πολφ ιςχυρι και ςθμαντικι κεωρία. Υράγματι, θ καινοτόμοσ κεωρία του Ρτάλτον αποδείχτθκε εξίςου ςθμαντικι για το μζλλον τθσ επιςτιμθσ όπωσ υπιρξε και αυτι του Αντουάν Οαβουαηιζ ςχετικά με τθν βαςιςμζνθ ςτο οξυγόνο χθμεία.

27

Από τα ςμθνη Γαλαξιών ςτο μποζόνιο του Higgs !

Ερευνητικθ εργαςία Α’ Λυκείου

Eπόμενα χρόνια

Σ Ρτάλτον ανακοίνωςε τθν ατομικι κεωρία του ςτον Ψόμςον, ο οποίοσ, με τθ ςυναίνεςι του, περιζλαβε ζνα περίγραμμα από αυτι ςτθν τρίτθ ζκδοςθ του «Χφςτθμα Χθμείασ» (1807), και ο Ρτάλτον ζκανε μια περαιτζρω αναφορά ςε αυτι ςτο πρϊτο μζροσ του πρϊτου τόμου του «Ρζο Χφςτθμα τθσ Χθμικισ Φιλοςοφίασ» (1808). Ψο δεφτερο μζροσ του πρϊτου τόμου δθμοςιεφτθκε το 1810, αλλά το πρϊτο μζροσ του δεφτερου τόμου δεν είχε εκδοκεί μζχρι το 1827. Θ κακυςτζρθςθ αυτι δεν εξθγείται από κάποια υπερβολικι φροντίδα ςτθν ετοιμαςία του. Ζνα μεγάλο μζροσ του κζματοσ ιταν ξεπεραςμζνο και το προςάρτθμα που δίνει τισ τελευταίεσ απόψεισ του ςυγγραφζα είναι το μόνο τμιμα που παρουςιάηει ιδιαίτερο ενδιαφζρον. Ψο δεφτερο μζροσ του δεφτερου τόμου δεν εμφανίςτθκε ποτζ. Χτθν Rees’s Cyclopaedia ο Ρτάλτον ςυνζβαλε με άρκρα ςχετικά με τθ Χθμεία και τθ Πετεωρολογία, αλλά τα κζματα δεν είναι γνωςτά.

Διετζλεςε πρόεδροσ τθσ Lit & Phil από το 1817 μζχρι το κάνατό του, ςυμβάλλοντασ με 116 απομνθμονεφματα. Από αυτά τα προγενζςτερα είναι τα πιο ςθμαντικά. Χε ζνα από αυτά, το οποίο διαβάςτθκε το 1814, εξθγεί τισ αρχζσ τθσ ογκομετρικισ ανάλυςθσ, με τθν οποία ιταν ζνασ από τουσ πρϊτουσ που αςχολικθκαν. Ψο 1840 μια εργαςία του πάνω ςτα φωςφορικά άλατα και τα άλατα αρςενικοφ, που ςυχνά κεωρείται ωσ μια πιο αδφναμθ δουλειά, απορρίφκθκε από τθ Royal Society και αυτό τον εξαγρίωςε τόςο που το δθμοςίευςε ο ίδιοσ. Ψο ίδιο ακριβϊσ ςυνζβθ αμζςωσ μετά με τζςςερισ άλλεσ δθμοςιεφςεισ, δφο εκ των οποίων (‘Από τθν ποςότθτα των οξζων, βάςεων και αλάτων ςε διάφορεσ ποικιλίεσ των αλάτων’ και ‘Χε μια νζα και εφκολθ μζκοδο ανάλυςθσ τθσ ηάχαρθσ’) περιζχουν τθν ανακάλυψι του θ οποία εκεωρείτο από τον ίδιο ωσ θ δεφτερθ ςε ςθμαςία μετά τθν ατομικι κεωρία. Χφμφωνα με αυτι οριςμζνεσ άνυδρεσ ουςίεσ (anhydrates), όταν διαλφονται ςτο νερό δεν προκαλοφν αφξθςθ του όγκου οδθγϊντασ τον ζτςι ςτο ςυμπζραςμα ότι τα άλατα ειςζρχεται μζςα ςτουσ πόρουσ του νεροφ. Σ Ψηζιμσ Υρζςκοτ Ψηάουλ ιταν διάςθμοσ μακθτισ του Ρτάλτον.

Πειραματικό μϋθοδοσ Ντϊλτον

Ωσ ερευνθτισ, ο Ρτάλτον ιταν ςυχνά ικανοποιθμζνοσ με τθν χριςθ πρόχειρων και ανακριβϊν οργάνων αν και είχε τθ δυνατότθτα να αποκτιςει καλφτερα. Σ Χερ Χάμφρεϊ Ρτζιβυ τον περιζγραψε ωσ ζνα «χονδροειδι πειραματιςτι» ο οποίοσ βρικε ςχεδόν όλα τα απαιτοφμενα αποτελζςματα, πιςτεφοντασ ςτο κεφάλι του και όχι τα χζρια του. Από τθν άλλθ, ιςτορικοί που ζχουν επαναλάβει μερικά από τα κρίςιμα πειράματα του, ζχουν επιβεβαιϊςει τθν ικανότθτα και τθν ακρίβεια του Ρτάλτον. Χτον πρόλογο του δεφτερου μζρουσ του τόμου Λ του “Ρζου Χυςτιματοσ” του, λζει πωσ είχε τόςο ςυχνά παραπλανθκεί κεωρϊντασ ωσ δεδομζνα τα αποτελζςματα των άλλων, ϊςτε αποφάςιςε να γράφει “όςο είναι δυνατόν λιγότερα εκτόσ από αυτά που μπορϊ να βεβαιϊςω με τθν δικι μου 28

Από τα ςμθνη Γαλαξιών ςτο μποζόνιο του Higgs !

Ερευνητικθ εργαςία Α’ Λυκείου

εμπειρία”, όμωσ αυτι του θ αυτάρκεια ζφκανε ςε ςθμείο που μερικζσ φορζσ ζμοιαηε με ζλλειψθ δεκτικότθτασ. Ζτςι δεν εμπιςτευόταν και πικανά ποτζ δεν αποδζχκθκε τα ςυμπεράςματα του Γκζι-Ουςςάκ ςχετικά με τισ ενϊςεισ όγκων των αερίων. Είχε αςυνικεισ απόψεισ για τθ χλωρίνθ. Ακόμα και όταν θ χθμικι τθσ ςφνκεςθ είχε οριςτικοποιθκεί από τον Ρτζιβυ, επζμενε να χρθςιμοποιεί τα ατομικά βάρθ που είχε προςδιορίςει ο ίδιοσ αν και είχαν ιδθ αντικαταςτακεί από πιο ακριβείσ υπολογιςμοφσ άλλων χθμικϊν. Είχε πάντα αντιρριςεισ ωσ προσ τθ χθμικι ςθμειογραφία που επινοικθκε από τον Γιονσ Γιάκομπ Ππερτςζλιουσ, αν και οι περιςςότεροι πίςτευαν ότι ιταν πολφ απλοφςτερθ και πιο χρθςτικι από το δικό του δυςκίνθτο ςφςτθμα κυκλικϊν ςυμβόλων. Δημόςια και προςωπικό ζωό

Υριν αναπτφξει τθν ατομικι κεωρία, είχε ιδθ αποκτιςει ςθμαντικι επιςτθμονικι φιμθ. Ψο 1803, επιλζχτθκε για να δϊςει μια ςειρά διαλζξεων ςτθν φυςικι φιλοςοφία ςτο Βαςιλικό Μδρυμα του Οονδίνου, όπου παρζδωςε άλλθ μια ςειρά διαλζξεων το 1809-1810. Ωςτόςο, οριςμζνοι μάρτυρεσ ανζφεραν πωσ είχε ζλλειψθ των ικανοτιτων που κάνουν ζνα λζκτορα ελκυςτικό, ζχοντασ ςκλθρι και δυςδιάκριτθ άρκρωςθ, αναποτελεςματικότθτα ςτθν επεξεργαςία του κζματοσ του, και ζλλειψθ ιδιομορφίασ ςτθν διατφπωςθ και ςτθν απεικόνιςθ.

Ψο 1810, ο Χάμφρεϊ Ρτζιβυ του ηιτθςε να κζςει υποψθφιότθτα για τθν υποτροφία του Royal Society, αλλά αρνικθκε, ενδεχομζνωσ, για οικονομικοφσ λόγουσ. Ωςτόςο, το 1822 προτάκθκε εν αγνοία του, και με τθν εκλογι του κατζβαλε τθ ςυνικθ αμοιβι. Ζξι χρόνια νωρίτερα, είχε γίνει αντεπιςτζλλον μζλοσ τθσ Γαλλικισ Ακαδθμίασ των Επιςτθμϊν, και το 1830 εξελζγθ ωσ ζνασ από τουσ οκτϊ ξζνουσ ςυνεργάτεσ τθσ ςτθ κζςθ του Ρτζιβυ. Ψο 1833, θ κυβζρνθςθ του Earl Grey του απζνειμε ςφνταξθ 150 λιρϊν, θ οποία αυξικθκε το 1836 ςε 300 λίρεσ.

Σ Ρτάλτον ποτζ δεν παντρεφτθκε και είχε μόνο λίγουσ ςτενοφσ φίλουσ, ωσ κουακζροσ ζηθςε μία ςεμνι και λιτι ηωι.

Ζηθςε για περιςςότερο από ζνα τζταρτο του αιϊνα με τον φίλο του τον αιδεςιμότατο W. Johns (1771-1845), ςτθν George Street, ςτο Πάντςεςτερ, όπου θ κακθμερινι του εργαςία ςτο εργαςτιριο και διδαςκαλία διακοπτόταν μόνο από τισ εκδρομζσ ςτο Lake District κάκε χρόνο και τισ περιςταςιακζσ επιςκζψεισ ςτο Οονδίνο. Ψο 1822 πραγματοποίθςε ςφντομθ επίςκεψθ ςτο Υαρίςι, όπου ςυναντικθκε με πολλοφσ διακεκριμζνουσ επιςτιμονεσ. Υαρακολοφκθςε αρκετζσ από τισ πρϊτεσ ςυνεδριάςεισ τθσ Βρετανικισ Ζνωςθσ ςτο Γιορκ, ςτθν Σξφόρδθ, ςτο Δουβλίνο και ςτο Ππρίςτολ.

29

Από τα ςμθνη Γαλαξιών ςτο μποζόνιο του Higgs !

Ερευνητικθ εργαςία Α’ Λυκείου

Θϊνατοσ και κληρονομιϊ

Σ Ρτάλτον υπζςτθ ζνα μικρό εγκεφαλικό επειςόδιο το 1837, και ζνα δεφτερο το 1838 τον άφθςε με προβλιματα ομιλίασ, αν και παρζμεινε ςε κζςθ να κάνει πειράματα. Ψον Πάιο του 1844 είχε ζνα ακόμθ εγκεφαλικό επειςόδιο. Χτισ 26 Λουλίου κατζγραψε με τρεμάμενο χζρι τθν τελευταία μετεωρολογικι παρατιρθςι του. Χτισ 27 Λουλίου, ςτο Πάντςεςτερ, Ρτάλτον ζπεςε από το κρεβάτι του και βρζκθκε νεκρόσ από τον υπθρζτθ του. Υερίπου 40.000 άνκρωποι πζραςαν από το φζρετρό του, που εκτζκθκε ςτο Δθμαρχείο του Πάντςεςτερ. Κάφτθκε ςτο Πάντςεςτερ ςτο νεκροταφείο Ardwick. Χτο χϊρο του νεκροταφείου υπάρχει πλζον ζνα πάρκο, αλλά εικόνεσ του αρχικοφ τάφου υπάρχουν δθμοςιευμζνεσ ςε ζντυπο υλικό.

Πια προτομι του Ρτάλτον, ζγινε από τον Chantrey, μετά από δθμόςιο διαγωνιςμό και τοποκετικθκε ςτθν είςοδο του Royal Institution του Πάντςεςτερ. Σ Chantrey φιλοτζχνθςε επίςθσ ζνα μεγάλο άγαλμα του Ρτάλτον, που βρίςκεται τϊρα ςτο Δθμαρχείο του Πάντςεςτερ. Ψο άγαλμα ςτικθκε ενϊ Ρτάλτον ιταν ακόμα ηωντανόσ και ζχει ειπωκεί:. "Αυτόσ είναι ίςωσ ο μόνοσ επιςτιμονασ για τον οποίο ζγινε άγαλμα ςτθ διάρκεια τθσ ηωισ του»

Υροσ τιμιν του ζργου του Ρτάλτον, πολλοί χθμικοί και βιοχθμικοί χρθςιμοποιοφν τθν (ακόμθ ανεπίςθμθ) μονάδα Ρτάλτον (ςυντομογραφία Da) για να υποδθλϊςουν μία μονάδα ατομικισ μάηασ, ι 1/12 του βάρουσ ενόσ ουδζτερου ατόμου του άνκρακα-12. Επίςθσ υπάρχει οδόσ με το όνομα Ψηϊν Ρτάλτον που ςυνδζει το Deansgate με το Albert Square ςτο κζντρο του Πάντςεςτερ.

To πανεπιςτιμιο Manchester Metropolitan ζχει ζνα κτίριο με το όνομά του, το οποίο χρθςιμοποιείται από τθν Χχολι Κετικϊν Επιςτθμϊν και Ψεχνολογίασ και ςτο οποίο γίνονται οι περιςςότερεσ διαλζξεισ και τα μακιματα Επιςτθμϊν και Πθχανολογίασ. Ζνα άγαλμα βρίςκεται ζξω από το κτίριο Ψηϊν Ρτάλτον του Πθτροπολιτικοφ Υανεπιςτθμίου του Πάντςεςτερ ςτθν οδό Chester το οποίο ζχει μεταφερκεί από το Piccadilly. Ιταν το ζργο του William Theed (μετά τον Chantrey) και φζρει θμερομθνία 1855 (ιταν ςτο Piccadilly μζχρι το 1966).

Ψο Υανεπιςτιμιο του Πάντςεςτερ ζχει μια αίκουςα διαμονισ που ονομάηεται Ρτάλτον Hall. Κζςπιςε επίςθσ δφο υποτροφίεσ για χθμεία, δφο υποτροφίεσ μακθματικϊν, και ζνα βραβείο Φυςικισ Λςτορίασ με το όνομά του. Ωπάρχει και ζνα μετάλλιο Ρτάλτον που απονζμεται περιςταςιακά από τθν Βιβλιοκικθ του Πάντςεςτερ και τθν Οογοτεχνικι και Φιλοςοφικι Εταιρεία (μόνο 12 φορζσ ςυνολικά).

30

Από τα ςμθνη Γαλαξιών ςτο μποζόνιο του Higgs !

Ερευνητικθ εργαςία Α’ Λυκείου

Ψο Ρτάλτον Township ςτο νότιο Σντάριο ονομάςτθκε ζτςι προσ τιμιν του Ρτάλτον. Από το 2001, ζχει απορροφθκεί από τθν πόλθ τθσ Kawartha Lakes. Ωςτόςο ο διμοσ χρθςιμοποίθςε το όνομα για ζνα τεράςτιο νζο πάρκο το Ρτάλτον Digby Wildlands Provincial Park, το οποίο ονομάςτθκε ζτςι το 2002. Ζνασ ςελθνιακόσ κρατιρασ ζχει το όνομα Ρτάλτον. "Αχρωματοψία" ζγινε ζνασ κοινόσ όροσ για τθν αχρωματοψία και «Daltonien" είναι θ πραγματικι γαλλικι λζξθ για το "αχρωματοψία".

Ψο τμιμα ανόργανθσ χθμείασ του Θνωμζνου Βαςιλείου Royal Society of Chemistry πιρε το όνομά του από τον Ρτάλτον (Dalton Division), και το ακαδθμαϊκό περιοδικό τθσ Εταιρείασ για τθν ανόργανθ χθμεία φζρει και το όνομά του (Dalton Transactions).

Ψο όνομα Ρτάλτον μπορεί ςυχνά να ακουςτεί ςτισ αίκουςεσ πολλϊν ςχολείων κουακζρων, ωσ παράδειγμα και ζνα από τα ςχολικά κτίρια ςτθν Coram House, ςτο ςχολικό ςυγκρότθμα Ackworth, ονομάηεται Ρτάλτον.

Πεγάλο μζροσ των ζργων του είχε καταςτραφεί κατά τθ διάρκεια του βομβαρδιςμοφ τθσ Οογοτεχνικισ και Φιλοςοφικισ Εταιρείασ του Πάντςεςτερ ςτισ 24 Δεκεμβρίου 1940. Ψο γεγονόσ αυτό ϊκθςε τον Isaac Asimov να πει, "τα αρχεία Ψηϊν Ρτάλτον, που προςεκτικά είχαν διατθρθκεί για ζναν αιϊνα, καταςτράφθκαν κατά το βομβαρδιςμό του Πάντςεςτερ ςτον Βϋ Υαγκόςμιο Υόλεμο. Δεν είναι μόνο οι ηωντανοί που ςκοτϊνονται ςτον πόλεμο ". Ψα κατεςτραμμζνα ζγγραφα είναι τϊρα ςτθ βιβλιοκικθ John Rylands κατατεκειμζνα ςτθ βιβλιοκικθ του πανεπιςτθμίου.

31

Από τα ςμθνη Γαλαξιών ςτο μποζόνιο του Higgs !

Ερευνητικθ εργαςία Α’ Λυκείου

Ντμύτρι Μεντελϋγιεφ Σ Ρτμίτρι Πεντελζγιεφ γεννικθκε ς' ζνα χωριό κοντά ςτο Ψομπόλςκ τθσ Χιβθρίασ ςτισ 8 Φεβρουαρίου 1834, γιοσ των Λβάν Υάβλοβιτσ Πεντελζγιεφ και τθσ Παρία Ρτμίτριεβνα Πεντελζεβα. Σ παπποφσ του, Υάβελ Παξίμοβιτσ Χοκολόβ, ιταν ιερζασ τθσ Φωςικισ Σρκόδοξθσ Εκκλθςίασ από το Ψβερ. Σ Λβάν μαηί με τουσ αδελφοφσ και τισ αδελφζσ του ζλαβαν νζα οικογενειακά ονόματα ενϊ παρακολουκοφςαν τθ κεολογικι ςχολι.

Υιςτεφεται ότι ο Ρτμίτρι Πεντελζγιεφ ιταν ο μικρότεροσ από τα 11, 13, 14 ι 17 αδζλφια του (ο ακριβισ αρικμόσ διαφζρει μεταξφ των πθγϊν). Σ πατζρασ του ιταν κακθγθτισ καλϊν τεχνϊν, πολιτικισ και φιλοςοφίασ. Τμωσ τυφλϊκθκε και ζχαςε τθ κζςθ του, Εικόνα 8: Ο Ντμίτρι Μεντελζγιεφ γεγονόσ που επθρζαςε τθν οικονομικι ευθμερία τθσ οικογζνειασ. Ζτςι θ μθτζρα αναγκάςτθκε να εργαςτεί κζτοντασ ςε λειτουργία το εγκαταλελειμμζνο οικογενειακό εργοςτάςιο υαλουργίασ. Χε θλικία 13 ετϊν, μετά το κάνατο του πατζρα του και τθν καταςτροφι του εργοςταςίου τθσ μθτζρασ του από πυρκαγιά, ο Πεντελζγιεφ φοίτθςε ςτο γυμνάςιο του Ψομπόλςκ.

Ψο 1849, θ φτωχι πλζον οικογζνεια Πεντελζγιεφ μετακόμιςε ςτθν Αγία Υετροφπολθ, όπου ο Ρτμίτρι μπικε ςτο Ξφριο Υαιδαγωγικό Λνςτιτοφτο το 1850. Πετά τθν αποφοίτθςι του, προςβλικθκε από φυματίωςθ και αναγκάςτθκε να μετακομίςει ςτθ χερςόνθςο Ξριμαία, ςτθ βόρεια ακτι τθσ Παφρθσ Κάλαςςασ το 1855. Υιρε δίπλωμα χθμείασ το 1856 και αργότερα ζγινε κακθγθτισ επιςτθμϊν ςτο 1ο Γυμνάςιο τθσ Χυμφερόπολθσ. Πε τθν υγεία του πλιρωσ αποκαταςτθμζνθ επζςτρεψε ςτθν Αγία Υετροφπολθ το 1857.

Πεταξφ του 1859 και του 1861, εργάςτθκε πάνω ςτα τριχοειδι φαινόμενα των υγρϊν και τθ λειτουργία του φαςματοςκοπίου ςτθ Χαϊδελβζργθ. Χτα τζλθ Αυγοφςτου του 1861 ζγραψε το πρϊτο του βιβλίο για το φαςματοςκόπιο. Χτισ 4 Απριλίου 1862 αρραβωνιάςτθκε τθν Feozva Nikitichna Leshcheva και ςτισ 27 Απριλίου παντρεφτθκαν ςτθν εκκλθςία του Πθχανολογικοφ Λνςτιτοφτου Ρικολάεβ ςτθν Αγία Υετροφπολθ, όπου και δίδαξε ο Πεντελζγιεφ.

32

Από τα ςμθνη Γαλαξιών ςτο μποζόνιο του Higgs !

Ερευνητικθ εργαςία Α’ Λυκείου

Σ Πεντελζγιεφ ζγινε κακθγθτισ χθμείασ ςτο Ψεχνολογικό Λνςτιτοφτο Αγίασ Υετροφπολθσ και ςτο Ξρατικό Υανεπιςτιμιο Αγίασ Υετροφπολθσ το 1864 και το 1865 αντίςτοιχα. Ψο 1865 ζγινε διδάκτωρ επιςτθμϊν με τθ διατριβι του "Ωσ προσ τουσ Χυνδυαςμοφσ του Ϊδατοσ με το Σινόπνευμα". Ζλαβε μόνιμθ πανεπιςτθμιακι ζδρα το 1867 και το 1871 μετζτρεψε τθν Αγία Υετροφπολθ ςε ζνα διεκνϊσ αναγνωριςμζνο κζντρο για τθν ζρευνα ςτθ χθμεία. Ψο 1876 γνϊριςε τθν Άννα Λβανόβα Υοπόβα, τθν οποία και ερωτεφτθκε παράφορα και το 1881 τθ ηιτθςε ςε γάμο απειλϊντασ τθν ότι κα αυτοκτονιςει αν εκείνθ αρνθκεί. Ψο διαηφγιο από τθν πρϊτθ του ςφηυγο οριςτικοποιικθκε το 1882, ζνα μινα αφότου είχε παντρευτεί τθν Υοπόβα (ςτισ 2 Απριλίου). Ακόμα και μετά το διαηφγιο, ο Πεντελζγιεφ κεωροφνταν τυπικά δίγαμοσ ςφμφωνα με τουσ κανονιςμοφσ τθσ Φωςικισ Σρκόδοξθσ Εκκλθςίασ, που απαιτοφςαν να περάςουν τουλάχιςτον 7 ζτθ από ζνα διαηφγιο πριν να μπορζςει κάποιοσ να ξαναπαντρευτεί. Ψο διαηφγιό του και ο ςχετικόσ με αυτό ςάλοσ ςυνζβαλε ςτο να μθ γίνει δεκτόσ ςτθ Φωςικι Ακαδθμία Επιςτθμϊν, παρά τθ διεκνι φιμθ του. Θ κόρθ του από το δεφτερο γάμο, Οιουμπόβ , ζγινε ςφηυγοσ του διάςθμου Φϊςου ποιθτι Αλζξανδρου Ππλοκ. Ψα άλλα παιδιά του ιταν ο Βλαντιμίρ (ναυτικόσ, ςυμμετείχε ςτο ταξίδι του Ρικόλαου Β' ςτθν Ανατολι) και θ Τλγα, από τον πρϊτο γάμο του, κακϊσ και ο Λβάν και δφο δίδυμα από τθν Άννα.

Αν και ο Πεντελζγιεφ τιμικθκε ευρζωσ από επιςτθμονικζσ οργανϊςεισ ςε όλθ τθν Ευρϊπθ, ςυμπεριλαμβανομζνου και του Πεταλλίου Ξόπλεϊ από τθ Βαςιλικι Εταιρεία του Οονδίνου, παραιτικθκε από το πανεπιςτιμιο τθσ Αγίασ Υετροφπολθσ ςτισ 17 Αυγοφςτου του 1890.

Ψο 1893 διορίςτθκε διευκυντισ του Γραφείου Πζτρων και Χτακμϊν. Από τθ κζςθ αυτι διατφπωςε τα νζα κρατικά πρότυπα για τθν παραγωγι βότκασ. Θ γοθτεία του με τα μοριακά βάρθ τον οδιγθςε ςτο ςυμπζραςμα ότι για να είναι ςε τζλεια μοριακι ιςορροπία, θ βότκα πρζπει να παραχκεί ςε αναλογία ενόσ μορίου αικυλικισ αλκοόλθσ που αραιϊνεται με δφο μόρια νεροφ, δίνοντασ ζτςι μια περιεκτικότθτα κατά όγκο περίπου 38% οινοπνεφματοσ και 62% νεροφ. Ωσ αποτζλεςμα τθσ εργαςίασ του, το 1894 ειςιχκθςαν ςτθ ρωςικι νομοκεςία τα νζα πρότυπα για τθ βότκα, θ οποία ζπρεπε πλζον να παράγεται με περιεκτικότθτα οινοπνεφματοσ 40% κατ' όγκο.

O Πεντελζγιεφ ερεφνθςε επίςθσ τθ ςφνκεςθ του πετρελαίου και βοικθςε ςτθν ίδρυςθ του πρϊτου διυλιςτθρίου πετρελαίου ςτθ Φωςία. Αναγνϊριςε τθ ςθμαςία του πετρελαίου ωσ πρϊτθ φλθ για τα πετροχθμικά και πιςτϊνεται με τθν παρατιρθςθ ότι το να καίει κανείσ το πετρζλαιο ωσ καφςιμο είναι ςαν να ανάβει φωτιά ςε μία κουηίνα με χαρτονομίςματα.

Ψο 1905, ο Πεντελζγιεφ εξελζγθ μζλοσ τθσ Χουθδικισ Βαςιλικισ Ακαδθμίασ Επιςτθμϊν. Ψο επόμενο ζτοσ θ Επιτροπι του Ρόμπελ Χθμείασ πρότεινε ςτθ Χουθδικι Ακαδθμία να απονείμει το Βραβείο Ρόμπελ Χθμείασ του 1906 ςτον Πεντελζγιεφ για τθ δθμιουργία του περιοδικοφ ςυςτιματοσ. Ψο Χθμικό Ψμιμα τθσ Χουθδικισ Ακαδθμίασ υποςτιριξε τθν 33

Από τα ςμθνη Γαλαξιών ςτο μποζόνιο του Higgs !

Ερευνητικθ εργαςία Α’ Λυκείου

πρόταςθ αυτι και ςτθ ςυνζχεια θ Ακαδθμία ζπρεπε να εγκρίνει τθν επιλογι τθσ Επιτροπισ, όπωσ ζχει γίνει ςχεδόν ςε κάκε περίπτωςθ. Απροςδόκθτα, κατά τθ ςφςκεψθ τθσ Ακαδθμίασ, ζνα μζλοσ τθσ Επιτροπισ διαφϊνθςε με τθν επιλογι και υποςτιριξε τθν υποψθφιότθτα του Ανρί Πουαςάν. Σ Χβάντε Αρρζνιουσ, αν και δεν ιταν μζλοσ τθσ Επιτροπισ του Ρόμπελ Χθμείασ, είχε μεγάλθ επιρροι ςτθν Ακαδθμία και πίεςε επίςθσ για τθν απόρριψθ του Πεντελζγιεφ, υποςτθρίηοντασ ότι το περιοδικό ςφςτθμα ιταν πλζον πολφ παλιό για να αναγνωριςτεί το 1906. Χφμφωνα με επιςτιμονεσ τθσ εποχισ, ο Αρρζνιουσ κινικθκε από το μίςοσ που είχε για τον Πεντελζγιεφ επειδι εκείνοσ του άςκθςε κριτικι ςτθ κεωρία για τθν αντίδραςθ οξζοσ-βάςθσ. Πετά από ζντονθ λογομαχία, θ πλειοψθφία τθσ Ακαδθμίασ ψιφιςε υπζρ του Πουαςάν για το Ρόμπελ Χθμείασ. Σι εκ νζου προςπάκειεσ να προτακεί ο Πεντελζγιεφ το 1907 ςυνάντθςαν και πάλι τθν απόλυτθ αντίκεςθ του Αρρζνιουσ.

Ψο 1907 ο Ρτμίτρι Πεντελζγιεφ πζκανε ςε θλικία 73 ετϊν από γρίπθ. Σ κρατιρασ Πεντελζγιεφ ςτθ Χελινθ και το ραδιενεργό χθμικό ςτοιχείο Πεντελζβιο, με ατομικό αρικμό 101, ονομάςτθκαν ζτςι προσ τιμιν του.

Περιοδικόσ πύνακασ

Εικόνα 9: Ο περιοδικόσ Πίνακασ του Ντμίτρι Μεντελζγιεφ

Ψο όνομα του Πεντελζγιεφ είναι κυρίωσ γνωςτό από τθν εργαςία του για το περιοδικό ςφςτθμα. Αν και άλλοι χθμικοί, πριν απ' αυτόν, είχαν επίςθσ πειραματιςτεί με τα ςτοιχεία και είχαν βρει ότι μερικά από αυτά ςυνδζονταν με τα ατομικά βάρθ και τισ φυςικζσ ιδιότθτεσ, δεν πζτυχαν ωςτόςο παρά μία πρόχειρθ ταξινόμθςθ των γνωςτϊν ςτοιχείων.

Ψο 1865 ο Ψηων Ριοφλαντσ διατφπωςε τον Ξανόνα των Σκτάβων. Θ ζλλειψθ χϊρων για τα άγνωςτα ςτοιχεία και θ τοποκζτθςθ δφο ςτοιχείων ςε ζνα κουτί ζγιναν αντικείμενο κριτικισ 34

Από τα ςμθνη Γαλαξιών ςτο μποζόνιο του Higgs !

Ερευνητικθ εργαςία Α’ Λυκείου

κι ζτςι οι ιδζεσ του Ριοφλαντσ δεν ζγιναν δεκτζσ. Ζνασ άλλοσ ιταν ο Οόταρ Πζγιερ, ο οποίοσ το 1864 δθμοςίευςε ζνα ζγγραφο που περιζγραφε 28 ςτοιχεία αλλά δεν υπιρχε καμία προςπάκεια πρόβλεψθσ νζων ςτοιχείων. Ψο 1863 ιταν γνωςτά 56 ςτοιχεία και ανακαλφπτονταν ζνα νζο ςτοιχείο ςχεδόν κάκε χρόνο.

Αφοφ ζγινε δάςκαλοσ, ο Πεντελζγιεφ ζγραψε τισ Αρχζσ τθσ Χθμείασ (δφο τόμοι, 1868-1870). Ξακϊσ προςπάκθςε να κατατάξει τα ςτοιχεία ςφμφωνα με τισ χθμικζσ τουσ ιδιότθτεσ, παρατιρθςε ότι υπιρχε μία διάταξθ που τον οδιγθςε ςτθ δθμιουργία του περιοδικοφ πίνακα. Σ Πεντελζγιεφ αγνοοφςε τισ εργαςίεσ που ζγιναν τα προθγοφμενα χρόνια πάνω ςτουσ περιοδικοφσ πίνακεσ. Ζκανε τον παρακάτω πίνακα, και με τθν προςκικθ ςυμπλθρωματικϊν ςτοιχείων ακολουκϊντασ αυτι τθ διάταξθ, ανζπτυξε τθν εκτεταμζνθ ζκδοςθ του περιοδικοφ πίνακα.

Cl 35.5 K 39

Ca 40

Br 80

Rb 85 Sr 88

I 127

Cs 133 Ba 137

Σ πίνακασ του Πεντελζγιεφ ιταν ζνα διάγραμμα με ζξι οριηόντιεσ και οκτϊ κάκετεσ ςτιλεσ, όπωσ περίπου είναι τα ςταυρόλεξα. Ψοποκζτθςε πρϊτα τα ςτοιχεία κατά περιόδουσ ςτισ οριηόντιεσ ςειρζσ. Αυτό ςθμαίνει ότι τα ςτοιχεία μιασ οριςμζνθσ γραμμισ παρουςιάηουν κανονικι επανάλθψθ των χθμικϊν ιδιοτιτων. Πετά κατζταξε τα ςτοιχεία των οριηοντίων γραμμϊν κακζτωσ, ϊςτε κάκε κάκετθ ςτιλθ να περιζχει ςτοιχεία που παρουςιάηουν κάπωσ όμοιεσ ιδιότθτεσ. Ψισ κάκετεσ αυτζσ ςτιλεσ ονόμαςε οικογζνειεσ. Πε τθν κατάρτιςθ του πίνακα, ο Πεντελζγιεφ διαπίςτωςε ότι υπιρχαν κενά, δθλαδι άδεια διαςτιματα, ςε μερικζσ ςτιλεσ. Χυμπζρανε ότι τα κενά αυτά ζπρεπε να παριςτάνουν τα άγνωςτα ςτοιχεία. Υίςτευε όμωσ ότι τα ςτοιχεία αυτά ζπρεπε να βρίςκονται ςτθ γθ, αφοφ ο πίνακασ περιοδικότθτοσ αποτελοφςε νόμο τθσ φφςθσ.

Χτισ 6 Παρτίου 1869, ο Πεντελζγιεφ ζκανε μία επίςθμθ παρουςίαςθ ςτθ Φωςικι Χθμικι Εταιρεία, με τίτλο Θ Εξάρτθςθ Πεταξφ των Λδιοτιτων του Ατομικοφ Βάρουσ των Χτοιχείων, θ οποία περιζγραφε ςτοιχεία ςφμφωνα με το ατομικό βάροσ και ςκζνοσ. Θ παρουςίαςθ αυτι ανζφερε ότι:

Ψα ςτοιχεία, αν ταξινομθκοφν ανάλογα με το ατομικό τουσ βάροσ, παρουςιάηουν μία εμφανι περιοδικότθτα ιδιοτιτων. Χτοιχεία τα οποία είναι παρόμοια ςε ςχζςθ με τισ χθμικζσ τουσ ιδιότθτεσ ζχουν ςχεδόν το ίδιο ατομικό βάροσ (π.χ. Os, Ir, Pt) ι αυτό αυξάνεται ομαλά (π.χ. K, Rb, Cs).

35

Από τα ςμθνη Γαλαξιών ςτο μποζόνιο του Higgs !

Ερευνητικθ εργαςία Α’ Λυκείου

Θ κατάταξθ ςε ομάδεσ ςτοιχείων με τθ ςειρά του ατομικοφ τουσ βάρουσ αντιςτοιχεί ςτα ςκζνθ τουσ, κακϊσ και ςε κάποιο βακμό ςτισ ιδιαίτερεσ χθμικζσ τουσ ιδιότθτεσ, όπωσ προκφπτει π.χ. ςτθ ςειρά Li, Be, B, C, N, O, και F. Ψα πιο διαδεδομζνα ςτοιχεία ζχουν μικρό ατομικό βάροσ. Ψο μζγεκοσ του ατομικοφ βάρουσ κακορίηει το χαρακτιρα του ςτοιχείου, όπωσ το μζγεκοσ του μορίου κακορίηει το χαρακτιρα ενόσ ςφνκετου οργανιςμοφ. Αναμζνεται θ ανακάλυψθ πολλϊν ακόμθ άγνωςτων ςτοιχείων, παραδείγματοσ χάριν δφο ςτοιχεία ανάλογα με το αλουμίνιο και το πυρίτιο, των οποίων το ατομικό βάροσ κα είναι μεταξφ 65 και 75. Ψο ατομικό βάροσ ενόσ ςτοιχείου μπορεί μερικζσ φορζσ να τροποποιθκεί με τθ γνϊςθ των ατομικϊν βαρϊν των παρακείμενων ςτοιχείων. Ζτςι, το ατομικό βάροσ του τελλουρίου πρζπει να κυμαίνεται μεταξφ του 123 και του 126 και δεν μπορεί να είναι 128. Σριςμζνεσ χαρακτθριςτικζσ ιδιότθτεσ των ςτοιχείων μποροφν να προβλεφκοφν με βάςθ το ατομικό τουσ βάροσ.

Σ Πεντελζγιεφ δθμοςίευςε τον περιοδικό πίνακα όλων των γνωςτϊν ςτοιχείων και προζβλεψε μερικά νζα ςτοιχεία για τθ ςυμπλιρωςι του. Οίγουσ μινεσ μετά, ο Οόταρ Πζγιερ δθμοςίευςε ζναν ςχεδόν πανομοιότυπο πίνακα. Σριςμζνοι επιςτιμονεσ κεωροφν τον Πζγιερ και τον Πεντελζγιεφ ςυνδθμιουργοφσ του περιοδικοφ πίνακα, αλλά ςχεδόν όλοι ςυμφωνοφν ότι θ ακριβισ πρόβλεψθ του Πεντελζγιεφ για τισ ιδιότθτεσ των ςτοιχείων που αυτόσ αποκαλοφςε εκαπυρίτιο, εκααργίλιο και εκαβόριο (γερμάνιο, γάλλιο και ςκάνδιο αντίςτοιχα), τον προκρίνει ωσ βαςικό δθμιουργό του πίνακα.

Για τα οκτϊ ςτοιχεία που προζβλεψε, ο Πεντελζγιεβ χρθςιμοποίθςε ςτθν ονομαςία τουσ τα προκζματα εκα, ντβι και τρι (ςτθ ςανςκριτικι γλϊςςα: ζνα, δφο, τρία). Σ Πεντελζγιεφ αμφιςβιτθςε οριςμζνα από τα αποδεκτά τότε ατομικά βάρθ (εκείνθ τθν εποχι μποροφςαν να μετρθκοφν μόνο με ζνα ςχετικά χαμθλό ποςοςτό ακρίβειασ), επιςθμαίνοντασ ότι δεν αντιςτοιχοφν με εκείνα που προτείνει ο Υεριοδικόσ Ρόμοσ του. Ιταν μπερδεμζνοσ ςχετικά με το που να τοποκετιςει τισ λανκανίδεσ και προζβλεψε τθν φπαρξθ και άλλθσ γραμμισ ςτον πίνακα, που ιταν οι ακτινίδεσ, ςτοιχεία που ζχουν μεγάλο ατομικό βάροσ. Περικοί επιςτιμονεσ απζρριψαν τον Πεντελζγιεφ και τθν άποψι του ότι κα ανακαλυφκοφν περιςςότερα ςτοιχεία, αλλά αποδείχκθκε ότι είχε δίκιο όταν το 1875 και το 1886 ανακαλφφκθκαν αντίςτοιχα το Ga (γάλλιο) και το Ge (γερμάνιο), τα οποία ταίριαηαν απόλυτα ςτισ κζςεισ που προζβλεψε ο Πεντελζγιεφ.

Δίνοντασ ςανςκριτικά ονόματα ςτα ςτοιχεία που ζλειπαν, ο Πεντελζγιεφ ζδειξε τθν εκτίμθςι του ςτουσ γραμματικοφσ τθσ αρχαίασ Λνδίασ, οι οποίοι διατφπωςαν εξελιγμζνεσ κεωρίεσ τθσ γλϊςςασ με βάςθ τθν ανακάλυψθ δυςδιάςτατων ςχεδίων ςε βαςικοφσ ιχουσ.

36

Από τα ςμθνη Γαλαξιών ςτο μποζόνιο του Higgs !

Ερευνητικθ εργαςία Α’ Λυκείου

Χαρακτθριςτικό είναι ότι υπάρχουν ςθμαντικζσ ομοιότθτεσ μεταξφ του περιοδικοφ πίνακα και του ειςαγωγικοφ Χίβα Χοφτρα του Υανίνι. Σι αναλογίεσ των δφο ςυςτθμάτων είναι εντυπωςιακζσ. Ακριβϊσ όπωσ ο Υανίνι διαπίςτωςε ότι θ φωνολογικι ςχεδίαςθ των ιχων ςτθ γλϊςςα είναι ςυνάρτθςθ των ιδιοτιτων τθσ άρκρωςισ τουσ, ζτςι και ο Πεντελζγιεφ διαπίςτωςε ότι οι χθμικζσ ιδιότθτεσ των ςτοιχείων είναι ςυνάρτθςθ του ατομικοφ τουσ βάρουσ. Τπωσ ο Υανίνι, ζτςι και ο Πεντελζγιεφ ζφταςε ςτθν ανακάλυψι του μζςα από τθν ζρευνα τθσ "γραμματικισ" των ςτοιχείων.

Ψα τρία ςτοιχεία που ανακαλφφκθκαν μετά από τθν πρόρρθςθ του Πεντελζγιεβ δεν πρόςκεςαν τίποτε ςτον υλικό πλοφτο τθσ χϊρασ, διότι θ παραγωγι τουσ είναι πολφ δαπανθρι ϊςτε να ζχει κάποια εμπορικι αξία. Ωςτόςο θ επιςτθμονικι τουσ αξία είναι ανυπολόγιςτθ, διότι με τθν ανακάλυψι τουσ ζγινε παραδεκτό το περιοδικό ςφςτθμα και ο πίνακασ του Πεντελζγιεφ. Από το ςφςτθμα αυτό, οι επιςτιμονεσ μπόρεςαν να προχωριςουν ςτο κζμα των θλεκτρονίων και μετά ςτθν ατομικι ενζργεια.

37

Από τα ςμθνη Γαλαξιών ςτο μποζόνιο του Higgs !

Ερευνητικθ εργαςία Α’ Λυκείου

Ο Βύκτωρ ΢ούμαν Σ Βίκτωρ Χοφμαν (21 Δεκεμβρίου 1841 – 1 Χεπτεμβρίου 1913) ιταν φυςικόσ και φαςματοςκόποσ. Ψο 1893 ανακάλυψε τθν υπεριϊδθ ακτινοβολία.

Σ Χοφμαν επιδίωξε να μελετιςει τθν ακραία υπεριϊδθ περιοχι. Γι ' αυτό, χρθςιμοποίθςε πρίςματα και φακοφσ από φκορίτθ αντί για χαλαηία, καταφζρνοντασ ζτςι να κάνει τθν πρϊτθ μζτρθςθ φαςμάτων κάτω των 200 nm. Σ Χοφμαν τοποκζτθςε αζριο οξυγόνο ςε μια ςυςκευι υπό κενό. Ψο αζριο οξυγόνο απορρόφθςε ακτινοβολίεσ με μικοσ κφματοσ κάτω από 195 nm. Σ Χοφμαν καταςκεφαηε τισ δικζσ του φωτογραφικζσ πλάκεσ με μειωμζνθ ςτρϊμα ηελατίνθσ. Εικόνα 10: Ο Βίκτωρ ΢οφμαν

Δθμοςίευςε πρϊτοσ τισ φαςματικζσ γραμμζσ του υδρογόνου όπωσ φαίνονταν ςε φάςμα που είχε λθφκεί από τον αςτεριςμό του Θνιόχου, κακϊσ και φάςματα ςωλινων κενοφ.

Σι εργαςίεσ του άνοιξαν το δρόμο για τθ κεμελίωςθ τθσ Φαςματοςκοπίασ ατομικισ εκπομπισ, που οδιγθςε τελικά ςτθν ανακάλυψθ ολόκλθρθσ τθσ ςειράσ των φαςματικϊν γραμμϊν του υδρογόνο (Lyman ςειρά) από τον Ψ. Lyman το 1914.

38

Από τα ςμθνη Γαλαξιών ςτο μποζόνιο του Higgs !

Ερευνητικθ εργαςία Α’ Λυκείου

Βύλχελμ Κόνραντ Ρϋντγκεν Σ Βίλχελμ Ξόνραντ Φζντγκεν (Wilhelm Conrad Röntgen, 27 Παρτίου 1845 - 10 Φεβρουαρίου 1923) ιταν Γερμανόσ φυςικόσ. Χποφδαςε ςτο ETH Ηυρίχθσ. Διετζλεςε υφθγθτισ ςτο πανεπιςτιμιο του Χτραςβοφργου το 1874, τακτικόσ κακθγθτισ τθσ Φυςικισ και διευκυντισ του εργαςτθρίου Φυςικισ του πανεπιςτθμίου Γκίςεν, κακθγθτισ ςτο Υανεπιςτιμιο του Βφρτςμπουργκ το 1885 και τελικά κακθγθτισ ςτο πανεπιςτιμιο του Πονάχου (1900 - 1920). Ξατά το 1895, ενϊ ζκανε ςτο Βίρτςμπουργκ πειράματα για τθ ςπουδι τθσ θλεκτρικισ αγωγιμότθτασ των αερίων, ανακάλυψε τισ ακτίνεσ Χ (ι τισ ακτίνεσ Φζντγκεν, όπωσ λζγονται εισ τιμιν του). Απζδειξε ότι οι ακτίνεσ Χ διαδίδονται ςε ευκεία γραμμι και δεν είναι δυνατό να διακλαςτοφν ι να ανακλαςτοφν και ότι δεν Εικόνα 11:Ο Βιλχελμ Ρεντγκεν επθρεάηονται από τα θλεκτρικά μαγνθτικά πεδία. Ζκανε επίςθσ μελζτεσ ςχετικζσ με τθν ελαςτικότθτα των ςωμάτων, τθν ειδικι κερμότθτα των αερίων, τθ κερμικι αγωγιμότθτα των κρυςτάλλων, τθν απορρόφθςθ των κερμικϊν ακτίνων από τα αζρια κλπ. Ψο 1896 τιμικθκε με το μετάλλιο Φοφμφορ τθσ Βαςιλικισ Εταιρείασ και το 1901 με το Ρόμπελ Φυςικισ.

39

Από τα ςμθνη Γαλαξιών ςτο μποζόνιο του Higgs !

Ερευνητικθ εργαςία Α’ Λυκείου

Ανρύ Μπεκερϋλ Βιογραφύα Πρώιμα χρόνια Σ Ππεκερζλ γεννικθκε ςτο Υαρίςι το 1852. Υροερχόταν από μία οικογζνεια θ οποία ανζδειξε τζςςερισ ςθμαντικοφσ επιςτιμονεσ, ςτουσ οποίουσ ςυμπεριλαμβάνεται και ο γιοσ του Ανρί, ο Ηαν Ππεκερζλ. Χποφδαςε φυςικζσ επιςτιμεσ ςτο École Polytechnique και μθχανολογία ςτο École des Ponts et Chaussées. Ψο 1890 παντρεφτθκε τθν με τθν Louise Désirée Lorieux. ΢ταδιοδρομύα Ψο 1892 ζγινε ο τρίτοσ από τθν οικογζνεια του που εργάςτθκε ςτο τμιμα Φυςικισ του Πουςείου Φυςικισ Λςτορίασ. Ψο 1894 ζγινε μθχανικόσ διευκυντισ του Ωπουργείου Γεφυρϊν και Δρόμων.

Εικόνα 12: Ο Ανρί Μπεκερζλ

Ψο 1896 ενϊ ο Ππεκερζλ ερευνοφςε τον φκοριςμό ςτα άλατα ουρανίου, ανακάλυψε τυχαία τθν ραδιενζργεια. Ξάνοντασ ζνα πείραμα ςχετικά με τισ ακτίνεσ Χ που είχε ανακαλφψει πρόςφατα ο Βίλχελμ Φζντγκεν, τφλιξε με φωτογραφικό φιλμ με μαφρο χαρτί πάνω ςε κειικό ουρανυλιοκάλιο και το τοποκζτθςε ςε θλιακό φωσ. Τταν το κειικό ουρανυλιοκάλιο βριςκόταν ςτο θλιακό φωσ κα ζπρεπε να παράγει ακτίνεσ Χ, οι οποίεσ ακτίνεσ κα διαπερνοφςαν ζνα μαφρο χαρτί και κα κόλωναν τθν φωτογραφικι πλάκα. Σ Ππεκερζλ παρατιρθςε ςε μία από τισ δοκιμζσ του πωσ θ φωτογραφικι πλάκα επθρεαηόταν ακόμα και αν το ςκεφαςμα παρζμενε ςτο ςκοτάδι. Πε αυτό το πείραμα ο Ππεκερζλ ανακάλυψε πωσ το υλικό αυτό εξζπεμπε αυκόρμθτα ακτινοβολία, θ οποία ονομάςτθκε ραδιενζργεια. Ψα πειράματα ςχετικά με τθν αυκόρμθτθ αυτι εκπομπι ακτινοβολίασ ςυνεχίςτθκε από τον ηεφγοσ Υιερ και Παρία Ξιουρί. Για τθν ανακάλυψθ τθσ ραδιενζργειασ βραβεφτθκαν και οι τρεισ με το βραβείο Ρόμπελ Φυςικισ το 1903.

40

Από τα ςμθνη Γαλαξιών ςτο μποζόνιο του Higgs !

Ερευνητικθ εργαςία Α’ Λυκείου

Σζόζεφ Σζον Σόμςον Βιογραφύα

Σ Ψηόηεφ Ψηον Ψόμςον γεννικθκε το 1856 ςτο Cheetham Hill του Πάντςεςτερ, ςτθν Αγγλία. Θ μθτζρα του, Ζμμα Χουίντελσ (Emma Swindells), ιταν από μια τοπικι οικογζνεια κλωςτοχφαντουργϊν. Σ πατζρασ του, Ψηόηεφ Ψηζιμσ Ψόμςον, διζκετε βιβλιοπωλείο με βιβλία αρχαιολογικοφ περιεχομζνου, το οποίο είχε ιδρυκεί από τον προπάππο από τθ Χκωτία. Είχε ζναν αδελφό δφο χρόνια μικρότερό του, τον Φρζντερικ Βζρμον Ψόμςον.

H πρϊτθ του εκπαίδευςθ ιταν ςε ζνα μικρό ιδιωτικό ςχολείο, και ζδειξε μεγάλο ταλζντο και ενδιαφζρον για τθν επιςτιμθ. Ψο 1870 ζγινε δεκτόσ ςτο Τουενσ Ξόλετη (Owens Εικόνα 13: Ο Σηόηεφ Σηον Σόμςον College). Θ μικρι θλικία του, 14 ετϊν, ιταν αςυνικιςτθ για τθν εποχι. Σι γονείσ του ςχεδίαηαν να τον εγγράψουν ωσ μθχανικό ςτθ Sharp-Stewart & Co., θ οποία ιταν καταςκευάςτρια μθχανϊν, αλλά τα ςχζδια αυτά ματαιϊκθκαν απότομα όταν ο πατζρασ του πζκανε το 1873. Ψο 1876 πιγε ςτο Ξολζγιο Ψρίνιτι. Ψο 1880 ζλαβε το πτυχίο του ςτα μακθματικά και το 1883 το master. Ψο 1884 ζγινε κακθγθτισ Φυςικισ. Ζνασ από τουσ μακθτζσ του ιταν ο Ζρνεςτ Φάδερφορντ, ο οποίοσ ο οποίοσ αργότερα τον διαδζχκθκε. Ψο 1890 παντρεφτθκε τθν Φόουη Ελίηαμπεκ Υζιτηετ (Rose Elisabeth Paget), κόρθ του Χερ Ψηορτη Ζντουαρντ Υζιτηετ (Sir George Edward Paget, KCB), γιατροφ και ςτθ ςυνζχεια κακθγθτι Φυςικισ ςτο Ξζιμπριτη. Απζκτθςε μαηί τθσ ζνα γιο, τον Ψηορτη Ψόμςον, και μια κόρθ. Πία από τισ μεγαλφτερεσ ςυμβολζσ του Ψόμςον ςτθν ςφγχρονθ επιςτιμθ ιταν ενόσ εξαιρετικά ταλαντοφχου κακθγθτι, κακϊσ επτά από τουσ μακθτζσ του και ο γιοσ του κζρδιςαν Βραβείο Ρόμπελ ςτθ Φυςικι. Σ γιοσ του κζρδιςε το Βραβείο Ρόμπελ το 1937 για τθν απόδειξθ των κυματοειδϊν ιδιοτιτων των θλεκτρονίων. Ψιμικθκε με το βραβείο Ρόμπελ το 1906, «ωσ αναγνϊριςθ για τθ ςυμβολι του ςτισ κεωρθτικζσ και πειραματικζσ εργαςίεσ επί τθσ θλεκτρικισ αγωγιμότθτασ των αερίων». Ζγινε ιππότθσ (ςερ) το 1908 και ζγινε δεκτόσ ςτο Ψάγμα τθσ Ψιμισ (Order of Merit) το 1912. Ψο 1918 ζγινε Διευκυντισ του Ξολεγίου Ψρίνιτι ςτο Ξζιμπριτη, όπου παρζμεινε μζχρι τον κάνατό του. Υζκανε ςτισ 30 Αυγοφςτου 1940 και τάφθκε ςτο Αβαείο του Γουζςτμινςτερ, κοντά ςτον Ρεφτωνα.

Σ Ψόμςον εκλζχκθκε μζλοσ τθσ Βαςιλικισ Εταιρείασ ςτισ 12 Λουνίου 1884 και ςτθ ςυνζχεια πρόεδροσ τθσ Βαςιλικισ Εταιρείασ το 1915-1920.

41

Από τα ςμθνη Γαλαξιών ςτο μποζόνιο του Higgs !

Ερευνητικθ εργαςία Α’ Λυκείου

Οι ϋρευνϋσ του

Πζχρι το 1897 οι επιςτιμονεσ κεωροφςαν ότι τα άτομα ιταν αδιαίρετα, αλλά ο Ψόμςον απόδειξε ότι ζκαναν λάκοσ, όταν ανακάλυψε ότι τα άτομα περιζχουν ςωματίδια που είναι γνωςτά ωσ θλεκτρόνια. Σ Ψόμςον τα ανακάλυψε όταν ζκανε πειράματα ςχετικά με τισ ιδιότθτεσ των κακοδικϊν ακτίνων. Σ Ψόμςον διαπίςτωςε ότι οι ακτίνεσ μποροφν να εκτρζπονται από θλεκτρικό πεδίο (εκτόσ από μαγνθτικό πεδίο, πράγμα το οποίο ιταν ιδθ γνωςτό). Ξατζλθξε ςτο ςυμπζραςμα ότι αυτζσ οι ακτίνεσ δεν ιταν κφματα, αλλά απαρτίηονταν από πολφ ελαφρά αρνθτικά φορτιςμζνα ςωματίδια, που ονόμαςε «κφτταρα» (αργότερα κα μετονομάηονταν ςε θλεκτρόνια από άλλουσ επιςτιμονεσ).

42

Από τα ςμθνη Γαλαξιών ςτο μποζόνιο του Higgs !

Ερευνητικθ εργαςία Α’ Λυκείου

Έρνεςτ Ρϊδερφορντ Σ Ζρνεςτ Φάδερφορντ, 1οσ Βαρϊνοσ Φάδερφορντ του Ρζλςον Πζλοσ του Ψάγματοσ τθσ Αξίασ, Πζλοσ τθσ Βαςιλικισ Εταιρείασ (πιρε αργότερα τον τιμθτικό τίτλο Βαρϊνοσ Φάδερφορντ του Ρζλςον) ιταν Ρεοηθλανδόσ φυςικόσ και χθμικόσ. Γεννικθκε ςτισ 30 Αυγοφςτου του 1871 και πζκανε ςτισ 19 Σκτωβρίου του 1937. Σ Φάδερφορντ ανακάλυψε ότι το άτομο ζχει ςυγκεντρωμζνο το κετικό φορτίο ςτο κζντρο του και το αρνθτικό περιφερειακά και δθμιοφργθςε το πλανθτικό μοντζλο του ατόμου, που διαδζχτθκε το μοντζλο τθσ "ςταφίδασ" του Ψόμςον. Ψο μοντζλο του Φάδερφορντ τροποποιικθκε αργότερα από τον Ριλσ Ππορ (Bohr), που δθμιοφργθςε το τροχιακό μοντζλο του ατόμου. Υιρε το βραβείο Ρομπζλ Χθμείασ Εικόνα 14: Ο Ζρνεςτ Ράδερφορντ το 1908 για τθν εργαςία του ςχετικά με τθν δομι του ατόμου και θγικθκε τθσ πρϊτθσ προςπάκειασ διάςπαςθσ του ατόμου το 1918. Σα πρώτα χρόνια τησ ζωόσ του

Σ Φάδερφορντ ιταν γιοσ αγροτικισ οικογζνειασ. Σι γονείσ του ιταν μετανάςτεσ από τθν Πεγάλθ Βρετανία που εγκαταςτάκθκαν ςτθν περιοχι Ρζλςον τθσ Ρζασ Ηθλανδίασ. Αποφοίτθςε από το τοπικό κολζγιο και κζρδιςε υποτροφία για να ςυνεχίςει τισ ςπουδζσ του ςτο πανεπιςτιμιο. Χποφδαςε φυςικόσ και ςτο τζλοσ των ςπουδϊν του το 1895 ταξίδεψε ςτθν Πεγάλθ Βρετανία για να ςυνεχίςει τισ ςπουδζσ του ςτο εργαςτιριο Ξάβεντισ του πανεπιςτθμίου του Ξζιμπριτη. Ανοδικό πορεύα

Ψο 1898 ο Φάδερφορντ δζχεται να αναλάβει τθν ζδρα τθσ Φυςικισ ςτο πανεπιςτιμιο Πακ Γκιλλ ςτο Πόντρεαλ του Ξαναδά. Θ περίοδοσ αυτι ιταν και πολφ ςθμαντικι για τθν καριζρα του του. Δοφλεψε πάνω ςτθν ραδιενζργεια και διαπίςτωςε πωσ θ ραδιενζργεια ιταν προϊόν αυκόρμθτθσ διάςπαςθσ του ατόμου. Υαρατιρθςε ότι θ αυκόρμθτθ διάςπαςθ των ραδιενεργϊν ςτοιχείων ακολουκεί ζναν εκκετικό κανόνα και εξιγαγε τθν ςχζςθ για τον χρόνο θμιηωισ ραδιενεργοφ ςτοιχείου. Υαράλλθλα παρατιρθςε και ζναν τρίτο τφπο ακτινοβολίασ από τα ραδιενεργά άτομα, τισ ακτίνεσ γ. Χτα χρόνια που βριςκόταν ςτον Ξαναδά παντρεφτθκε (1900) και απζκτθςε και μία κόρθ.

43

Από τα ςμθνη Γαλαξιών ςτο μποζόνιο του Higgs !

Ερευνητικθ εργαςία Α’ Λυκείου

Ψο 1907 ζκανε δεκτι τθν ζδρα που του δινόταν ςτο πανεπιςτιμιο του Πάντςεςτερ και επζςτρεψε ςτθν Αγγλία. Ακολοφκθςε το περίφθμο πείραμα του με τον βομβαρδιςμό με θλεκτρόνια ενόσ λεπτοφ φφλλου χρυςοφ. Από τθ ςκζδαςθ των θλεκτρονίων ανακάλυψε τθν κατανομι φορτίου ςτο άτομο και δθμιοφργθςε το ατομικό του μοντζλο, ςφμφωνα με το οποίο το άτομο ζχει ςυγκεντρωμζνο το κετικό φορτίο ςτο κζντρο του και το αρνθτικό περιφερειακά. Ψθν επόμενθ χρονιά βραβεφτθκε με το Ρομπζλ Χθμείασ. Σ Φάδερφορντ ζγινε ο πρϊτοσ άνκρωποσ που μεταςτοιχείωςε ζνα χθμικό ςτοιχείο ςε ζνα άλλο: Πετζτρεψε Άηωτο ςε Σξυγόνο βομβαρδίηοντασ ςε κφκλοτρο το άηωτο με ακτίνεσ α. Σ Φάδερφορντ είχε προβλζψει ςτισ κεωρίεσ του τθν φπαρξθ νετρονίων ςτα άτομα, κάτι που επαλθκεφτθκε το 1932 με τθν ανακάλυψθ του νετρονίου από τον Ψηζιμσ Ψςάντγουικ. Σα τελευταύα χρόνια

Σ Φάδερφορντ τα επόμενα χρόνια εργάςτθκε πάνω ςτθν διάςπαςθ του ατόμου. Δζχτθκε πολλοφσ τιμθτικοφσ τίτλουσ και διακρίςεισ και χρίςτθκε ιππότθσ. Ψο 1917 πιρε τθν κζςθ του διευκυντι ςτο εργαςτιριο του Ξάβεντισ, του Ξζιμπριτη. Υζκανε το 1937 ςε νοςοκομείο κατά τθν διάρκεια μίασ εγχείρθςθσ. Θ εγχείρθςθ κακυςτζρθςε γιατί, ςφμφωνα με το αγγλικό πρωτόκολλο τθσ εποχισ, ωσ ανϊτατοσ κακθγθτισ κα ζπρεπε να εγχειριςτεί από ζναν ομότιμο του γιατρό, κάτι που κακυςτζρθςε τθν επζμβαςθ.

44

Από τα ςμθνη Γαλαξιών ςτο μποζόνιο του Higgs !

Ερευνητικθ εργαςία Α’ Λυκείου

Σζϋιμσ Σςϊντγουικ Βιογραφύα

Σ Ψηζιμσ Ψςάντγουικ γεννικθκε ςτο Ππόλινγκτον (Bollington) του Ψςεςάιρ τθσ Αγγλίασ ςτισ 20 Σκτωβρίου 1891, πρϊτο παιδί τθσ οικογζνειασ του Ψηόηεφ Ψςάντγουικ και τθσ Ανν - Πζρι Ρόουλσ (Anne Mary Knowles). Υαρακολοφκθςε μακιματα αρχικά ςτο δθμοτικό και Γυμνάςιο του Ππόλινγκτον και ςτθ ςυνζχεια ςτο Οφκειο του Πάντςεςτερ. Ψο 1908 ειςιλκε ςτο Υανεπιςτιμιο τθσ πόλθσ (Victoria University). Αρχικά ςκόπευε να ςπουδάςει μακθματικά, αλλά κατά λάκοσ γράφτθκε ςτο τμιμα φυςικισ απ' όπου αποφοίτθςε το 1911 με πτυχίο ςτθ Φυςικι. Ψα επόμενα δφο χρόνια εργάςτθκε ςτο Εργαςτιριο Φυςικισ με τον κακθγθτι του (αργότερα Οόρδο) Ζρνεςτ Φάδερφορντ όπου Εικόνα 15: Ο Σηζιμσ Σςάντγουικ αςχολικθκε με διάφορα προβλιματα ραδιενεργϊν ακτινοβολιϊν. Υιρε το μάςτερ του το 1913 και το ίδιο ζτοσ ζλαβε υποτροφία για να μεταβεί ςτθ Γερμανία και ςυγκεκριμζνα ςτο Χαρλότενμπουργκ κοντά ςτο Βερολίνο, ςτο Physikalisch Technische Reichsanstalt όπου είχε κακθγθτι τον Χανσ Γκάιγκερ (Hans Geiger). Σι ςπουδζσ του διακόπθκαν με το ξζςπαςμα του Α' Υαγκοςμίου Υολζμου: Είχε υπθκοότθτα αντίπαλθσ δφναμθσ και εγκλείςτθκε ςτο ςτρατόπεδο Zivilgefangenenlager του Φουλζμπεν (Ruhleben) περίπου 10 χλμ. από το κζντρο του Βερολίνου, όπωσ ζγινε για όλουσ τουσ πολίτεσ των αντιπάλων δυνάμεων που βρζκθκαν ςτθν Γερμανία για ςπουδζσ, εργαςία ι διακοπζσ. Εκεί του δόκθκε θ δυνατότθτα να δθμιουργιςει ζνα πρόχειρο εργαςτιριο ςτουσ ςτάβλουσ του ςτρατοπζδου. Εγκλειςμζνοσ ςτο ίδιο ςτρατόπεδο ιταν και ο επίςθσ φυςικόσ Ψςαρλσ Ζλλισ (Charles Drummond Ellis), με τον οποίο ςυνεργάςτθκαν πάνω ςτον ιονιςμό του φωςφόρου και ςτθν φωτοχθμικι αντίδραςθ μονοξειδίου του άνκρακα και χλωρίου.

Ψο 1919 ο Ψςάντγουικ επζςτρεψε ςτθν Αγγλία και άρχιςε πάλι να ςυνεργάηεται με τον Φάδερφορντ, αυτι τθ φορά ςτο "Cavendish Laboratory" του Ξζμπριτη. Εκεί το 1923 κατζλαβε τθ κζςθ του αναπλθρωτι διευκυντι ερευνϊν. Σ Φάδερφορντ εργαηόταν πάνω ςτθ διάςπαςθ των πυρινων αηϊτου φςτερα από βομβαρδιςμό τουσ με ακτινοβολία β και ο Ψςάντγουικ αςχολικθκε με τθ διάςπαςθ άλλων πυρινων και ιδιαίτερα του βθρυλλίου, κακϊσ επίςθσ και τισ εκπομπζσ ακτινοβολίασ γ κατά τθ διάςπαςθ ραδιενεργϊν πυρινων. Ξατά τθ διάρκεια των ερευνϊν του ταυτοποίθςε το πρωτόνιο ωσ ςυςτατικό του πυρινα του ατόμου του υδρογόνου και ςυςτατικό των πυρινων όλων των άλλων ατόμων.

45

Από τα ςμθνη Γαλαξιών ςτο μποζόνιο του Higgs !

Ερευνητικθ εργαςία Α’ Λυκείου

Ψο 1925 ο Ψςάντγουικ νυμφεφτθκε τθν Αϊλόν Χτιοφαρτ-Ππράουν (Aileen Stewart-Brown) από το Οίβερπουλ. Απζκτθςαν δφο δίδυμεσ κόρεσ και θ οικογζνεια εγκαταςτάκθκε ςτο Ρτζνμπιχ (Denbigh) τθσ Βόρειασ Συαλίασ. Χτον ελεφκερο χρόνο του ο Ψςάντγουικ αγαποφςε τθν εναςχόλθςθ με τθν κθπουρικι και το ψάρεμα. Η ανακϊλυψη του νετρονύου

Θ εναςχόλθςι του με τθ διάςπαςθ των ατόμων βθρυλλίου τελικά τον οδιγθςε, το 1932, ςτθν ανακάλυψθ του νετρονίου. Θ παρατιρθςθ βομβαρδιςμοφ βθρυλλίου με ακτινοβολία α είχε ξεκινιςει ιδθ από το 1928, με πειράματα από τον Γερμανό Βάλτερ Ππότε, που πειραματιηόταν επίςθσ με βθρφλλιο. Αυτόσ είχε παρατθριςει ότι ο βομβαρδιςμόσ του βθρυλλίου ζδινε πυρινεσ άνκρακα ςυνοδευόμενουσ από μια εξαιρετικά διειςδυτικι ακτινοβολία, τθν οποία χαρακτιριςε ωσ ακτινοβολία γ. Οίγο αργότερα οι Λρζν Ξιουρί (Irène Curie) και Φρεντερίκ Ηολιό (Frédéric Joliot) παρατιρθςαν ότι θ ακτινοβολία αυτι ιταν ικανι να αποςπάςει πρωτόνια όταν προςζπιπτε ςε παραφίνθ. Ξατζλθξαν ςτο τελικό ςυμπζραςμα ότι θ άγνωςτθ ακτινοβολία ιταν ακτινοβολία γ. Σ Ψςάντγουικ διαφωνοφςε με το ςυμπζραςμα και ο Φάδερφορντ τον ενκάρρυνε ςε αυτι τθ διαφωνία του. Ψότε ο Ψςάντγουικ, επειδι το νετρόνιο δεν ζχει θλεκτρικό φορτίο και οι τυπικζσ θλεκτρομαγνθτικζσ μζκοδοι ανίχνευςθσ ιταν άχρθςτεσ, ςκζφτθκε κάτι διαφορετικό: Αποφάςιςε να βομβαρδίςει με αυτι τθν ακτινοβολία πυρινεσ με γνωςτι μάηα. Χρθςιμοποιϊντασ τισ αρχζσ διατιρθςθσ τθσ ορμισ και τθσ ενζργειασ και μετρϊντασ φςτερα από τθ ςφγκρουςθ τισ ταχφτθτεσ των γνωςτισ μάηασ πυρινων, ζφκαςε τελικά ςτο ςυμπζραςμα ότι θ ακτινοβολία αυτι αποτελείτο από ςωματίδια ίδιασ μάηασ με το πρωτόνιο, αλλά χωρίσ θλεκτρικό φορτίο. Ψο νετρόνιο είχε ανακαλυφκεί.

Πε τθν ανακάλυψθ του νετρονίου ωσ κεμελιϊδουσ ςωματιδίου, εξθγικθκαν τελικά πολλά από τα ωσ τότε παράδοξα ςτθ Φυςικι και ςτθ Χθμεία, ενϊ άνοιξαν νζοι δρόμοι ζρευνασ. Υριν τθν ανακάλυψι του θ επιςτθμονικι κοινότθτα γενικά είχε τθν αντίλθψθ ότι ο πυρινασ αποτελείτο από πρωτόνια και "πυρθνικά θλεκτρόνια". Αυτι θ αντίλθψθ, όμωσ, δεν εξθγοφςε τθ ςτροφορμι του πυρινα. Πε τθ νζα αντίλθψθ, οι ιδιότθτεσ του πυρινα ιταν πολφ πιο εφκολα εξθγιςιμεσ. Επειδι το νετρόνιο δεν ζχει θλεκτρικό φορτίο, μπορεί εφκολα να αλλθλεπιδράςει με πυρινεσ. Θ ςκζδαςθ νετρονίων δίνει τθ δυνατότθτα του ακριβοφσ προςδιοριςμοφ των κρυςταλλικϊν δομϊν. Ψα νετρόνια μποροφν, επίςθσ, να δράςουν ωσ "καταλφτεσ" ςε πυρθνικζσ αντιδράςεισ, όπωσ ςυμβαίνει με τθ διάςπαςθ των πυρινων ουρανίου όταν βομβαρδίηονται με νετρόνια. Θ ανακάλυψθ αυτι οδιγθςε τόςο ςτθν δθμιουργία τθσ ατομικισ βόμβασ όςο και ςτθν καταςκευι εργοςταςίων και μεταφορικϊν μζςων (πλοία, υποβρφχια) που χρθςιμοποιοφν ατομικι ενζργεια.

46

Από τα ςμθνη Γαλαξιών ςτο μποζόνιο του Higgs !

Ερευνητικθ εργαςία Α’ Λυκείου

Βραβεύςεισ

Για τθν ανακάλυψι του αυτι ο Ψςάντγουικ τιμικθκε με το μετάλλιο Χιουη (Hughes Medal) τθσ Βαςιλικισ Εταιρείασ (Royal Society) to 1932 (ιταν ιδθ μζλοσ τθσ από το 1927) και, το 1935 του απονεμικθκε το Ρόμπελ Φυςικισ. Χτο Ξζμπριτη παρζμεινε ωσ το 1935, οπότε και εκλζχτθκε τακτικόσ κακθγθτισ ςτθν ζδρα Οάιον Ψηόουνσ τθσ Φυςικισ (Lyon Jones Chair of Physics) ςτο Υανεπιςτιμιο του Οίβερπουλ. Ξατά τθν περίοδο 1943 - 1946 ο Ψςάντγουικ μετζβθ ςτισ ΘΥΑ όπου εργάςτθκε, ωσ επικεφαλισ τθσ Βρετανικισ αποςτολισ, ςτο Χχζδιο Πανχάταν για τθν καταςκευι τθσ πρϊτθσ ατομικισ βόμβασ. Ψο 1945 ο Ψςάντγουικ χρίςτθκε Λππότθσ και ζλαβε τον τίτλο του "Χερ" (Sir). Επζςτρεψε ςτθν Αγγλία και το 1948 αποςφρκθκε από τθν ενεργι διδαςκαλία ςτο Οίβερπουλ και εκλζχτθκε Διευκυντισ ςτο Ξολλζγιο Γκόνβιλ και Ξάιουσ (Gonville and Caius College) του Ξζμπριτη. Ψο 1950 του απονεμικθκε το μετάλλιο Ξόπλεϊ (Copley Medal) και το 1951 το μετάλλιο Φράνκλιν (Franklin Medal) του Λδρφματοσ Φράνκλιν τθσ Φιλαδζλφεια. Χτθ κζςθ του διευκυντι παρζμεινε ωσ το 1959. Από το 1957 ωσ το 1962 ιταν θμιαπαςχολοφμενο μζλοσ τθσ Αρχισ Ατομικισ Ενζργειασ του Θνωμζνου Βαςιλείου. Σνομάςτθκε επίτιμοσ διδάκτορασ από τα πανεπιςτιμια του Φίντινγκ, του Δουβλίνου, του Οθντσ, τθσ Σξφόρδθσ, του Οίβερπουλ και του Εδιμβοφργου. Σνομάςτθκε, επίςθσ, μζλοσ αρκετϊν ξζνων Ακαδθμιϊν, όπωσ τθσ Βαςιλικισ Ακαδθμίασ του Βελγίου (Académie Royale de Belgique), τθσ Δανίασ (Kongelige Danske Videnskabernes Selskab), τθσ Σλλανδίασ (Koninklijke Nederlandse Akademie van Wetenschappen), αντεπιςτζλλον μζλοσ τθσ Sächsische Akademie der Wissenschaften τθσ Οειψίασ, μζλοσ τθσ Pontificia Academia Scientiarum του Λδρφματοσ Φράνκλιν και επίτιμο μζλοσ των American Philosophical Society και American Physical Society.

Σ Ψηζιμσ Ψςάντγουικ απεβίωςε ςτισ 24 Λουλίου 1974 ςτο Ξζμπριτη.

47

Από τα ςμθνη Γαλαξιών ςτο μποζόνιο του Higgs !

Ερευνητικθ εργαςία Α’ Λυκείου

Καρλ Ντϋιβιντ Άντερςον Σ Ξαρλ Ρτζιβιντ Άντερςον (3 Χεπτεμβρίου 1905 - 11 Λανουαρίου 1991) ιταν Αμερικανόσ φυςικόσ γνωςτόσ για τθν ανακάλυψθ του ποηιτρονίου για τθν οποία βραβεφκθκε με το Ρόμπελ Φυςικισ το 1936.Σ Άντερςον γεννικθκε ςτθ Ρζα Ωόρκθ από Χουθδοφσ μετανάςτεσ. Χποφδαςε φυςικι και μθχανικι ςτο Caltech (πτυχίο το 1927, διδακτορικό το 1930). Ωπό τθν επίβλεψθ του Φόμπερτ Πίλικαν, ξεκίνθςε ζρευνεσ πάνω ςτισ κοςμικζσ ακτίνεσ κατά τθ διάρκεια τθσ οποίασ ςυνάντθςε απροςδόκθτα κομμάτια ςωματιδίων ςε φωτογραφίεσ καλάμου ςφννεφων του, και ερμινευςε ορκά, ότι ζχει δθμιουργθκεί από ζνα ςωματίδιο με τθν ίδια μάηα με το θλεκτρόνιο, αλλά με αντίκετο θλεκτρικό φορτίο. Αυτι θ ανακάλυψθ, που ανακοινϊκθκε το 1932 και επιβεβαιϊκθκε αργότερα από άλλουσ, επιβεβαίωςε τθν κεωρθτικι πρόβλεψθ Ρτιράκ για τθν φπαρξθ των ποηιτρονίων.

Εικόνα 16: Ο Καρλ Ντζιβιντ Άντερςον

48

Από τα ςμθνη Γαλαξιών ςτο μποζόνιο του Higgs !

Ερευνητικθ εργαςία Α’ Λυκείου

΢ϋςιλ Υρανκ Πϊουελ O Χζςιλ Φρανκ Υάουελ (5 Δεκεμβρίου 1903 - 9 Αυγοφςτου 1969) ιταν Βρετανόσ φυςικόσ ςτον οποίον απονεμικθκε το 1950, το βραβείο Ρόμπελ Φυςικισ για τθν ανάπτυξθ τθσ φωτογραφικισ μεκόδου μελζτθσ πυρθνικϊν διεργαςιϊν και για τισ ανακαλφψεισ ςχετικά με μεςόνια που ζγιναν με αυτι τθ μζκοδο.

Εικόνα 18: Αποτφπωςθ μεςονίου

Εικόνα 17: Ο ΢ζςιλ Φράνκ Πάουελ

Όουεν Σςϊμπερλεών Σ Τουεν Ψςάμπερλεϊν (10 Λουλίου 1920 - 28 Δεκεμβρίου 2006) ιταν Αμερικανόσ φυςικόσ και νομπελίςτασ ο οποίοσ μαηί με τον Εμίλιο Χεγκρζ ανακάλυψε το αντιπρωτόνιο, ζνα υποατομικό αντιςωματίδιο.

Εικόνα 19: Ο Όουεν Σςάμπερλεϊν

49

Από τα ςμθνη Γαλαξιών ςτο μποζόνιο του Higgs !

Ερευνητικθ εργαςία Α’ Λυκείου

Εμύλιο Σζύνο ΢εγκρϋ Σ Εμίλιο Ψηίνο Χεγκρζ (1 Φεβρουαρίου 1905 – 22 Απριλίου 1989) ιταν Λταλόσ φυςικόσ και νομπελίςτασ ο οποίοσ μαηί με τον Τουεν Ψςάμπερλεϊν ανακάλυψε το αντιπρωτόνιο, ζνα υποατομικό αντιςωματίδιο Βιογραφύα

Σ Χεγκρζ γεννικθκε ςε μια Εβραϊκι οικογζνεια ςτθ πόλθ Ψίβολι τθσ Λταλίασ, και γράφτθκε ςτθ Υολυτεχνικι ςχολι του Υανεπιςτιμιου Χαπιζντςα Φϊμθσ. Πεταπιδθςε ςτθ φυςικι το 1927 και πιρε το διδακτορικό του το 1928, με κακθγθτι τον Ενρίκο Φζρμι. Εικόνα 20: Ο Εμίλιο Σηίνο ΢εγκρζ

Πετά τθν κθτεία του ςτον Λταλικό Χτρατό (1928 - 1929), δοφλεψε ςτο Αμβοφργο με τον Τττο Χτερν και με τον Υιζτερ Ηζεμαν ςτο Άμςτερνταμ ωσ υπότροφοσ του Λδρφματοσ Φοκφζλερ. Σ Χεγκρζ διορίςτθκε βοθκόσ κακθγθτισ τθσ Φυςικισ ςτο Υανεπιςτιμιο τθσ Φϊμθσ το 1932 και υπθρζτθςε ζωσ το 1936. Από 1936 ζωσ 1938 διετζλεςε Διευκυντισ του Εργαςτθρίου Φυςικισ του Υανεπιςτθμίου του Υαλζρμο.

50

Από τα ςμθνη Γαλαξιών ςτο μποζόνιο του Higgs !

Ερευνητικθ εργαςία Α’ Λυκείου

Θωμϊσ Τψηλϊντησ Σ Κωμάσ Ωψθλάντθσ (αγγλικά: Thomas John Ypsilantis, Χολτ Οζικ Χίτυ, 24 Λουνίου, 1928 - 16 Αυγοφςτου 2000) ιταν ελλθνοαμερικανόσ φυςικόσ. Βιογραφικϊ ςτοιχεύα

Γεννικθκε ςτο Χολτ Οζικ Χίτυ των ΘΥΑ και ιταν γιοσ του Λωάννθ Ωψθλάντθ και τθσ Ευγενίασ Ψηερεφοφ (το γζνοσ Ξυρανάκου) (Σρκοδόξων Ελλινων), που είχαν μεταναςτεφςει ςτθν Αμερικι από τθν Ελλάδα το 1924. Ψο βαπτιςτικό του όνομα ιταν Ακανάςιοσ. Ωπιρξε πικανότατα απόγονοσ τθσ οικογζνειασ Ωψθλάντθ, όχι όμωσ απευκείασ απόγονοσ του Αλζξανδρου Ωψθλάντθ.

Εικόνα 21: Ο Θωμάσ Τψθλάντθσ

Ζχαςε τον πατζρα ςε θλικία μόλισ 2,5 ετϊν και τθν ανατροφι του ανζλαβε θ μθτζρα του. Χποφδαςε χθμεία ςτο πανεπιςτιμιο τθσ Γιοφτα αποφοιτϊντασ το 1950.

Οίγο μετά τθν αποφοίτθςθ εντάχτθκε ςτθν ομάδα του φυςικοφ Εμίλιο Χεγκρζ (Emilio Segrè) και ςτράφθκε ςτθ φυςικι. Ψο 1955 ολοκλιρωςε το διδακτορικό του ςτθ φυςικι ςτο Υανεπιςτιμιο του Ππζρκελεϊ.

Ζγινε γνωςτόσ για τθν ανακάλυψθ του αντιπρωτονίου το 1955 μαηί με τον Χεγκρζ, τον Ξλάιντ Βίγκαντ (Clyde Wiegand), τον Εντ Οόφγκρεν και τον Τουεν Ψςάμπερλεν (Owen Chamberlain). Αν και ςυμμετείχε ςτθν ομάδα ανακάλυψθσ οφτε ο Βίγκαντ οφτε ο Ωψθλάντθσ βραβεφτθκαν με το Ρόμπελ Φυςικισ που δόκθκε το 1959 ςτουσ Ψςάμπερλεν και Χεγκρζ.

Ψο κφριο πεδίο εργαςίασ του ιταν θ ςωματιδιακι φυςικι και ςυγκεκριμζνα θ καταςκευι ανιχνευτϊν ςωματιδίων και κυρίωσ νετρίνων. Χυνεργάςτθκε ςτενά με το CERN.

Απεβίωςε από καρδιακό επειςόδιο ςτθν Ελβετία.

51

Από τα ςμθνη Γαλαξιών ςτο μποζόνιο του Higgs !

Ερευνητικθ εργαςία Α’ Λυκείου

Βόλφγκανγκ Πϊουλι Σ Βόλφγκανγκ Υάουλι ιταν Αυςτριακόσ κεωρθτικόσ φυςικόσ. Βιογραφύα

Γεννικθκε ςτθ Βιζννθ ςτισ 25 Απριλίου 1900 και πζκανε ςτθ Ηυρίχθ ςτισ 15 Δεκεμβρίου 1958. Ωπιρξε μακθτισ του Άρνολντ Χόμμερφελντ (Sommerfeld), του Ριλσ Ππορ και του Παξ Ππορν. Υολφ νζοσ ακόμα το 1921, ζγραψε μια ζκκεςθ τθσ κεωρίασ τθσ ςχετικότθτασ, θ οποία ζμεινε κλαςςικι. Χτα επόμενα χρόνια μελζτθςε τθν υπζρλεπτθ δομι των ατομικϊν φαςμάτων, (θ οποία ςυνίςταται ςτο γεγονόσ ότι οι φαςματικζσ γραμμζσ προκφπτουν να αποτελοφνται από περιςςότερεσ γραμμζσ πολφ κοντά θ μία ςτθν άλλθ) και ερμινευςε το 1924 το φαινόμενο ωσ αποτζλεςμα τθσ φπαρξθ μιασ ςτροφορμισ ςυνδεδεμζνθσ με τουσ ατομικοφσ πυρινεσ.

Εικόνα 22: Ο Βόλφγκανγκ Πάουλι

Άρχιςε τθ ςταδιοδρομία του ωσ κακθγθτισ ςτο Υανεπιςτιμιο του Αμβοφργου το 1923. Από το 1928 υπιρξε κακθγθτισ Φυςικισ ςτο Υολυτεχνείο τθσ Ηυρίχθσ και ακολοφκωσ ςτο Υρίνςτον των ΘΥΑ. Ψο 1945 τιμικθκε με το Ρόμπελ Φυςικισ. Ανακαλύψεισ

Χτον Υάουλι οφείλεται θ πρϊτθ υπόκεςθ ωσ προσ τθν φπαρξθ του νετρίνου το 1931. Διατφπωςε πρϊτοσ τθ κεωρία φπαρξθσ των νετρίνων ςε μία προςπάκεια να δικαιολογιςει τθν απϊλεια τθσ ενζργειασ που παρατθρείται κατά τθ διάςπαςθ ραδιενεργϊν υλικϊν. Θ αλλθλεπίδραςθ των ςωματιδίων αυτϊν με τθν φλθ είναι τόςο περιοριςμζνθ, που οι φυςικοί χρειάςκθκαν ςχεδόν 30 χρόνια για να τθ διαπιςτϊςουν πειραματικά.

Ψο όνομα του Υάουλι ςυνδζεται επίςθσ με τθν διατφπωςθ τθσ αρχισ τθσ απόκλιςθσ (απαγορευτικι αρχι) και θ πρϊτθ διατφπωςθ τθσ κβαντικισ μθχανικισ, ςτθν οποία ζλαβε υπόψθ του το ςπιν.

Σ Υάουλι τζλοσ είναι μεταξφ εκείνων που ζχουν ςυμβάλει περιςςότερο ςτθ μελζτθ τθσ ενοποίθςθσ τθσ κεωρίασ τθσ ςχετικότθτασ με τθν κβαντικι μθχανικι, κεντρικό πρόβλθμα τθσ ςφγχρονθσ Φυςικισ.

52

Από τα ςμθνη Γαλαξιών ςτο μποζόνιο του Higgs !

Ερευνητικθ εργαςία Α’ Λυκείου

Μϊρεώ Γκελ-Μαν Σ Πάρεχ Γκελ-Παν (Murray Gell-Mann, γενν.

15 Χεπτεμβρίου 1929) είναι Αμερικανόσ φυςικόσ που τιμικθκε με το Βραβείο Ρόμπελ Φυςικισ το 1969 για τθν ερευνθτικι του ςυνειςφορά ςτθ κεωρία των ςτοιχειωδϊν ςωματιδίων. Είναι ομότιμοσ κακθγθτισ Κεωρθτικισ Φυςικισ ςτθν ζδρα «Φόμπερτ Α. Πίλικαν» ςτο Ψεχνολογικό Λνςτιτοφτο τθσ Ξαλιφόρνια και ςυνιδρυτισ του Λνςτιτοφτου τθσ Χάντα Φε. Σ Γκελ-Παν ζχει περάςει και αρκετά χρόνια ςτο CERN. Ειςιγαγε, ανεξάρτθτα από τον Ψηωρτη Ψςβάιχ, το πρότυπο των κουάρκ ωσ ςυςτατικϊν όλων των αδρονίων, ζχοντασ πρϊτα ταυτοποιιςει τθ ςυμμετρία SU(3) για τα αδρόνια. Αυτι θ ςυμμετρία κεωρείται ςιμερα ότι κυβερνά τα ελαφρά κουάρκ, επεκτείνοντασ το ιςοςπίν ϊςτε να ςυμπεριλαμβάνει και τθν «παραδοξότθτα», ζναν κβαντικό αρικμό που ανακαλφφκθκε επίςθσ από τον Γκελ-Παν.

Εικόνα 23: Ο Μάρρεχ Γκελ Μαν

Σ Γκελ-Παν ανζπτυξε τθ κεωρία V−A τθσ αςκενοφσ αλλθλεπιδράςεωσ ςε ςυνεργαςία με τον Φάινμαν. Ψθ δεκαετία του 1960 ο Γκελ-Παν ειςιγαγε τθν «άλγεβρα των ρευμάτων» ωσ μία μζκοδο ςυςτθματικισ εκμεταλλεφςεωσ των ςυμμετριϊν για τθν εξαγωγι προβλζψεων από τα μοντζλα των κουάρκ, κακϊσ δεν υπιρχε κάποια αξιόπιςτθ δυναμικι κεωρία. Θ μζκοδοσ αυτι οδιγθςε ςε ανεξάρτθτουσ από το εκάςτοτε πρότυπο κανόνεσ ακροίςεωσ που επιβεβαιϊνονταν από το πείραμα και παρείχαν αφετθρίεσ για τθν ανάπτυξθ τθσ πρότυπθσ κεωρίασ των ςτοιχειωδϊν ςωματιδίων. Από κοινοφ με τον Πωρίσ Οεβφ, ο Γκελ-Παν ανζπτυξε το πρότυπο ςίγμα των πιονίων, το οποίο περιγράφει τισ αλλθλεπιδράςεισ πιονίων χαμθλισ ενζργειασ. Ψροποποιϊντασ το πρότυπο κουάρκ ακζραιου φορτίου των Που-Γιανγκ Χαν και Γιοϊτςίρο Ράμπου, οι Χάραλντ Φριτσ και Γκελ-Παν υπιρξαν οι πρϊτοι που κατζγραψαν τθν επικρατιςαςα κεωρία που είναι γνωςτι ωσ Ξβαντικι χρωμοδυναμικι, παρότι δεν προζβλεψαν τθν αςυμπτωτικι ελευκερία. Σ Γκελ-Παν είναι επίςθσ γνωςτόσ για το ότι διεδραμάτιςε ςθμαντικό ρόλο ςτο να διατθριςει τθ Κεωρία χορδϊν «ηωντανι» από τθ δεκαετία του 1970 μζχρι τα μζςα τθσ δεκαετίασ του 1980, υποςτθρίηοντασ αυτι τθ γραμμι κεωρθτικισ ζρευνασ ςε μία εποχι κατά τθν οποία αυτι ιταν αντιδθμοφιλισ.

53

Από τα ςμθνη Γαλαξιών ςτο μποζόνιο του Higgs !

Ερευνητικθ εργαςία Α’ Λυκείου

Οικογϋνεια και εκπαύδευςη

Σ Πάρεχ Γκελ-Παν γεννικθκε ςτο Πανχάταν από γονείσ μετανάςτεσ από τθν τότε Αυςτροουγγρικι Αυτοκρατορία, τουσ εβραϊκισ καταγωγισ Υωλίν Φάιχςτάιν και Άρτουρ Ληίντορ Γκελ-Παν, οι οποίοι δίδαςκαν τθν αγγλικι ωσ δεφτερθ γλϊςςα. Ωκοφμενοσ από μία ζντονθ παιδικι περιζργεια και αγάπθ για τθ φφςθ και για τα μακθματικά, ο Γκελ-Παν απεφοίτθςε πρϊτοσ ςτθν τάξθ του από το λφκειο και ςτθ ςυνζχεια εγγράφθκε ςε θλικία 15 ετϊν ςτο Υανεπιςτιμιο Γζιλ. Ωσ προπτυχιακόσ φοιτθτισ, ςυμμετζςχε ςτον φοιτθτικό Διαγωνιςμό Πακθματικϊν William Lowell Putnam με τθν ομάδα του Γζιλ και κζρδιςαν το δεφτερο βραβείο το 1947. Σ Γκελ-Παν απεφοίτθςε με πτυχίο φυςικισ από το Γζιλ το 1948 και ςυνζχιςε με μεταπτυχιακζσ ςπουδζσ ςτθ φυςικι ςτο Ψεχνολογικό Λνςτιτοφτο Παςαχουςζτθσ (ΠΛΨ), από όπου πιρε το διδακτορικό του το 1951. Σ επιβλζπων το διδακτορικό του ςτο MIT ιταν ο Βίκτορ Βάιςκοπφ. ΢ταδιοδρομύα και ϋρευνεσ

Ψο 1958 οι Γκελ-Παν και Φάινμαν, παράλλθλα με τθν ανεξάρτθτθ ομάδα των Ψηωρτη Χουνταρςάν και Φόμπερτ Πάρςακ, ανακάλυψαν τισ μθ ομότιμεσ δομζσ τθσ αςκενοφσ αλλθλεπιδράςεωσ, μία ανακάλυψθ που ακολοφκθςε τθν πειραματικι ανακάλυψθ τθσ παραβιάςεωσ τθσ ομοτιμίασ από τθν Ψςιζν-Χιοφνγκ Γου. Σι μελζτεσ του Γκελ-Παν κατά τθ δεκαετία του 1950 περιελάμβαναν και κάποια ςωματίδια που είχαν ανακαλυφκεί πρόςφατα ςτισ κοςμικζσ ακτίνεσ και που ςιμερα αποκαλοφνται καόνια και υπερόνια. Θ προςπάκεια να ταξινομιςει αυτά τα ςωμάτια τον οδιγθςε να προτείνει ότι ζνασ κβαντικόσ αρικμόσ που απεκάλεςε «παραδοξότθτα» κα διατθρείτο κατά τισ ιςχυρζσ και θλεκτρομαγνθτικζσ αλλθλεπιδράςεισ, αλλά όχι από τισ αςκενείσ. Πία άλλθ από τισ ιδζεσ του είναι θ ςχζςθ των Γκελ-Παν και Σκοφμπο, που αρχικϊσ βαςιηόταν ςε εμπειρικά αποτελζςματα, αλλά ςτθ ςυνζχεια ερμθνεφκθκε κεωρθτικά από το μοντζλο του για τα κουάρκ. Σι Γκελ-Παν και Υάισ ςυμμετείχαν ςτθν ερμθνεία αρκετϊν αινιγματικϊν εκφάνςεων τθσ φυςικισ αυτϊν των ςωματιδίων. Ψο 1961 οι παραπάνω ζρευνεσ οδιγθςαν τον Γκελ-Παν (και τον Ξαηουχίκο Ριςιτηίμα) να ειςαγάγει ζνα ταξινομικό πρότυπο για τα αδρόνια, τα ςωματίδια δθλαδι που αλλθλεπιδροφν ιςχυρϊσ. Αυτό το πρότυπο ερμθνεφεται ςιμερα κομψά από το πρότυπο (μοντζλο) των κουάρκ. Σ Γκελ-Παν αναφζρκθκε ςτο ςχιμα αυτό με τον όρο «ο Σκταπλόσ δρόμοσ», εξαιτίασ των οκτάδων που ςχθματίηουν τα ςωματίδια ςε αυτι τθν ταξινόμθςθ (ο όροσ υπαινίςςεται τθν Σκταπλι ατραπό του Βουδιςμοφ). Ψο 1964 ο Γκελ-Παν και ανεξάρτθτα ο Ψηωρτη Ψςβάιχ προχϊρθςαν ςτθν ίδια λογικι και υπζκεςαν τθν φπαρξθ των κουάρκ, ςωματιδίων από τα οποία κα αποτελοφνταν τα αδρόνια ςε αυτό το ςχιμα. Ψο όνομα «κουάρκ» δόκθκε από τον Γκελ-Παν και προζρχεται από το μυκιςτόρθμα Finnegans Wake του Λρλανδοφ Ψηζιμσ Ψηόυσ («Ψρία κουάρκ για το Muster Mark!», βιβλίο 2, επειςόδιο 4), ενϊ ο Ψςβάιχ είχε αναφερκεί ςε αυτά ωσ «άςουσ» (aces). Ψα κουάρκ, τα αντικουάρκ και τα γλοιόνια κακιερϊκθκαν ςφντομα ωσ οι υποκείμενεσ 54

Από τα ςμθνη Γαλαξιών ςτο μποζόνιο του Higgs !

Ερευνητικθ εργαςία Α’ Λυκείου

ςτοιχειϊδεισ οντότθτεσ ςτθ μελζτθ τθσ δομισ των αδρονίων. Πετά από αυτά, ο Γκελ-Παν βραβεφκθκε με το Ρόμπελ Φυςικισ του 1969 «για τθ ςυμβολι του και τισ ανακαλφψεισ ςχετικά με τθν κατθγοριοποίθςθ των ςτοιχειωδϊν ςωματιδίων και των αλλθλεπιδράςεϊν τουσ». Ψο 1972 οι Γκελ-Παν και Χάραλντ Φριτσ ειςιγαγαν τον διατθροφμενο κβαντικό αρικμό «χρϊμα» και αργότερα, από κοινοφ με τον Heinrich Leutwyler, επινόθςαν τον όρο κβαντικι χρωματοδυναμικι (QCD) για τθ κεωρία βακμίδασ που περιγράφει τθν ιςχυρι αλλθλεπίδραςθ. Ψο πρότυπο των κουάρκ αποτελεί μζροσ τθσ QCD και υπιρξε αρκετά ανκεκτικό ϊςτε να ςυμπεριλάβει και τθν ανακάλυψθ νζων «γεφςεων» κουάρκ που υπερζβαιναν το ςχιμα του «οκταπλοφ δρόμου». Ξατά τθ δεκαετία του 1990, το ενδιαφζρον του Γκελ-Παν ςτράφθκε ςτθν αναδυόμενθ μελζτθ τθσ πολυπλοκότθτασ. Διαδραμάτιςε πρωταγωνιςτικό ρόλο ςτθν ίδρυςθ του Λνςτιτοφτου τθσ Χάντα Φε, όπου εξακολουκεί να εργάηεται ωσ «διακεκριμζνοσ κακθγθτισ». Σ Γκελ-Παν ζχει γράψει ζνα εκλαϊκευτικό βιβλίο για τα παραπάνω κζματα με τίτλο The Quark and the Jaguar: Adventures in the Simple and the Complex (= «Ψο κουάρκ και ο ιαγουάροσ: Υεριπζτειεσ ςτο απλό και το πολφπλοκο»). Σ τίτλοσ προιλκε από ζνα ςτίχο ποιιματοσ του Ξινεηοαμερικανοφ ποιθτι Άρκουρ Ηε: «Σ κόςμοσ του κουάρκ ζχει όλα τα κοινά με ζναν ιαγουάρο που κάνει κφκλουσ μζςα ςτθ νφχτα» Σ ςυγγραφζασ Ψηων Ψηόνςον ζχει γράψει μία βιογραφία του Γκελ-Παν υπό τον τίτλο Υαράξενθ ομορφιά: Σ Πάρεχ Γκελ-Παν και θ επανάςταςθ ςτθ Φυςικι του 20οφ αιϊνα, τθν οποία ο ίδιοσ ο Γκελ-Παν ζχει επικρίνει ωσ ανακριβι. Αντικζτωσ, ο φυςικόσ Φίλιπ Γουόρεν Άντερςον ςτο κεφάλαιό του για τον Γκελ-Παν αναφζρει ότι θ βιογραφία του Ψηόνςον είναι υπζροχθ. Ακαδημαώκϋσ θϋςεισ

Σ Πάρεχ Γκελ-Παν ιταν μεταδιδακτορικόσ εταίροσ ςτο Λνςτιτοφτο Υροθγμζνων Χπουδϊν το 1951 και επιςκζπτθσ ερευνθτισ κακθγθτισ ςτο Υανεπιςτιμιο του Λλινόι ςτθν ΣυρμπάναΧαμπζιν από το 1952 ωσ το 1953 και ςτο Υανεπιςτιμιο Ξολοφμπια. Χτθ ςυνζχεια διορίςκθκε αναπλθρωτισ κακθγθτισ ςτο Υανεπιςτιμιο του Χικάγου το 1954 και το 1955 ςτο Ψεχνολογικό Λνςτιτοφτο τθσ Ξαλιφόρνια, όπου δίδαξε μζχρι τθ ςυνταξιοδότθςι του το 1993. Σιμητικϋσ διακρύςεισ Πεταξφ των βραβείων και διακρίςεων που ζχει λάβει ο Γκελ-Παν είναι και: Βραβείο Ρόμπελ Φυςικισ (1969) Βραβείο Πακθματικισ Φυςικισ Ρτάνι Χάινεμαν (1959) Χρυςι Υλάκα τθσ «Ακαδθμίασ των Επιτευγμάτων» (1962) Βραβείο Ζρνεςτ Σρλάντο Οϊρενσ (1966)

55

Από τα ςμθνη Γαλαξιών ςτο μποζόνιο του Higgs !

Ερευνητικθ εργαςία Α’ Λυκείου

Πετάλλιο Φραγκλίνου (1967) «Βραβείο Ψηων Ξάρτυ για τθν Υροαγωγι τθσ Επιςτιμθσ» τθσ Αμερικανικισ Εκνικισ Ακαδθμίασ Επιςτθμϊν (1968) Αλλοδαπό μζλοσ τθσ Βαςιλικισ Εταιρείασ (1978). Πετάλλιο Άλμπερτ Αϊνςτάιν (2005) «Ανκρωπιςτισ του ζτουσ» από τθν American Humanist Association (2005) Πετάλλιο Χζλμχολτσ τθσ Ακαδθμίασ Επιςτθμϊν του Βερολίνου-Brandenberg (2014)

Επίτιμοσ διδάκτορασ των εξισ Υανεπιςτθμίων: Υανεπιςτιμιο Γζιλ, 1959 Υανεπιςτιμιο του Χικάγου, 1967 Υανεπιςτιμιο του Λλινόι, 1968 Υανεπιςτιμιο Γουζςλθν, 1968 Υανεπιςτιμιο του Ψορίνο, 1969 Υανεπιςτιμιο τθσ Γιοφτα, 1970 Υανεπιςτιμιο Ξολοφμπια, 1977 Υανεπιςτιμιο του Ξζμπριτη, 1980 Υανεπιςτιμιο τθσ Σξφόρδθσ, 1992 Υανεπιςτιμιο τθσ Φλόριντα, 1994

56

Από τα ςμθνη Γαλαξιών ςτο μποζόνιο του Higgs !

Ερευνητικθ εργαςία Α’ Λυκείου

Κϊρλο Ρούμπια Σ Ξάρλο Φοφμπια (Carlo Rubbia) είναι ςφγχρονοσ Λταλόσ πειραματικόσ φυςικόσ ςτοιχειωδϊν ςωματίων, που μοιράςκθκε το Βραβείο Ρόμπελ Φυςικισ το 1984 με τον Χίμον βαν ντερ Πζερ. Βιογραφικϊ ςτοιχεύα

Σ Φοφμπια γεννικθκε ςτισ 31 Παρτίου 1934 ςτθν Γκορίτςια, μια κωμόπολθ ςτουσ πρόποδεσ των ιταλικϊν Άλπεων. Υιρε το διδακτορικό του πάνω ςε πειράματα ςτισ κοςμικζσ ακτίνεσ ςτθ Scuola Normale τθσ Υίηα το 1959. Πετά πζραςε 1,5 χρόνο ςτο Υανεπιςτιμιο Ξολοφμπια ςτθ Ρζα Ωόρκθ ςυμμετζχοντασ ςε πειράματα πάνω ςτθ διάςπαςθ και πυρθνικι ςφλλθψθ των μιονίων. Αυτά υπιρξαν τα πρϊτα από μία μακρά ςειρά πειραμάτων του Φοφμπια ςτο πεδίο τθσ αςκενοφσ αλλθλεπιδράςεωσ, που κορυφϊκθκαν ςτθ δουλειά του ςτο CERN για τθν οποία τιμικθκε και με το βραβείο Ρόμπελ.

Εικόνα 24: Ο Κάρλο Ροφμπια

Ψο 1961 ο Φοφμπια επζςτρεψε ςτθν Ευρϊπθ, με τισ ευκαιρίεσ εργαςίασ που προςζφερε το νεοϊδρυκζν CERN, όπου και εργάςκθκε. Ψο CERN είχε μόλισ κζςει ςε λειτουργία ζνα νζο τφπο επιταχυντι (Intersecting Storage Rings), με αντίκετθσ φοράσ ςυγκρουόμενεσ ακτίνεσ πρωτονίων. Σ Φοφμπια και οι ςυνεργάτεσ του πειραματίςτθκαν με αυτό, μελετϊντασ και πάλι τθν αςκενι δφναμθ.

Ψο 1970 ο Φοφμπια διορίςκθκε Ξακθγθτισ τθσ Φυςικισ ςτθν ζδρα Higgins ςτο Υανεπιςτιμιο Χάρβαρντ, όπου περνοφςε ζνα εξάμθνο τον χρόνο ενϊ το άλλο εξάμθνο ςυνζχιηε τθν ζρευνα ςτο CERN. Ψο 1989 διορίςκθκε γενικόσ διευκυντισ του Εργαςτθρίου του CERN. ΢υμβολό ςτη Υυςικό

Χτισ αρχζσ του 1983 ςτο CERN, μία διεκνισ ομάδα αποτελοφμενθ από πάνω από 100 φυςικοφσ και με επικεφαλισ τον Rubbia ανίχνευςε για πρϊτθ φορά τα ενδιάμεςα μποηόνια, τα ςωμάτια W και Z, που είχαν ιδθ αναδειχκεί ςε ακρογωνιαίο λίκο των ςφγχρονων 57

Από τα ςμθνη Γαλαξιών ςτο μποζόνιο του Higgs !

Ερευνητικθ εργαςία Α’ Λυκείου

κεωριϊν τθσ Φυςικισ Χτοιχειωδϊν Χωματίων. Αυτά είναι οι φορείσ τθσ αςκενοφσ (πυρθνικισ) δυνάμεωσ που προκαλεί τθ φυςικι ραδιενεργό διάςπαςθ των πυρινων των ραδιενεργϊν ιςοτόπων. Αυτά τα ςωμάτια ζχουν μάηα εκατονταπλάςια περίπου αυτισ του πρωτονίου.

Για τθν επίτευξθ ενεργειϊν αρκετά υψθλϊν για τθν παραγωγι αυτϊν των ςωματίων, ο Φοφμπια πρότεινε, μαηί με τον Ρτζιβιντ Ξλάιν και τον Υίτερ Πακιντάιρ, ζνα ριηικά διαφορετικό ςχεδιαςμό επιταχυντι, τον δακτφλιο ςυγκροφςεωσ πρωτονίων-αντιπρωτονίων. Αυτόσ ο επιταχυντισ ςτο CERN κυριάρχθςε ςτο πεδίο τθσ Φυςικισ υψθλϊν ενεργειϊν από τθν πρϊτθ λειτουργία του το 1981 μζχρι το 2002, οπότε τον ρόλο του ανζλαβε το Ψζβατρον ςτο Φζρμιλαμπ. Ψα ερευνθτικά του αποτελζςματα ανζδειξαν μία εντελϊσ νζα φαινομενολογία των ςυγκροφςεων υψθλισ ενζργειασ, με τα γκλουόνια και τα μποηόνια W και Z να κυριαρχοφν.

Αυτζσ οι ανακαλφψεισ απζδειξαν ότι οι κεωρθτικοί φυςικοί βρίςκονταν ςτον ςωςτό δρόμο για τθν περιγραφι τθσ Φφςθσ ςτο πιο βαςικό τθσ επίπεδο, μζςα από το λεγόμενο "Standard Model". Ψα δεδομζνα για τα ενδιάμεςα μποηόνια επιβεβαίωςαν τισ προβλζψεισ τθσ κεωρίασ για τθν «θλεκτραςκενι δφναμθ», που ζδωςε το βραβείο Ρόμπελ του 1979 ςτουσ Χτιβεν Βάινμπεργκ, Χζλντον Γκλάςοου και Αμπντοφσ Χαλάμ. Θ κεωρία αυτι ενϊνει τισ 2 από τισ 4 κεμελιϊδεισ δυνάμεισ ςτθ Φφςθ, τθν αςκενι πυρθνικι και τθν θλεκτρομαγνθτικι.

58

Από τα ςμθνη Γαλαξιών ςτο μποζόνιο του Higgs !

Ερευνητικθ εργαςία Α’ Λυκείου

Πύτερ Φιγκσ Σ Υίτερ Χίγκσ (Peter Higgs) είναι Βρετανόσ φυςικόσ. Γεννικθκε ςτισ 29 Παΐου 1929 ςτθν περιοχι Ζλςουϊκ του Ριοφκαςτλ, ςτθν Αγγλία. Ψο διδακτορικό του (1954) είχε κζμα: «Περικά προβλιματα ςτισ μοριακζσ ταλαντϊςεισ» και ιταν αυτό που τον ϊκθςε ςτθ μελζτθ τθσ εφαρμογισ των αρχϊν ςυμμετρίασ ςε φυςικά ςυςτιματα.

Ψο 1964 δθμοςίευςε δφο εργαςίεσ του ςτο περιοδικό Physical Rev. Letters, για τον μθχανιςμό του αυκόρμθτου ςπαςίματοσ τθσ Εικόνα 25: Ο Πίτερ Χιγκσ ςυμμετρίασ, εξθγϊντασ με αυτόν τον τρόπο πωσ κα μποροφςαν να αποκτιςουν μάηα τα ςωματίδια, που αναφζρονται ςτο κακιερωμζνο πρότυπο. Σ μθχανιςμόσ αυτόσ προβλζπει τθν φπαρξθ ενόσ μποηονίου, του οποίου οι διακυμάνςεισ πεδίου είναι αυτζσ που γεννοφν τθ μάηα όλων των ςωματιδίων που ςυνδζονται με αυτό. Ψο ςωματίδιο αυτό δεν είχε ανιχνευκεί πειραματικά μζχρι τϊρα. Ψα τελευταία πειραματικά δεδομζνα ςτον Πεγάλο Επιταχυντι Αδρονίων ςτο CERN παρζχουν ιςχυρζσ ενδείξεισ για τθν εφρεςθ του ςωματιδίου. Ψο 2013 τιμικθκε με Ρόμπελ Φυςικισ από κοινοφ με το Βζλγο Φρανςουά Ανγκλζρ.

59

Από τα ςμθνη Γαλαξιών ςτο μποζόνιο του Higgs !

Ερευνητικθ εργαςία Α’ Λυκείου

Βιβλιογραφύα "Acclaimed physicist presented with Edinburgh Award". The City of Edinburgh Council. 27 February 2012. Retrieved 3 July 2012.

"Background of the Medal". Royal Society of New Zealand. Retrieved 7 August 2015.

"Bath". The British Society for the History of Mathematics. Retrieved 18 July 2009.

"Book of Members, 1780–2010: Chapter H" (PDF). American Academy of Arts and Sciences.

Retrieved 28 July 2014.

"Carlo Rubbia appointed senator for life". CERN Courier. CERN. Retrieved 1 September 2015.

"CERN honours Carlo Rubbia as he turns 75". CERN Courier 49 (5): 27. June 2009.

"CERN Press Release: CERN experiments observe particle consistent with long-sought Higgs boson". Cdsweb.cern.ch. Retrieved 5 July 2012.

"Coat-of-Arms of Ernest Rutherford". Escutcheons of Science. Numericana.

"Columbia Nobels". Columbia University. Archived from the original on 24 June 2015.

Retrieved 1 September 2015.

"Ernest Rutherford – Biography". NobelPrize.org. Retrieved 21 February 2013.

"Ernest Rutherford, Baron Rutherford of Nelson". Encyclopædia Britannica.

"ErnestRutherford Physics Building". Virtual McGill. McGill University. 24 January 2000.

Retrieved 2 April 2008.

"Great minds meet at portrait unveiling". The University of Edinburgh. Retrieved 28 April 2011.

"Higgs boson breakthrough should earn physicist behind search Nobel Prize: Stephen Hawking". National Press. Retrieved 5 July 2012.

"Higgs Boson Scientist Awarded Heriot-Watt honorary degree". Heriot-Watt University.

Retrieved 2016-03-29.

"Higgs boson-like particle discovery claimed at LHC". BBC. 4 July 2012.

"Higgs Centre for Theoretical Physics". The University of Edinburgh.

"Higgs particle", Encyclopaedia Britannica, 2007.

"Higgs within reach". CERN. 4 July 2012. Retrieved 6 July 2012.

"Higgs: Edinburgh Award is a great surprise". BBC. 24 February 2012. Retrieved 3 July 2012.

60

Από τα ςμθνη Γαλαξιών ςτο μποζόνιο του Higgs !

Ερευνητικθ εργαςία Α’ Λυκείου

"Interview: the man behind the 'God particle'", New Scientist 13 Sep 2008, pp. 44–5 (subscription required) "Looking to the future". CERN Courier. CERN. Retrieved 1 September 2015.

"Mars in Rekordnähe zur Erde". science.orf.at. "The idea of life on our neighbour planet [Mars] has inspired humans for a long time. The British astronomer Sir William Herschel (1738–1822) assumed that there are intelligent beings not only on Mars, but on all planets in our solar system" "Meeting the Boson Man: Professor Peter Higgs". BBC News. 24 February 2012.

"Notable Signers". Humanism and Its Aspirations. American Humanist Association. Retrieved September 15, 2012.

"Peter Higgs turned down knighthood from Tony Blair". The Scotsman. 16 October 2013.

Retrieved 12 May 2014.

"Peter Ware Higgs CH DSc PhD MSc BSc FRS FRSE FInstP". ph.ed.ac.uk. "initially under the supervision of Charles Coulson and, subsequently, Christopher Longuet-Higgins" "Physical Review Letters – 50th Anniversary Milestone Papers". Prl.aps.org. Retrieved 5 July 2012.

"Portrait of Peter Higgs by Ken Currie, 2010". The Tait Institute. Retrieved 28 April 2011.

"Press release from Royal Swedish Academy of Sciences" (PDF). 8 October 2013. Retrieved 8 October 2013.

"Prof Higgs: nice to be right about boson". The Guardian (London). 6 July 2012. Retrieved 6 July 2012.

"Prof Peter Higgs wins the Royal Society's Copley Medal". BBC News. 20 July 2015. Retrieved 22 July 2015.

"Professor Carlo Rubbia ForMemRS". London: Royal Society. Archived from the original on 2015-11-06.

"Recipients". Royal Society of New Zealand. Retrieved 7 August 2015.

"Rubbia, Carlo in A Dictionary of Scientists". Oxford University Press. Archived from the original on 1 September 2015. Retrieved 1 September 2015.

"Rutherford House". Nelson College. Nelson College. Retrieved 16 March 2012.

"Rutherford, Ernest (RTRT895E)". A Cambridge Alumni Database. University of Cambridge.

"Sir William Herschel Quotes - 14 Science Quotes". Dictionary of Science Quotations and Scientist Quotes. TODAYINSCI. Retrieved 1 May 2014.

"Solar Influence on Global and Regional Climates".

61

Από τα ςμθνη Γαλαξιών ςτο μποζόνιο του Higgs !

Ερευνητικθ εργαςία Α’ Λυκείου

"St Andrews honours father of the Higgs Boson particle". University of St Andrews. 7 May 2014. Retrieved 9 June 2014.

"Swansea University Honorary Fellowship". Swansea University. Retrieved 20 December 2011.

"The Discovery of Radioactivity". lbl.gov. 9 August 2000.

"The Edinburgh Award". The City of Edinburgh Council. Retrieved 3 July 2012.

"The Nobel Prize in Physics 1984 : Carlo Rubbia - Biographical". Nobelprize.org. Nobel Media AB. Archived from the original on 10 May 2015. Retrieved 1 September 2015. "'They’ll find the God particle by summer.' And Peter Higgs should know". The Scotsman. 25 February 2012. Retrieved 3 July 2012.

"United legend to receive honorary degree". Retrieved 2 June 2015.

"University to support new physics research". The University of Edinburgh. 6 July 2012.

Retrieved 6 July 2012.

"WILLIAM HERSCHEL (1738–1822): Organ works". asterope.bajaobs.hu. Retrieved 1 May 2013.

"World renowned scientist Peter Higgs honoured by Queen’s University". Retrieved 15 July 2015.

Nobel Prize in Physics, 1969 ««Thomson, Joseph John» ςτο Venn, J. & J.A.: Alumni Cantabrigienses, Cambridge University Press, 10 τόμοι 1922–1958. » «CERN-affiliated article by Gell-Mann». Springer. Ανακτικθκε ςτισ 11 June 2015.

«John J. Carty Award for the Advancement of Science». National Academy of Sciences. Ανακτικθκε ςτισ 7 Παρτίου 2011.

«Murray Gell-Mann – Physicist – The decision to write "The Quark and the Jaguar" - Web of Stories».

«Rumford Medal». The Royal Society. Ανακτικθκε ςτισ 24 Σκτωβρίου 2014.

«The Nobel Prize in Physics 1901». nobelprize.org. Ανακτικθκε ςτισ 24 Σκτωβρίου 2014.

«Wilhelm Conrad Röntgen». Encyclopedia Britannica.

«Wilhelm Conrad Rontgen». The Franklin Institute. Ανακτικθκε ςτισ 24 Σκτωβρίου 2014.

1: Διογζνθσ Οαζρτιοσ ι', 14 1851 Royal Commission Archives

62

Από τα ςμθνη Γαλαξιών ςτο μποζόνιο του Higgs !

Ερευνητικθ εργαςία Α’ Λυκείου

1851 Royal Commission Archives 2003 Sun set food prices in the Middle Ages Changes in solar activity sent wheat prices soaring in medieval England. Nature doi:10.1038/news031215-12, article of Philip Ball about Pustilnik, L. A. & Yom Din, G. Influence of solar activity on state of wheat market in medieval England. Preprint, http://xxx.lanl.gov/abs/astro-ph/0312244, (2003).

A Brief History Of The Development Of Periodic Table Western Oregon University Aitken, Robert (1935) The Binary Stars. McGraw-Hill, pp. 4–9 Aitkenhead, Decca (6 December 2013). "Peter Higgs interview: 'I have this kind of underlying incompetence'". The Guardian. Retrieved 12 May 2014.

Alan Selby (2014-11-09). "Manchester scientist Ernest Rutherford revealed as top secret mastermind behind sonar technology". http://www.manchestereveningnews.co.uk.

Manchester Evening News. Retrieved 2014-11-13. External link in |website= (help) Amos, Jonathan (8 October 2013) Higgs: Five decades of noble endeavour BBC News Science and Environment; retrieved 8 October 2013 Anderson, Eric. Σ Επίκουροσ ςτον 21ο Αιϊνα. Εκδόςεισ Κφρακεν Anderson, P. (1963). "Plasmons, Gauge Invariance, and Mass". Physical Review 130: 439.

Bibcode:1963PhRv..130..439A. doi:10.1103/PhysRev.130.439.

Anderson, Philip W. (2011). «Ch. V Genius. Search for Polymath's Elementary Particles».

More and Different: Notes from a Thoughtful Curmudgeon. World Scientific, ςελ. 241–2.

ISBN 978-981-4350-14-3.Philip Anderson, More and Different, Chapter V, World Scientific, 2011.

Appel, JM. Miracles and Conundrums of the Secondary Planets, Black Lawrence Press, 2015 Article on Carlo Rubbia from Encyclopædia Britannica Astronomical League National – Herschel Club – Friedrich Wilhelm Herschel. Astroleague.org.

Retrieved on 5 June 2011.

Baggot, Jim (2012). Higgs The invention and discovery of the 'God Particle' (First ed.).

Fountaindale Public Library: Oxford University Press. pp. 90–91. ISBN 978-0-19-960349-7.

Baldwin, Emily. "Caroline Herschel (1750-1848)". www.sheisanastronomer.org. Retrieved 2016-04-24.

BBC builds William Herschel's telescope for Stargazing Live Ariel at BBC Learning, 10 January 2013 Berners-Lee, T., Fischetti, M., & Foreword By-Dertouzos, M. L. (2000). Weaving the Web: The original design and ultimate destiny of the World Wide Web by its inventor.

HarperInformation.

63

Από τα ςμθνη Γαλαξιών ςτο μποζόνιο του Higgs !

Ερευνητικθ εργαςία Α’ Λυκείου

Birth, Death and Marriage Historical Records, New Zealand Government Registration number 1954/19483 Boucle, Anna (18 Feb 2014). "The Life Scientific". BBC RADIO4. Retrieved 20 April 2015.

Boyle, Rebecca (2010-08-30). "Development of Tiny Thorium Reactors Could Wean the World Off Oil In Just Five Years | Popular Science". Popsci.com. Retrieved 2013-09-06.

Brewerton, Emma (2014-12-15). "Ernest Rutherford". Ministry for Culture and Heritage.

Brumfiel, Geoff (30 September 2009). "Rutherford Building cancers a 'coincidence'". doi:10.1038/news.2009.965.

By J.L. Heilbron - Ernest Rutherford: And Explosion of Atoms - Oxford University Press - ISBN 0-19-512378-6 C.D. Anderson (1932). "The Apparent Existence of Easily Deflectable Positives". Science 76 (1967): 238. doi:10.1126/science.76.1967.238. PMID 17731542 C.D. Anderson (1933). "The doi:10.1103/PhysRev.43.491.

Positive

Electron".

Physical

Review

43:

491.

Campbell, John (30 October 2012). "Rutherford, Ernest". An Encyclopaedia of New Zealand.

Te Ara – The Encyclopaedia of New Zealand. Retrieved 1 October 2013.

Campbell, John. "Rutherford – A Brief Biography". Rutherford.org.nz. Retrieved 4 March 2013.

Campbell, John. "Rutherford, Ernest 1871–1937". Dictionary of New Zealand Biography.

Ministry for Culture and Heritage. Retrieved 4 April 2011.

Carlo Rubbia's biography and lectures on the website of the Pontifical Academy of Sciences Carmichael, R. D. (1916). "Review" Radioactive Substances and their Radiations, by E. Rutherford" (PDF). Bull. Amer. Math. Soc. 22 (4): 200. doi:10.1090/s0002-9904-1916-027625.

Catapano, Paola (September 2014). "Carlo Rubbia: a passion for physics and a craving for new ideas". CERN Courier.

Chemistry Encyclopedia Civilized Life in the Universe : Scientists on Intelligent Extraterrestrials: Scientists on Intelligent Extraterrestrials, George Basalla, Professor of History University of Delaware (Emeritus), Oxford University Press, 20.12.2005, p.52 ff Clerke, Agnes M (1908). "A Popular History of Astronomy During the Nineteenth Century" (4 (republished as eBook number 28247) ed.). London (republished eText): Adam and Charles Black (republished Project Gutenberg): 18.

64

Από τα ςμθνη Γαλαξιών ςτο μποζόνιο του Higgs !

Ερευνητικθ εργαςία Α’ Λυκείου

Collins, Nick (4 July 2012) Higgs boson: Prof Stephen Hawking loses $100 bet The Telegraph.

London, Retrieved 10 January 2013 D. Mendeleev, L'Origine du pétrole ςελ.409-416, Revue Scientifique, 2e Ser. VIII (1877) Darriulat, Pierre. "The W and Z particles: a personal recollection". CERN Courier 44 (3): 13– 16.

Davis, JJ Thomson and the Discovery of the Electron Davis, Peter. "Robinson, Elihu". Oxford Dictionary of National Biography (online ed.). Oxford University Press. doi:10.1093/ref:odnb/53552. (Subscription or UK public library membership required.)

Di Laura Laurenzi (1984-12-19). "Pertini Festeggia Rubbia - La Repubblica" (in Italian).

Ricerca.repubblica.it. Retrieved 2013-09-06.

Discovering New Planets at the Wayback Machine (archived April 9, 2010). National Air and Space Museum.

Dmitriy Mendeleev: A Short CV, and A Story of Life Mendeleev Communications Encyclopedia Brittanica Englert, F.; Brout, R. (1964). "Broken Symmetry and the Mass of Gauge Vector Mesons".

Physical Review Letters 13 (9): 321.

Bibcode:1964PhRvL..13..321E. doi:10.1103/PhysRevLett.13.321.

Ernest Rutherford | NZHistory.net.nz, New Zealand history online. Nzhistory.net.nz (19 October 1937). Retrieved on 2011-01-26. esa. "Caroline and William Herschel: Revealing the invisible". European Space Agency.

Retrieved 2016-04-24.

Eve, A. S.; Chadwick, J. (1938). "Lord Rutherford 1871–1937". Obituary Notices of Fellows of the Royal Society 2 (6): 394. doi:10.1098/rsbm.1938.0025.

Farndale, Nigel (29 December 2012). "Has Richard Dawkins found a worthy opponent at last?". The Daily Telegraph (London).

Fermilab Today (16 June 2005) Fermilab Results of the Week. Top Quarks are Higgs' best Friend Retrieved on 27 May 2008 Fernie, J. Donald (November-December 2007). The Inimitable Caroline. American Scientist. pp. 486–488. Check date values in: |date= (help) Festugière, André Jean. Σ Επίκουροσ και οι κεοί του. Πετάφραςθ Φοηίνα Ππζρκνερ, Εκδόςεισ Κφρακεν, Κεςςαλονίκθ 1999 Freemantle, Michael (2003). "ACS Article on Rutherfordium". Chemical & Engineering News (American Chemical Society). Retrieved 2 April 2008.

65

Από τα ςμθνη Γαλαξιών ςτο μποζόνιο του Higgs !

Ερευνητικθ εργαςία Α’ Λυκείου

Friedrich Wilhelm Herschel (1738–1822). Manfredholl.de. Retrieved on 5 June 2011.

G. S. KIRK / J. E. RAVEN / MALCOLM SCHOFIELD, Σι προςωκρατικοί φιλόςοφοι, Πετάφραςθ Δθμοςκζνθ Ξοφρτοβικ,εκδ.ΠΛΕΨ, Ακινα,1988, 2006(4θ εκδοςθ),ςελ. 404-430 G. S. KIRK / J. E. RAVEN / MALCOLM SCHOFIELD, Σι προςωκρατικοί φιλόςοφοι, Πετάφραςθ Δθμοςκζνθ Ξοφρτοβικ,εκδ.ΠΛΕΨ, Ακινα,1988, 2006(4θ εκδοςθ),ςελ. 404-430 G. Zweig (1980) [1964]. «An SU(3) model for strong interaction symmetry and its breaking II». Χτο: D. Lichtenberg and S. Rosen. Developments in the Quark Theory of Hadrons. 1. Hadronic Press, ςελ. 22–101.

Gell-Mann, Murray (1951). Coupling strength and nuclear reactions (PhD thesis).

Massachusetts Institute of Technology. OCLC 30406975.

George Hadley Encyclopædia Britannica. Accessed 30 April 2009.

Griffiths, Martin (1 May 2007) physicsworld.com The Tale of the Blog's Boson Retrieved on 27 May 2008 Griggs, Jessica (Summer 2008) The Missing Piece Edit the University of Edinburgh Alumni Magazine, p. 17 Guralnik, G.; Hagen, C.; Kibble, T. (1964). "Global Conservation Laws and Massless Particles".

Physical Review Letters 13 (20): 585.

Bibcode:1964PhRvL..13..585G. doi:10.1103/PhysRevLett.13.585.

Hanham, A. & Hoskin,, M. (2013). "The Herschel Knighthoods: Facts and Fiction". Journal for the History of Astronomy 44 (120): 149–164. Bibcode:2013JHA....44..149H. Heilbron, J. L. (2003) Ernest Rutherford and the Explosion of Atoms. Oxford: Oxford University Press. pp. 123–124. ISBN 0-19-512378-6.

Heinz-Günther Nesselrath, Ειςαγωγι ςτθν αρχαιογνωςία, τόμ, Αϋ, Αρχαία Ελλάδα,Επιμ. Λακϊβ-Φεγκάκοσ, Εκδ. Υαπαδιμα (Ακινα 2008 δϋ), ISBN 978-960-206-468-9 Herschel, W. (1801). "Observations tending to investigate the nature of the Sun, in order to find the causes or symptoms of its variable emission of light and heat; With remarks on the use that may possibly be drawn from solar observations". Philosophical Transactions of the Royal Society London 91: 265–318.

Higgs, P. (1964). "Broken Symmetries and the Masses of Gauge Bosons". Physical Review Letters 13 (16): 508. Bibcode:1964PhRvL..13..508H. doi:10.1103/PhysRevLett.13.508.

Higgs, P. W. (1964). "Broken symmetries, massless particles and gauge fields". Physics Letters 12 (2): 132–201. doi:10.1016/0031-9163(64)91136-9.

Highfield, Roger (7 April 2008). "Prof Peter Higgs profile". The Telegraph (London). Retrieved 16 May 2011.

66

Από τα ςμθνη Γαλαξιών ςτο μποζόνιο του Higgs !

Ερευνητικθ εργαςία Α’ Λυκείου

Holmes 2008, pp. 186.

Holmes 2008, pp. 190.

Holmes 2008, pp. 410.

Holmes 2008, pp. 67.

Holmes 2008, pp. 96.

Hoskin, M. (2004). "Was William Herschel a deserter?". Journal for the History of Astronomy.

35, Part 3 (120): 356–358. Bibcode:2004JHA....35..356H. Hoskin, M. (ed.) (2003) Caroline Herschel's autobiographies, Science History Publications Cambridge, p. 13, ISBN 0905193067.

Hoskin, Michael (2011). Discoverers of the Universe: William and Caroline Herschel.

Princeton University Press. ISBN 9780691148335. http://www.bbaw.de/presse/pressemitteilungen/pressemitteilungen/portal_factory/PDFs/b baw-10-2014 http://www.chemheritage.org/discover/online-resources/chemistry-in-history/themes/thepath-to-the-periodic-table/dalton.aspx https://www.youtube.com/watch?v=hFaTrOFXrs8 In an oral presentation("HAD Meeting with DPS, Denver, October 2013 - Abstracts of Papers".

Retrieved 14 October 2013.), Clifford Cunningham presented his finding that the word has been coined by Charles Burney, jr., the son of a friend of Herschel, see "Local expert reveals who really coined the word 'asteroid'". South Florida Sun-Sentinel. 8 October 2013.

Retrieved 10 October 2013.. See also Wall, Mike (10 January 2011). "Who Really Invented the Word 'Asteroid' for Space Rocks?". SPACE.com. Retrieved 10 October 2013.

J. Brockman (2003). «The Making of a Physicist: A talk with Murray Gell-Mann». Edge.org. Ανακτικθκε ςτισ 2010-10-01.

Jaros, John; Nagamiya, Shoji; Steiner, Herbert (August 2006). "Obituary: Owen Chamberlain".

Physics Today 59 (8): 70–72. Bibcode:2006PhT....59h..70J. doi:10.1063/1.2349741.

John Emsley, Nature's Building Blocks ςελ.521-522, Oxford University Press (2001) ISBN 0198503407 John W. Moore, Conrad L. Stanitski, Peter C. Jurs, Chemistry: The Molecular Science, Volume 1 Key scientist sure "God particle" will be found soon Reuters news story. 7 April 2008.

King's College London. "Professor Peter Higgs". Retrieved 8 October 2013.

Koen, A. Θ Φιλοςοφία Ψου Επίκουρου: Άτομα - Θδονι - Αρετι. Εκδόςεισ Κφρακεν 67

Από τα ςμθνη Γαλαξιών ςτο μποζόνιο του Higgs !

Ερευνητικθ εργαςία Α’ Λυκείου

Kuhn, Thomas (1970) The Structure of Scientific Revolutions. The University of Chicago Press, p. 115, ISBN 0226458040.

Longair, M. S. (2003). Theoretical concepts in physics: an alternative view of theoretical reasoning in physics. Cambridge University Press. pp. 377–378. ISBN 978-0-521-52878-8.

Lord Rutherford may have left a deadly legacy « Lord Rutherford may have left a deadly legacy « News « Royal Society of New Zealand. Royalsociety.org.nz. Retrieved on 26 January 2011.

Love, J. J. (2013). "On the insignificance of Herschel's sunspot correlation" (PDF). Geophysical Research Letters 40: 4171–4176. Bibcode:2013GeoRL..40.4171L. doi:10.1002/grl.50846.

Lubbock, Constance Ann (1933). The Herschel Chronicle: The Life-story of William Herschel and His Sister, Caroline Herschel. CUP Archive. pp. 1–.

Lyman, T. (1914), "Victor Schumann", Bibcode:1914ApJ....39....1L, doi:10.1086/142050

Astrophysical

Journal

38:

1–4,

M. Gell-Mann (Σκτϊβριοσ 1997). «My Father». Web of Stories. Ανακτικθκε ςτισ 2010-10-01.

Macdonald, Kenneth (10 April 2013) Peter Higgs: Behind the scenes at the Universe. BBC. Mackenzie, Kate (2012) "It Was Worth The Wait" The Interview, The University of Edinburgh Alumni Magazine, Winter 2012/13 Martin, Victoria (14 December 2011) Soon we’ll be able to pinpoint that particle The Scotsman, Retrieved 10 January 2013 McKown, Robin (1962). Giant of the Atom, Ernest Rutherford. Julian Messner Inc, New York. p. 57.

McLintock, A.H. (18 September 2007). "Rutherford, Sir Ernest (Baron Rutherford of Nelson, O.M., F.R.S.)". An Encyclopaedia of New Zealand (1966 ed.). Te Ara – The Encyclopedia of New Zealand. ISBN 978-0-478-18451-8. Retrieved 2 April 2008.

Michael Rowan-Robinson (2013). "Night Vision: Exploring the Infrared Universe". p. 23.

Cambridge University Press, Mullaney 2007, p. 10 Mullaney 2007, p. 14 Naik, Gautam (14 March 2013). "New Data Boosts Case for Higgs Boson Find". Wall Street Journal. Retrieved 15 March 2013. ""We've never seen an elementary particle with spin zero", stated Tony Weidberg, a particle physicist at the University of Oxford who is also involved in the CERN experiments" Nobel prize Autobiography of Rubbia Nobel prize press release about Rubbia 68

Από τα ςμθνη Γαλαξιών ςτο μποζόνιο του Higgs !

Ερευνητικθ εργαςία Α’ Λυκείου

Overbye, Dennis (15 September 2014). "A Discoverer as Elusive as His Particle". New York Times. Retrieved 15 September 2014.

Pais, Abraham (1999). Line of Succession: Heraldry of the Royal Families of Europe. Oxford: Oxford University Press. p. 216. ISBN 0-19-851997-4.

Peregrine, Peter Neal (2009). Ancient Human Migrations: A Multidisciplinary Approach.

University of Utah Press, ςελ. ix.

ISBN 978-0-87480-942-8. «"Sergei+Starostin+and+I+established+the+Evolution+of+Human+Languages+project" "Sergei Starostin and I established the Evolution of Human Languages project"» Peter Higgs at the Mathematics Genealogy Project Peter Higgs was told about Nobel Prize by passing motorist Pralavorio, Corinne (14 March 2013). "New results indicate that new particle is a Higgs boson". CERN. Retrieved 14 March 2013.

Press Association (1 July 2014). "Physicist Higgs honoured by Queen". The Courier.

Prof Peter Higgs did not know he had won Nobel Prize (BBC News) Professor Peter Higgs broadcast footage. University of Edinburgh. 2012. Event occurs at 2:00.

Profile, imdb.com, ανακτικθκε ςτισ 26 Απριλίου 2015.

Rajasekaran, G. (2012). "Standard model, Higgs Boson and what next?". Resonance 17 (10): 956–973. doi:10.1007/s12045-012-0110-z.

Randerson, James (30 June 2008). "Father of the 'God Particle'". The Guardian (London).

Richard C. Foltz: Religions and the Silk Road, St. Martin's Press Rincon, Paul (10 March 2004) Fermilab 'God Particle' may have been seen Retrieved on 27 May 2008 Rincon, Paul (18 April 2007). "Uranus rings 'were seen in 1700s'". BBC News.

Rincon, Paul (28 December 2012). "Peter Higgs: honour for physicist who proposed particle".

BBC News website. Retrieved 29 December 2012.

Rincon, Paul (29 December 2012). "Peter Higgs: honour for physicist who proposed particle".

BBC News. Retrieved 12 May 2014.

Robert M. Friedman, The politics of excellence: behind the Nobel Prize in science, ςελ.32-34, Ρζα Ωόρκθ: Times Books (2001) ISBN 0-7167-3103-7 Rodgers, Peter (1 September 2004). "The heart of the matter". The Independent (London).

Retrieved 16 May 2011.

Rutherford, E.; Royds, T. (1908). "XXIV.Spectrum of the radium emanation". Philosophical Magazine Series 6 16 (92): 313. doi:10.1080/14786440808636511.

69

Από τα ςμθνη Γαλαξιών ςτο μποζόνιο του Higgs !

Ερευνητικθ εργαςία Α’ Λυκείου

Rutherford, Ernest (1911). The scattering of alpha and beta particles by matter and the structure of the atom. Taylor & Francis. p. 688.

Sample, Ian (17 November 2007). "The god of small things". London: The Guardian.

Retrieved 21 March 2013. "The name has stuck, but makes Higgs wince and raises the hackles of other theorists. "I wish he hadn't done it," he says. "I have to explain to people it was a joke. I'm an atheist, but I have an uneasy feeling that playing around with names like that could be unnecessarily offensive to people who are religious.""

Sample, Ian. "The god of small things", The Guardian, 17 November 2007, weekend section.

Sanders, Robert. Owen Chamberlain, Physics Nobelist, UC Berkeley professor, LBNL researcher and co-discoverer of the anti-proton, has died at 85. www.berkeley.edu (2006 March 1) SANTA FE, New Mexico (NM) Political Contributions by Individuals Schumann V, Astronomy and astrophysics, Volume 12, Carleton College (Northfield, Minn.).

Goodsell Observatory Scientific publications of Carlo Rubbia on INSPIRE-HEP Scientific publications of M. Gell-Mann on INSPIRE-HEP Segrè, Emilio, Nuclear Properties of Antinucleons παρμζνο από τθν ομιλία Ρόμπελ που ζγινε ςτισ 11 Δεκεμβρίου 1959. Science (1960) τομ. 132, ςελ 9.

Serck, Linda (28 May 2011). "Slough bus station: Silver dolphin or beached whale?". bbc.co.uk. Retrieved 13 August 2012.

Sharples, R. W. Χτωϊκοί, Επικοφριοι και Χκεπτικοί: Πια Ειςαγωγι Χτθν Ελλθνιςτικι Φιλοςοφία, Εκδόςεισ Κφρακεν Slough Council website – 'Slough Bus Station' Smith, R. Angus (1856). Memoir of John Dalton and History of the Atomic Theory. London: H. Bailliere. p. 279. ISBN 1-4021-6437-8. Retrieved 24 December 2007.

Solutions CBP. "Organ History".

Spartacus SchoolNet Staff (29 November 2012) Peter Higgs: Curriculum Vitae The University of Edinburgh, School of Physics and Astronomy, Retrieved 9 January 2012 Staff (4 July 2012) Scientists discover 'God' particle The Herald. Glasgow, Retrieved 10 January 2013 Staff (5 January 2012) Brief History of the Higgs Mechanism The Edinburgh University School of Physics and Astronomy, Retrieved 10 January 2013

70

Από τα ςμθνη Γαλαξιών ςτο μποζόνιο του Higgs !

Ερευνητικθ εργαςία Α’ Λυκείου

Stephen Hawking on Higgs: 'Discovery has lost me $100'. BBC. Retrieved 6 July 2012.

Subhash Kak, Mendeleev and the Periodic Table of Elements, Sandhan 4 (2): 115–123 (2004) TEARA:The Encyclopedia of New Zealand Story: Rutherford, Ernest The Cambridge History of Science: Volume 5, The Modern Physical and Mathematical Sciences, Roy Porter, Mary Jo Nye, Cambridge University Press, 2003. p. 508 The Complete Peerage, Volume XIII – Peerage Creations, 1901–1938. St Catherine's Press.

1949. p. 495.

The Cotham Grammar School, a High-Performing Specialist Co-operative Academy The DiracHiggs Science Centre Retrieved 10 January 2013 The Light of Reason 8 August 2006 02:00 BBC Four The London Gazette: (Supplement) no. 60367. p. 28. 29 December 2012.

The London Gazette: no. 33683. p. 533. 23 January 1931.

The Nitpicking of the Masses vs. the Authority of the Experts The New York Times, 3 Λανουαρίου 2006 The Official Web Site of the Nobel Prize: Nobel Lectures, Physics 1922-1941, Elsevier Publishing Company, Amsterdam, 1965 The Times archives, 12 September 1933, "The British association – breaking down the atom" Wade, Mike. "Portrait of a man at beginning of time". The Times (London). Retrieved 28 April 2011. (subscription required) William Herschel's Double Star Catalog. Handprint.com (5 January 2011). Retrieved on 5 June 2011.

Windelbant W.-Heimsoeth. Εγχειρίδιο ιςτορίασ τθσ φιλοςοφίασ. Α τόμοσ, μτφρ.Ρ. Π. Χκουτερόπουλοσ. Εκδόςεισ ΠΛΕΨ, Ακινα 1986, ςελ.190-195 Yarris, Lynn. Berkeley Scientific Great Owen Chamberlain Has Died. www.lbl.gov (2006 March 1) Α. Α.LONG. Θ ελλθνιςτικι φιλοςοφία: Χτωικοί, Επικοφρειοι, Χκεπτικοί. Πετάφραςθ Χ. Δθμόπουλου και Πυρτϊσ Δραγϊνα Ποναχοφ, Εκδόςεισ Π.Λ.Ε.Ψ., Ακινα 1990, ςελ.37-128 Ανδρζασ Ξαςςζτασ: James Chandwick, Ρετρόνια ςτον πυρινα Βερζττασ, Πάριοσ. Εμείσ Σι Επικοφρειοι. Εκδόςεισ Βερζττασ Βρεττόσ, Γιάννθσ, «Ψο πρόβλθμα τθσ κίνθςθσ ςτθ κεωρία του Δθμόκριτου περί κόςμου». Εποπτεία 54 (1981), 109-113. Γιαπιτηάκθσ, Χριςτοσ. Επικοφρειων Δόξαι. Εκδόςεισ Υαπαςωτθρίου 71

Από τα ςμθνη Γαλαξιών ςτο μποζόνιο του Higgs !

Ερευνητικθ εργαςία Α’ Λυκείου

Δελλισ Λωάννθσ Γ, «Θ μαρτυρία του Διόδωρου του Χικελιϊτθ για τον Δθμόκριτο». Φιλοςοφία 13-14 (1983-84), 109-124. Επίκουροσ - Άπαντα: Διακικθ, Επιςτολι προσ Θρόδοτον, Επιςτολι προσ Υυκοκλι, Επιςτολι προσ Πενοικζα, Ξφριαι Δόξαι, Επικοφρου προςφϊνθςισ, μετάφραςθ Φιλολογικι Σμάδα Ξάκτου, Εκδόςεισ Ξάκτοσ, Ακινα 1994 Επίκουροσ - Θκικι, Mετάφραςθ, ειςαγωγι, ςχόλια: Γιϊργοσ Ηωγραφίδθσ, Εκδόςεισ Ε΢ΑΡΨΑΧ 1991 ΕΥΛΞΣΩΦΣΧ ΞΕΛΠΕΡΑ – ΥΘΓΕΧ ΕΥΛΞΣΩΦΕΛΑΧ ΦΛΟΣΧΣΦΛΑΧ ΞΑΛ ΨΕΧΡΘΧ ΨΣΩ ΗΘΡ ΚΕΠΑΨΛΞΘ ΨΑ΢ΛΡΣΠΘΧΘ Ειςαγωγι: D.S. Hutchinson Eπιμζλεια: Γ. Αβραμίδθσ, Εκδόςεισ Κφρακεν Κεοδωρίδθσ, Χαράλαμποσ. Επίκουροσ. Θ αλθκινι όψθ του αρχαίου κόςμου. Εκδόςεισ Βιβλιοπωλείο τθσ Εςτίασ, Ακινα 1999 Ξουχτςόγλου, Γ.: «Δθμόκριτοσ. Σ πρωτοπόροσ κεωρθτικόσ για το άτομο τθσ φλθσ». Φιλολογικι Υρωτοχρονιά 44 (1987), 233-238. Οουκριτιοσ, Για τθν φφςθ των πραγμάτων (De Rerum Natura). Εκδόςεισ Κφρακεν, ISBN 9789608097933 Οφτασ, Χάρθσ.Οάκε Βιϊςασ. Εκδόςεισ Ξζδροσ Παγκίρθσ, Βαγγζλθσ: «Joseph John Thomson (1856-1940): Σ ερευνθτισ που ανακάλυψε το θλεκτρόνιο», Υεριςκόπιο τθσ Επιςτιμθσ, τεφχοσ 207 (Λοφνιοσ 1997), ςελ. 11 Παρξ, Ξάρολοσ. Διαφορά τθσ Δθμοκρίτειασ και Επικοφρειασ Φυςικισ Φιλοςοφίασ (Διδακτορικι διατριβι). Ειςαγωγι, μετάφραςθ, υπομνθματιςμόσ: Υαναγιϊτθσ Ξονδφλθσ. Εκδόςεισ Γνϊςθ Πουςόπουλοσ Κανάςθσ, «Ξοινωνικζσ απόψεισ του Δθμόκριτου». Χτο: Κρακικι Επετθρίδα 4 (Ξομοτθνι 1983), 57-63. Υανζρθσ, Λωάννθσ, «Ψο πρόβλθμα Οεφκιπποσ». Ελλθνικά 32 (1980), 32-41. Υαπαντωνίου, Χτζλιοσ. Δόγματα περί Κεοφ Χτωικϊν και Επικουρείων. Ηινων 3 (1982), ςελ.69-82. Υελεγρίνθσ, Κεοδόςιοσ, Θκικι Φιλοςοφία. Εκδόςεισ Ελλθνικά Γράμματα, Ακινα 1997 Υεριοδικό Σ Ξιποσ του Επίκουρου, Εκδόςεισ Βερζττασ Φοφςςοσ, Ευάγγελοσ, Σι Επικοφρειοι. Λςτορία του Ελλθνικοφ Ζκνουσ, τομ. Ε,(1974), Εκδοτικι Ακθνϊν, ςελ.280-288 Χτον ιςτοχϊρο Spartacus Schoolnet αναφζρεται ωσ τόποσ γζννθςθσ το Πάντςεςτερ Φίλθ, Χριςτίνα, «Περικζσ ςφγχρονεσ κεωριςεισ ςτο De Rerum Natura του Οουκριτιου», Φιλοςοφία 19-20 (1989-1990), 377-395.

72

Από τα ςμθνη Γαλαξιών ςτο μποζόνιο του Higgs !

Ερευνητικθ εργαςία Α’ Λυκείου

Χατηθςτεφάνου, Ξϊςτασ, «Λπποκράτθσ και Δθμόκριτοσ. Ψο πρόβλθμα τθσ γνωριμίασ τουσ και θ ςχζςθ τθσ ςοφίασ τουσ». Ηινων 2 (1981), 81-90.

73