wtorek, 26 sierpnia 2008
Przenosimy się!


Tygodnik Powszechny

Od teraz pracujemy dla Tygodnika Powszechnego!


Zapraszamy pod nowy adres:

swiat-jaktodziala.blog.onet.pl


11:27, anuszka_ha3.agh.edu.pl , Cel tego bloga
Link Dodaj komentarz »
czwartek, 21 sierpnia 2008
Ciemna materia trochę jaśniejsza. Być może.

Od dawna twierdzę, że w obecnych czasach prawdziwy sukces mogą odnieść tylko projekty o wdzięcznych nazwach lub akronimach. Takim przedsięwzięciem jest europejski satelita badawczy PAMELA. Jak donosi najnowszy numer Nature, PAMELA być może odkryła nadwyżkę wysokoenergetycznych pozytonów, która być może jest bezpośrednią wskazówką odnośnie do tego, czym jest ciemna materia. Być może jest to wielki sukces.

Według powszechnie przyjmowanych szacunków, ciemna materia stanowi aż 85% całej materii Wszechświata (pomijam tu jeszcze bardziej tajemniczą ciemną energię). Ze zwykłymi cząstkami (na ogół) oddziałuje tylko grawitacyjnie, stabilizując gromady galaktyk i ruch gwiazd w samych galaktykach. Obserwacje astrofizyczne wyraźnie sugerują, że ciemna materia istnieje, nie wiadomo jednak z czego się składa. Według najmodniejszej ostatnio koncepcji teoretycznej, ciemna materia zbudowana jest z cząstek supersymetrycznych. Fizycy spodziewają się, że cząstki takie uda się wykryć w oddawanym właśnie do użytku akceleratorze LHC, ale jeżeli supersymetryczna jest także ciemna materia, od czasu do czasu może w niej dochodzić do zderzeń, w wyniku których produkowane będą zwykłe cząstki i ich antycząstki.

I tutaj wracamy do PAMELI. Podobno odkryła ona zadziwiająco dużo wysokoenergetycznych pozytonów (antyelektronów) w przestrzeni kosmicznej. Miałyby one być pozostałościami po zderzeniach wysokoenergetycznych cząstek supersymetrycznych. To byłoby ważne odkrycie, jako że załatwiałoby jednocześnie dwa wielkie problemy: Dowodziłoby istnienia cząstek supersymetrycznych, wyjaśniając zarazem własności ciemnej materii. Proszę jednak zwrócić uwagę na tryb warunkowy. Używam go, gdyż

  • danych tych nie opublikowano, a tylko ktoś (Nature nie pisze nawet, kto) na chwilę pokazał je na pewnej konferencji, a potem nie udostępnił innym do analizy;
  • nawet jeżeli gołe dane są poprawne, być może wcale nie świadczą o obecności wysokoenergetycznych pozytonów, ale o obecności protonów – aparatura PAMELI ma problemy z odróżnieniem jednych od drugich, tymczasem zaś protony są całkiem zwyczajnym składnikiem międzygwiezdnej plazmy;
  • nawet jeżeli są to pozytony, ich obecność niekoniecznie świadczy o istnieniu supersymetrycznej ciemnej materii, jako że ich źródłem mogą też być jakieś inne „konwencjonalne” procesy, czego nie można wykluczyć na podstawie istniejących (?) danych.

To wszystko są tylko hipotezy. Codziennie mnóstwo ludzi ma wiele hipotez, część z nich kiedyś zapewne okaże się słuszna, ale przecież nie trafiają one natychmiast na łamy czołowych periodyków naukowych świata. Po co więc teraz doniesienie w Nature (co prawda nie w sekcji artykułów recenzowanych)? Otóż ja sądzę, że ludzie odpowiedzialni za PAMELĘ, ni mniej, ni więcej, tylko starają się zapewnić sobie udział... w nagrodzie Nobla. Pomyślmy: Gdyby wyniki PAMELI i ich ofiacjalna interpretacja się potwierdziły, naprawdę byłoby to odkrycie noblowskiej rangi. Gdyby jednak wyniki PAMELI ogłoszono dopiero po całkiem prawdopodobnym odkryciu cząstek supersymetrycznych przez LHC, byłyby one tylko potwierdzeniem znanych skądinąd faktów. Jeżeli natomiast wyniki PAMELI ujrzą światło dzienne przed wynikami LHC, to LHC będzie zaledwie potwierdzeniem. Anuszka sądzi dodatkowo, że także redakcja Nature chce sobie przydać splendoru – jeśli wyniki PAMELI się potwierdzą, wszyscy będą pamiętać, iż to Nature pierwsza napisała o odkryciu cząstek supersymetrycznych. A jeśli się nie potwierdzą, wszyscy o tym zapomną, jak o wielu innych chybionych pomysłach naukowych.

Proszę mnie dobrze zrozumieć: Całkiem możliwe, że to, o czym donosi Nature, jest prawdą, a jeśli tak, to zasługuje na wszelkie możliwe nagrody. Jednak sposób, w jaki o odkryciu poinformowano, łamie, moim zdaniem, zasady rzetelności naukowej. To jest czysty PR i machanie rękami. Tak się nie uprawia nauki. Być może.

czwartek, 14 sierpnia 2008
Petaflopowy Struś Pędziwiatr

W czerwcu, w Los Alamos National Laboratory, ruszył najszybszy komputer świata. Komputer ten wykonuje ponad 1,026 biliarda operacji na sekundę, osiąga więc moc obliczeniową jednego petaflopa(*). Jego głównym zadaniem będzie prowadzenie tajnych obliczeń wojskowych, ale i cywilna nauka z niego skorzysta.

Struś PędziwiatrKomputer, noszący wdzięczną nazwę Roadrunner (ale podobno nie na cześć ptaszka po lewej, ale ptaszka po prawej, będącego symbolem stanu Nowy Meksyk), zawiera łącznie 116 640 rdzeni procesorowych, w tym 7 000 dwurdzeniowych Opteronów i 12 960 procesorów Cell, zaprojektowanych do obsługi PlayStation 3. Moc obliczeniowa Roadrunnera jest tysiąc razy większa od mocy najszybszego komputera sprzed 11 lat. Oprogramowanie takiego monstrum, zapewniające optymalne wykorzystanie wszystkich procesorów, będzie nie lada sztuką. Procesory graficzne nie będą przy używane do wizualizacji wyników obliczeń, ale do przyspieszania samych obliczeń - takie wykorzystanie procesorów graficznych to stosunkowo nowa technologia. Cały koszt Roadrunnera wyniósł około 133 milionów dolarów. Superkomputer nie będzie też tani w eksploatacji - jego zapotrzebowanie na energię (3 megawaty) będzie porównywalne z zapotrzebowaniem sporego centrum handlowego. Geococcyx californianus

Czym, oprócz symulowania wybuchów jądrowych, może się zajmować Roadrunner? Przede wszystkim badaniami klimatu, ale także bardzo wymagającymi obliczeniami z pogranicza chemii, biologii i fizyki. Autorzy specjalnego wydania tygodnika Science, poświęconego chemii teoretycznej, entuzjastycznie przewidują, że Roadrunner może przyczynić się do znacznego postępu w zrozumieniu zwijania się białek, działania motorów molekularnych i badania układów złożonych aż z miliona atomów.

A co z tego będą mieli zwykli użytkownicy komputerów domowych? Producenci procesorów twierdzą, że doświadczenia zdobyte przy konstrukcji Roadrunnera przydadzą się przy projektowaniu komputerów domowych nowej generacji, które mają zawierać naprawdę wiele rdzeni procesorowych. Cóż, sceptycy porównują te zapowiedzi do reklam, w których słyszymy, że w samochodzie, jakim jeździsz codziennie do pracy, możesz używać tego samego oleju, ogumienia czy innych materiałów, co w bolidach Formuły 1. Kto chce, ten niechaj wierzy...

(*)Ponoć powinno się mówić "petaflopsa", ale mnie to "s" się nie podoba.

wtorek, 12 sierpnia 2008
Kaczki w latającym cyrku

Nie, nic o polityce. Ten tekst planowałam, odkąd w bibliotece mojego instytutu w Augsburgu odkryłam hipnotyzującą książkę: The Flying Circus of Physics. Trudno się od niej oderwać, bo autor sprytnie podzielił dzieło na tom pytań i tom odpowiedzi, które trzeba dopiero wyszukać. Po to, żeby można było najpierw samemu pogłówkować. Na przykład: dlaczego przy puszczaniu kaczek" kamień odbija się od wody?



Książkę napisał Jearl Walker. To ten ostatni, zwykle nie pamiętany, autor podręcznika do fizyki - Halliday, Resnick... ach, to był jeszcze ktoś trzeci??? - od lat spędzającego sen z oczu studentom politechnik. Lecz Latający cyrk fizyki to całkiem co innego. Ani jednego wzoru, za to wiele komicznych obrazków. Jaka szkoda, że od ponad 30 lat nie pojawiło się polskie wydanie! Pokazałoby Polakom, że fizyka to nie nudne obracanie strasznymi wzorami. Fizyka - to kombinowanie. Zwłaszcza, gdy zajrzeć do tomu drugiego, okazuje się, że na niektóre pytania wciąż nie ma ostatecznej odpowiedzi. Bo w tej książce chodzi o przyjemność kombinowania. To chyba byłoby coś w sam raz dla Polaków...?

Lecz wróćmy do naszych „kaczek". Latający cyrk, wydany po raz pierwszy w 1977 roku, jest wciąż uzupełniany. W internecie można przeczytać co prawda nie całą książkę, ale jej najnowsze fragmenty. Jak się okazuje, w kwestii skaczących po wodzie kamieni jest co uzupełniać! Dopiero w XXI wieku fizycy zaczęli bliżej rozumieć to zjawisko, znane przecież od starożytności. Znamienite pismo Nature w 2004 roku opisało doświadczenia francuskich badaczy z filmowaniem „kaczek" w zwolnionym tempie. Zastosowali oni specjalną katapultę, pozwalającą kontrolować prędkość pocisku i tempo jego wirowania.

Aby kamień skakał po wodzie, jego prędkość musi przekraczać pewną wartość progową. Inaczej pocisk prześliźnie się po wodzie, szybko zatrzyma i zatonie. Odkryto, że przez całą drogę prędkość pozioma kamienia jest prawie stała, podczas gdy w kierunku pionowym podskakuje on coraz wolniej. Pocisk musi jednak wirować - i to z szybkością również przekraczającą określony próg - żeby stabilizować swój ruch. Okazało się, że istnieje „magiczny kąt" - około 20 stopni - pod którym kamień musi być nachylony, aby można było uzyskać najdłużej skaczącą „kaczkę" przy minimalnej sile rzutu. W ślady Francuzów poszli zaś fizycy z Japonii i w 2005 roku opublikowali w renomowanym Physical Review Letters obliczenia teoretyczne dokładnej wartości „magicznego kąta", oraz minimalnej prędkości dla uzyskania „kaczki", zależnej od ciężaru i wielkości kamienia.

22:42, anuszka_ha3.agh.edu.pl , Jak to działa
Link Komentarze (5) »
czwartek, 31 lipca 2008
Synchrotronowy van Gogh

Vincent van Gogh, którego dzieła biją dziś wszelkie rekordy cenowe, za życia sprzedał bodajże jeden obraz. Żył w biedzie. Żeby trochę zaoszczędzić, przemalowywał niektóre swoje prace, aby móc ponownie wykorzystać to samo płótno. Szacuje się, że aż jedna trzecia obrazów van Gogha powstała na jego wcześniejszych kompozycjach. Jak donoszą najnowsze numery Analytical Chemistry i Nature, naukowcom udało się wyjątkowo dobrze odtworzyć jeden z takich "odrzuconych" obrazów. Dokonano tego przy użyciu promieniowania synchrotronowego.

Synchrotron to typ akceleratora. Elektrony są w nim przyspieszane do prędkości podświetlnych i krążą po okręgach w polu magnetycznym, wysyłając przy tym promieniowanie elektromagnetyczne, zwane promieniowaniem synchrotronowym. Początkowo uważano je za "odpad" - większość energii dostarczanej elektronom nie służy zwiększeniu ich energii kinetycznej, którą można wykorzystać w eksperymentach z zakresu fizyki cząstek elementarnych, lecz jest "tracona". Fizycy w końcu zdali sobie sprawę, iż promieniowanie to samo może stać się narzędziem badawczym, czymś w rodzaju bardzo potężnego i bardzo dokładnego aparatu rentgenowskiego. Obecnie stosuje się je w badaniach materiałowych (do określania struktury kryształów i związków chemicznych, także do szukania ukrytych wad materiałów), w naukach biomedycznych, a teraz także - w historii sztuki.

Ukryty obraz van Gogha (Uniwersytet Techniczny w Delft)Od dawna wiedziano, że obraz Grasgrond (Łan trawy) kryje jakąś wcześniejszą pracę van Gogha. Prześwietlenie zwykłym promieniowaniem rentgenowskim ujawniło tylko niewyraźny zarys czegoś, być może jakiegoś portretu. Zespół, którym kierował Joris Dik z Uniwersytetu Technicznego w Delft, zbadał płótno promieniowaniem synchrotronowym w DESY w Hamburgu. Promieniowanie synchrotronowe oddziaływało z jonami metali - kobaltu, arsenu, ołowiu i innych - stanowiącymi naturalne składniki farb, pobudzając je do emisji wtórnego promieniowania rentgenowskiego. Rejestrując to promieniowanie i wiedząc, jakie metale odpowiadają jakim pigmentom, naukowcom udało się stworzyć wyjątkowo dokładną rekonstrukcję ukrytego obrazu. Ukazał się ciemny w tonacji, poważny portret jakiejś kobiety, zapewne chłopki z holenderskiej wsi Nuenen, gdzie van Gogh mieszkał w latach 1883-85.

Dwa obrazy na jednym płótnie

 

 
1 , 2 , 3 , 4 , 5 ... 11