Pisica lui Schrodinger
Experimentul imaginat de Erwin Schrödinger

Când este menționată mecanica cuantică, primul lucru ce vine în minte este, probabil, pisica lui Schrödinger. Asociat acestui experiment mental este conceptul de „superpoziție”. Iar inseparabilitatea cuantică (eng. quantum entanglement) este și ea implicată. Iată cum și de ce.

În mecanica cuantică nu există nici particule, nici unde. La nivel fundamental tot ce există este funcția de undă, notată cu litera grecească Ψ (Psi). Calculând funcția de undă (cu ajutorul ecuației lui Schrödinger, cum altfel?) obții probabilitatea rezultatului unei măsurători; de exemplu, dacă pisica din celebrul experiment mental inventat de Schrödinger este vie sau moartă.


Sistemul triplu HR 6819, format dintr-o stea (orbita în albastru), o gaură neagră (orbita indicată în roșu) și, la depărtare, o altă stea (orbita în albastru)

Astronomii de la Observatorul Sudic European au anunțat recent că a fost descoperită cea mai apropiată gaură neagră de Terra, la circa 1.000 ani-lumină distanță. Cu o masă de câteva ori cea a Soarelui, aceasta influenţează mişcarea a două stele apropiate. O nouă metodă a permis astronomilor să arate că găurile negre pot fi descoperite folosind telescoape extrem de precise care studiază mişcarea stelelor vizibile.


Reprezentare grafică a discului de acreție a unui quasar (ULAS J1120+0641) alimentat de o gaură neagră super-masivă cu o masă de 2 miliarde ori mai mare decât cea a Soarelui

Măsurători ale aşa-numitei constante a structurii fine prin folosirea datelor care provin de la quasari (quasi-stellar object) îndepărtaţi ar arăta că aceasta constantă este... variabilă. Ba, mai mult, că universul ar avea o direcţie privilegiată. Dacă va fi confirmată aceasta măsurătoare, va zgudui din temelii fizica modernă.

 

Acum 12 ani, pe 30 aprilie 2008, scriam primul articol pe scientia.ro: Spectrul electromagnetic. Decizia de a crea a un site de știință a avut la bază două motive: 1) nu exista un site în limba română pe care să poți citi în voie, într-un limbaj inteligibil, despre știință și 2) am dorit o formă de a păstra cunoașterea acumulată prin lecturi.

De-a lungul anilor au fost mai mulți voluntari care au publicat pe Scientia. Câteva concursuri cu premii au fost, o vreme, un bun stimulent pentru aceștia, dar numărul lor a scăzut până spre zero cu timpul. Cel mai important contributor extern este astăzi cercetătoarea Cătălina Curceanu, care are propriul blog pe site.

Site-ul a acumulat în acești ani circa 7.700 de articole.

 

Spunem că planetele sistemului nostru solar orbitează în jurul Soarelui, dar acest lucru nu este foarte precis. În fapt, rotația are loc în jurul centrului de greutate comun (baricentrul) al tuturor corpurilor din sistemul nostru solar. După cum veți putea vedea în videoclipul de mai jos, uneori baricentrul este la mare distanță de centrul Soarelui, dacă luați în calcul diametrul enorm al astrului nostru.

Sunt convins că există viață pe alte planete. Logica mea este simplă. Viața nu a apărut „întâmplător” pe Pământ, ci în mod necesar, atunci când condițiile apariției vieții au fost îndeplinite.

Universul este atât de mare, încât este extrem de improbabil să nu existe nenumărate alte planete cu condiții propice pentru apariția și evoluția vieții. Așadar, viața a apărut și a evoluat, cel mai probabil, pe nenumărate alte planete.

Probabil că viața a apărut de mai multe ori pe planeta noastră. Condițiile inițiale propice apariției vieții încă există. Faptul că viața nu arată complet diferit pe Terra, înseamnă că sunt puține „traiectorii” posibile de evoluție a vieții. Un argument este faptul că au fost descoperite unele specii care au dispărut și au reapărut în mod natural pe Terra; această descoperire pare să confirme ideea cu „traiectoriile” posibile pentru evoluția vieții.

Se pare că neutrinii şi antineutrinii au comportamente diferite; acesta este rezultatul proiectul de cercetare științifică T2K din Japonia, care măsoară oscilaţii ale acestor particule într-o fostă mină situată la circa 1 km adâncime. Acest comportament diferit ar putea explica de ce materia a învins în bătălia cu antimateria imediat după Big Bang şi, deci, de ce existăm.

„Tot interesul pentru boală și moarte este doar o altă expresie a interesului pentru viață” - Thomas Mann, Muntele Vrăjit

Acum două zile Cristian Tudor Popescu a publicat un articol intitulat „Dumnezeu există” pe site-ul republica.ro. Un articol care încearcă să arate, credem, printre altele, insignifianța omului în raport cu natura. Un articol bine scris, percutant, în stilul bine-cunoscut al gazetarului.

În articol acesta vorbește despre concepte complexe, precum „universul observabil”, „materia întunecată și energia întunecată” și vidul din interiorul atomului. Am fost curioși: cât de bine a surprins gazetarul, din punct de vedere științific, aceste concepte? Păi să vedem...

Unul dintre cei mai activi şi creativi matematicieni contemporani, John Horton Conway, autorul Jocului vieţii, cu numeroase realizări în domenii diverse ale matematicii şi fizicii, a murit ca urmare a infectării cu noul coronavirus, SARS-CoV-2. Lăsă în urma lui nu doar Jocul vieţii, ci şi un număr impresionant de articole, cărţi şi amintiri.

 

Pe 26 februarie am avut primul caz de infectare confirmat cu SARS-CoV-2 în România. De atunci au trecut 50 de zile. Am învățat mai multe despre virus, am învățat să trăim simțindu-i prezența de fiecare dată când întoarcem cheia în broasca ușii. Și ne gândim că a venit vremea să ne întoarcem la ce a fost odată, la vremea dinaintea apariției Marelui Virus printre noi. Ce ne va aduce viitorul? Când revenim la normal?

Cercetătorii din proiectul de cercetare științifică ETH (Event Hotizon Telescope), care foloseşte o serie de telescoape care împânzesc globul terestru, au reuşit să obţină imaginea extrem de clară a jetului de plasmă emis de materia devorată de o enormă gaură neagră situată într-un quasar îndepărtat.

În centrul multor galaxii (poate chiar al tuturor) se găsesc găuri negre enorme, cu mase de milioane sau chiar miliarde de ori cea a Soarelui. Aceste găuri negre devorează stelele, gazul şi praful cosmic ce orbitează în jurul lor şi pe care reuşesc să le captureze prin efectele gravitaționale extreme pe care le generează.


Sistemul nostru solar (indicat cu scris albastru) se află pe unul dintre brațele Căii Lactee.
Clic dreapta - view image
(pentru o rezoluţie superioară)

Sigur, un telescop ajută, dar și fără ajutorul unuia, cu ochiul liber, putem observa obiecte cosmice aflate la distanțe respectabile. „Respectabile” însemnând enorme. La urma urmelor, vedem ceea ce ajunge la ochii noștri, sub formă de fotoni, din segmentul vizibil al spectrului electromagnetic, oricât de mare ar fi distanța.

Una dintre probleme, care ne împiedică să vedem prea multe obiecte aflate la distanțe enorme, constă în aceea că sistemul nostru solar este situat pe unul dintre brațele galaxiei noastre, Calea Lactee, iar această situare în interiorul galaxiei, împreună cu faptul că galaxia noastră este enormă (circa 100.000 de ani-lumină diametru), cu un număr imposibil de numărat de stele, face ca lumina de la alte corpuri cerești, din afara galaxiei, să fie dificil de observat cu ochiul liber. Și totuși...

Am mai scris pe subiectul ăsta. Ce am spus anterior, foarte pe scurt, a fost așa: a) Terra se deplasează în jurul Soarelui cu 30 km/s; b) sistemul nostru solar se deplasează în jurul centrului galaxiei cu 220 km/s; 3) raportat la radiația cosmică de fond, Terra s-ar deplasa cu 390 km/s. Calea Lactee s-ar deplasa cu 1.000 km/s către o anomalie gravitațională aflată la 150 de milioane de ani-lumină, denumită „marele atractor”.

Citiți acest articol; sunt date mai multe și explicate cu detalii. E un articol care a ajuns la aproape 100 de mii de citiri. Dar iată o perspectivă diferită, pentru a înțelege complexitatea fizicii și a interpretării ei. Dacă Terra ar fi singurul obiect static din univers, cum ar arăta universul? Ar arăta diferit? Probabil că nu. Dar ce înseamnă „static”, în repaus?


Imagine obținută cu Telescopul Hubble a cefeidei RS Puppis, una dintre cefeidele folosite pentru a măsura expansiunea universului
Credit: NASA/ESA/Hubble Heritage (STScI/AURA)-Hubble/Europe Collab)

Care este viteza de expansiune a universului? Diverse metode de a o măsura dau rezultate diferite. O nouă teorie, a bulei cosmice intergalactice, ar explica aceste rezultate.

Teoria apariției şi a evoluţiei universului are ca punct de plecare aşa-numitul Big Bang, un fel de explozie cosmică, care ar fi dus la apariția spațiu-timpului și a tot ce există în acesta: materie, antimaterie, materie întunecată ori energie întunecată. De atunci, adică acum circa 13,8 miliarde de ani, universul se află în expansiune şi în răcire. Dacă la început era un univers extrem de cald, o supă de quarcuri şi gluoni, la ora actuală temperatura universului, măsurată prin intermediul radiaţiei cosmice de fond, este de circa 2,7 K.

În videoclipul de mai jos sunt prezentate cinci idei care, cel mai probabil, sunt înțelese în mod greșit de cei mai mulți dintre noi. Iată cele cinci idei (rămânând să vedeți explicațiile pe larg în videoclip), în varianta corectă:
1. Pe Stația Spațială Internațională (SSI) astronauții simt gravitație (puteți citi și acest articol al nostru, video inclus, despre cum funcționează SSI).


Calea Lactee. Credit: J. Skowron / OGLE / Astronomical Observatory, University of Warsaw

Cât de mare este galaxia noastră? Un nou studiu arată că aceasta ar putea avea un diametru de circa 1,9 milioane ani-lumină, dacă ţinem cont de haloul de materie întunecată care se simte gravitaţional, dar nu se vede.

Ce întâmplă atunci când te infectezi cu noul coronavirus? Acesta intră în celulele corpului, afectând în special gâtul și plămânii. În videoclipul de mai jos puteți vedea: cum se strecoară noul coronavirus în celula umană, cum se multiplică, modul în care poate afecta plămânii și de ce poate fi nevoie de ventilare mecanică pentru a ține în viață pacientul, care sunt abordările curente pentru obținerea unui vaccin care ar putea pune capăt unei viitoare epidemii, similare cu cea pe care o vedem în plină evoluție azi.

Sigur, răspunsul e simplu: pentru că nu avem. Dar întrebarea e, în fapt: nu ar trebui toți să purtăm măști? Care este sensul recomandărilor curente: purtați măști doar dacă aveți simptomele COVID-19 ori dacă sunteți răciți?

Probabil că cea mai bună recomandare ar fi: purtați tot timpul, când sunteți în public, măști. Iată de ce.

1. Una din căile principale de transmitere a noului coronavirus este prin picături de lichid eliminate prin tuse, strănut, vorbit.


Virusul SARS-CoV-2 (reprezentare artist)

Stăm în case, așteptând sfârșitul epidemiei de COVID-19. Dar cât de realistă este această așteptare? Chiar credeți că va veni o zi, într-o lună, două, în care guvernul va anunța: „gata, puteți ieși afară din case și să vă reluați viața de dinainte de pandemie”? Puțin probabil... Iată de ce.

Generarea undelor gravitaţionale ca urmare a orbitării reciproce a două găuri negre. Reprezentare grafică

Un grup internaţional de cercetători a publicat recent un nou catalog al undelor gravitaţionale descoperite cu ajutorul antenelor gravitaţionale LIGO şi VIRGO. În acest catalog au fost adăugate patru noi identificări de unde gravitaţionale emise în fuziunea a două găuri negre.

Undele gravitaţionale se propagă prin univers, reprezentând deformări ale structurii spaţio-temporale, ale geometriei universului, generate de fenomene cosmice care implică mişcări accelerate de obiecte cu mase importante, precum găurile negre. Prevăzute de teoria relativităţii generale a lui Einstein, cea care face legătura între materie şi energie pe de o parte şi geometria universului, adică metrica acestuia, au trebuit să treacă circa 100 de ani până când au fost într-un final măsurate.


 



Donează prin PayPal ()


Contact
| T&C | © 2021 Scientia.ro