Διάστημα

Από την Live-Pedia.gr

Στη νευτώνεια (κλασική) φυσική το διάστημα θεωρείται ένα αμετάβλητο μέγεθος και έτσι μπορεί να αποτελεί ένα σύστημα αναφοράς, στο οποίο να ανάγονται τα φαινόμενα που πρόκειται να μελετηθούν. Ο μηχανιστικός χαρακτήρας της κλασικής φυσικής οφείλεται στην κοινή πεποίθηση των φυσικών μέχρι τα μέσα του προηγούμενου αιώνα ότι όλοι οι νόμοι της φύσης μπορούν να ερμηνευτούν με την κίνηση αμετάβλητων μαζών. Η εισαγωγή των κβαντικών ιδεών και η θεωρία της σχετικότητας, που ανέπτυξε ο Αϊνστάιν στον αιώνα μας και ήταν απόρροια και γενικευμένα συμπεράσματα των εξισώσεων του Μάξγουελ έδειξαν ότι οι μηχανιστικές αντιλήψεις για το χώρο, το χρόνο, την ενέργεια κ.λ.π. ήταν ανεπαρκείς για μερικά σύνθετα φυσικά φαινόμενα. Τα νέα δεδομένα που εμφανίζονται γκρεμίζουν τις βάσεις της μηχανιστικής φυσικής. Η θεωρία της σχετικότητας αποδεικνύει ότι ανάμεσα στο χώρο, το χρόνο και την ύλη υπάρχει ενότητα και ότι οι έννοιες αυτές είναι αλληλένδετες, δημιουργώντας καινούριες έννοιες, όπως του χωροχρόνου κ.λ.π. Σύμφωνα με τις αρχές της κλασικής μηχανικής τα μέσα που υπάρχουν ανάμεσα στην απόλυτη απόσταση δύο σημείων είναι βυθισμένα στον ενδιάμεσο χώρο. Η θεωρία της σχετικότητας δέχεται ότι ανάμεσα στα δύο σημεία και το ενδιάμεσο υλικό μέσο αποτελούν μια ενότητα. Δηλαδή η απόσταση και ο χρόνος δεν είναι απόλυτα μεγέθη, αλλά εξαρτώνται από το σύστημα αναφοράς που εκλέγεται κάθε φορά. Ο χρόνος τώρα παίρνει το ρόλο μιας τέταρτης διάστασης του συστήματος αναφοράς, στο οποίο ανάγεται η μελέτη κάθε φαινομένου. Κάθε ηρεμία ή κίνηση ενός σώματος είναι σχετική. Έχει νόημα μόνο όταν παίρνεται σε σχέση με το τετρασδιάστατο σύστημα αναφοράς, στο οποίο ανάγεται τελικά. Η έννοια του διαστήματος στην κινηματική έχει ιδιαίτερη σημασία και καθορίζεται από το καρτεσιανό σύστημα συντεταγμένων που χρησιμοποιούμε κάθε φορά.

(Μαθ.). Στα μαθηματικά ως διάστημα ορίζεται η απόσταση δύο συγκεκριμένων σημείων, δηλ. το σύνολο των σημείων που περιλαμβάνονται ανάμεσα στα σημεία αυτά. "Ανοικτό διάστημα" λέγεται το διάστημα που δεν περιλαμβάνει τα σημεία που το ορίζουν, ενώ "κλειστό διάστημα" λέγεται το διάστημα που περιλαμβάνει τα δύο σημεία που το ορίζουν.

(Μουσ.). Διάστημα δύο ήχων λέγεται η σχέση που υπάρχει ανάμεσα στις συχνότητες των ήχων αυτών και έχει μεγάλη σπουδαιότητα στην πράξη, γιατί η συγχορδία που παράγεται από δύο ήχους εξαρτάται μόνο από το διάστημά τους.

(Άστρον). Διάστημα λέγεται ο κοσμικός χώρος πέρα από τη γήινη ατμόσφαιρα, μέσα στον οποίο κινούνται γαλαξίες, αστέρες, πλανητικά συστήματα και όλα γενικά τα ουράνια σώματα (κομήτες, πλανήτες, δορυφόροι κ.ά.). Ο χώρος αυτός δεν είναι κενός, γιατί υπάρχει μια αραιή ύλη, η μεσοαστρική ύλη (ανάμεσα στους ήλιους και στους πλανήτες). Τα όρια του διαστήματος αρχίζουν από εκεί που τελειώνουν τα όρια της γήινης ατμόσφαιρας, περίπου σε ύψος 200 χλμ. πάνω από την επιφάνεια της Γης. Επειδή όμως τα όρια της ατμόσφαιρας δεν είναι τόσο σαφή, γενικά η αρχή του διαστήματος δεν είναι απόλυτα εξακριβωμένη. Απλώς σε μεγάλα ύψη η γήινη ατμόσφαιρα αραιώνεται πάρα πολύ, μέχρι να συναντήσει τις ατμόσφαιρες άλλων πλανητών και αυτές επίσης πολύ αραιωμένες. Εξερεύνηση του διαστήματος: Η επιθυμία του ανθρώπου να εξερευνήσει το διάστημα είναι πάρα πολύ παλιά. Ο μυθικός Ίκαρος είναι το πρώτο θύμα στην εξερεύνηση του διαστήματος, όταν τα φτερά με τα οποία, σύμφωνα με τη μυθολογία, πετούσε, έλιωσαν από τις καυτερές ακτίνες του Ήλιου και καταστράφηκαν. Πάρα πολλοί συγγραφείς θεωρήθηκαν προφήτες με διάφορα έργα που έγραψαν για την κατάκτηση του διαστήματος. Πρωτοπόρος στο είδος αυτό θεωρείται ο Ιούλιος Βερν με το έργο του "Από τη Γη στη Σελήνη". Οι συνεχείς προσπάθειες που κατέβαλε και καταβάλλει ο άνθρωπος για την εξερεύνηση του διαστήματος, αποτελούν μια αναγκαία διαδικασία για την απόκτηση της γνώσης, που η ανάγκη της γίνεται ολοένα και μεγαλύτερη. Στη διάρκεια των χιλιετηρίδων της ανθρώπινης ιστορίας η Αστρονομία μελετούσε τις ιδιότητες των ουράνιων σωμάτων από το φως που εκπέμπουν στη Γη. Από τους αστρονόμους έλειπε η δυνατότητα πειραματισμού, όπως γινόταν με τους φυσικούς, επειδή ακριβώς το αντικείμενό τους ήταν μακριά από τη Γη, απλησίαστο. Αλλά τα συμπεράσματα που έβγαζαν από τη μελέτη του φωτός των ουράνιων σωμάτων κατά κανόνα απείχαν αρκετά από την πραγματικότητα, επειδή η ακτινοβολία τους απορροφάται ή διαχέεται μέσα στη διαστρική ύλη, ανάλογα με την απόστασή τους από τη Γη, οπότε και η μελέτη με το φακό του τηλεσκοπίου γίνεται δυσχερής. Όλα αυτά τα προβλήματα οδήγησαν τους επιστήμονες να αναζητήσουν τη λύση τους στο διάστημα.

Κατάκτηση του διαστήματος. Η ανάπτυξη που γνώρισε η τεχνολογία από την αρχή του αιώνα μας έβαλε τις βάσεις για την εκπλήρωση του πανάρχαιου πόθου του ανθρώπου, την κατάκτηση του διαστήματος. Αρχίζουν σοβαρές μελέτες πάνω σε προωθητικούς αντιδραστήρες, γίνονται πειράματα πάνω σε κινήσεις πυραύλων, σχεδιάζονται αεροτορπίλες. Το 1929 ο Γερμανός μαθηματικός Όμπερτ ανέλυσε τα βασικά προβλήματα που εμφανίζονται στους κινητήρες με πυραύλους, στο βιβλίο του "Ο δρόμος προς τα διαστημικά ταξίδια". Κατά το Β΄ Παγκόσμιο πόλεμο η Γερμανία εκμεταλλεύτηκε μελέτες που προηγήθηκαν και χρησιμοποίησε πυραύλους για να πλήξει την Αγγλία. Μετά τον πόλεμο αναπτύχθηκε έντονος συναγωνισμός ανάμεσα στις δύο υπερδυνάμεις Ρωσία και Αμερική για την κατάκτηση του διαστήματος. Για λογαριασμό των Αμερικανών δούλευε ο Γερμανός επιστήμονας Βέρνερ φον Μπράουν, που εγκατέλειψε την πατρίδα του τη Γερμανία και που αργότερα ανακηρύχτηκε "πατέρας του διαστήματος". Το 1957 οι Ρώσοι κατόρθωσαν πρώτοι να εκτοξεύσουν το "Σπούτνικ 1", έναν τεχνητό δορυφόρο της Γης. Ακολούθησαν οι Αμερικανοί με τον "Εξπλόρερ" (1958). Το 1961 έγινε πραγματικότητα η πρώτη επανδρωμένη πτήση στο Διάστημα με το Ρώσο κοσμοναύτη Γιούρι Γκαγκάριν με το δορυφόρο "Βοστόκ 1". Η αρχή πλέον για την ολοκληρωτική κατάκτηση του διαστήματος είχε γίνει. Ακολούθησαν άλλες προσπάθειες, όπως ο πρώτος "διαστημικός περίπατος" από το Ρώσο κοσμοναύτη Λεόνοφ (1965), του οποίου το παράδειγμα μιμήθηκαν και Αμερικανοί αστροναύτες, οι συνδέσεις εν πτήσει διαστημοπλοίων με τα αμερικανικά "Τζέμινι" και τα ρωσικά "Σογιούζ", οι εγκαταστάσεις διαστημικών εξεδρών κ.λ.π. Αποκορύφωμα όλων αυτών των προσπαθειών υπήρξε η κατάκτηση της Σελήνης στα πλαίσια του αμερικανικού προγράμματος "Απόλλων". Ο αστροναύτης Νηλ Άρμστρονγκ υπήρξε ο πρώτος άνθρωπος που πάτησε το πόδι του στο φυσικό δορυφόρο της Γης, τη Σελήνη (20 - 21 Ιουλίου 1968). Ακολούθησαν και άλλες προσσεληνώσεις και εξερεύνηση του σεληνιακού εδάφους. Παράλληλα με το πρόγραμμα "Μάρινερ" επιχειρήθηκε η κατάκτηση των άλλων πλανητών (Ερμής, Αφροδίτη, Άρης) και η προσέγγιση του Ηλίου. Από τα τελευταία επιτεύγματα στον τομέα της κατάκτησης του διαστήματος υπήρξαν η εκτόξευση του διαστημικού εργαστηρίου "Σκάιλαμπ" και η σύνδεση αμερικανικού με σοβιετικό διαστημόπλοιο.

Παρά τις αντιρρήσεις σχετικά με την αναγκαιότητα των διαστημικών ταξιδιών, κυρίως λόγω του μεγάλου κόστους τους, δεν πρέπει να παραβλέπονται οι απώτερες επιδιώξεις των επιστημόνων για ανεύρεση νέων μορφών ενέργειας και άλλα γενικότερα οφέλη που προσφέρει η κατάκτηση του διαστήματος, όπως είναι:

α. Στην Αστρονομία: Με την άμεση εποπτεία του διαστήματος από τους αστρονόμους γίνεται ακόμα καλύτερη η παρατήρηση στην κίνηση των αστέρων και των διάφορων ουράνιων σωμάτων, ώστε η μελέτη του Σύμπαντος να γίνεται πληρέστερη.

β. Στην πρόγνωση του καιρού: Με την κατασκευή των μετεωρολογικών δορυφόρων είναι δυνατή η συνεχής παρατήρηση σε ολόκληρη την υπό μελέτη περιοχή νεφώσεων. Έτσι με τη βοήθεια και ηλεκτρονικών υπολογιστών πετυχαίνεται η πρόγνωση του καιρού για μεγάλο διάστημα.

γ. Στις τηλεπικοινωνίες. Οι τεχνητοί δορυφόροι που κατασκευάζονται γι` αυτόν το σκοπό είναι σε θέση να παρέχουν σειρά από μηνύματα, ραδιοφωνικά ή τηλεοπτικά. Με τον τρόπο αυτόν είναι δυνατή η αναμετάδοση των μηνυμάτων από τη μια περιοχή στην άλλη με οικονομικό τρόπο, εξασφαλίζοντας έτσι την επικοινωνία ανάμεσα και στις πιο απομακρυσμένες περιοχές της Γης.

δ. Στη χημεία - μεταλλουργία: Η εξερεύνηση του διαστήματος απαιτεί μέταλλα και χημικές κατασκευές με πολύπλοκη σύνθεση, πράγμα που δημιουργεί προβλήματα και υποχρεώσεις στη χημεία και στη μεταλλουργία και προϋποθέσεις για την προώθησή τους.

ε. Στην ιατρική: Οι τελειότατες μηχανικές συσκευές που έχουν κατασκευαστεί και είναι αποτέλεσμα των αναγκών που δημιουργούν οι διαστημικές πτήσεις δίνουν οπωσδήποτε μεγάλη ώθηση σε πρακτικά προβλήματα της ιατρικής.