Επιστήμη

Στο ξύλο το κλειδί των Στραντιβάριους

Όταν ο Αντόνιο Στραντιβάρι έφτιαχνε στο εργαστήριό του στην Κρεμόνα τα περίφημα βιολιά του, δεν θα μπορούσε να φανταστεί πως 300 χρόνια αργότερα θα βρίσκονταν στο επίκεντρο του επιστημονικού ενδιαφέροντος. Δεκάδες ερευνητές με γνώσεις στην ξυλουργία αλλά και την ιστορική κλιματολογία, έχουν μελετήσει τα προϊόντα της δεξιοτεχνίας του αναζητώντας τα μυστικά της τελειότητάς τους χωρίς επιτυχία.
Τώρα μια νέα έρευνα στρέφει το βλέμμα στο ξύλινο σώμα τους, επισημαίνοντας πως το μυστικό κρύβεται στη συνέχεια της πυκνότητας του ξύλου και όχι στο σχήμα, τις χορδές, την ταστιέρα ή το βερνίκι. Οι επιστήμονες μελέτησαν πέντε βιολιά του Στραντιβάρι και του Τζουζέπε Γκουαρνέρι Ντελ Γκέσου και επτά σύγχρονα, τοποθετώντας τα σε αξονικό τομογράφο. Το ιατρικό όργανο μπορεί να μετρήσει την πυκνότητα των δύο

Η ΟΜΟΙΟΓΕΝΗΣ πυκνότητα των Στραντιβάριους τούς δίνει πλεονέκτημα όσον αφορά την ακαμψία του ξύλου και τη μείωση της έντασης του ήχου

τμημάτων του σώματος. Το βασικό εύρημα ήταν ότι τα παλιά βιολιά έχουν την ίδια πυκνότητα ξύλου σε ολόκληρο το σώμα, ενώ στα σύγχρονα όργανα η πυκνότητα αυξομειώνεται.

Ομοιογενής πυκνότητα. Το σώμα ή σκάφος του βιολιού αποτελείται από δύο κυρτές επιφάνειες, τη ράχη που κατασκευάζεται από σκληρό ξύλο (σφεντάμι) και το καπάκι που κατασκευάζεται από μαλακό ξύλο (πεύκο ή έλατο). Οι επιστήμονες πιστεύουν πως η ομοιογενής πυκνότητα των Στραντιβάριους τούς δίνει πλεονέκτημα όσον αφορά την ακαμψία του ξύλου και τη μείωση της έντασης του ήχου, χαρακτηριστικά που συμβάλλουν στην ανωτερότητά τους.

Ασφαλής εξέταση. Από την εποχή του Στραντιβάρι, πολλοί έχουν προσπαθήσει αλλά κανένας δεν έχει καταφέρει να φτιάξει ένα πανομοιότυπο όργανο με τόσο καλό ήχο. «Η ταλάντωση και η ενέργεια του ήχου στο βιολί εξαρτώνται από τη γεωμετρία του οργάνου και τις ιδιότητες του ξύλου. Νέες μέθοδοι μέτρησης επιτρέπουν την ασφαλή εξέταση της πυκνότητας του ξύλου- ιδιότητας-κλειδί- με απόλυτη ακρίβεια», λέει ο Μπέρεντ Στουλ από το Πανεπιστήμιο Λίντεν της Ολλανδίας.

Ο αξονικός τομογράφος που χρησιμοποίησαν οι ερευνητές, συνήθως εξετάζει την πυκνότητα του ιστού στους πνεύμονες του ασθενούς με ακτίνες Χ. Ο Στουλ μαζί με τον Τέρι Μπόρμαν, κατασκευαστή οργάνων, μέτρησαν την πυκνότητα του ξύλου χωρίς κανένα κίνδυνο για το πολύτιμο βιολί.

Οι αυξομειώσεις της πυκνότητας του ξύλου οφείλονται στο στάδιο ανάπτυξης του δέντρου από το οποίο προέρχεται. Στα πρώτα στάδια ανάπτυξης την άνοιξη, το ξύλο είναι λιγότερο πυκνό από ό,τι το καλοκαίρι. Τα βιολιά αντίκες φαίνεται πως έχουν ισορροπημένο μείγμα ανοιξιάτικου και καλοκαιρινού ξύλου.

Προηγούμενες έρευνες είχαν επιχειρήσει να βρουν αλλού το μυστικό. Κάποιοι είπαν ότι ο Στραντιβάρι χρησιμοποιούσε το ξύλο της αλπικής ερυθρελάτης σε μια ιδιαίτερα ψυχρή εποχή. Οι δακτύλιοι στον κορμό του δέντρου ήταν πολύ κοντά μεταξύ τους, δίνοντας στο ξύλο μια ασυνήθιστη πυκνότητα. Άλλοι υποθέτουν ότι το μυστικό βρίσκεται στο βερνίκι που χρησιμοποιούσε, το οποίο προσέδιδε ακαμψία στο ξύλο. Ο Τόμας Σπαρκς, ειδικός σε θέματα τεχνολογίας έγχορδων οργάνων στο Πανεπιστήμιο της Ιντιάνα, επισημαίνει πως τα ξύλα που χρησιμοποιούσε ο Στραντιβάρι ήταν απαλλαγμένα από χυμούς, ρητίνη και άλλα οργανικά συστατικά. «Μοιάζει σαν τη διαδικασία της μουμιοποίησης. Το επιπρόσθετο βάρος του ξύλου επιβραδύνει τον ήχο. Γι΄ αυτό, το όργανο πρέπει να είναι ελαφρύ και οι ίνες του να είναι υψηλής πυκνότητας. Δεν είναι τυχαίο ότι τα παλιά βιολιά είναι κατά 20% ελαφρύτερα από τα μοντέρνα και αυτό δεν οφείλεται στην ηλικία των ξύλων».


Στη λατινική γλώσσα οι αυθεντικές υπογραφές του

Ο ΑΝΤΟΝΙΟ ΣΤΡΑΝΤΙΒΑΡΙ, που είναι περισσότερο γνωστός από τη λατινοποιημένη εκδοχή του ονόματός του (Στραντιβάριους), έμαθε την τέχνη του από την οικογένεια Αμάτι που ζούσε στην πόλη Κρεμόνα της Ιταλίας, κοντά στο Μιλάνο. Γεννήθηκε το 1644 και πέθανε το 1737. Άρχισε να φτιάχνει όργανα το 1680 στην Κρεμόνα. Αριστουργήματά του θεωρούνται όσα δημιουργήθηκαν πριν από το 1720. Κατασκεύασε περισσότερα από 1.100 βιολιά, βιολοντσέλα, βιόλες και μία άρπα. Σήμερα σώζονται 650 όργανα, τα οποία βρίσκονται σε συλλογές μουσείων, ιδρυμάτων, συλλεκτών και μουσικών. Ο δημιουργός έγραφε στα όργανα το όνομά του στα λατινικά, γι΄ αυτό έχει επικρατήσει η ονομασία Στραντιβάριους.

Το ακριβότερο βιολί στην ιστορία, το μοντέλο Βιότι, πωλήθηκε έναντι 4,55 εκατ. ευρώ σε δημοπρασία το 2005. Αγοραστής ήταν η βρετανική κυβέρνηση και τώρα το όργανο βρίσκεται στη Βασιλική Ακαδημία Μουσικής. Πολλά μοντέλα έχουν αλλάξει χέρια έναντι εκατομμυρίων ευρώ. Το 1950, ο Γιεχούντι Μενουχίν αγόρασε ένα βιολί του 1714, το οποίο πώλησε το 1986 στον Ίτσχακ Πέρλμαν έναντι 780.000 ευρώ.

Μετά τον θάνατο του Στραντιβάρι, εκατοντάδες χιλιάδες βιολιά κατασκευάστηκαν στην προσπάθεια των δημιουργών να κοπιάρουν τον μαέστρο. Οι τεχνίτες της Κρεμόνας επιχείρησαν ανεπιτυχώς να αναπαράξουν τον ήχο των βιολιών του δασκάλου τους, φτιάχνοντας βιολιά που είχαν ακριβώς τις ίδιες διαστάσεις με τα πρωτότυπα. Το όνομά του βρίσκεται λαξεμένο στο ξύλο τους και έτσι πολλοί νομίζουν ότι έχουν στην κατοχή τους ένα αυθεντικό Στραντιβάριους. Τα αληθινά έχουν τις πληροφορίες γραμμένες στα λατινικά, καθώς και την ημερομηνία κατασκευής.


Τα Ζέπελιν ξανάρχονται

Αεροπορικές εταιρείες σκέπτονται να εντάξουν τα αερόπλοια στον στόλο τους για την εξυπηρέτηση πτήσεων μικρών αποστάσεων, ενώ κρατικοί φορείς όπως για παράδειγμα τα Γαλλικά Ταχυδρομεία δεν αποκλείουν την περίπτωση να βασιστούν στο χαμηλό κόστος χρήσης τους και στην… περιβαλλοντική αγωγή τους για να μεταφέρουν δέματα αλληλογραφίας.

Το κόστος των καυσίμων που αυξάνεται συνεχώς και η τάση για μείωση των εκπομπών του διοξειδίου του άνθρακα, έχουν κάνει πολλούς κυβερνητικούς παράγοντες και στελέχη αεροναυπηγικών εταιρειών να σκέπτονται τη δημιουργία μιας νέας γενιάς αερόπλοιων, που θα είναι λιγότερο ενεργοβόρα και φιλικότερα προς το περιβάλλον.

Δεκαπέντε επιβάτες. Ο Ζαν Μαρί Μασό, Γάλλος αρχιτέκτονας 45 ετών, συγκαταλέγεται ανάμεσά τους και παραδέχεται ότι πρόκειται για «ρομαντικό σχέδιο». Ο Μασό έχει σχεδιάσει ένα αερόπλοιο μήκους 210 μέτρων, που θα παρέχει στους επιβάτες ξενοδοχειακού επιπέδου υπηρεσίες στον αέρα. Το αερόπλοιο θα είναι πηδαλιουχούμενο, γεμάτο με ήλιο και εξωτερικά θα μοιάζει με φάλαινα. Θα μπορεί να μεταφέρει- με ταχύτητα που θα φθάνει τα 80 μίλια την ώραπερίπου 50 επιβάτες και 25μελές πλήρωμα, οι οποίοι μάλιστα θα διανυκτερεύουν στον αέρα. Μάλιστα αυτό το σχέδιο το υπέβαλε στη Γαλλική Υπηρεσία Αεροδιαστήματος, από όπου του απάντησαν ότι πρέπει να μειώσει τον αριθμό των επιβατών σε 15.

Μετρήσεις- ταξίδια. Η αεροπορική εταιρεία των Ηνωμένων Αραβικών Εμιράτων και η Αir France έχουν εκδηλώσει το ενδιαφέρον τους για το αερόπλοιο του Μασό, που το ονομάζει Επανδρωμένο Σύννεφο. Ωστόσο, ορισμένοι ειδικοί λένε πως ένα σκάφος που μπορεί να ταξιδεύει, στην καλύτερη περίπτωση, με 100 μίλια την ώρα και χωράει μερικές δεκάδες επιβάτες δεν γίνεται να καλύψει τις εκτεταμένες ανάγκες των αερομεταφορών, αλλά είναι καλύτερο να χρησιμοποιείται για τη διενέργεια επιστημονικών μετρήσεων και για τουριστικούς σκοπούς. Προσθέτουν μάλιστα πως τα αερόπλοια δεν μπορούν να ταξιδέψουν όταν πνέουν πολύ ισχυροί άνεμοι και πως χρειάζονται πολύ μεγάλους χώρους για την προσεδάφισή τους.

Εναέρια ξενοδοχεία; Παρ΄ όλα αυτά, η χρήση των αερόπλοιων ως μελλοντικών εναέριων ξενοδοχείων είναι μόνο μία παράμετρος αυτού του μακρόπνοου προγράμματος. Άλλοι ειδικοί για παράδειγμα, όπως ο Τόμας Μπραντ που είναι διευθυντικό στέλεχος της γερμανικής εταιρείας ΖeppelinReederei, λέει στην εφημερίδα «Τhe Νew Υork Τimes» ότι τα αερόπλοια δεν μπορούν να χρησιμοποιηθούν για ξενοδοχεία επειδή είναι ασταθή και εξαρτώμενα από τις καιρικές συνθήκες. Αντιθέτως, πιστεύει πως αυτά τα σκάφη είναι ιδανικά για να πραγματοποιούν τουριστικές πτήσεις. Μάλιστα, πέρυσι η εταιρεία του διακίνησε με τα αερόπλοιά της 12.000 επιβάτες πάνω από τη Νότια Γερμανία για να δουν τα αξιοθέατα. Η συγκεκριμένη εταιρεία έχει κατασκευάσει ακόμη ένα αερόπλοιο κόστους 15 εκατ. δολαρίων για λογαριασμό αμερικανικής εταιρείας στο Στάνφορντ της Καλιφόρνιας, το οποίο θα χρησιμοποιείται για τουριστικές εκδρομές πάνω από τον Κόλπο Μόντερεϊ. Το εισιτήριο θα κοστίζει 500 δολάρια.

Μεταφορά αλληλογραφίας. Ορισμένοι φορείς όπως τα Ταχυδρομεία στη Γαλλία μελετούν εναλλακτικούς τρόπους μεταφοράς πακέτων και αλληλογραφίας σε διάφορες περιοχές της χώρας, αντί με φορτηγά και αεροπλάνα όπως γίνεται σήμερα. Θέλοντας να μειώσουν τις εκπομπές του διοξειδίου του άνθρακα κατά 15% μέχρι το 2012, οι υπεύθυνοι των Γαλλικών Ταχυδρομείων αποφάσισαν πέρυσι να διερευνήσουν τη χρήση αερόπλοιων σε διαδρομές ανάμεσα στη Γαλλία και την Κορσική και πάνω από τις Αντίλλες.

Το θέμα της μεταφοράς φορτίων σε μεγάλες αποστάσεις με τη χρήση αερόπλοιων απασχόλησε και την Υπηρεσία Έρευνας Εξελιγμένων Αμυντικών Προγραμμάτων των ΗΠΑ το 2005. Σήμερα βρίσκονται σε εξέλιξη δύο προγράμματα για την κατασκευή αερόπλοιων, που θα ταξιδεύουν σε πολύ μεγάλα υψόμετρα και θα εξυπηρετούν επικοινωνιακούς σκοπούς.

Στη Γαλλία επίσης, η εταιρεία Τheolia που ειδικεύεται στην ανανεώσιμη ενέργεια, έχει χρηματοδοτήσει την κατασκευή ενός αερόπλοιου και σχεδιάζει να κάνει δοκιμαστικές πτήσεις πάνω από τον Ατλαντικό.


Δυνατότητα μεταφοράς ωφέλιμων φορτίων

ΤΑ ΑΕΡΟΠΛΟΙΑ όπως και τα αερόστατα είναι αεροσκάφη ελαφρύτερα του αέρα, με τη διαφορά ότι τα πρώτα έχουν την ικανότητα, χάρη στον κινητήρα τους, να ελέγχουν το ίχνος πτήσης, ενώ τα αερόστατα απλώς ακολουθούν την κατεύθυνση του ανέμου. Τα αερόπλοια που ταξιδεύουν σήμερα χρησιμοποιούν για την άνωση το αδρανές (μη εύφλεκτο) αέριο ήλιο. Το αέριο αυτό έχει βάρος υποπολλαπλάσιο (1/7) του αέρα και προσφέρει ανυψωτική ικανότητα της τάξεως του 1,02 κιλών/μ. Στις ημέρες μας ο όγκος των θόλων των αερόπλοιων κυμαίνεται από 1.900 έως 4.800 μ και προσφέρουν τη δυνατότητα μεταφοράς αρκετά μεγάλων ωφέλιμων φορτίων. Για την άνοδο ή την κάθοδο, όλα εξαρτώνται από τον μεταβαλλόμενο όγκο που καταλαμβάνει το ήλιο μέσα στον θόλο. Όταν το ήλιο διαστέλλεται, το αερόπλοιο γίνεται ελαφρύτερο και επομένως κερδίζει ύψος.

Το αντίθετο συμβαίνει όταν ο όγκος που καταλαμβάνει το ήλιο συστέλλεται. Προκειμένου λοιπόν ο χειριστής να μπορεί να διατηρεί σταθερή την πίεση του θόλου (για να διατηρεί, για παράδειγμα, σταθερό ύψος πτήσης ή για να παραμένει στο έδαφος), ένα ή περισσότερα εύκαμπτα διαμερίσματα που περιέχουν αέρα και βρίσκονται στο εσωτερικό του θόλου που περιέχει ήλιο, γεμίζουν ή αδειάζουν (από αέρα), μεταβάλλοντας έτσι το συνολικό βάρος του αερόπλοιου καθώς ο αέρας είναι βαρύτερος του ηλίου.

Η διαδικασία αυτή γίνεται είτε μέσω συλλεκτών αέρα (για πλήρωση του διαμερίσματος αέρα) είτε μέσω βαλβίδων εκκένωσης αέρα.