Το θερμό νερό παγώνει πιο γρήγορα από το κρύο;

Διαβάζοντας σήμερα το άρθρο που ανέβηκε στο Βήμα Science σχετικά με το φαινόμενο Mpemba και το διαγωνισμό της Βασιλικής Εταιρείας Χημείας, θα ήθελα να "συνεισφέρω" στη γνώση γύρω από αυτό μεταφέροντας ορισμένες λεπτομέρειες από έγκυρες πηγές..

Αρχικά, ας δούμε τι είναι το φαινόμενο Mpemba. Αρχίζουμε με δύο δοχεία νερό, τα οποία είναι ίδια της ίδιας μορφής, και που συγκρατούν τα ίδια ποσά νερού. Η μόνη διαφορά μεταξύ των δύο είναι ότι το νερό στο ένα είναι σε μια υψηλότερη (ομοιόμορφη) θερμοκρασία από το νερό στο άλλο δοχείο. Εν συνεχεία ψύχουμε και τα δύο δοχεία, χρησιμοποιώντας την ίδια ακριβή διαδικασία ψύξης για κάθε δοχείο. Κάτω από ορισμένες συνθήκες το αρχικά θερμότερο νερό θα παγώσει πρώτα. Εάν αυτό το φαινόμενο εμφανιστεί, έχουμε δει το φαινόμενο Mpemba. Φυσικά, το αρχικά θερμότερο νερό δεν θα παγώσει  για όλες τις αρχικές συνθήκες πριν από το αρχικά πιο ψυχρό νερό. 

Εάν το θερμό νερό αρχίσει στους 99,9 βαθμούς Κελσίου, και το ψυχρό νερό στους 0,01 βαθμούς Κελσίου, τότε σαφώς κάτω από αυτές τις συνθήκες, το αρχικά ψυχρότερο νερό θα παγώσει πρώτα. Αλλά δεν θα δείτε το φαινόμενο Mpemba για οποιεσδήποτε αρχικές θερμοκρασίες, μορφές δοχείων, και συνθήκες ψύξης. Αυτό φαίνεται αδύνατο, έτσι δεν είναι; Πολλοί σκεπτικοί αναγνώστες μπορεί να έχουν βρεί ήδη μια κοινή απόδειξη ότι το φαινόμενο Mpemba είναι αδύνατο. 

Η απόδειξη συνήθως ταιριάζει με το παρακάτω σκεπτικό. Πείτε ότι το αρχικά πιο δροσερό νερό αρχίζει στους 30 βαθμούς Κελσίου και παγώνει μέσα σε 10 λεπτά, ενώ το αρχικά θερμότερο νερό αρχίζει στους 70 βαθμούς Κελσίου. Τώρα το αρχικά θερμότερο νερό πρέπει να δαπανήσει κάποιο χρονικό διάστημα για να φτάσει έως τους 30 βαθμούς Κελσίου, και μετά από αυτόν τον χρόνο, θα του πάρει άλλα 10 λεπτά για να παγώσει έως τους 0 βαθμούς. Έτσι φαίνεται ότι το αρχικά θερμότερο νερό πρέπει να ξοδέψει περισσότερο χρόνο για να φτάσει στην ίδια κατάσταση με το ψυχρότερο, σωστά; Τι μπορεί όμως να είναι λάθος με αυτήν την απόδειξη; 

Αυτό που πάει λάθος σε αυτήν την απόδειξη είναι ότι σιωπηρά υποθέτουμε ότι το νερό χαρακτηρίζεται απλά από έναν μοναδικό αριθμό - τη μέση θερμοκρασία του. Αλλά εάν άλλοι παράγοντες εκτός από τη μέση θερμοκρασία του είναι σημαντικοί, κατόπιν όταν ψυχθεί το αρχικά θερμότερο νερό σε μια μέση θερμοκρασία 30 βαθμούς Κελσίου ομοιόμορφα, μπορεί αυτό να εμφανίζεται πολύ διαφορετικό από το αρχικά πιο δροσερό νερό (σε 30 βαθμούς Κελσίου). Γιατί όμως; Επειδή το νερό μπορεί να είχε αλλάξει όταν ψύχθηκε από τους 70 βαθμούς Κελσίου σε μέση θερμοκρασία 30 βαθμών Κελσίου. 

Θα μπορούσε ίσως να έχει λιγότερη μάζα, λιγότερο διαλυμένο αέριο, ή ρεύματα μεταφοράς που παράγουν μια ανομοιόμορφη κατανομή θερμοκρασίας. Ή θα μπορούσε να έχει αλλάξει το περιβάλλον γύρω από το δοχείο στο ψυγείο. Και οι τέσσερις αυτές αλλαγές είναι πιθανά σημαντικές, και κάθε μια αλλαγή θα εξεταστεί χωριστά παρακάτω. Έτσι η αδύνατη απόδειξη που φαινόταν πιο πάνω δεν υπάρχει. Και στην πραγματικότητα το φαινόμενο Mpemba έχει παρατηρηθεί σε διάφορα ελεγχόμενα πειράματα.

 

Δεν είναι ακόμα γνωστό ακριβώς γιατί συμβαίνει αυτό το φαινόμενο. Έχουν προταθεί διάφορες πιθανές εξηγήσεις για αυτό, αλλά μέχρι τώρα τα πειράματα δεν παρουσιάζουν καθαρά ποιος, ενδεχομένως, από τους προτεινόμενους μηχανισμούς είναι το σημαντικότερο. Ενώ θα ακούσετε συχνά τους βέβαιους ισχυρισμούς ότι το Χ είναι η αιτία του φαινομένου Mpemba, τέτοιες εξηγήσεις είναι συνήθως βασισμένες στην εικασία, ή στην εξέταση ορισμένων στοιχείων σε μερικές μελέτες μόνο και την αγνόηση των υπολοίπων. Φυσικά δεν υπάρχει τίποτα λανθασμένο με την ενημερωμένη θεωρητική εικασία ή την ύπαρξη επιλογής σε ποια πειραματικά αποτελέσματα εμπιστεύεστε -- το πρόβλημα είναι ότι διαφορετικοί άνθρωποι κάνουν διαφορετικές αξιώσεις ως προς ποιο Χ είναι η αιτία του φαινομένου. 

Γιατί όμως η σύγχρονη επιστήμη δεν έχει απαντήσει σε αυτήν την φαινομενικά απλή ερώτηση για το νερό που ψύχεται; Το κύριο πρόβλημα για αυτό είναι ότι ο χρόνος που χρειάζεται το νερό για να παγώσει είναι ιδιαίτερα ευαίσθητος σε διάφορες λεπτομέρειες πάνω στο πειραματικό σύνολο, όπως είναι η μορφή και το μέγεθος του δοχείου, η μορφή και το μέγεθος της μονάδας ψύξης, τα αέρια που είναι διαλυμένα σε αυτό και η περιεκτικότητα του νερού σε ακαθαρσίες, πώς καθορίζεται ο χρόνος της ψύξης, και άλλα πολλά. Λόγω λοιπόν αυτής της ευαισθησίας, ενώ τα πειράματα γενικά έχουν συμφωνήσει ότι πράγματι υπάρχει το φαινόμενο Mpemba, οι φυσικοί διαφωνούν πάνω στους όρους κάτω από τους οποίους εμφανίζεται, και γιατί εμφανίζεται έτσι. Όπως έγραψε ένας Φυσικός, "Υπάρχει τέτοιος πλούτος πειραματικής παραλλαγής στο πρόβλημα έτσι ώστε οποιοδήποτε εργαστήριο που αναλαμβάνει τέτοιες έρευνες, είναι εγγυημένο πως θα παρουσιάζει διαφορετικά αποτελέσματα από όλους τους άλλους."

Έτσι με τον περιορισμένο αριθμό πειραμάτων που γίνονται, συχνά κάτω από πολύ διαφορετικούς όρους, κανένας από τους προτεινόμενους μηχανισμούς δεν μπορεί να πιστοποιηθεί με βεβαιότητα ως "ο κύριος μηχανισμός". 

Πηγή

Επίσημα εγκαίνια για το σύστημα απεριόριστων διαδικτυακών διευθύνσεων

Μια ιστορική στιγμή για τον Παγκόσμιο Ιστό ήρθε τα ξημερώματα της Τετάρτης ώρα Ελλάδας, όταν τέθηκε και επίσημα σε λειτουργία το IPv6, το σύστημα που λύνει οριστικά το πρόβλημα έλλειψης διαδικτυακών διευθύνσεων.

Μέχρι σήμερα, ολόκληρη η υποδομή του Διαδικτύου βασιζόταν στην έκδοση 4 του Διαδικτυακού Πρωτοκόλλου (IPv4), το οποίο περιοριζόταν στις τέσσερα δισεκατομμύρια διευθύνσεις IP.

Κάθε διεύθυνση IP είναι μια μοναδική ακολουθία αριθμών (πχ 190.23.56.1) που χρησιμοποιείται ως ταυτότητα για κάθε συσκευή που συνδέεται στο Διαδίκτυο -από τους διακομιστές μεγάλων δικτυακών τόπων μέχρι τα smartphone και τις ταμπλέτες.

Με τον αριθμό των ιστοσελίδων και των διαδικτυακών συσκευών να αυξάνεται με όλο και μεγαλύτερο ρυθμό, το IPv4 είχε φτάσει στα όριά του, δημιουργώντας πρόβλημα έλλειψης διαθέσιμων διευθύνσεων.

Το IPv6 πιστεύεται ότι θα δώσει οριστική λύση, αφού προσφέρει 2¹²⁸ διευθύνσεις, ή
340.282.366.920.938.463.463.374.607.431.768.211.456 διαφορετικούς συνδυασμούς.

Συγκριτικά, η μεγάλη εταιρεία δικτυακών προϊόντων Cisco προβλέπει ότι το 2016 θα λειτουργούν συνδεδεμένες στο Διαδίκτυο «μόνο» 18,9 δισεκατομμύρια συσκευές.

Για τα επόμενα χρόνια, πάντως, το IPv4 και το IPv6 θα λειτουργούν παράλληλα προκειμένου να αποφευχθούν προβλήματα συμβατότητας.

Η ενεργοποίηση του νέου συστήματος στις 03.00 το πρωί της Τετάρτης ώρα Ελλάδας δεν επηρέασε τους χρήστες. Προβλήματα θα μπορούσαν να εμφανιστούν στο μέλλον, όταν πάψει να λειτουργεί το IPv4, kai μόνο σε παλαιότερες συσκευές που δεν υποστηρίζουν το νέο σύστημα διευθύνσεων.

«Οι περισσότεροι χρήστες δεν θα προσέξουν κάποια αλλαγή. Αν ο μέσος χρήστης έπρεπε να γνωρίζει τεχνικές λεπτομέρειες, αυτό θα σήμαινε ότι η τεχνολογία δεν είναι έτοιμη» σχολίασε ο Λίο Βεγκόντα της ICANN (Διαδικτυακής Εταιρείας Ονοματοδοσίας και Αριθμοδότησης), της αμερικανικής μη κερδοσκοπικής εταιρείας που επιβλέπει το Διαδίκτυο και τη λειτουργία του νέου συστήματος.

Πηγή

Στατιστικά καιρού Μαϊου 2012 - Κηφισιά

Λίγες μπόρες προς τα τέλη του μήνα αλλά και υψηλές για την εποχή θερμοκρασίες στις αρχές συνέθεσαν το τοπίο του καιρού το Μάιο. Ο μήνας αυτός είναι πάντα "περίεργος" αφού βρίσκεται μεταξύ άνοιξης και καλοκαιριού οπότε τις πιο πολλές φορές παρουσιάζει έντονο ενδιαφέρον..

• Ελάχιστη θερμοκρασία: 10,1 °C στις 18/5, 4:04 το πρωί
• Μέγιστη θερμοκρασία: 30.6 °C στις 8/5, 14:42 το μεσημέρι
• Μέγιστη ταχύτητα ανέμου (ριπή): 40.6 km/h στις 12/5, 14:02 το μεσημέρι
• Ποσότητα βροχόπτωσης μηνός: 25 mm
• Ελάχιστη υγρασία: 17% στις 2/5, 16:44 το απόγευμα
• Μέγιστη υγρασία: 85% στις 31/5, 02:50 τα ξημερώματα

Παρακάτω μπορείτε να δείτε ένα βίντεο από τη χθεσινή καταιγίδα όπως καταγράφηκε από μετεωρολογικό σταθμό του Meteoclub.gr.  Αξίζει τον κόπο..




Καλό μήνα και καλό καλοκαίρι να έχουμε!!