Archive for December 2010

Πότε επινοήθηκε ο αριθμός μηδέν;

Ο Iνδός μαθηματικός και αστρονόμος Βραχμαγκούπτα ήταν αυτός που εισήγαγε τον αριθμό μηδέν όπως τον χρησιμοποιούμε σήμερα. Στο μεγάλο του έργο Brahma Sphuta Siddhanta, από το 628 μ.Χ., θέτει μια σειρά κανόνων για τη χρήση τόσο του μηδενός όσο και των αρνητικών αριθμών σε υπολογισμούς – κανόνες που ισχύουν και σήμερα.

Ωστόσο, και πριν από τον Βραχμαγκούπτα σε αρκετούς πολιτισμούς υπήρχε ένα σύμβολο για το «τίποτα». Το αρχαιότερο είναι το μηδέν του βαβυλωνιακού αριθμητικού συστήματος, από τον 3ο αιώνα π.Χ., ενώ αργότερα εμφανίστηκε και το ελληνιστικό μηδέν καθώς και το μηδέν των Μάγια. Ωστόσο, το ινδικό μηδέν φαίνεται ότι προέκυψε ανεξάρτητα από τις παλαιότερες εκδοχές.

Το πρώιμο μηδέν δεν εκλαμβανόταν ως το μέσο ενός άξονα με θετικούς και αρνητικούς αριθμούς. Γι’ αυτό, οι άνθρωποι σε εκείνες τις εποχές δεν μπορούσαν να κάνουν υπολογισμούς του τύπου –3 + 5 = 2, ούτε μπορούσαν να χειριστούν μαθηματικά έννοιες όπως το χρέος και το έλλειμμα. Αντίθετα, το μηδέν αρχικά λειτουργούσε ως σύμβολο που «δέσμευε» θέσεις. Για παράδειγμα, όταν γραφόταν ο αριθμός 104, το μηδέν υποδήλωνε ότι δεν υπάρχουν δεκάδες.

Έχει ατμόσφαιρα η σελήνη;

Σε αντίθεση με την κοινή πεποίθηση, η Σελήνη έχει ατμόσφαιρα – μόνο που είναι εξαιρετικά αραιή. Η συνολική της μάζα υπολογίζεται ότι δεν ξεπερνάει τους 10 τόνους. Τα κυριότερα συστατικά της είναι το υδρογόνο, το ήλιο και το νέο. Οι επιστήμονες φοβούνται, ωστόσο, ότι τα ταξίδια στη Σελήνη έχουν ήδη μολύνει την ατμόσφαιρά της.

Πώς προσανατολίζονται οι μέλισσες;

Πώς γνωρίζουν οι μέλισσες προς το πού πρέπει να πετάξουν, όταν δημιουργείται ένα νέο μελίσσι;

Όταν μια αποικία μελισσών διαιρείται την άνοιξη, μόνο ελάχιστες μέλισσες –οι λεγόμενες μέλισσες-ανιχνευτές– γνωρίζουν το δρόμο για το νέο μελίσσι. Μέχρι στιγμής υπάρχουν δύο θεωρίες για το πώς αυτές οδηγούν την αποικία στο σωστό δρόμο.

Ορισμένοι βιολόγοι συμπεριφοράς θεωρούν ότι οι μέλισσες-ανιχνευτές πετούν πολλές φορές μέσα από το σμήνος με μεγάλη ταχύτητα. Με τον τρόπο αυτό, υποδεικνύουν στις άλλες μέλισσες προς ποια κατεύθυνση βρίσκεται η νέα φωλιά. Άλλοι ερευνητές πιστεύουν ότι οι ανιχνευτές πετούν μπροστά από το σμήνος και καθοδηγούν τις υπόλοιπες μέλισσες αφήνοντας πίσω τους στον αέρα ένα αρωματικό «ίχνος» από φερομόνες, τις οποίες απελευθερώνουν από έναν αδένα στο πίσω μέρος του σώματός τους.

Μια νέα έρευνα, που έγινε από το Πανεπιστήμιο του Σίδνεϊ της Αυστραλίας και το Πανεπιστήμιο Cornell των ΗΠΑ, δείχνει ότι μάλλον ισχύει η πρώτη θεωρία. Σε πειράματα όπου χρησιμοποιήθηκαν έως και 11.500 μέλισσες, οι επιστήμονες κάλυψαν με χρώμα τους αδένες φερομόνης των μελισσών, αποκλείοντας έτσι την έκλυση της αρωματικής ουσίας. Αποδείχθηκε ότι αυτές οι μέλισσες εύρισκαν τη φωλιά το ίδιο εύκολα και γρήγορα με τα δύο σμήνη ελέγχου του πειράματος. Η θεωρία ενισχύεται και από άλλες παρατηρήσεις, στις οποίες ορισμένες μέλισσες πετούσαν γρήγορα μέσα από το σμήνος.

Μιλούν οι γυναίκες περισσότερο από τους άντρες;

Παρά την κοινή πεποίθηση ότι οι γυναίκες είναι πιο ομιλητικές από τους άντρες, μια έρευνα που έγινε στο Πανεπιστήμιο Syddansk της Δανίας έδειξε ότι στην πραγματικότητα οι άντρες είναι που δεν κρατάνε το στόμα τους κλειστό. Τα δύο φύλλα έχουν διαφορές ως προς τον τρόπο που συζητούν. Οι γυναίκες δίνουν ζωντάνια στο διάλογο θέτοντας ερωτήσεις και σχολιάζοντας, ενώ οι άντρες παραμένουν συχνά σιωπηλοί. Όταν, όμως, αρχίσουν να μιλάνε, καταφεύγουν σε μακροσκελείς μονολόγους.

Τα στοιχεία της έρευνας δείχνουν ότι οι άντρες καταλαμβάνουν ως και το 65% του συνολικού χρόνου ομιλίας μέσα στην οικογένεια. Ερευνήθηκε επίσης και ο τρόπος που συζητούν τα δύο φύλα. Μεταξύ αντρών οι συζητήσεις είναι συχνά ένα είδος διαγωνισμού, όπου κάθε φορά ένας παίρνει το λόγο. Όταν τελειώσει, η σκυτάλη περνάει στον επόμενο, ο οποίος συνήθως προσπαθεί να πει κάτι ακόμη πιο ενδιαφέρον. Αντίθετα, όταν συνομιλούν γυναίκες, ο διάλογος χαρακτηρίζεται από συχνές παρεμβολές και σχόλια από τις συμμετέχουσες.

Γιατί οι κρεμαστές γέφυρες είναι τόσο γερές;

Οι περισσότερες από τις μεγάλες γέφυρες του κόσμου είναι κρεμαστές. Φαίνεται κάπως επισφαλές να κρέμεται ολόκληρος αυτοκινητόδρομος από καλώδια. Επομένως, τι πλεονεκτήματα έχει μια κρεμαστή γέφυρα;

Η βασική αρχή στην οποία στηρίζεται ο σχεδιασμός μιας κρεμαστής γέφυρας είναι ότι μια ελκτική δύναμη είναι πολύ πιο εύκολο να εξουδετερωθεί σε σχέση με μια δύναμη συμπίεσης – σκεφθείτε το παράδειγμα ενός λεπτού σύρματος, που εύκολα μπορούμε να το λυγίσουμε με τα δάκτυλά μας, αλλά είναι σχεδόν αδύνατον να το σπάσουμε τραβώντας τις άκρες του.

Το βάρος μιας κρεμαστής γέφυρας εξουδετερώνεται με τη βοήθεια ελκτικών δυνάμεων. Εφόσον η επίδραση της έλξης είναι σχετικά εύκολο να απορροφηθεί, το άνοιγμα ανάμεσα σε δύο πυλώνες της γέφυρας μπορεί να γίνει πολύ μεγάλο. Όλη αυτή η τεράστια πίεση απορροφάται από τους πανίσχυρους πυλώνες και τα θεμέλιά τους, που μπορούν να σηκώσουν σχεδόν απεριόριστο βάρος, υπό την προϋπόθεση ότι έχει γίνει σωστή πόντιση.

Χάρη σε αυτή την εξειδικευμένη τεχνική, μπορούν να κατασκευαστούν γέφυρες με άνοιγμα αψίδας πολλών χιλιομέτρων. Η μεγαλύτερη κρεμαστή γέφυρα του κόσμου είναι η γέφυρα Akashi-Kaikyo, που ενώνει δύο νησιά στην Ιαπωνία. Έχει άνοιγμα αψίδας 1.991 μέτρα, αλλά από τεχνικής απόψεως είναι εφικτή η κατασκευή κρεμαστών γεφυρών και με ακόμη μεγαλύτερο άνοιγμα. Μεταξύ άλλων, υπάρχουν σχέδια για την κατασκευή μιας γέφυρας πάνω από το στενό του Γιβραλτάρ. Θα έχει τρεις πυλώνες και δύο ανοίγματα. Το κάθε άνοιγμα θα έχει μήκος 5 χιλιόμετρα.

Γιατί γλιστράει ο πάγος;

Οι επιστήμονες δυσκολεύονται να εξηγήσουν ένα φαινόμενο που όλοι γνωρίζουμε: ότι ο πάγος γλιστράει. Η κλασική ερμηνεία λέει πως το σημείο τήξης του πάγου πέφτει, όταν ασκείται πάνω του πίεση. Όταν δηλαδή ένας παγοδρόμος κινείται πάνω στον πάγο, από την πίεση που ασκείται μέσω του παγοπέδιλου λιώνει ένα πολύ λεπτό επιφανειακό στρώμα πάγου. Έτσι, ουσιαστικά, ο παγοδρόμος είναι σαν να κινείται πάνω σε νερό.
Αν, όμως, το φαινόμενο μελετηθεί πιο προσεκτικά, αποδεικνύεται ότι η πίεση αυτή είναι μηδαμινή και δεν επηρεάζει το σημείο τήξης του πάγου.

Σύμφωνα με μια άλλη, μεταγενέστερη θεωρία, είναι η τριβή και όχι η πίεση που κάνει τον πάγο ολισθηρό. Η τριβή που αναπτύσσεται ανάμεσα στο παγοπέδιλο και τον πάγο θερμαίνει τοπικά τον πάγο, με αποτέλεσμα αυτός να λιώνει για ένα μικρό χρονικό διάστημα.

Και αυτή όμως η θεωρία «ολισθαίνει», καθώς δεν εξηγεί πώς τα παγοπέδιλα γλιστρούν τόσο καλά πάνω στον πάγο. Είναι πιθανό η ολισθηρότητα να είναι μια εγγενής ιδιότητα του πάγου.

Σύμφωνα με το Robert Rosenberg, καθηγητή Χημείας στο Πανεπιστήμιο Lawrence, το επιφανειακό στρώμα των μορίων νερού σε μια παγωμένη επιφάνεια συμπεριφέρεται διαφορετικά απ’ ό,τι τα μόρια που είναι δεσμευμένα σε κρυστάλλους πάγου. Σε αντίθεση με τα τελευταία, τα μόρια της επιφάνειας είναι σε θέση να πάλλονται, καθώς δεν υπάρχουν άλλα παγωμένα μόρια από πάνω τους για να τα ακινητοποιήσουν. Σύμφωνα με τη θεωρία, τα παλλόμενα μόρια είναι αυτά που κάνουν την επιφάνεια ολισθηρή, καθώς συμπεριφέρονται σαν υγρό.

Χρειάζεται η σκωληκοειδής απόφυση;

Παλαιότερα, η σκωληκοειδής απόφυση θεωρούνταν ένα περιττό κατάλοιπο της ανθρώπινης εξέλιξης. Νεότερες έρευνες δείχνουν, ωστόσο, ότι παίζει σημαντικό ρόλο στην ανάπτυξη του ανοσοποιητικού συστήματος του εμβρύου. Λειτουργεί περίπου σαν «πεδίο ασκήσεων», όπου λευκά αιμοσφαίρια και άλλα κύτταρα εκτίθενται στα αντιγόνα των βακτηρίων του εντερικού συστήματος. Έτσι, το ανοσοποιητικό σύστημα μαθαίνει να ξεχωρίζει «φίλους και εχθρούς», ώστε να μην επιτίθεται σε χρήσιμα βακτήρια.

Στους ενήλικες, το ανοσοποιητικό έχει πλέον «εκπαιδευτεί», γι’ αυτό και η σκωληκοειδής απόφυση μπορεί να αφαιρεθεί χωρίς ιδιαίτερα προβλήματα.

Γιατί ορισμένοι άνθρωποι φοβούνται το σκοτάδι;

Πολλοί –ακόμη και ενήλικες– φοβούνται το σκοτάδι, έστω κι αν δεν υπάρχει πραγματικός λόγος ανησυχίας. Γιατί;

Ο φόβος είναι ένας αρχέγονος μηχανισμός αυτοπροστασίας του ανθρώπου, που μας κάνει να αντιδρούμε ταχύτερα. Ο φόβος εμφανίζεται όταν εκτιμούμε ότι οι δυνατότητές μας (π.χ. το ρόπαλο του ανθρώπου των σπηλαίων) υπολείπονται της πραγματικής απειλής (όπως είναι π.χ. μια μαχαιρόδους τίγρη).

Ο φόβος κάνει το σώμα να σημάνει συναγερμό, ώστε σε ελάχιστο χρόνο να είναι σε θέση να δώσει μάχη ή να τραπεί σε φυγή. Ο φόβος προκαλείται από την εκτίμησή μας για τη σοβαρότητα μιας απειλής. Επειδή όμως είναι δύσκολο να αξιολογηθεί επακριβώς μια απειλή στο σκοτάδι, είναι εύκολο να υπερεκτιμήσουμε τον κίνδυνο, γεγονός που προκαλεί φόβο. Οι αισθήσεις μας δεν είναι ιδιαίτερα οξείες τη νύχτα, καθώς έχουμε προσαρμοστεί ως είδος να ζούμε στο φως της μέρας. Γι’ αυτό, είναι δύσκολο να αποφανθούμε αν υπάρχει κρυφή απειλή ή παγίδα γύρω μας στο σκοτάδι.

Ορισμένοι μπορούν να τιθασεύουν καλύτερα αυτό το φόβο, ενώ κάποιοι άλλοι δυσκολεύονται – ίσως λόγω προηγούμενων δυσάρεστων εμπειριών σε σχέση με το σκοτάδι.

Ποιο φυτό ειναι το πιο δηλητηριώδες;

Το φυτό ρίκινος ή ρετσινολαδιά και ειδικά οι σπόροι του περιέχουν μεγάλες ποσότητες ρικίνης, μιας τοξίνης η οποία είναι 6.000 φορές πιο δηλητηριώδης από το κυάνιο. Οι σπόροι περιέχουν επίσης ένα έλαιο υψηλής ποιότητας, το ρετσινόλαδο, που εδώ και 4.000 χρόνια έχει καταστήσει το θάμνο του ρίκινου ιδιαίτερα δημοφιλή. Το έλαιο χρησιμοποιείται, μεταξύ άλλων, για την παραγωγή κεριού και διάφορων λιπαντικών.

Εκπαιδεύονται τα ψάρια;

Τα ψάρια θεωρείται γενικώς ότι είναι «κουτά». Αληθεύει κάτι τέτοιο ή μπορούν για παράδειγμα να εκπαιδευτούν και να μάθουν διάφορα «κόλπα»;

Βεβαίως και μπορούν να εκπαιδευτούν τα ψάρια. Δεν είναι όμως δεδομένο ότι η εκμάθηση τεχνασμάτων έχει να κάνει με την ευφυΐα ενός ζώου, καθώς ακόμη και πολύ απλοί οργανισμοί μπορούν να εκπαιδευτούν να εκτελούν κάποιες ασκήσεις.

Για παράδειγμα, τα σκουλήκια που ανήκουν στο φύλο Πλατυέλμινθες έμαθαν, σε σχετικά πειράματα, να ξεχωρίζουν δύο διαφορετικά χρώματα ή δύο διαφορετικές εισόδους από τις οποίες έπρεπε να κολυμπήσουν προκειμένου να βρουν την τροφή τους.

Γενικά, είναι πολύ δύσκολο τόσο να προσδιορίσουμε όσο και να μετρήσουμε την ευφυΐα. Είναι δεδομένο ότι τα ψάρια δεν μπορούν να φτάσουν στο επίπεδο των θηλαστικών ή των πτηνών. Ωστόσο, για το πόσο ακριβώς έξυπνα είναι, οι απόψεις των επιστημόνων διίστανται. Παρ’ όλα αυτά όμως, έχουμε συνεχώς νέα παραδείγματα εκπαίδευσης ψαριών σε διάφορες δεξιότητες.

Για παράδειγμα, πολλά εργαστήρια μελετούν την ικανότητα των ψαριών να βρουν διέξοδο σε ένα λαβύρινθο. Ένα χρυσόψαρο ηλικίας τριών ετών, που το έχουν ονομάσει «Άλμπερτ Αϊνστάιν», έχει μάθει, μεταξύ άλλων, να βάζει μια μπάλα ποδοσφαίρου στο τέρμα και να περνά κάτω από έναν πήχη.