captcha image

A password will be e-mailed to you.

 

Czy Wielki Zderzacz Hadronów pomoże nam odpowiedzieć na największe naukowe pytania? Fot. Maximilien Brice, CERN

Czy Wielki Zderzacz Hadronów pomoże nam odpowiedzieć na największe naukowe pytania? Fot. Maximilien Brice, CERN

Od początków istnienia życia do losów wszechświata, istnieje wiele rzeczy o których naukowcy nie mają pojęcia. Jednak cały czas idą naprzód, a 2015 był doskonałym rokiem dla nauki: doświadczyliśmy akceptacji zagrożenia ze strony globalnego ocieplenia, zdjęć planet karłowatych czy też dowodów na płynną wodę na Marsie.

Co więc wydarzy się w 2016 roku – czy istnieją jakieś wielkie naukowe zagadki, które możemy rozwiązać? Portal IFLScience zapytał o zdanie trzech ekspertów.

 

1. Co znajduje się ponad 'standardowym modelem' fizyki?

Czy 2016 będzie rokiem ewolucji w fizyce? Fot. FLickr, CC BY-SA

Czy 2016 będzie rokiem ewolucji w fizyce? Fot. FLickr, CC BY-SA

Wielki Zderzacz Hadronów już zaliczył jedną poprawną odpowiedź na liście, odkrywając Bozon Higgsa w 2012 roku. W 2015, LHC rozpoczął 2 Bieg po paru latach ulepszeń, uderzając teraz protony nawet z dwukrotnie większą siłą. W tym miesiącu, pierwsze eksperymenty wykazały możliwość istnienia nowego pierwiastka.

To może być wskazówką co do istnienia „super symetrii”, teorii która zakłada, że istnieje cięższy super-partner dla każdego pierwiastka ze Standardowego Modelu (naszej najlepszej obecnie teorii subatomowego świata). Super symetria jest ważna, ponieważ wyjaśniałaby wiele fundamentalnych zagadek fizyki, jak np. czym jest „ciemna materia” czy też sposób w jaki prawa fizyki wydają się dopasowane idealne do otaczającego nas świata. Jednak nowy pierwiastek mógłby również okazać się wskazówką na istnienie innych wymiarów, drugim bozonem Higgsa czy – zanim zaczniemy za bardzo się ekscytować – niczym interesującym. Musimy poczekać na zebranie większych ilości danych w 2016 roku, zanim wszystko okaże się jasne.

 

2. Czy możemy stworzyć więcej pierwiastków?

Jon wapnia przed zderzeniem z atomem ameryku. Fot. Lawrence Livermore National Laboratory

Jon wapnia przed zderzeniem z atomem ameryku. Fot. Lawrence Livermore National Laboratory

Już od lat 30. poprzedniego wieku, naukowcy tworzyli sztuczne pierwiastki, poprzez zderzanie razem cząstek, tworząc w ten sposób nowe atomy. Obecnie wiemy o istnieniu 24 sztucznych pierwiastków, jednak z niedawnymi odkryciami kolejnych, dotychczasowe luki w tablicy okresowej zostały zapełnione.

Naukowcy kontynuują próby jej poszerzenia, starając się stworzyć pierwiastki o numerach 120 i wyżej. Najnowsze badania wykorzystywały bogaty w neutrony izotop wapń-48 jako „nabój jądrowy”, wystrzeliwany w stronę innego ciężkiego jądra, z nadzieją że dadzą nam one nowe pierwiastki. Kolejne sukcesy mogą wiązać się z wykorzystaniem jeszcze cięższych atomów jako nabojów, zamiast jako celów, jednak może to też zależeć od dostępności lepszych przyspieszaczy jądrowych. Nadzieja jest taka, że w przeciwieństwie do większości sztucznych pierwiastków, które szybko ulegają rozkładowi – grupa nowych, cięższych pierwiastków mogłaby zaistnieć w bardziej stabilnej postaci.

 

3. Czym jest 'ciemna materia'?

Czy w tym roku nareszcie uchwycimy "ciemną materię"? Fot. Virgo consortium / A. Amblard / ESA

Czy w tym roku nareszcie uchwycimy „ciemną materię”? Fot. Virgo consortium / A. Amblard / ESA

Ciemna materia jest tajemniczym… czymś, co wydaje się być wszędzie we wszechświecie, występując pięciokrotnie częściej od normalnej materii, z której składają się gwiazdy, planety i, cóż, również my. Mimo tego, nadal jedyne co posiadamy, to niebezpośrednie dowody z obserwacji astronomów tego jak zachowują się pola grawitacyjne gwiazd i galaktyk. Dopóki nie będziemy mogli dokonać jakichś bardziej bezpośrednich pomiarów, nie będziemy pewni czym jest i w jaki sposób ma swoje miejsce w standardowym modelu fizyki cząsteczkowej.

Eksperymenty poświęcone temu, jak np. Wielki Podziemny Eksperyment Xenon (LUX) osiągają coraz większą precyzję, w swych staraniach bezpośredniego wykrycia kandydata na ciemną materię, znanego jako „słabo reagująca masywna cząsteczka” podczas jej reakcji z normalną materią na Ziemi. Czy więc 2016 będzie rokiem, gdy nareszcie ujrzymy tę tajemniczość w laboratorium?

 

4. Czy istnieje życie na Marsie (albo na innych planetach)?

Czy Enceladus okaże się zawierać życie? Fot. NASA/JPL/SSI

Czy Enceladus okaże się zawierać życie? Fot. NASA/JPL/SSI

Na Ziemi, za każdym razem gdy znajdziemy wodę – nawet na środku pustyni lub w najgłębszych źródłach – zawsze jest w niej życie. Logicznym jest, że woda na innych planetach oznacza też potencjalne odkrycia obcego życia. Niedawna eksploracja Marsa znacznie zwiększyła nasze zrozumienie tej planety, pokazując że w przeszłości planeta pełna była wody, a co więcej, że istnienie na niej słona woda w płynnej postaci.

Wraz z dalszym badaniem Marsa, sonda Juno oceni w tym roku ile wody znajduje się na Jowiszu. Kolejnym świetnym dla nas miejscem na znalezienie życia byłby Enceladus (jeden z księżyców Saturna). Posiada on lodową skorupę, ale niedawno odkryliśmy na jego powierzchni gejzery wyrzucające z siebie opary wodne, co czyni to miejsce, obok Ziemi, najbardziej prawdopodobnym kandydatem na posiadanie życia w całym Układzie Słonecznym.

 

5. Czy fale grawitacyjne naprawdę istnieją?

Jedna z odnóg LIGO. Fot. Umptanum|Wikimedia

Jedna z odnóg LIGO. Fot. Umptanum|Wikimedia

Tak jak równania Maxwella dotyczące pól elektrycznych i magnetycznych przewidziały istnienie fal elektromagnetycznych, takich jak światło, teoria względności Einsteina przewiduje fale grawitacyjne – zmarszczki w strukturze czasoprzestrzeni. Jednak nawet, gdy teoria Einsteina świętowała swe stulecie w 2015 roku, nadal nigdzie tych fal nie dostrzegliśmy. Głównie dlatego, bo są tak małe: Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO) szuka tych fal, które powodują zmiany 10 000 razy mniejsze od protonów (które tworzą jądra atomów wraz z neuronami) na przestrzeni czterech kilometrów.

Tak jak LHC, wykrywacz LIGO powrócił do pracy w 2015 roku po znacznej modernizacji, dzięki czemu zaledwie po tygodniu zaczęły się doniesienia o wielkim odkryciu. Jednak samo LIGO nadal nie potwierdziło żadnych pogłosek, ale 2016 może stać się rokiem, gdy nareszcie przyznamy, że Einstein miał rację.

 

6. Czy Wielka Stopa istnieje?

Lampart amurski. Fot. John/Flickr, CC BY-NC

Lampart amurski. Fot. John/Flickr, CC BY-NC

Postępy w technologii oznaczają, że nareszcie mamy możliwość ostrożnego poszukiwania nowych zwierząt, albo takich o których dotychczas słyszeliśmy wyłącznie pogłoski. Aparaty „pułapki” do malutki sprzęt, który aktywowany jest automatycznie, gdy rzucane przez niego światło podczerwone zostanie przerwane, a do tego mogą być zostawiane na miejscu przez długo czas, bez udziału ludzi. Coraz częściej wykorzystuje się je do badania fauny, aby sprawdzić jak radzą sobie rzadkie lub niemal niespotykane zwierzęta, jak widziany powyżej lampart amurski (Panthera pardus orientalis), na którego natrafiono po raz pierwszy od 62 lat w Chinach.

Drony również są coraz częściej wykorzystywane w badaniu środowiska, aby sprawdzić niedostępne miejsca w locie. Przykładowo, kanadyjscy badacze odkryli że niedźwiedzie korzystają teraz z takich źródeł pożywienia jak gęsi i ich jajka, zapewne z powodu zmian klimatycznych. Drony mogłyby również przelecieć nad rzekomym miejscem pobytu Wielkiej Stopy, w nadziei że uda nam się strzelić mu kolejne zdjęcie.

 

Źródło: IFLS

Czego u nas szukaliście?

0 0 votes
Article Rating
Subscribe
Powiadom o
guest

Witryna wykorzystuje Akismet, aby ograniczyć spam. Dowiedz się więcej jak przetwarzane są dane komentarzy.

2 komentarzy
Oldest
Newest Most Voted
Inline Feedbacks
View all comments
Dominik Kurek
Dominik Kurek
5 lat temu

Odpowiedź na pierwsze pytanie to Standardowy model metafizyki

Ksawery Malicki
Ksawery Malicki
5 lat temu

Taki malutki błąd „które tworzą jądra atomów wraz z neuronami”

Nie ma więcej wpisów
2
0
Would love your thoughts, please comment.x
()
x