Archive for December 2010

Πότε επινοήθηκε το κλειδί;

Ποιος ήταν ο λόγος που κατασκευάστηκαν τα πρώτα κλειδιά και οι πρώτες κλειδαριές; Γνωρίζουμε πότε πρωτοεμφανίστηκαν;

Τα παλαιότερα κλειδιά που έχουν βρεθεί είναι περίπου 4.000 ετών. Αυτό το γνωρίζουν με βεβαιότητα οι αρχαιολόγοι, καθώς σε έναν αρχαίο ναό στο Χορσαμπάντ του σημερινού Ιράκ βρέθηκε η πιο παλιά κλειδαριά στον κόσμο. Το κλειδί της κλειδαριάς δεν έχει βρεθεί, αλλά οι επιστήμονες γνωρίζουν αυτό τον τύπο κλειδαριάς και το αντίστοιχο κλειδί από μεταγενέστερα ευρήματα στην Αίγυπτο. Από αυτά τα ευρήματα ξέρουν ότι το κλειδί ήταν ένα παραλληλόγραμμο κομμάτι ξύλου, με ξύλινες προεξοχές (δόντια) που εφάρμοζαν στην κλειδαριά.

Η βασική αρχή με την οποία λειτουργούσαν οι αρχαίες κλειδαριές ήταν πως η πόρτα που ήθελαν να κλειδώσουν ασφαλιζόταν με μια ξύλινη δοκό από την πίσω πλευρά. Πάνω στη δοκό είχαν ανοιχτεί μικρές τρύπες, στις οποίες εφάρμοζαν κυλινδρικές ξύλινες προεξοχές, που συνδέονταν με ένα μηχανισμό κλειδαριάς, ακριβώς πάνω από τη δοκό. Το κλειδί είχε δόντια, τα οποία εφάρμοζαν με ακρίβεια στην κλειδαριά. Όταν το κλειδί έμπαινε σε μια τρύπα στην πόρτα, οι ξύλινες προεξοχές της κλειδαριάς έβγαιναν έξω από τη δοκό και η δοκός ωθούνταν στο πλάι, με αποτέλεσμα να ανοίγει η πόρτα.

Οι παλιές κλειδαριές χρησιμοποιούνταν για να ασφαλίζονται δωμάτια με τιμαλφή και ειδικές κρύπτες, προκειμένου να προστατευτούν από εχθρούς και κλέφτες.

Αργότερα, στη ρωμαϊκή εποχή, εμφανίστηκαν οι κλειδαριές και τα κλειδιά από σίδερο, ενώ οι Ρωμαίοι ήταν επίσης εκείνοι που εφηύραν την κλειδαρότρυπα, με μια μορφή που θυμίζει πολύ τις σημερινές κλειδαριές. Στις ρωμαϊκές πόρτες υπήρχαν μικρές προεξοχές στις κλειδαρότρυπες, έτσι ώστε το κλειδί να μην μπορεί να γυρίσει αν δεν ήταν το σωστό. Οι Ρωμαίοι ήταν επίσης οι πρώτοι που κατασκεύασαν μικρές κλειδαριές και κλειδιά, για συρτάρια ή κοσμηματοθήκες. Μερικά κλειδιά ήταν μάλιστα τόσο μικρά, που τα φορούσαν στα δάκτυλα σαν δακτυλίδια.

Πώς δεν πνίγονται τα φίδια;

Τα φίδια χρειάζονται πολύ χρόνο για να καταπιούν τη λεία τους. Πώς αναπνέουν όλη αυτή την ώρα;

Η λεία των φιδιών είναι συνήθως μεγαλύτερη σε διαστάσεις από τα ίδια, γι’ αυτό και τους παίρνει ώρες μέχρι να την καταπιούν. Καθ’ όλη αυτή τη διάρκεια, η πρόσληψη του αέρα καθίσταται δυνατή χάρη σε μια απλή προσαρμογή του αναπνευστικού τους συστήματος. Το στόμιο του λάρυγγα των φιδιών δε βρίσκεται βαθιά πίσω στο λαιμό τους, όπως στα υπόλοιπα ζώα της στεριάς. Αντίθετα, φτάνει μέχρι το μπροστινό μέρος του στόματός τους, ακριβώς πίσω από το σημείο όπου συγκλίνουν οι δύο κάτω σιαγόνες τους. Όταν τα φίδια καταπίνουν τη λεία τους, το στόμιο αυτό προωθείται λίγο προς τα έξω, ώστε η τροφή να μη φράξει την αναπνευστική οδό. Ο ίδιος ο λάρυγγας περιβάλλεται από πολύ σκληρούς δακτυλίους χόνδρου, για να μη συμπιεστεί από το σώμα του θηράματος.

Λόγω περιορισμένου χώρου, τα φίδια έχουν συνήθως μόνο έναν πνεύμονα, έτσι ώστε να μην παρεμποδίζεται η αναπνοή όταν η τροφή εισχωρεί βαθιά μέσα στο σώμα τους. Το σώμα των φιδιών αναπόφευκτα διογκώνεται, καθώς καταπίνουν μονομιάς μεγάλα θηράματα, αλλά το ζώο κατανέμει την ασκούμενη πίεση πιο εύκολα όταν διαθέτει μόνο έναν πνεύμονα.

Αυτή η ιδιαίτερη κατασκευή του λάρυγγα συναντάται σε όλα τα είδη φιδιών. Με τη βοήθεια μικρών μυών, τα φίδια μπορούν επίσης να κλείνουν το στόμιο του λάρυγγα, έτσι ώστε, όταν πίνουν νερό, αυτό να μην εισχωρεί στους πνεύμονες.

Πόσα sudoku θα μπορούσαν να υπάρχουν;

Δεν κινδυνεύετε να ξεμείνετε από Sudoku στο άμεσο μέλλον. Το 2005, ένας Βρετανός και ένας Γερμανός μαθηματικός υπολόγισαν ότι ένα Sudoku μπορεί να σχεδιαστεί με 6.670.903.752.021.072.936.960 πιθανούς τρόπους. Παραβλέποντας περιστροφές, αναστροφές κτλ., έχουμε «μόλις» 5.472.730.538 συνδυασμούς.

Μπορεί ο Δίας να μετατραπεί σε άστρο;

Στην ταινία «2010: Το έτος της παγκόσμιας συμφιλίωσης» ο πλανήτης Δίας στο τέλος μετατρέπεται σε άστρο. Μπορεί αυτό θεωρητικά να συμβεί στην πραγματικότητα;

Στο σενάριο της ταινίας, που βασίζεται στο μυθιστόρημα του Arthur Clarke, επισκέπτες από έναν εξωγήινο πολιτισμό φθάνουν στο ηλιακό μας σύστημα προκειμένου να εγκατασταθούν στο δορυφόρο του Δία Ευρώπη. Για να εξασφαλίσουν ενέργεια μετατρέπουν το Δία σε δεύτερο άστρο του ηλιακού μας συστήματος.

Φυσικά, κάτι τέτοιο είναι αδιανόητο. Για να αρχίσουν οι θερμοπυρηνικές αντιδράσεις στο εσωτερικό ενός άστρου θα πρέπει η μάζα του να υπερβαίνει ένα συγκεκριμένο όριο, ώστε η θερμοκρασία και η πίεση στο εσωτερικό του να είναι τόσο υψηλές, που το υδρογόνο να αρχίσει να μετατρέπεται σε ήλιο. Σύμφωνα με τους ερευνητές, η μικρότερη μάζα που θα μπορούσε να έχει ένα ουράνιο σώμα ώστε να είναι δυνατή η έναρξη πυρηνικών αντιδράσεων σύντηξης στο εσωτερικό του, υπολογίζεται τουλάχιστον στο 8% της μάζας του Ήλιου.

Όμως, η μάζα του Δία είναι μόλις το ένα χιλιοστό αυτής του Ήλιου. Αυτό σημαίνει ότι, εάν δε βρεθεί κάποιος τρόπος να αυξηθεί η μάζα του κατά 80 τουλάχιστον φορές, δεν υπάρχει πιθανότητα να μετατραπεί σε άστρο. Ας σημειωθεί εδώ ότι ο Δίας εκπέμπει περισσότερη ενέργεια απ’ όση δέχεται από τον Ήλιο. Όπως πιστεύουν οι αστρονόμοι, την επικρατέστερη εξήγηση γι’ αυτό το φαινόμενο παρέχει ο λεγόμενος «μηχανισμός Kelvin-Helmholtz». Σύμφωνα με αυτόν, καθώς η επιφάνεια ενός πλανήτη ψύχεται, η πίεση στο εσωτερικό του μειώνεται και ο πλανήτης συρρικνώνεται. Η συμπίεση αυτή με τη σειρά της ανεβάζει τη θερμοκρασία στον πυρήνα του πλανήτη.

Ποιος λαός είναι καλύτερος στις ξένες γλώσσες;

Οι κάτοικοι μιας περιοχής στην Αμαζονία κατέχουν το ανεπίσημο παγκόσμιο ρεκόρ στη γλωσσομάθεια. Εδώ κάθε χωριό έχει τη δική του γλώσσα και, σύμφωνα με τους κανόνες που ισχύουν στην κοινωνία τους, απαγορεύεται να παντρευτεί κανείς άτομο που μιλάει την ίδια γλώσσα. Αυτό έχει σαν αποτέλεσμα οι κάτοικοι αυτής της περιοχής, εκτός από τη δική τους γλώσσα και τη γλώσσα των συζύγων τους, να κατέχουν συχνά και πολλές άλλες γλώσσες, που μιλιούνται στο σόι τους.

Σε επίπεδο κρατών, οι πλέον γλωσσομαθείς είναι οι κάτοικοι του Μαυρίκιου στον Ινδικό ωκεανό. Εδώ κάθε κάτοικος γνωρίζει κατά μέσο όρο 3,78 γλώσσες. Οι πιο διαδεδομένες είναι τα γαλλικά, τα αγγλικά και τα κρεόλ, αλλά και πολλές ινδικές γλώσσες. Αυτός ο γλωσσικός πλούτος οφείλεται στην πολυεθνική σύνθεση του πληθυσμού του νησιού, καθώς και στις εμπορικές συναλλαγές ειδικά με την Ινδία.

Στην Ευρώπη, στην πρώτη θέση βρίσκεται το Λουξεμβούργο, του οποίου οι κάτοικοι μιλάνε κατά μέσο όρο 3,24 γλώσσες. Οι σκανδιναβικές χώρες έχουν ένα μέσο όρο περίπου δύο γλωσσών, δηλαδή κάθε κάτοικος μιλάει μια ακόμη γλώσσα εκτός από τη μητρική του. Αντίθετα, οι κάτοικοι των μεγάλων, αγγλόφωνων κυρίως χωρών, δεν είναι τόσο γλωσσομαθείς, μια και δεν έχουν ιδιαίτερο κίνητρο να μάθουν ξένες γλώσσες.

Η έρευνα αυτή, η οποία έγινε από το Σουηδό γλωσσολόγο Mikael Parkvall, απέδειξε επίσης ότι δεν υπάρχει συσχετισμός ανάμεσα στη σχολική εκπαίδευση και τη γνώση ξένων γλωσσών. Το μόνο που έχει σημασία για τη γλωσσομάθεια ενός πληθυσμού είναι το κατά πόσο η μητρική γλώσσα είναι διαδεδομένη ή όχι σε παγκόσμιο επίπεδο.

Πώς σχηματίζονται οι σταλακτίτες;

Σπήλαια με σταλακτίτες υπάρχουν κυρίως σε περιοχές με ασβεστολιθικό έδαφος. Από την οροφή των σπηλαίων στάζει νερό υψηλής περιεκτικότητας σε ασβέστιο, το οποίο εναποτίθεται στο έδαφος. Με το πέρασμα χιλιάδων ετών, στα σημεία απ’ όπου πέφτουν οι σταγόνες σχηματίζονται στήλες ασβεστίου που κρέμονται από την οροφή. Οι στήλες αυτές ονομάζονται σταλακτίτες, ενώ αυτές που ορθώνονται από τα σημείο του δαπέδου του σπηλαίου όπου πέφτει το νερό ονομάζονται σταλαγμίτες.

Η διαδικασία που οδηγεί στο σχηματισμό σταλακτιτών αρχίζει με τη χημική αντίδραση ανάμεσα στο νερό της βροχής και το διοξείδιο του άνθρακα στο έδαφος, κατά την οποία σχηματίζεται ανθρακικό οξύ. Λόγω της αναπνοής των μικροοργανισμών, το έδαφος περιέχει 30% περισσότερο διοξείδιο του άνθρακα απ’ ό,τι ο αέρας, σημαντικά μεγαλύτερη ποσότητα δηλαδή. Το ανθρακικό οξύ διασπά τον ασβεστόλιθο, ο οποίος αποτελείται κυρίως από ανθρακικό ασβέστιο. Με αυτό τον τρόπο μεταφέρονται ιόντα ασβεστίου και διττανθρακικού πιο βαθιά κάτω από την επιφάνεια της γης, μέχρι να καταλήξουν στην οροφή ή στο δάπεδο του σπηλαίου. Μόλις τα ιόντα έρθουν σε επαφή με τον αέρα μέσα στο σπήλαιο, το νερό τα αποβάλει και αρχίζει εκ νέου ο σχηματισμός ασβεστόλιθου υπό μορφή σταλακτιτών ή σταλαγμιτών.

Πρόσφατα, γεωφυσικοί του Πανεπιστημίου της Αριζόνα στις ΗΠΑ ανακάλυψαν ότι ο καθαυτό σχηματισμός ενός σταλακτίτη και η τελική του μορφή εξαρτώνται από τον τρόπο της αρχικής ενστάλαξης του ασβεστίου. Κατέληξαν ότι η διαδικασία αυτή μπορεί να περιγραφεί καλύτερα με τη βοήθεια των μη γραμμικών μαθηματικών, τα οποία χρησιμοποιούνται και στην περιγραφή χαοτικών συστημάτων. Αυτό σημαίνει ότι ακόμη και πολύ μικρές διαφορές στο σημείο απ’ όπου στάζει το νερό μπορεί να έχουν μεγάλες επιπτώσεις στην τελική διαμόρφωση του σταλακτίτη.

Γιατί τα κύματα σκάνε στην ακτή κατά μέτωπο;

Αναρωτιέμαι εδώ και καιρό γιατί τα κύματα σκάνε πάντα στην ακτή κατά μέτωπο, ανεξάρτητα από την κατεύθυνση του ανέμου;

Αυτή η ιδιαίτερη συμπεριφορά των κυμάτων κοντά στην ακτή έχει να κάνει κυρίως με τις συνθήκες που επικρατούν στον πυθμένα της θάλασσας, και ειδικότερα με το βάθος του νερού.

Μακριά από την ακτή, στην ανοιχτή θάλασσα, το βάθος δεν παίζει κανένα ιδιαίτερο ρόλο, και εκεί τα κύματα κινούνται ανάλογα με την κατεύθυνση του ανέμου. Αυτό σημαίνει πως ενδέχεται να πλησιάσουν την ακτή υπό γωνία. Καθώς όμως η θάλασσα γίνεται όλο και πιο ρηχή, ο όγκος του νερού που περιέχεται στο κύμα συμπιέζεται, με αποτέλεσμα να μειώνεται η ταχύτητά του. Έτσι, το τμήμα του κύματος που βρίσκεται εγγύτερα στην ξηρά κινείται πιο αργά από το υπόλοιπο τμήμα, το οποίο κάποια στιγμή φτάνει το πρώτο τμήμα. Το κύμα «διπλώνει» και τελικά κατευθύνεται προς την ακτή σχεδόν κατά μέτωπο.

Το φαινόμενο αυτό αποκαλείται διάθλαση και απαντάται σε όλες τις μορφές κυμάτων. Για παράδειγμα, τα κύματα του φωτός αλλάζουν κατεύθυνση όταν περνάνε π.χ. από το γυαλί στον αέρα, καθώς η ταχύτητα του φωτός στο γυαλί είναι περίπου 30% χαμηλότερη απ’ ό,τι στον ατμοσφαιρικό αέρα.

Γιατί φωνάζουν τα παιδιά;

Ο άνθρωπος είναι ένα κοινωνικό ον, που επί χιλιετίες ζούσε σε αγέλες. Εκεί ήταν σημαντικό να διατηρείται η επαφή με τα υπόλοιπα μέλη της αγέλης και να εκφράζονται συναισθήματα, κάτι που επιτυγχάνεται καλύτερα με ήχους. Το ίδιο φαινόμενο μπορεί να παρατηρήσει κανείς σε είδη που μας μοιάζουν. Τα μικρά των χιμπαντζήδων, για παράδειγμα, είναι επίσης πολύ φωνακλάδικα.

Μπορεί να αναρωτηθεί κανείς γιατί τα βρέφη κλαίνε τόσο πολύ, ενώ τα νεογέννητα των ζώων είναι συνήθως σιωπηρά. Αρκετές μελέτες έδειξαν ότι τα βρέφη που εγκαταλείπονται, πολύ σύντομα ησυχάζουν. Οι περισσότεροι ερευνητές πιστεύουν πως αυτή η συμπεριφορά είναι κατάλοιπο της εποχής που οι άνθρωποι ζούσαν περιπλανώμενοι σε αγέλες. Αν άφηναν πίσω τους ένα βρέφος, αυτό έπρεπε να τραβήξει την προσοχή, για να το ξαναβρούν. Αν η προσπάθεια αποτύγχανε, η σιωπή ήταν προτιμότερη, καθώς τα σαρκοβόρα καιροφυλακτούσαν.

Τι είναι ένα πιτεράκ;

Έχω ακούσει για έναν πολύ ισχυρό άνεμο στη Γροιλανδία, το πιτεράκ. Πώς σχηματίζεται και πόσο δυνατός μπορεί να είναι;

Πιτεράκ σημαίνει «αυτό που επιτίθεται», και περί αυτού ακριβώς πρόκειται. Το πιτεράκ είναι ένας κάθετος άνεμος, που σχηματίζεται κυρίως τις κρύες νύχτες με άπνοια, όταν ο αέρας από την παγωμένη ενδοχώρα της Γροιλανδίας ψύχεται όλο και περισσότερο καθώς περνάει πάνω από το παγωμένο έδαφος. Υπό αυτές τις συνθήκες, σχηματίζεται ένα παχύ στρώμα πολύ ψυχρού αέρα, που διαχωρίζεται από τα σχετικά θερμότερα στρώματα αέρα που βρίσκονται πιο πάνω. Ο ψυχρός αέρας είναι βαρύτερος από το θερμό, γι’ αυτό και, όπου παρουσιάζονται οι κατάλληλες συνθήκες, κινείται καθοδικά.

Όπως ακριβώς μια χιονοστιβάδα κατρακυλάει στις πλαγιές ενός βουνού, έτσι και ο ψυχρός αέρας γλιστράει πάνω στους πάγους. Το αέριο ρεύμα ενισχύεται ακόμη περισσότερο όταν στο τοπίο υπάρχουν ρεματιές ή επικλινές έδαφος, όπου μπορεί να συσσωρευτεί και να επιταχύνει. Όταν ο αέρας φτάσει στην ακτή, μπορεί να έχει μετατραπεί σε θύελλα, με ισχύ διπλάσια ακόμη και από εκείνη ενός τυφώνα. Για παράδειγμα, ο οικισμός Ammassalik στην ανατολική ακτή της Γροιλανδίας σαρώθηκε από ένα πιτεράκ στις 6 Φεβρουαρίου του 1970. Πριν τα ανεμόμετρα καταστραφούν, κατέγραψαν ταχύτητα ανέμου πάνω από 250 χλμ./ώρα.

Οι ψυχροί κάθετοι άνεμοι μπορούν να διασχίσουν πολύ μεγάλες αποστάσεις. Για παράδειγμα, ο ψυχρός άνεμος Μπόρα ξεκινάει συχνά από τις παγωμένες εκτάσεις της Ρωσίας για να καταλήξει στις βόρειες ακτές της Αδριατικής.

Έχουν τα λιοντάρια υψηλή χοληστερόλη;

Πώς καλύπτουν τα σαρκοφάγα ζώα τις ανάγκες τους σε θρεπτικά συστατικά, αφού τρώνε μόνο κρέας; Και με τη χοληστερίνη τους τι γίνεται;

Τα λιοντάρια, οι λύκοι και τα υπόλοιπα σαρκοφάγα προσλαμβάνουν, φυσικά, πολύ περισσότερες πρωτεΐνες σε σχέση με άλλα ζώα που έχουν πιο ισορροπημένη διατροφή ή είναι φυτοφάγα. Σε αντιστάθμισμα, τα σαρκοφάγα έχουν εξειδικευμένη φυσιολογία και πέψη, που τους επιτρέπει να εκμεταλλεύονται τη μονόπλευρη διατροφή τους με τον καλύτερο δυνατό τρόπο. Έτσι, διασπούν πολύ αποτελεσματικά τις πρωτεΐνες, χάρη στις μεγάλες ποσότητες του ενζύμου πεψίνη που διαθέτουν στο γαστρεντερικό τους κανάλι. Είναι, επίσης, εξίσου αποτελεσματικά στο να διασπούν και πολλά λίπη.

Τα σαρκοφάγα ζώα δεν αντιμετωπίζουν ιδιαίτερο πρόβλημα έλλειψης υδατανθράκων, καθώς αυτοί υπάρχουν σε επαρκείς ποσότητες στα ίδια τα θηράματά τους, ειδικά στο αίμα. Αυτός, άλλωστε, είναι και ο λόγος που το αίμα έχει γλυκιά γεύση.

Απ’ ό,τι γνωρίζουμε, κανείς δεν έχει παρακολουθήσει τα επίπεδα χοληστερίνης ενός λιονταριού. Ωστόσο, υπάρχουν ορισμένοι επιστήμονες που πιστεύουν ότι ο σχετικά χαμηλός μέσος όρος ζωής των σαρκοφάγων ζώων οφείλεται στη διατροφή τους. Μια διατροφή που περιέχει μεγάλες ποσότητες πρωτεϊνών και λίπους ευνοεί διάφορες ασθένειες, που αργά ή γρήγορα σκοτώνουν τα σαρκοφάγα, ή τα εξασθενούν τόσο, που με τον καιρό αδυνατούν να επιβιώσουν μέσα στην αγέλη.