Naukowe “naj” 2019

Jak co roku o tej porze, na Kwantowo nie może zabraknąć skrótowego i subiektywnego podsumowania mijających dwunastu miesięcy. Sprawdźmy, jaki był 2019 rok dla nauki.

Najważniejsze wydarzenie

O ile w ubiegłym roku trudno było wskazać jednoznacznego faworyta, o tyle tym razem zwycięzca może być tylko jeden. Kwietniowa konferencja, na której przedstawiono pierwszy w dziejach naoczny dowód istnienia czarnej dziury, wywołała nieprawdopodobną wrzawę. Oblicze supermasywnego monstrum z centrum galaktyki M87 okrążyło cały świat, pozostawiając ślady we wszelkich mediach, popkulturze, a nawet marketingu (godną szacunku kreatywnością wykazała się m.in. Ikea).

Ekipa EHT przegląda informacje o swoim dokonaniu.

Na Kwantowo temat M87 również był wałkowany wielokrotnie. Powtórzę więc tylko, że sukces ekipy Teleskopu Horyzontu Zdarzeń nie polega wyłącznie na zarejestrowaniu mrocznego oblicza czarnej dziury. Przede wszystkim, astronomowie nauczyli się jak sprawnie synchronizować pracę wielu obserwatoriów i łączyć dane spływające z całego globu, co ogromnie poszerzy nasze możliwości poznawcze. To drugi – obok detekcji fal grawitacyjnych przez LIGO – przełom w badaniach kosmosu, jaki dokonał się w ostatnich latach.

Najważniejsze wydarzenie w Polsce

Polscy naukowcy zabłysnęli w mijającym roku co najmniej dwoma znaczącymi publikacjami, które znalazły miejsce na łamach czasopisma Science. W numerze listopadowym ukazał się artykuł Engineering spin-orbit synthetic Hamiltonians in liquid-crystal optical cavities, podsumowujący prace młodych fizyków z Uniwersytetu Warszawskiego i Wojskowej Akademii Technicznej. Kilkunastoosobowy zespół przedstawił świeżą metodę więzienia fotonów we wnęce optycznej wypełnionej ciekłym kryształem. W tych specyficznych warunkach kwanty światła wykazują nowe właściwości upodabniając się do elektronów, co być może zostanie wykorzystane w elektronice.

Kształt Drogi Mlecznej

Poza tym, swoją elitarną pozycję po raz kolejny potwierdził rodzimy program OGLE. W sierpniowej publikacji A three-dimensional map of the Milky Way using classical Cepheid variable stars, polscy astronomowie przedstawili najdokładniejszą jak dotąd trójwymiarową “mapę” Drogi Mlecznej. Aby do tego doszło, zespół obsługujący teleskop Las Campanas w Chile musiał obserwować i poddać analizie aż 2,4 tys. cefeid. Otrzymane wyniki okazały się znaczące i potwierdziły, że krańce galaktycznego dysku charakteryzują się wyraźną krzywizną. Zainteresowanych tym tematem odsyłam do wywiadu jaki przeprowadziłem z członkinią projektu OGLE – Dorotą Skowron.

Najciekawsze zdjęcie

Źródło: Carly Ziegler, Alex Shalek, Shaina Carroll (MIT).

W zasadzie mógłbym w tym miejscu znów wyróżnić dzieło EHT, ale sądzę, że nie ma sensu się powtarzać.

Barwne koła, które widzicie powyżej składają się z komórek Makaka Królewskiego. Komórki pochodzące z tkanek tego samego typu zostały zebrane w skupiska, tworzące poszczególne kolorowe strefy. Fotografia powstała przy okazji badań zespołu prof. Alexa Shalka, w ramach których małpie komórki zakażano wirusem niedoboru odporności SHIV. Poza wartością naukową, praca uczonych z MIT zakwalifikowała się do finału konkursu Wellcome Photography Award 2019.

Najgłupsza wypowiedź

Ech, korciło aby uhonorować w tym miejscu wciąż świeże androny arcybiskupa Marka Jędraszewskiego, który już nie pierwszy raz dał się ponieść własnej wyobraźni i fundamentalistycznej wizji świata. Jeśli nie wiecie, kapłan przestrzegł przed największym niebezpieczeństwem współczesnej cywilizacji w formie – jak to ujął – “ekologizmu”. Wybitny teolog wydedukował, iż ruchy mające ograniczyć eksploatowanie naszej planety pozostają sprzeczne z biblijną zasadą: “czyńcie sobie ziemię poddaną” i nieuchronnie prowadzą nas ku totalitaryzmowi.

Ja bym  z tą niemiecką nauką uważał. Niemcy przodują w tego typu badaniach. A ja przypominam, że rozmawiamy w Warszawie i 70 lat temu przodująca niemiecka nauka miała taką koncepcję, że istnieje zagrożenie rasowe ze strony Żydów, a i Polacy są nie najlepsi. (…) Jak ja teraz słucham kolejną koncepcję, która ma zbawić ludzkość, właśnie z tamtych ust, to podchodzę do tego ze sceptycyzmem.

~ Tomasz Sommer

Jednak ostatecznie, bardziej kuriozalna wydaje mi się radosna tyrada red. Tomasza Sommera. Naczelny Najwyższego czasu wygłosił ją w radiowej Trójce, gdzie został zaproszony jako ekspert, znawca i koneser tematu zmian klimatycznych. Gdy padło hasło o wynikach badań i wnioskach niemieckiego zespołu naukowców, doktor socjologii wystrzelił niczym wahadłowiec Challenger. Nie tylko nie odniósł się do meritum, ale z lubością i gracją pingwina sięgnął po argumentum ad Hitlerum. Nie wiem jaką minę miał radiowy rozmówca Sommera, ale ja sam musiałem kilkukrotnie przejść się po pokoju aby rozchodzić tę żenadę.

Warto na zakończenie dodać, że szmatławiec prowadzony przez pana redaktora, nieustannie karmi swoich czytelników pseudonauką, teoriami spiskowymi, a także cotygodniowymi wróżbami końca świata.

Najciekawsza wypowiedź

Pochodzę dosłownie z innych czasów. Urodziłem się w holocenie, trwającym 12 tysięcy lat okresie klimatycznym, który pozwolił ludziom osiąść, uprawiać ziemię i tworzyć cywilizacje. Warunki sprzyjały naszym wyjątkowym umysłom, dały podwaliny pod handel, uczyniły ludzi globalnym gatunkiem, którym jesteśmy. (…) Teraz, w przeciągu jednego pokolenia, wszystko uległo zmianie. Holocen się skończył, Edenu już nie ma. Zmieniliśmy środowisko do tego stopnia, że naukowcy mówią o nastaniu całkiem nowej epoki – antropocenu. Epoki człowieka.

~ David Attenborough

Wystąpienie Sir Davida Attenborougha na World Economic Forum w Davos, było czymś więcej niż tylko apelem szacownego uczonego. 92-latek pochodzi z innych czasów i spogląda na zachodzące zmiany nie tylko przez pryzmat nauki, ale również własnych, niezwykle bogatych doświadczeń oraz obserwacji. Mimo to, słowa legendarnego biologa doczekały się wielu szyderstw i złośliwości. Bo przecież zwiększenie stężenia CO2 w atmosferze o 100 ppm nie może zmienić klimatu. Bo wyprodukowanie 9 miliardów ton plastiku, który pływa nawet w Rowie Mariańskim, nie szkodzi ekosystemom. Bo wycięcie kilkudziesięciu milionów hektarów lasów oraz tysiąckrotne przyśpieszenie wymierania wielu gatunków – w ciągu zaledwie pokolenia – nie będzie miało żadnych konsekwencji. A nawet jeśli, to nie nasz problem.

Największe rozczarowanie

Mayor i Queloz
Michael Mayor i Didier Queloz przy chilijskim Obserwatorium La Silla.

Przewrotnie, pewnym rozczarowaniem było dla mnie największe wydarzenie roku – czyli konferencja Teleskopu Horyzontu Zdarzeń. Jeśli nie pamiętacie, pierwotnie EHT miało dokonać obserwacji nie czarnej dziury w M87, lecz tej leżącej w centrum Drogi Mlecznej. Na szczęście, astronomowie nie zrezygnowali całkowicie z Sagittariusa A* i w przyszłości (być może nawet w nadchodzącym roku) przedstawią kolejny obraz horyzontu zdarzeń.

Z kolei najwięcej szumu na krajowym podwórku, narobiła sprawa Nagrody Nobla w dziedzinie fizyki. Medale, pieniądze i uścisk króla Szwecji przypadły Michaelowi Mayorowi i Didierowi Quelozowi, którzy w 1995 roku zarejestrowali planetę pozasłoneczną 51 Pegasi b, w konstelacji Pegaza. Dla wielu komentatorów (zwłaszcza w Polsce) była to niezrozumiała decyzja, bowiem trzy lata przed Szwajcarami, ślad obcych globów odnotowali Aleksander Wolszczan oraz Dale Frail. Na nasze nieszczęście Komisja Noblowska postanowiła w tym przypadku docenić metodę oraz wagę odkrycia, uznając, że detekcja “gorącego Jowisza” krążącego wokół gwiazdy ciągu głównego, przebija wykrycie planetarnego truchła obiegającego pulsar. Tak czy inaczej, szkoda.

Najciekawsze video

Powyższy filmik stanowi owoc pracy badawczej zespołu Evangelosa Karamatskosa i Jochena Küppera z niemieckiego Center for Free-Electron Laser Science. Fizycy pieścili laserem cząsteczki siarczku karbonylu (OCS), zmuszając je do rotacji. Na tym jednak nie koniec. Impulsy błyskawicznie rozbijały molekuły, a całe nagranie to zlepek kilkuset osobnych ujęć. Oczywiście w rzeczywistości pełny “obrót” cząsteczki trwa zaledwie bilionową część sekundy.

Najlepsza książka

N. Tyson, "Witamy we wszechświecie. Podróż astrofizyczna"

Literatura popularnonaukowa mnoży się na potęgę, jednak wciąż brakuje książek zawierających zrozumiałe, ale niebanalne podejście do poruszanych zagadnień. Sądzę, że takim opracowaniem jest Witamy we wszechświecie. Podróż astrofizyczna. Wbrew wtórnemu tytułowi, publikacja Tysona, Straussa i Gotta stanowi zbiór rzeczowych i całkiem dogłębnych wykładów omawiających fizykę klasyczną, mechanizm funkcjonowania gwiazd, strukturę galaktyk, prawo Hubble’a oraz podstawy teorii względności. Co najważniejsze, autorzy znaleźli złoty środek, pomiędzy miłą dla wyobraźni narracją, a twardymi danymi, liczbami oraz równaniami.

Największa strata

Po śmierci Leona Ledermana, w maju 2019 przyszło nam żegnać kolejnego giganta fizyki cząstek elementarnych. Murray Gell-Mann kompletnie zmienił nasze rozumienie mikroświata i budowy materii. To on jako pierwszy założył, że protony i neutrony powinny posiadać wewnętrzną strukturę, wysuwając hipotezę istnienia kwarków. Wymiernie poszerzył wiedzę na temat świeżo odkrytych hiperonów, kaonów i mezonów pi. Brał udział w kreśleniu podstaw teorii oddziaływania słabego oraz chromodynamiki kwantowej (QCD). Wreszcie, to Gell-Mann badając i klasyfikując kolejne cząstki, wprowadził do fizyki pojęcia dziwności i ładunku kolorowego.

Co ciekawe, profesor na stare lata porzucił swoją dziedzinę, poświęcając się nowej pasji – językoznawstwu. W rzeczy samej, emerytowany fizyk zdołał spłodzić kilka interesujących publikacji naukowych na temat związków pomiędzy odległymi (z pozoru) rodzinami języków. Zmarł w Santa Fe w wieku 90 lat.

Największe oczekiwania

Czekam wreszcie na jakąś katastrofę kosmiczną, która zmiecie wszystkich z planszy. Po przyszłym roku nie spodziewam się większych rewolucji. Na pewno, sporo będzie działo się w kosmosie. Na Ziemię powróci japońska sonda Hayabusa 2, wraz z próbkami planetoidy Ryugu. Na Marsie do łazika Curiosity dołączy towarzystwo pod postacią misji Mars 2020 (nazwa robocza). SpaceX prawdopodobnie po raz pierwszy użyje swojej kapsuły Dragon do misji załogowej.

A czego bym sobie życzył? Po pierwsze, nowych informacji dotyczących kształtu i rozszerzania się wszechświata. Pomiary z ostatnich miesięcy wprowadziły chaos i rzuciły nieco cienia na dotychczasowe modele kosmologiczne, z czym należy się uporać. Po drugie, chciałbym wreszcie zobaczyć obiecanego Saguttariusa A*.

Kwantowo 2015 Premiera Anatomii głupoty + konkurs National Geographic + 3 tysiące fanów “Pan raczy żartować, panie Feynman!” – konkurs!