Tag "fizyka"
Moim największym odkryciem są miłośnicy astronomii
Gdybyśmy w kosmosie byli sami, byłoby to okropne marnotrawstwo przestrzeni
Michał Kusiak – astronom, popularyzator nauki, odkrywca wielu komet i planetoid
Michał Kusiak (z prawej) jest współodkrywcą, wraz z Michałem Żołnowskim, komety długookresowej C/2015 F2 (Polonia), za co otrzymał Nagrodę Edgara Wilsona, ustanowioną przez amerykańskiego biznesmena zmarłego w 1976 r. W czasie studiów na Wydziale Fizyki, Astronomii i Informatyki Stosowanej Uniwersytetu Jagiellońskiego Międzynarodowa Unia Astronomiczna jedną z planetoid nazwała Michalkusiak.
Prof. Aleksander Wolszczan jako pierwszy odkrył planety znajdujące się poza Układem Słonecznym i otarł się o Nobla. Czy naukowa oraz społeczna ranga odkryć obiektów w kosmosie zależy od ich typu, wielkości, odległości od Ziemi?
– Po krótkiej analizie i subiektywnej ocenie myślę, że odkrycie zawsze pozostaje odkryciem. Na jego rangę, ważność i skalę składa się wiele czynników. Jednym z najważniejszych jest prawdopodobnie czas. Wcześniejsze dokonania czy odkrycia są niejednokrotnie podstawą kolejnych. Z upływem czasu dzięki dokonaniom naukowców i wynalazców otrzymujemy nowe narzędzia, które pozwalają zrozumieć lub dostrzec jeszcze bardziej skomplikowane i złożone zjawiska, prawa czy obiekty. Jeszcze 100 lat temu znalezienie komety było w Polsce dokonaniem pozwalającym rozpocząć pracę nad doktoratem. Dziś takie odkrycia są dokonywane znacznie częściej, teleskopy i narzędzia badawcze są znacznie bardziej zaawansowane. To pozwala zająć się tą tematyką nie tylko zawodowym astronomom, ale często również amatorom, samoukom z wyobraźnią, cechującym się zaawansowaną wiedzą i oczywiście pasją.
Jako naukowiec, który ma na koncie ponad 160 odkryć asteroid, planetoid i komet, a dodatkowo jedną planetoidę nazwano pana imieniem, trafił pan do międzynarodowych roczników. Czy myślał pan o napisaniu poradnika, podręcznika odkrywcy obiektów kosmicznych?
– Powoli dojrzewa we mnie zamiar wydania własnej, skromnej książeczki na ten temat. Myślę nad jej uniwersalnością i prostotą, ponieważ zauważyłem, że talent do obserwacji astronomicznych mają zarówno osoby młode, jak i starsze. Moje znaleziska są najczęściej opisywane w cyrkularzach Międzynarodowej Unii Astronomicznej. A moja prawie 20-letnia działalność w niektórych przypadkach ma też wartość socjologiczną, gdyż jako odkrywca z tak długim stażem korzystam z przywileju zaproponowania nazwy przynajmniej dla części obiektów. W Polsce na razie niewiele osób ma taką możliwość. Regularnie zatem z dużą rozwagą razem z kolegą współodkrywcą zastanawiamy się nad nowymi nazwami, honorując niejednokrotnie znanych Polaków.
Czy należy poważnie traktować doniesienia o życiu pozaziemskim?
– W przypadku życia pozaziemskiego jako odpowiedź niech posłuży cytat z Carla Sagana: „Gdybyśmy w kosmosie byli sami, byłoby to okropne marnotrawstwo przestrzeni”. Myślę, że najbliższe dziesięciolecia dużo wyjaśnią, jeśli chodzi o potencjalne warunki powstania życia poza naszą planetą. I jest to jedna z najciekawszych dziedzin, którą każdy z nas będzie prawdopodobnie coraz uważniej śledził.
Co trzeba by odkryć w kosmosie, by zarobić na tym jakieś pieniądze?
– Za odkrycie planet pozasłonecznych przyznano niedawno Nobla, choć niestety nie naszemu rodakowi prof. Wolszczanowi. Co do wątku „odkryj i zarób”, to praktycznie żadne odkrycie nie dało mi profitów finansowych, choć z pewnością przyniosły one inne korzyści i przywileje, w tym wspomnianą możliwość nazywania nieznanych ciał niebieskich.
W sierpniu na polskim niebie widać „spadające gwiazdy”, jest wielu amatorów ich oglądania. Czy to wynik dobrej widzialności, czy okres szczególnej koniunktury na występowanie tego typu zjawisk?
– Mówiąc o „spadających gwiazdach”, większość z nas ma na myśli rój meteorów, Perseidów. To drobiny pyłu i niewielkie, lodowo-skalne okruszki pozostawione w przestrzeni kosmicznej przez jedną z powracających komet, kometę Swifta-Tuttle’a. Drobinki krążą po orbicie wspomnianej komety, a jej geometryczne położenie stwarza dobre warunki do ich obserwacji, kiedy Ziemia przecina orbitę tej komety. Lata wysokiej aktywności Perseidów i zazwyczaj bardzo dobre warunki pogodowe przyczyniły się do dużej popularności obserwowania sierpniowych meteorów. Warto jednak zaznaczyć, że Perseidy nie są najbardziej aktywnym rojem widocznym w naszej szerokości geograficznej. Zdecydowanie ciekawszym i liczniejszym zjawiskiem są grudniowe Geminidy, których z roku na rok możemy obserwować coraz więcej, jednak zimowe warunki, często pochmurne niebo, powodują, że nie są aż tak popularne.
Co się dzieje z obiektami, które „spadły z nieba”?
– Jeśli mówimy o planetoidach czy ich okruchach zwanych meteoroidami – wszystko zależy od ich rozmiaru. W roju meteorów ich okruchy poruszają się zazwyczaj z dużą szybkością, nagrzewają w ziemskiej atmosferze, roztapiają, a następnie wyparowują. Jeśli są większe, zdarza się, że docierają do powierzchni ziemi – mówimy wówczas o meteorycie. Każde zjawisko „spadania”, jak to pan ujął, jest zatem wywoływane przez jedno mniejsze bądź większe ciało niebieskie.
Zachęca pan entuzjastów astronomii, nawet tych, którzy nie mają teleskopów, tylko komputery, by prowadzili poszukiwania na własną rękę. Skąd mają wiedzieć, że znaleziony przez nich obiekt nie został już dostrzeżony przez kogoś innego?
– Pomagają w tym przede wszystkim matematyka i bazy danych. Dla każdej planetoidy czy komety na podstawie pewnej liczby obserwacji oblicza się i wyznacza mniej lub bardziej dokładną orbitę i wprowadza do bazy danych, która pozwala określić jej położenie na niebie. Łowca komet lub planetoid ma zatem narzędzia i informacje, które może zaczerpnąć z wielu źródeł, i tym samym jest w stanie określić, czy obiekt, który zaobserwował, został już skatalogowany, czy pozostaje nieznany.
Kto ma większe szanse na takie odkrycia w obrębie Układu Słonecznego? Posiadacze teleskopów czy komputerów?
– Są dwie drogi. Pierwsza to projekty z dziedziny nauki społecznościowej, skierowane do szerokiego grona miłośników astronomii, które często są realizowane przez duże obserwatoria astronomiczne. Te wykonują ogromną liczbę zdjęć, ale nie są w stanie wykonać niektórych rodzajów obserwacji i zostawiają taką sposobność członkom społeczności z całego świata, po to aby tym danym się przyjrzeli. Dobrymi przykładami są tutaj takie projekty jak TOTAS, COIAS albo Zooniverse, które m.in. analizują dane
b.tumilowicz@tygodnikprzeglad.pl
Milion i pół kilometra od Ziemi
Co nam daje teleskop Jamesa Webba?
Prof. Paweł Pietrukowicz – astronom, członek zespołu OGLE (The Optical Gravitational Lensing Experiment) przy Obserwatorium Astronomicznym UW.
Nasz nowy teleskop – nasz, bo jest on własnością NASA (USA), ESA (Europa) i CSA (Kanada), a także Polski, skoro płacimy składkę za członkostwo w Europejskiej Agencji Kosmicznej – kosztował 10 mld dol. Właśnie ten koszt był przyczyną opóźnień w jego uruchomieniu. Stało się to możliwe dopiero 25 grudnia 2021 r. Jednak skorzystać z niego można było po pół roku – tyle zajęło złożenie lustra i przetestowanie. Efektywnie pracuje od lipca 2022 r.
– Sprecyzujmy. Nie było żadnego polskiego wkładu w budowę teleskopu Webba. Europejska rakieta wystartowała z Gujany. Przygotowania do powstania teleskopu trwały dwie dekady. Jeśli chodzi o udział Polski, to moja była studentka Aleksandra Hamanowicz pracuje w instytucji nadzorującej Space Telescope Science Institute, mającego siedzibę w Baltimore koło Waszyngtonu.
Teleskop Webba jest kolejnym, po teleskopie Hubble’a, przedsięwzięciem „przedłużającym” nasze zdolności obserwowania nieba.
– Hubble, pracujący od 1990 r., został umieszczony na orbicie na wysokości 600 km nad Ziemią. Do tej pory odbyło się pięć misji serwisowych. Napraw dokonywali astronauci. Najczęściej psuły się żyroskopy odpowiadające za stabilizację urządzenia. Obecnie, gdy nie ma już lotów wahadłowców, jego stan się pogarsza. Jeszcze pracuje, ale jest bliski zamknięcia. Koordynacją i nadzorem zajmuje się ten sam Space Telescope Science Institute. Teleskop Webba nie okrąża Ziemi. Został wyniesiony do punktu L2, w którym równoważy się przyciąganie Ziemi i Słońca. To cztery razy dalej niż odległość Księżyca od Ziemi. Krąży wokół Słońca wraz z Ziemią. Hubble ma detektory optyczne, Webb zaś działa na podczerwień, co pozwala zobaczyć więcej i dalej, bo przesyłany przez niego obraz pozwala przedrzeć się przez obłoki pyłu. Dzięki temu możemy obserwować, jak z obłoków gazowo-pyłowych formują się planety i gwiazdy. To jeden z dwóch głównych celów badawczych teleskopu Webba. W podczerwieni widać odleglejsze rejony wszechświata.
Teleskop Hubble’a nie mógł odbierać fal podczerwieni?
– Jego kamery rejestrowały pełny obraz światła widzialnego, natomiast kamery i spektrografy reagujące na podczerwień mają taką cechę, że muszą być odpowiednio schłodzone. Do tej pory podobne urządzenia w przestrzeni kosmicznej schładzano ciekłym helem, ale to paliwo wyczerpywało się po jakichś dwóch latach. Chodzi o schłodzenie do bardzo niskiej temperatury, 50 K, czyli minus 223 st. C. Tego nie stosuje się w teleskopie Webba. Do zasłonięcia urządzenia przed światłem słonecznym zastosowano tarczę odbijającą promieniowanie słoneczne. Teleskop znajdujący się w cieniu ochładza się w przestrzeni międzyplanetarnej w sposób naturalny do minus 223 st. C.
Nie grozi mu np. to, że odwróci się do Słońca niezasłoniętą stroną?
– Nie ma takiego zagrożenia, a nawet gdyby jego ustawienie zaczęło się zmieniać, niewielkie silniczki, w które jest wyposażony, dokonają korekty. Jest to jak dotychczas największe urządzenie tego typu wysłane przez człowieka w kosmos. I najdroższe. Ma 6,5 m średnicy. Na cenę miały wpływ rodzaj materiału i dokładność wykonania. Jego zwierciadło zbudowano z berylu, który jest bardzo lekki. Powierzchnia odbijająca światło pokryta jest warstwą złota. Planowany czas działania to 10 lat.
Czego możemy się dowiedzieć przez ten czas?
– Cele naukowe przedsięwzięcia są bardzo ambitne. Możemy poznać sposób formowania się wszechświata niedługo po Wielkim Wybuchu. To moment, który według obliczeń nastąpił dokładnie 13,8 mld lat temu.
Czym jest prąd elektryczny i jak działa Wszechświat
Jak powstał i jak działa Wszechświat wiemy z prac naukowych, hipotez i obserwacji wielu wybitnych naukowców. Nie wszystkie zagadnienia w tym zakresie do końca wyjaśniono. W czasie pobytu w USA w latach 1980-1983 pojechałem z wycieczką nad wodospad Niagara. W planie mieliśmy
Czego nie rozumieją ekonomiści z telewizora?
Państwu z własną walutą nie może zabraknąć pieniędzy, a Polska nie stanie się „drugą Grecją” Fiat Money Obrazisz się, jak nazwę cię trollem? – Nie obrażę się. Trolling to forma, nie tylko treść. A moja forma to trolling. I fakt – spędzam na nim sporo czasu. A kim poza tym jesteś? – Studiowałem fizykę i ekonomię. Na SGH, w Polsce, wyobraź sobie. I już wtedy czułem, że ekonomia to nie jest nauka. Kontrast z fizyką był wprost katastrofalny. Fizyka ma wszystko policzone
Tytanowy problem świata
Wojna w Ukrainie zatrzymała produkcję i transport strategicznego surowca Czy bać się tytanu? Tytan pod względem biologicznym pozostaje obojętny dla ludzkiego organizmu. Nie można więc mówić o niedoborach lub przedawkowaniu tytanu. Związkiem szkodliwym jest natomiast tlenek tytanu (biel tytanowa), stosowany jako barwnik lub filtr w kosmetykach. Badania toksykologiczne wykazały, że niekorzystne skutki wywołane przez nanocząsteczki dwutlenku tytanu są głównie wynikiem stresu oksydacyjnego, który może prowadzić do uszkodzenia komórek, efektów genotoksycznych i zmian w sygnalizacji komórkowej.
Szperanie w Drodze Mlecznej
Astronomowie przewidują, że w ciągu 5-10 lat odkryjemy ślady życia w kosmosie Dr Joanna Drążkowska – astronomka pracująca na Uniwersytecie Ludwika i Maksymiliana w Monachium Jest pani współautorką nowej teorii powstawania planet. Czy ta teoria burzy dotychczasowe ustalenia w kwestii rodowodu planet, w tym Ziemi? – Nie do końca. Ta teoria nie wywraca wszystkiego do góry nogami, ale to, co robimy, wpisuje się w szeroki kontekst zmiany paradygmatu powstawania planet i Układu Słonecznego. Okazuje się, że klasyczna teoria powstawania planet z lat
Życie jako informacja
Aby zrozumieć, czym jest życie, potrzebujemy nowych praw fizyki wiążących się w fundamentalny sposób z pojęciem informacji Paul Davies – brytyjski fizyk specjalizujący się w kosmologii, astrobiologii i kwantowej teorii pola, pisarz i publicysta. Od 2005 r. bierze udział w projekcie SETI. Dyrektor BEYOND – Centrum Fundamentalnych Idei w Nauce. Czy wszechświat ma sens, czy jest jakiś cel jego istnienia? – Nauka opiera się na założeniu, że wszechświat ma sens i że w miarę dalszego badania będziemy
Geniusz Isaaca Newtona
Był bystrym młodzieńcem, ale nie przejawiał oznak talentu matematycznego, szkolne sprawozdania opisują go jako ucznia leniwego W 1696 r. Mennica Królewska, odpowiedzialna za bicie angielskich monet, zyskała nowego nadzorcę, Isaaca Newtona. Otrzymał on to stanowisko dzięki patronatowi hrabiego Halifax, Charlesa Montagu, który w tamtym czasie pełnił funkcję lorda skarbu – odpowiednika ministra finansów. Newtonowi przydzielono zadanie renowacji pieniądza Korony. W tym czasie brytyjski system monetarny był w opłakanym stanie. Newton oszacował, że ok.
Ostatni wielki wizjoner
Stephen Hawking 1942-2018 Już godzinę po jego śmierci dziennikarze zaczęli szukać tajemnych znaków, które tworzą legendę. Bo jak wytłumaczyć racjonalnie, że urodził się w 300. rocznicę śmierci Galileusza, a zmarł dokładnie w dniu urodzin Alberta Einsteina, którego teoria wyznaczyła Hawkingowi kierunek pracy naukowej? A w dodatku na 14 marca ustanowiono w latach 80. Światowy Dzień Liczby Pi, która sama w sobie jest tajemnicą, bo zawiera nieskończoną ilość cyfr po przecinku. To stała matematyczna, która pojawia się w wielu
