Komunikwanty – październik 2017

Lecimy z drugim odcinkiem Komunikwantów, czyli szybkiego przeglądu najciekawszych naukowych wiadomości z ostatniego miesiąca. Dzisiaj powiemy sobie m.in. o kolejnych obietnicach powrotu na Marsa, najdokładniejszym zegarze świata, tegorocznych Noblach, a także (znowu) o falach grawitacyjnych.

[ecko_fullpage_image][/ecko_fullpage_image]

Nobel w dziedzinie fizyki w roku 2017 powędrował do Weissa, Barisha i Thorne’a

Absolutnym tematem numer jeden pozostaje oczywiście rozdanie tegorocznych nagród Nobla. W najbardziej interesującej nas dziedzinie, prestiżowe wyróżnienie powędrowało do fizyków stojących za pionierską detekcją fal grawitacyjnych, jaka nastąpiła we wrześniu 2015 roku. Komisja nie miała łatwego zadania, bowiem na sukces eksperymentów LIGO/Virgo pracowało bez wytchnienia grubo ponad tysiąc pracowników naukowych, a także dziesiątki teoretyków pochodzących z całego globu. Ostatecznie uhonorowano Rainera Weissa z MIT, Kipa Thorne’a z Caltechu oraz dyrektora kompleksu LIGO, Barry’ego Barisha. W ramach ciekawostki dodam, że rodzice Barisha byli żydowskimi emigrantami z II Rzeczpospolitej, a on sam studiował równolegle fizykę i… prawo. Należy wspomnieć również nazwisko Ronalda Drevera, pierwszego zarządcy interferometrów LIGO, który nie doczekał wielkiej chwili, umierając w marcu tego roku. Więcej na temat Nobla z fizyki możesz poczytać w moim okolicznościowym tekście. A co z pozostałymi naukowymi wyróżnieniami? Chemicznego Nobla otrzymali Jacques Dubochet, Joachim Frank i Richard Henderson, za opracowanie mikroskopii krioelektronowej wysokiej rozdzielczości do ustalania struktury biocząsteczek w roztworze. Mówiąc po ludzku, ich wysiłki pomogły w znacznie dokładniejszym podglądaniu maleńkich struktur, zwłaszcza białek, w ich środowisku naturalnym. Z kolei w dziedzinie medycyny i fizjologii Nobel powędrował do Jeffreya Halla, Michaela Rosbasha i Michaela Younga, którym udało się zgłębić mechanizmy molekularne kontrolujące rytm dobowy, czy ładniej ujmując, tajniki zegara biologicznego. [ecko_fullpage_image][/ecko_fullpage_image]

Eksperyment BASE upewnił nas, że protony i antyprotony są swoimi lustrzanymi odbiciami

BASE, czyli Baryon Antibaryon Symmetry Experiment, to kolejna próba wyjaśnienia jednej z poważniejszych sekretów współczesnej kosmologii. W pierwszej sekundzie po wielkim wybuchu, gdy wszechświat był niewielki, gęsty i rozgrzany do temperatury ponad biliona Kelvinów, dochodziło do spontanicznej kreacji materii. Sęk w tym, że zasada zachowania ładunku wymaga, aby z promieniowania wyłaniały się zawsze pary cząstka-antycząstka, o przeciwstawnym ładunku elektrycznym. Jeśli niemowlęcy wszechświat wypełniony był ogromnymi zasobami elektronów i pozytonów czy kwarków i antykwarków, to powinno dojść do wielkiej batalii zakończonej remisem i wzajemną anihilacją wszystkich drobin. Wtedy jednak nie czytałbyś tego tekstu, gdyż cała materia uległaby unicestwieniu, a kosmos wypełniałoby co najwyżej smętne promieniowanie. Prowadzone w CERN doświadczenie ma na celu odnalezienie czynnika zaburzającego symetrię między protonami i antyprotonami, co pozwoliłoby ustalić dlaczego materia wygrała bitwę, a my mogliśmy zaistnieć. Niestety, na razie BASE nie zbliżył nas do rozsupłania tej zagadki. Kolejne rundy badań ekipy pod przewodnictwem Christiana Smorry ze stycznia i z października, dowiodły, że momenty magnetyczne protonu i antyprotonu wykazują zgodność do dziewięciu miejsc po przecinku. Ale bez obaw, temat dopiero się rozkręca i możemy spodziewać się kolejnych prób. [ecko_fullpage_image][/ecko_fullpage_image]

Dokonano kolejnej detekcji fal grawitacyjnych, ale pierwszy raz zobaczono jej źródło

Wiem, że co niektórych mogą już odczuwać znużenie kolejnymi informacjami o LIGO/Virgo i falach grawitacyjnych, więc wybaczcie, ale tej wieści nie wypada mi pominąć. W połowie tego miesiąca ogłoszono czwartą już detekcję fal grawitacyjnych, szczególną z co najmniej dwóch powodów. Po pierwsze, poprzednie trzy badania pozwoliły na uchwycenie zaburzeń czasoprzestrzeni, będących echem odległych kolizji czarnych dziur, natomiast zdarzenie GW170817 dotyczyło pary gwiazd neutronowych o masach 1,6 oraz 1,1 masy Słońca. Po drugie i jeszcze ważniejsze, po raz pierwszy nie tylko złapano sygnał grawitacyjny, ale równocześnie dokonano optycznej obserwacji badanego zjawiska. Oznacza to tyle, że w czasie gdy interferometry zareagowały na kolizję oddalonych o 130 mln lat świetlnych gwiazd neutronowych, Europejskie Obserwatorium Południowe i inne teleskopy dostrzegły potężny błysk światła dochodzący z tego sektora nieboskłonu. Jeśli więc ktoś jeszcze miał wątpliwości czy LIGO rzeczywiście analizuje sygnały od prawdziwych zdarzeń, może się ich teraz spokojnie wyzbyć. [ecko_fullpage_image][/ecko_fullpage_image]

Znaleziono obszar mózgu, odpowiadający za motywację do zmiany schematycznego zachowania

Naukowcy z Uniwersytetu Pensylwanii są przekonani, że zidentyfikowali tę część mózgu, która odpowiada za przeprowadzanie nietypowych, odbiegających od rutyny zachowań. W pewnym sensie możemy więc mówić o odnalezieniu sektora pozwalającego za działania kreatywne. Badanie polegało na monitorowaniu stanu neuronów u makaków (takie nieduże, azjatyckie małpy), zmuszonych do poszukiwań nowych źródeł pożywienia. Po jego wyczerpaniu, znów musiały zmieniać przyzwyczajenie i sposób przetrwania. Uczeni zauważyli, że w decydujących momentach szczególnie aktywna stawała się tylna część zakrętu obręczy, będąca elementem kory limbicznej. Ciekawe, czy analogicznie reagują ludzkie neurony podczas wychodzenia ze “strefy komfortu”. [ecko_fullpage_image][/ecko_fullpage_image]

Najdokładniejszy zegar świata oparto o atom strontu. Gubi jedną sekundę na 4,5 miliarda lat

Dotychczas największa precyzja w mierzeniu czasu, przypisywana była zegarom atomowym opartym o częstotliwość zmiany stanu atomu cezu-133. Tego typu konstrukcje towarzyszą nam od grubo ponad pół wieku i zapewniają godną szacunku dokładność, gubiąc sekundę raz na 130-300 milionów lat. Ekipa z Uniwersytetu w Colorado,  stwierdziła, że wynik ten można jeszcze znacznie poprawić, stosując w miejsce cezu stront. Podczas gdy atom tego pierwszego zmienia stan 9 miliardów razy na sekundę, stront okazuje się sto tysięcy razy żwawszy. Efekt? Zegar strontowy gubi jedną sekundę na 4,5 miliarda lat, a zatem mniej więcej okres równie długi co istnienie naszej planety. Odpowiadający za projekt Jun Ye przekonuje, że w przyszłości precyzja ta ulegnie jeszcze większemu wyśrubowaniu. [ecko_fullpage_image][/ecko_fullpage_image]

Wszyscy wiedzieli, ale znów potwierdzono: alkohol zawsze szkodzi ciąży!

Marvin Diaz ze współpracownikami z Uniwersytetu w Binghamton postanowił, że tak na wszelki wypadek, raz jeszcze sprawdzi jaka dawka alkoholu jest w stanie zaszkodzić zdrowiu płodu. W tym celu wystawiał ciężarne szczury na działanie oparów etanolu. Ekspozycja trwała łącznie 6 godzin – na całą 21-dniową ciążę – a stężenie alkoholu we krwi badano poprzez pobieranie krwi ogonowej. Dalsza część eksperymentu polegała na obserwacji młodych. Jak przekonują uczeni, szczury te we wszelkich testach okazywały się bardziej nerwowe i lękliwe od innych, a po okresie dojrzewania stawały się nienaturalnie bierne. Diaz twierdzi, że to dość wyraźne efekty, jak na relatywnie niewielki kontakt matki z alkoholem. Wniosek? Jeśli droga Kwantowiczko znalazłaś się przy nadziei, nie eksperymentuj nawet z jedną lampką szampana. [ecko_fullpage_image][/ecko_fullpage_image]

Mars posiada resztki pola magnetycznego

Ziemia pozostaje wyjątkową szczęściarą, posiadając użyteczne i silne pole magnetyczne, stanowiące nieocenioną zaporę dla promieniowania kosmicznego i wiatru słonecznego. To cecha wyjątkowa, gdyż wśród skalistych światów naszego Układu, Merkury posiada bardzo wybrakowaną magnetosferę, zaś Wenus i Mars wydawały się całkowicie postradać swoje płaszcze ochronne. Jednak wystrzelona w 2013 roku sonda MAVEN, trafiła na ślady resztek pola magnetycznego Czerwonej Planety. To koresponduje z podejrzeniami, że jakieś 4 miliardy lat temu nasz sąsiad był dość podobny do Ziemi, posiadając gęstszą atmosferę, ocean oraz działającą tarczę magnetyczną. Utrata tego ostatniego elementu zainicjowała katastrofalny efekt domino, skutkujący kompletnym wyjałowieniem planety. Sonda MAVEN odkryła coś w rodzaju magnetycznego ogona, ciągnącego się bezwiednie za czerwonym globem. Niestety licha namiastka pola magnetycznego nie stanowi żadnej przeszkody dla niszczącego promieniowania i nie ułatwi życia przyszłym wysłannikom na Marsa. [ecko_fullpage_image][/ecko_fullpage_image]

Pierścienie mogą posiadać nie tylko gazowe olbrzymy, ale też planeta karłowata

Piękne pierścienie złożone z pyłu i okruchów skalnych słusznie kojarzone są z największymi planetami Układu Słonecznego. Poza zjawiskowym Saturnem, podobne choć nie aż tak widowiskowe struktury, okalają również Jowisza, Neptuna oraz Urana. Praca opublikowana w Nature, dzięki wspólnym wysiłkom dziesięciu obserwatoriów, dowodzi, że swoim własnym pierścieniem może pochwalić się również Haumea. Nie ma nic dziwnego, jeśli dotąd niewiele słyszałeś o tym odległym globie, bowiem został on odkryty niecałe piętnaście lat temu i nadal czeka na bliższe poznanie. Na razie wiemy na pewno, że Haumea należy do planet karłowatych, ucieka od Słońca na większą odległość niż Pluton i jest odeń o 1/3 mniejsza, posiada co najmniej dwa księżyce, no i skromny pierścień. [ecko_fullpage_image][/ecko_fullpage_image]

Wiceprezydent USA obiecuje wyprawę na Marsa

Nie lubię tego typu newsów, bo podobnych deklaracji polityków słyszeliśmy już dziesiątki. Tym razem wiceprezydent i przewodniczący senatu USA Mike Pence obiecał, że na powierzchni Czerwonej Planety, pierwszy stopę postawi Amerykanin. Co więcej, Pence stwierdził, iż NASA najpierw powróci na Księżyc, a sam projekt ma na celu coś więcej niż tylko wbicie flagi. Jak łatwo się domyśleć, polityk Partii Republikańskiej nie pokusił się o podanie żadnej daty ani sumy. Właściwie jedyny fakt uprawdopodobniający plany Waszyngtonu, to zbieżność celów z Elonem Muskiem. Trudno wyobrazić sobie sytuację, w której NASA i SpaceX podejmują rywalizację i osobne próby podboju Układu Słonecznego. Należy raczej oczekiwać formy partnerstwa publiczno-prywatnego i połączenia sił w być może najkosztowniejszym przedsięwzięciu tego stulecia. [ecko_fullpage_image][/ecko_fullpage_image]

Astronomom brakowało 1/3 widzialnej materii wszechświata, ale chyba ją znaleźli

Bardzo ważna wiadomość ze świata astronomii, która przeszła bez należnego echa. W cieniu medialnego tematu ciemnej materii, uczeni dwoili się i troili aby uporządkować wiedzę na temat klasycznej i zadawałoby się, dobrze znanej materii barionowej, budującej m.in. nasze ciała. Choć wielu amatorów nie zdaje sobie z tego sprawy, zaledwie drobna część wszystkich cząstek uwięziona jest w gwiazdach i galaktykach – większość buduje niewiarygodnie wielkie, choć rozrzedzone megastruktury. Tak naprawdę poznajemy je dopiero od kilku dekad, ale każde tego typu odkrycie oznacza odnalezienie gigantycznych zasobów materii, z których obecności nie zdawaliśmy sobie pojęcia. Tak było i tym razem. Poszukiwania prowadzone niezależnie od siebie przez uczonych z Instytutu Astrofizyki Kosmicznej w Orsay oraz z Uniwersytetu w Edynburgu, pozwoliły na pośrednie wyśledzenie wielkich pokładów barionów, stanowiących 30-50% masy widocznych składników wszechświata. Więcej na temat tego osiągnięcia oraz innych kosmicznych megastruktur, pisałem niedawno w tym artykule. Do zobaczenia w przyszłym miesiącu!
Przegląd newsów – marzec 2019 Komunikwanty – kwiecień 2018 Przegląd newsów – kwiecień 2019