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, 29 maja 2008
Duchy pustyni

wydma na pustyni w MarokuBeduini nazywają go „duchem pustyni”, Marco Polo słysząc go podczas podróży do Chin przypisał jego obecność siłom nieczystym, Charles Darwin doświadczył go podczas swego pobytu w Chile. Na świecie jest około sto miejsc, w których od czasu do czasu można usłyszeć śpiew pustyni –  przerażający pomruk tak głośny, jak dźwięk Jumbo Jeta przelatującego tuż nad naszymi głowami.

Koncert wydm trwa zazwyczaj kilkanaście minut. Dźwięk, jaki wydają, jest przenikliwy, o natężeniu 110 dB (próg bólu dla człowieka wynosi zaledwie 120 dB). Wydaje się, że pochodzi on z niewiadomego kierunku, ze względu na swą niską częstotliwość i długość fali dźwiękowej około 3 m (człowiek jest w stanie rozpoznawać kierunek fal tylko wówczas, gdy ich długość jest mniejsza niż odległość pomiędzy parą uszu, czyli około 30 cm).  

Badacze od wielu lat zastanawiali się nad naturą i źródłem tej swoistej muzyki. Wiadomo było, że zjawisko to jest sezonowe oraz że występuje jedynie w niektórych obszarach pustynnych. Najbardziej wyraźne pomruki następowały zawsze po wietrznym dniu, a z kolei wilgoć zupełnie uniemożliwiała wysłuchanie koncertu. W ciągu ostatnich trzech lat dwie grupy badawcze z Francji (B. Andreottiego i S. Douady’ego) oraz grupa ze Stanów Zjednoczonych przeprowadziły serie testów na pustyniach oraz w laboratoriach, dochodząc do wspólnych wniosków, że za dźwięk ten odpowiedzialne są samosynchronizujące się lawiny piasku, które zamieniają wydmę w instrument muzyczny. To nie wiatr, lecz grawitacja jest inicjatorem koncertu! Naukowcy ustalili ponadto, że w śpiewających wydmach występują warstwy piasku o posortowanych, ściśle określonych wielkościach ziaren: grubsze na wierzchu, drobniejsze na spodzie. To właśnie przesuwanie się warstw ziaren wytwarza falę mechaniczną, pod wpływem której powierzchnia wydmy zaczyna drgać jak membrana głośnika, generując pomruk. Prawdopodobnie każda wydma ma swoją charakterystyczną częstotliwość zależną od średniego rozmiaru ziaren: im większe ziarna, tym niższy dźwięk generowany przez wydmę.

Nie każda wydma może wytwarzać dźwięk. Ważne jest, aby ziarenka piasku były małe i okrągłe, a szybkość przesuwania się warstw niezbyt duża (ale też nie za mała). Douady zauważył także, że najpiękniejsze dźwięki udawało mu się usłyszeć na pustyniach w miejscach położonych w pobliżu morza. Piasek sprowadzony z tych miejsc do laboratorium przestawał śpiewać po około miesiącu eksperymentów, ale po wykąpaniu go w słonej wodzie i ponownym osuszeniu, odzyskiwał swoje wirtuozerskie właściwości. Dlaczego?  

Wydaje się, że śpiewające wydmy kryją w sobie jeszcze wiele tajemnic.
17:58, daga.sokolowska , Niewyjaśnione
Link Komentarze (5) »
wtorek, 20 maja 2008
O co naprawdę oskarżono Galileusza?



Odkryty w archiwach Watykanu dokument rzuca nowe światło na proces Galileusza. To anonimowy donos, że uczony popiera teorię atomów, a zatem... zaprzecza dogmatowi o Eucharystii. Było to dużo groźniejsze, niż twierdzenia o ruchu Ziemi. Czyżby proces o heliocentryzm był tylko przykrywką?



...Trzeba także powiedzieć zgodnie z tą doktryną, że istnieją bardzo drobne cząstki, dzięki którym substancja chleba działa na nasze zmysły, a jeśli są one substancją, to wynika, że w Sakramencie są cząstki substancjalne chleba i wina, co jest błędem potępionym przez Święty Sobór Trydencki.

- Za te twierdzenia można było zapłacić głową dużo łatwiej niż za badania obrotów ciał niebieskich. Włoski historyk Pietro Redondi, który w 1982 roku odkrył donos na Galileusza, stawia hipotezę: Papież Urban VIII chciał uratować uczonego przed śmiercią za herezję. Toteż za jego wiedzą, lub wręcz na jego życzenie, skierował w inną stronę proces wszczęty przez wrogich dostojników kościelnych.

Znakomita Historia fizyki prof. Andrzeja Kajetana Wróblewskiego jest chyba jedyną książką po polsku, która wspomina o tej hipotezie. Choć wielu historyków uznało ją w latach 80. za zbyt fantastyczną, to w roku 1999 zyskała ona nowe potwierdzenie: Hiszpański badacz Mariano Artigas odnalazł w watykańskich archiwach drugi donos na Galileusza o herezję przeciw dogmatowi o Eucharystii.

Prof. Wróblewski przypomina kilka innych zdarzeń z historii nauki od XIII do XVII wieku, gdy Kościół zwalczał teorię atomów. Oto najciekawsze: W rękopisie dzieła Kopernika O obrotach sfer niebieskich - pod koniec rozdziału 6. księgi I - jest niezwykły fragment dowodzący, że astronom też był zwolennikiem atomizmu:

...Najmniejsze i niepodzielne cząsteczki, zwane atomami, wzięte podwójnie lub kilkakrotnie z powodu swej niedostrzegalności nie od razu tworzą ciała widzialne, a przecież ilość ich może się powielić do tego stopnia, że wreszcie będzie ich dosyć na to, by zrosły się w wielkość widzialną.

Nie pojawił się on w druku. Wydawcy wykreślili go, uznając za heretycki.

18:28, anuszka_ha3.agh.edu.pl , Niewyjaśnione
Link Komentarze (6) »
niedziela, 11 maja 2008
Pioruny zaklęte w kulach
piorun kulistyPiorun kulisty jest jednym z najbardziej tajemniczych zjawisk, pozostającym bez wytłumaczenia od setek lat. Ocenia się, że widziało go mniej niż 1% ludzi. Niedawno naukowcom brazylijskim udało się odtworzyć to zjawisko w laboratorium.


Piorun kulisty powstaje najczęściej na skutek silnych wyładowań atmosferycznych. Jest to niewielka, świecąca kulka, o średnicy najczęściej kilku centymetrów. Unosi się lub płynie w powietrzu przez kilka sekund, choć czasami znacznie dłużej, po czym albo gwałtownie wybucha albo zanika. Jego ruch jest bardzo nieprzewidywalny. Przez niektóre przedmioty przechodzi, a od innych się odbija. Czasami porusza się nawet pod wiatr. Jest to rzadkie zjawisko. Ocenia się, że widziało go mniej niż 1% ludzi.

Według jednej z japońskich legend, piorun kulisty to gniew boga Raijin.

Przez setki lat opracowano wiele hipotez.
Próbowano tłumaczyć pioruny kuliste złudzeniem optycznym, duchami, UFO czy miniaturowymi czarnymi dziurami.
Część naukowców uważa, że pioruny kuliste to kule odparowanego na skutek uderzenia pioruna krzemu, chmura cząstek metalu lub związków organicznych albo też kula plazmy, antymaterii lub jakiejś płonącej substancji. Znacznie trudniejsze od odpowiedzi na pytanie z czego składa się piorun kulisty jest wytłumaczenie dlaczego jest tak stabilny. Kula gorącego gazu powinna bardzo szybko, rzędu ułamków sekundy, rozprężyć się i ochłodzić. Tymczasem czasy życia piorunów kulistych są znacznie dłuższe. Sugerować to może solitonową naturę piorunów kulistych.

Od wielu lat próbowano wytworzyć pioruny kuliste w laboratoriach. Jednym ze sposobów było podgrzewanie gazu przy pomocy mikrofal. Wytworzone kule należało jednak utrzymywać przy pomocy silnych pól magnetycznych. W przeciwnym wypadku bardzo szybko zanikały. Inny eksperyment polegał na podgrzewaniu krzemu przy pomocy elektrod. Powstałe z par krzemu ogniste kule unosiły się w powietrzu nawet kilka sekund. Badania nadal trwają i być może uda się zbadać również inne własności piorunów kulistych, a także lepiej zrozumieć ich naturę.
czwartek, 08 maja 2008
Surfing USA II: syndrom Borata

"Podróżować jest bosko" jak to nam pięknie wyśpiewała Kora Jackowska w Boskim Buenos. Ostatnio miałem okazję odwiedzić grupę fizyki teoretycznej w Seattle, USA. Byłem tam 3 tygodnie, czyli dostatecznie długo, żeby zostać "zamerykanizowany". Dlaczego wróciłem taki zachwycony?

Są pewne poszlaki, że z krajową nauką nie wszystko jest w porządku ;). Duża nadzieja w Fundacji Nauki Polskiej. niezależnej organizacji, która "finansuje najlepszych, żeby byli jeszcze lepsi". Jest też Krajowy Fundusz na rzecz Dzieci wspierający rozwój wybitnie utalentowanej młodzieży, w tym przyszłych studentów i naukowców polskich uniwersytetów. Wyróżniającym się doktorantom (ale nie tylko) zostają też stypendia Fulbrighta, pokrywające na przykład roczne badania naukowe na dowolnym amerykańskim uniwersytecie (tak tak, MIT i Harvard także wchodzą w rachubę). Socjologowie mówią, że jest źle:
 
NAUKA POLSKA: AUTODIAGNOZA POLSKIEGO ŚRODOWISKA NAUKOWEGO
http://www.ks.collegium.edu.pl/download/NAUKAPOLSKA-raport.pdf
 
Jak zwykle w takich sytuacjach nie należy popadać w skrajny pesymizm:
 
STYPENDYŚCI FNP
http://www.fnp.org.pl/programy_aktualne/stypendia_krajowe_laureaci.html
 
STYPENDYŚCI POLITYKI
http://www.polityka.pl/archive/do/registry/secure/showArticle?id=3347978
 
JEDYNY POLSKI LAUREAT EURYI (~ 1 000 000 EURO)
http://wiadomosci.polska.pl/nauka/article,Europejska_nagroda_naukowa_dla_Macieja_Wojtkowskiego,id,287979.htm

Podobnych przykładów jest więcej, jednak jedna jaskółka wiosny nie czyni. W USA jest ciągle lepiej. Dlaczego? Na myśl przychodzą mi trzy słowa:

FINANSOWANIE, KONKURENCJA, POST-DOCY

POST-DOCY: w Stanach research w dużej części bazuje na młodych doktorach, którzy nie prowadzą dydaktyki, zarabiają 2000-3000 $ miesięcznie i mają krótkie, zazwyczaj 2-letnie kontrakty. Jeśli przez ten czas nie wyprodukują odpowiednio dużo wysokiej jakości publikacji, nikt ich potem nie zatrudni.

KONKURENCJA: jest godzina 10 PM czasu pacyficznego, prawie całe piętro Institute for Nuclear Theory w Seattle opustoszało (godziny pracy to 9 AM - 5 PM). Gdzieniegdzie tli się jednak światło - pracują Post-Docy i doktoranci (PhD students). Piszą publikację, bo w Ameryce nauka toczy się w rytmie "publish or perish" - "publikuj albo giń"

FINASOWANIE: w Polsce "Post-Doc" zarabia 1000-2000 zł, uczy studentów i jeśli ma wybujałe ambicje i czas mu na to pozwala stara się prowadzić badania. Tylko z kim taki "Post-Doc" może konkurować?

Widzieliście Borata

 

? Młody polski naukowiec to taki Borat - musi pojechać na Zachód i podpatrzeć co trzeba. Jeśli go tam nie przekupią dolarami albo euro, wróci nad Wisłę oświecony.

 

 

13:58, michal.heller , Niewyjaśnione
Link Komentarze (7) »
 
1 , 2