fizyka

Laureatami tegorocznej Nagrody Nobla w dziedzinie fizyki zostali trzej naukowcy. To Amerykanin japońskiego pochodzenia Syukuro Manabe, Włoch Giorgio Parisi i Klaus Hasselmann z Niemiec. Nagrodzeni zostali docenieni za "przełomowy wkład w nasze rozumienie złożonych układów fizycznych". Niemiec i Amerykanin otrzymali nagrodę za "fizyczne modelowanie klimatu Ziemi", które daje możliwość "wiarygodnego przewidywania globalnego ocieplenia". – Tegoroczna Nagroda Nobla z fizyki jest nagrodą za to, że potrafimy w sposób absolutnie przekonujący pokazać, że to człowiek stoi za obecną zmianą klimatu, a po drugie wykonać te symulacje, które mówią, co się może stać, jeśli wpompujemy konkretną ilość gazów cieplarnianych do atmosfery – tłumaczył w programie WP Newsroom prof. Szymon Malinowski, dyrektor Instytutu Geofizyki Uniwersytetu Warszawskiego. - Ta nagroda jest uhonorowaniem wiedzy fizycznej, która stoi za tym, co jest też w najnowszych raporcie IPCC o klimacie na Ziemi – dodał.

Australijscy naukowcy zarejestrowali tajemnicze sygnały. Według badaczy, jest to przełomowe odkrycie dla astronomii. Zespół naukowców z Uniwersytet Australii Zachodniej oraz Centrum Doskonałości Fizyki Cząstek Ciemnej Materii zbudował wykrywacz fal grawitacyjnych, który to właśnie odebrał nieznane sygnały. Urządzenie wykorzystuje kwarc do przechwytywania fal grawitacyjnych o wysokiej częstotliwości. - Nowy detektor jest czuły i daje nam wyniki, ale teraz musimy dokładnie określić, co te wyniki oznaczają - podkreśla prof. Michael Tobar. W ciągu 153 dni działania zarejestrowano dwa zdarzenia. Według badaczy, mogą to być fale o wysokiej częstotliwości, które wytworzyła pierwotna czarna dziura lub chmura cząstek czarnej materii. - Eksperyment jest jednym z dwóch obecnie aktywnych na świecie, które zajmują się poszukiwaniem fal grawitacyjnych o wysokiej częstotliwości – dodaje członek zespołu badawczego William Campbell. Astronomowie już zacierają ręce, ponieważ rozwój tej technologii da wgląd w nowy obszar astronomii fal grawitacyjnych. Projekt australijskiego wykrywacza powstał w 2014 roku. Naukowcy obecnie testują urządzenie. Warto dodać, że fale grawitacyjne zostały przewidziane przez Alberta Einsteina. Według niego, ruch obiektów astronomicznych może powodować fale krzywizny czasoprzestrzeni, które będą falować przez Wszechświat. Można to porównać do fal powstałych w wyniku wrzucania kamieni do płaskiego stawu. Naukowiec wprawdzie zmarł w 1955 roku, a dopiero w 2015 roku po raz pierwszy wykryto sygnał fali grawitacyjnej.

Naukowcy przeanalizowali połączenie dwóch czarnych dziur, tworząc jedną większą. To badanie potwierdziło tezę Stephena Hawkinga sprzed 50 lat. Słynny fizyk podważył wówczas teorię z 1969 roku, która zakładała, że nic z czarnej dziury, a dokładniej, z horyzontu zdarzeń się nie może wydostać. Hawking zauważył, że gdyby takie grawitacyjne obiekty byłyby wieczne i wraz z czasem coraz potężniejsze, to wchłonęłyby całą materię we Wszechświecie, a w końcu pochłonęłyby siebie. Twierdzenie fizyka mówi, że horyzonty zdarzeń czarnej dziury nie może się scalać w czasie i nigdy się nie kurczą. Po pół wieku badania potwierdziły słowa Hawkinga. Naukowcy Massachusetts Institute of Technology (MIT) przeanalizowali połączenie dwóch czarnych dziur, tworząc jedną większą, a następnie zbadali wytwarzaną falę grawitacyjną. Zespół badaczy stwierdził, że horyzont zdarzeń się zwiększył. Naukowcy potwierdzi twierdzenie Hawkinga, z ponad 95-procentową dokładnością za pomocą obserwacji fal grawitacyjnych. Główny autor Maximiliano Isi, NASA Einstein Postdoctoral Fellow w MIT Kavli Institute for Astrophysics and Space Research zapowiedział, że to odkrycie to dopiero początek dalszych badań i zespół planuje dalsze testowanie twierdzenia Hawkinga o powierzchni czarnych dziur. „Któregoś dnia te dane mogą ujawnić coś, czego się nie spodziewaliśmy” podsumował f Maximiloano Isi.

W 1974 roku młody naukowiec, Stephen Hawking, wstrząsnął posadami świata fizyki, kiedy przedstawił swoją teorię o horyzoncie zdarzeń czarnych dziur, ich parowaniu oraz wydzielaniu promieniowania. Naukowcy bowiem przez lata marginalizowali czarne dziury, przyjmując za pewnik to, czym są: ogromną masą ciemnej materii, której grawitacja jest tak silna, że nawet światło nie może z niej uciec. Jednak dopiero Hawking założył, że w czarnej dziurze istnieje pewna granica, poniżej której wszystkie cząsteczki są zasysane, a powyżej mają szanse na ucieczkę. To właśnie ów horyzont zdarzeń czarnej dziury. Co więcej, Hawking przedstawił jeszcze inny wniosek. Według niego czarne dziury niejako "wyparowują" z kosmosu. Pochłaniając bowiem cząstki ujemne, tracą one swoją masę. Dzięki temu wytłumaczeniu wiemy, że Wszechświatowi nie grozi pochłonięcie przez masywne czarne dziury.

Znamy laureatów Nagrody Nobla z fizyki. Trójkę naukowców nagrodzono za badania nad czarnymi dziurami. Chodzi o odkrycie supermasywnego obiektu w centrum naszej galaktyki i odkrycie potwierdzające, że formowanie się czarnej dziury jest prognozą ogólnej teorii względności. - To jedna z nagród, które, moim zdaniem, są inspirujące dla każdego, kto patrzył na gwiazdy i zastanawiał się, co tam jest. Jedną z rzeczy, których nikt z nas nie spodziewał się tam znaleźć, są te tajemnicze czarne dziury - skomentował ogłoszenie wyników prof. Ariel Goobar z Uniwersytetu w Sztokholmie, jeden z członków Królewskiej Szwedzkiej Akademii Nauk. - Teraz wiemy, że nie tylko istnieje teoria, która przewidziała czarne dziury, ale i obserwatorzy, astronomowie, którzy je znaleźli - dodał ekspert. Nagrodą Nobla nagrodzono w tym roku niemieckiego profesora Reinharda Genzela, a także amerykańską astronomkę Andreę Ghez. To czwarta kobieta w historii nagrodzona Noblem z fizyki. Drugą połowę nagrody otrzymał brytyjski fizyk i matematyk Roger Penrose.

Nowe badania astrogeologów z Uniwersytetu z Maryland i Instytutu Geofizyki w Zurychu rzucają nowe światło na dotychczasowe teorie dotyczące struktur wulkanicznych Wenus. Znalezione przed naukowców "korony" pochodzą z obecnie aktywnych procesów geologicznych, a nie jak to wcześniej sądzono sprzed 500 milionów lat. Dogłębna analiza trójwymiarowych symulacji jasno wskazuje, że co najmniej 37 "koron" rozrzuconych po całej planecie była w ostatnim czasie aktywna. Jak potwierdza Amerykańsko-Szwajcarska grupa badaczy, wyniki jasno wskazują na dużą skalę aktywności geologicznej Wenus. Co więcej, dzięki obecnej analizie aktywnych struktur wulkanicznych, przyszłe misje kosmiczne na Wenus, będą miały już określone najbardziej aktywne geologicznie miejsca planety doskonałe do obserwacji.

Nie można stworzyć jej w warunkach laboratoryjnych, ale można zastąpić ją falami dźwiękowymi. Naukowcy z Uniwersytetu w Glasgow znaleźli sposób, by pokazać sposób wydobywania się energii z czarnej dziury. Początkowo uważano, że nic nie jest w stanie przed nią uciec - nawet światło. W 1969 r. brytyjski fizyk Roger Penrose stwierdził, że czarną dziurę można wykorzystać jako generator energii. Radziecki fizyk Jakow Zeldowicz twierdził, że można to pokazać obracając cylinder, który odbija światło. Okazało się jednak, że cylinder musiałby obracać miliard razy na sekundę, aby eksperyment zadziałał. Po 50 latach nadal nie ma narzędzi do testów za pomocą światła. Wykorzystano do tego fale dźwiękowe.

Kilometr pod górą Ikeno w Japonii znajduje się maszyna, która może zmienić nasze rozumienie fizyki. Ogromny zbiornik jest wypełniony 50 tysiącami ton wody i wyposażony w 13 tys. światłoczułych czujników. Raz na jakiś czas jeden z nich mruga, to znak, że wykrył ślad neutrin, jednej z cząstek elementarnych. Zbiornik jest nimi nieprzerwanie bombardowany z innej podziemnej placówki, odległej o 300 kilometrów. W ciągu lat naukowcy zaobserwowali nieścisłość w pomiarach, która może wyjaśnić pochodzenie całej materii. Zaraz po Wielkim Wybuchu musiała istnieć mikroskopijna przewaga materii and antymaterią. W przeciwnym przypadku znana nam rzeczywistość nigdy by nie powstała. Fizycy pracujący w Japonii są przekonani, że znaleźli ślady tej antycznej asymetrii w neutrinach. Jeśli ich badania się potwierdzą, mogą całkowicie zmienić nasze rozumienie praw fizyki.

Każdy, kto choć raz robił naleśniki, wie, że płynne ciasto lubi na patelni płatać figle. Jak usmażyć naleśniki tak, by były idealne? By nie były grubsze na środku, bez dziur i równo zarumienione? Problem ten spędzał sen z powiek dwóm fizykom zajmującym się zawodowo dynamiką płynów. Postanowili oni przeanalizować proces smażenia naleśników i zoptymalizować go tak, by zawsze osiągnąć idealny rezultat. Dzięki ich zaawansowanym obliczeniom i symulacjom komputerowym wiemy już, że sekretem idealnych naleśników jest odpowiedni ruch nadgarstka po wylaniu ciasta na patelnię. Na początku powinien być bardzo dynamiczny, tak, by patelnia przekręcała się pod dużym kątem, a ciasto dotarło do brzegu patelni. Następnie obracamy patelnią tak, by rozlać ciasto po całej powierzchni. Im bardziej ciasto zastyga, tym spokojniejszy powinien być ruch patelnią. Zdaniem fizyków ta technika sprawi, że naleśniki wychodzące spod naszej ręki będą bardziej jednakowe. Dokładnie 83 proc. bardziej jednakowe. Nie zaszkodzi zweryfikować ustalenia naukowców samodzielnie w domu.

Która planeta jest najbliżej Ziemi? Większość z nas odpowie: Wenus. Okazuje się, że w tej, wydawałoby się oczywistej kwestii, większość z nas się myli, przynajmniej w pewnym stopniu. Według obliczeń trzech fizyków, które opublikowano w "Physics Today", planeta będąca naszym najbliższym sąsiadem to Merkury. Jak to możliwe, skoro jego orbita leży dalej od Ziemi, niż orbita Wenus i Marsa? Fizycy przeprowadzili symulację tego jak po swoich orbitach krążą Mars, Ziemia, Wenus i Merkury. Komputer mierzył dystans w linii prostej od Ziemi do poszczególnych planet, a okres symulacji obejmował 10 tys. lat. Okazało się, że średnio to właśnie Merkury jest najbliżej Ziemi. Średnia odległość Merkurego od naszej planety to 1,038 jednostki astronomicznej (odległość Ziemi od Słońca). Dla Wenus wartość ta wynosi 1,136 jednostki astronomicznej. Mało tego, z obliczeń fizyków wynika, że Merkury jest średnio najbliżej wszystkich planet Układu Słonecznego.

Kwarki to cząstki elementarne, które budują protony i neutrony: składowe jądra atomu każdego pierwiastka. 35 lat temu w CERN zaobserwowano, że kwarki zachowują się odmiennie w zależności od wielkości jądra atomu. Im jądro większe, a więc więcej w nim protonów i neutronów, tym kwarki poruszają się wolniej. Przyczyna tej zmiany była nieznana aż do dziś. Wygląda na to, że naukowcom z MIT udało się wyjaśnić dlaczego tak się dzieje. W swojej pracy naukowej przeanalizowani oni dane z poprzednich eksperymentów w akceleratorze cząstek. Odkryli, że prędkość kwarków zależy od liczby krótkotrwałych par, jakie tworzą protony i neutrony. Obie cząstki łączą się ze sobą na krótką chwilę, zwiększając swoją objętość, a kwarki zyskują więcej miejsca. Jak podkreśla jeden z autorów odkrycia, w mechanice kwantowej im coś jest większe, tym jest wolniejsze. W jądrach atomów z większą ilością protonów i neutronów prawdopodobieństwo powstania takiej pary jest zdecydowanie większe. Poznanie oddziaływań między kwarkami jest kluczowe dla zrozumienia budowy materii, sądzą autorzy pracy.

Wkładanie do mikrofalówki przypadkowych rzeczy wydaje się być jednym z ulubionych zajęć internautów. Niekiedy jednak za te domowe eksperymenty biorą się poważni fizycy, co przynosi ciekawe efekty. Jeśli do mikrofalówki włożymy dwa winogrona umieszczone obok siebie, zaczną one iskrzyć, a nad nimi pokażą się świecące obłoczki zjonizowanego gazu, czyli plazmy. Naukowcy zbadali, jak to się dzieje. Mikrofale w kuchence mają długość około 12 cm. Przechodząc z powietrza w inny ośrodek, w tym przypadku składające się głównie z wody winogrono, załamują się i zostają uwięzione w środku owocu. Tworzy to silne pole magnetyczne. Gdy dwa winogrona znajdują się blisko siebie, najsilniejsze pole powstaje w miejscu na styku owoców. Energii jest na tyle dużo, że jonizuje powietrze między nimi i powstaje świecąca plazma. Okazuje się, że podobny eksperyment można powtórzyć z innym kulistym obiektem pod warunkiem, że zawiera dostateczną ilość wody, np. z porzeczkami, czy hydrożelowymi kuleczkami. To dlatego, że kluczowy dla powstania plazmy jest rozmiar obiektu i jego współczynnik refrakcji.

W korespondencji do siostry Mai, fizyk wyraził obawy przed rosnącym nacjonalizmem i antysemityzmem. 10 lat przed objęciem władzy przez Hitlera, Einstein ostrzegał swoją siostrę przed sytuacją w Republice Weimarskiej. Wyraził w nim obawę przed "ciemnymi czasami" i radość z możliwości "ucieczki od tego wszystkiego". List bez adresu zwrotnego fizyk napisał w portowym mieście Kilonia, tuż przed wyruszeniem w podróż po Azji.

Władze CERN (Europejskiej Organizacji Badań Jądrowych) zawiesiły swojego pracownika. Przyczyną była "wysoce obraźliwa" prezentacja podczas seminarium dot. zagadnienia płci w fizyce. Prof. Alessandro Strumia wyraził bowiem m.in. opinię, że fizyka jako nauka została "zbudowana przez mężczyzn". Władze CERN zapewniły, że nie znały treści przemowy Włocha, a jedynie jej tytuł, który brzmiał: "Fizyka wysokich energii a płeć". Profesor został zawieszony ze skutkiem natychmiastowym. "Był to nieakceptowalny atak w kontekście każdego z zawodów" - czytamy w uzasadnieniu CERN. Strumia nazwał zawieszenie błędem i tłumaczy, że nie chciał urazić kobiet, ale miał dość oskarżania mężczyzn o nieustanną ich dyskryminację. Dodał, że wcale nie uważa, by mężczyźni w fizyce osiągnęli więcej od kobiet. Jak mówią studenci, to nie pierwszy raz, kiedy profesor wygłasza kontrowersyjne poglądy. Co więcej, niektóre z nich nie mają żadnego potwierdzenia w faktach.

ANITA - pod tym imieniem kryje się jeden z detektorów neutrin o ultrawysokiej energii. Instrument wykrył w 2016 roku zaskakującą anomalię. Dwukrotnie za jego pomocą wykryto promień wydobywający się z Ziemi. To zaskakujące zjawisko, bo zazwyczaj promieniowaniu ulega Ziemia. Naukowcy nie są w stanie go wyjaśnić za pomocą obowiązujących teorii. Opublikowana właśnie praca naukowa autorstwa badaczy z Pensylvania State University może więc być przełomem. Odkryli oni, że podobne anomalie zarejestrowały także inne detektory neutrin i zasugerowali, że wyjaśnić je może istnienie nowej cząstki elementarnej, której nie przewiduje Model Standardowy. Model Standardowy to fundament współczesnej fizyki. Opisuje on cząstki elementarne, które tworzą materię. Dzięki niemu wiemy dlaczego gwiazdy świecą, jak i to, co utrzymuje każdy atom w całości. Jeśli praca zostanie pozytywnie zrecenzowana, anomalie wykryte przez ANITĘ będą dowodem potwierdzającym istnienia nowych, nieznanych cząstek i krokiem w kierunku wyjaśnienia największych tajemnic współczesnej fizyki.

Słynny badacz zakładał zgodnie ze szczególną teorią względności, że wszechświat jest symetryczny. Oznacza to, że naukowiec powinien przestrzegać tych samych praw fizyki niezależnie od układu odniesienia o ile obiekt porusza się ze stałą prędkością. Przykładowo powinno się obserwować tę samą prędkość światła (300 mln metrów na sekundę), bez względu na to, czy tyczy się to astronauty w kosmosie czy cząsteczki w krwiobiegu. Jednak niektórzy naukowcy nie zgadzali się z tą teorią i wierzyli, że subatomowe cząstki nie będą zgodne z tą teorią. Nowe badanie pokazuje, że neutrina wysokoenergetyczne poruszają się jednak konsekwentnie. Odkrycie pokazuje kolejne zwycięstwo idei Einsteina, który swoje prawa fizyki publikował 113 lat temu. Genialny badacz zakładał, że prędkość światła jest stała i wynosi 300 mln metrów na sekundę. Prędkość ta nie zmienia się i nie jest w żaden sposób zależna od masy obiektu.

W 2016 roku naukowcy z całego świata pod kierownictwem uczonych z Barcelony poprosili ludzi, by grali w prostą grę online. Jej wyniki posłużyły do obalenia jednego z twierdzeń Einsteina dotyczącego lokalnego realizmu. Genialny uczony uważał, że wszechświat jest niezależny od naszych działań oraz założeń mechaniki kwantowej, a działa na zasadzie lokalnego realizmu, który jest fundamentem teorii względności. Hipoteza Einsteina zakłada, że powinny istnieć ukryte zmienne, które umożliwiają połączenie ze sobą cząstek bez względu na odległość. W latach 60. irlandzki fizyk zaproponował test, który pokazuje, jak przewidywania mechaniki kwantowej, różnią się od lokalnego realizmu Einsteina. Żeby odpowiednio przeprowadzić eksperyment naukowcy z Barcelony potrzebowali niezależnych od siebie generatorów liczb. I tu pojawili się ludzie z komputerami. "BIG Bell Test" zebrał ludzi, aby grali w proste gry, które stworzyły ciągi zer i jedynek. Te "bity" zostały następnie przekazane do 12 laboratoriów na całym świecie, gdzie używano ich jako liczb losowych. Wyniki okazały się sprzeczne z założeniami realizmu Einsteina z 99,7 proc pewnością. Dalsze eksperymenty pokazały, że prawdopodobieństwo poprawności teorii Einsteina wynosi zaledwie jeden do miliona.

W nowym odcinku programu "Star Talk", słynny fizyk Stephen Hawking usiadł z gospodarzem Neilem deGrasse Tysonem, aby porozmawiać o tym, jak narodził się nasz wszechświat. Odpowiedź Hawkinga była prosta.

W czasie swojej pracy operatorzy dźwigów muszą brać poprawkę na siłę grawitacji. Nieumiejętne umiejscowienie środka ciężkości może doprowadzić do przeważenia dźwigu i groźnie wyglądającego wypadku. Wyczucie, kiedy może się to stać, wymaga od operatorów nie lada doświadczenia.

Pamiętacie końcówke Interstellar? Przez większość czasu trwania ten film był bardzo naukowy i realistyczny, ale pod koniec?A co, jeżeli powiedzielibyśmy wam, że naukowcy chcą udowodnić, że również teoria o innych, niewidzialnych nam wymiarach, które oddziałują na naszą rzeczywistość jest prawdziwa? Bo to właśnie chcemy wam powiedzieć. Dodamy również co nieco o pracach nad dostarczaniem przesyłek dronami, które prowadzi Amazon i o cenach nowych Samsungów w Polsce.

We włoskich Apeninach trwa eksperyment Darkside 50. Międzynarodowa grupa fizyków poszukuje 'kosmicznego kleju' - hipotetycznego spoiwa całego wszechświata - ciemnej materii. (wp)