nwp.org.pl świat
Cobe
WIDMO PROMIENIOWANIA RELIKTOWEGO wyznaczył w 1990 roku satelita COBE (Cosmic Background Explorer). Okazało się, że ma ono dokładnie taki charakter, jak przewidywano. To wspaniale osiągnięcie zostało jednak przysłonięte przez kolejne wielkie odkrycie. COBE zaobserwował w rozkładzie temperatury tego promieniowania niewielkie fluktuacje na poziomie jednej części na 100 tys., których obserwatorzy pracowicie poszukiwali przez przeszło 20 lat. Są one bowiem kluczem do rozwiązania zagadki pochodzenia struktury we Wszechświecie, czyli odpowiedzi na pytanie, w jaki sposób z pierwotnej plazmy powstały galaktyki, gwiazdy i planety. Od tej pory naukowcy konstruują coraz to wymyślniejsze urządzenia do badania mikrofalowego promieniowania tła. Ukoronowaniem ich wysiłków było wystrzelenie w 2001 roku sondy WMAP (Wilkinson Microwave Anisotropy Probe), która okrąża Słońce w odległości ...
Częstość
Częstości te zostały wybrane w taki sposób, by obejmowały obszar o dużym natężeniu promieniowania (maksimum widma mikrofalowego promieniowania tła przypada w zakresie fal milimetrowych), ale jednocześnie niezbyt wysokim poziomie lokalnego szumu, pochodzącego z naszej Drogi Mlecznej. Sonda wiruje z częstością jednego obrotu w ciągu dwóch minut, a jednocześnie dokonuje precesji z okresem jednej godziny. Teleskopy sondy przeczesują niebo, a układy różnicowe porównują temperaturę w każdym punkcie z temperaturą w tysiącu innych punktów. Powstaje ogromny zbiór danych wzajemnie ze sobą powiązanych. Opracowanie takiego zbioru wymaga ogromnej pracy, a jednym z podstawowych problemów, obok kalibracji, jest prawidłowe odjęcie sygnału pochodzącego z naszej Galaktyki. Po roku nieustannych obserwacji sonda dostarczyła map promieniowania tła o niespotykanej dotąd precyzji. Są ...
Fizyka lotów
Fizyka lotów w kosmos jest nieubłagana: czy z większym, czy z mniejszym ładunkiem dostać się na orbitę jest bardzo trudno. Do pokonania ziemskiej grawitacji potrzebna jest tak wielka energia, że obecnie budowane pojazdy kosmiczne ledwo mogą unieść paliwo potrzebne do oderwania się od naszej planety. Aby mimo wszystko dostać się na orbitę, używa się rakiet wielostopniowych, których wypalone człony są odrzucane i bezpowrotnie tracone. Jedyną inną możliwością była dotychczas podróż promem kosmicznym, który może latać w kosmos wielokrotnie, ale jest wspomagany przez rakiety na paliwo stałe, odrzucane wkrótce po starcie wraz z zewnętrznym zbiornikiem paliwa płynnego. Utrata całości lub części pojazdu podnosi oczywiście koszty kosmicznych eskapad. Wydaje się zatem, że aby te koszty ograniczyć i ...
Globalizacja
Pod pojęciem globalizacji kryje się nie tylko jednoczenie świata, lecz także wiele innych terminów i znaczeń. Na pewno każdy z nas niemalże codziennie styka się z pojęciem globalizacji. Jest ono obecne zwłaszcza w mediach - radiu, telewizji oraz gazetach, jak również coraz częściej w życiu codziennym. Pojęcie globalizacji, jak sama nazwa wskazuje, oznacza przede wszystkim połączenie regionów całego globu. Jest to połączenie w różnych aspektach - kulturowym, kiedy to części świata przenikają się pod względem językowym, muzycznym, wymieniają się modą na stroje oraz przekazują inne wytwory kultury, takie jak przedmioty, naczynia, rysunki itp. Globalizacja następuje także na płaszczyźnie zainteresowań - ludzie w różnych zakątkach świata przekazują sobie modę na poszczególne ekranizacje filmowe, książki oraz przede ...
Korespondencja
W korespondencji, którą wymieniliśmy, sugerował, że organizmy żywe mogą uniknąć ograniczeń kwantowych na energię i informację przez na przykład powiększenie swych rozmiarów lub stosowanie innych rodzajów pamięci. Jak to wyraził, sprawa polega na tym, czy życie jest "analogowe", czy "cyfrowe" tzn. czy ograniczenia wynikają z fizyki klasycznej, czy kwantowej. Naszym zdaniem, podczas tej długiej i niełatwej wędrówki życie jest cyfrowe. Czy jest jakaś nadzieja na życie wieczne? Mechanika kwantowa, która jak dowodziliśmy, stawia życiu w sposób nieugięty ograniczenia, mogłaby przyjść z odsieczą pod inną postacią. Jeśli na przykład grawitacja kwantowa pozwala na istnienie stabilnych tuneli czasoprzestrzennych, istoty żywe mogłyby obejść bariery prędkości światła, wstępować do obszarów Wszechświata niedostępnego w żaden inny sposób i czerpać stamtąd ...
Model hiperboliczny
Friedmann podkreślał, że jego równania modelu hiperbolicznego odnoszą się zarówno do skończonych, jak i do nieskończonych wszechświatów. Jest to uwaga tym bardziej zdumiewająca, że w owym czasie nie znano skończonych przestrzeni hiperbolicznych. W rzeczywistości niemal wszystkie topologie wymagają geometrii hiperbolicznej. W dwóch wymiarach skończona przestrzeń euklidesowa musi mieć topologię 2torusa albo butelki Kleina. W trzech wymiarach możliwe jest tylko 10 skończonych przestrzeni euklidesowych, konkretnie: 3torus i dziewięć prostych jego odmian, powstały na przykład przez sklejenie przeciwległych ścian, z jednoczesnym obrotem o jedną czwartą lub odbiciem zamiast prostego utożsamienia. Dla porównania: istnieje nieskończenie wiele możliwych topologii skończonego trójwymiarowego wszechświata hiperbolicznego. Ich bogata struktura wciąż jest przedmiotem in tensywnych badań. Podobnie istnieje nieskończenie wiele możliwych topologii skończonego ...
Niedawno obserwatorzy
Niedawno obserwatorzy wykryli ślady takiej korelacji podczas porównania wielkoskalowych struktur widocznych w katalogach galaktyk z danymi zarejestrowanymi przez WMAP. Ilość ciemnej energii, która jest potrzebna do wywołania obserwowanych wielkoskalowych zaburzeń temperatury, zgadza się z ilością oszacowaną na podstawie maksimów akustycznych i odległych supernowych. Ponieważ coraz lepsze są pomiary rozkładu galaktyk, a inne wyznaczniki wielkoskalowej struktury Wszechświata również stają się dostępne, wycalkowany efekt SachsaWolfea może się okazać ważnym źródłem informacji o ciemnej energii. MIKROFALOWE PROMIENIOWANIE TŁA może też dostarczyć kluczowych danych, które pozwolą odtworzyć, co działo się w pierwszych chwilach po Wielkim Wybuchu. Niewiele jest w kosmologii idei bardziej szalonych niż kosmiczna inflacja. Czy naprawdę Wszechświat uległ inflacji? Jeśli tak, to jaka była jej natura? Jakie ...
Obszary zglobalizowane
Pomimo, że Globalizacja obejmuje cały świat, istnieją obszary, które są niezwykle silnie objęte jej działaniem. Globalizacja, jak można sugerować się już samą nazwą zjawiska, obejmuje cały świat, jednakże są obszary wyjątkowe, na których ten postępuje najszybciej i najbardziej intensywnie. Przede wszystkim do takich obszarów można zaliczyć kraje najsilniej rozwinięte gospodarczo - takie, które maj ą fundusze na promocję swych produktów oraz posiadają mocno rozwiniętą sieć medialną. Jest to więc cała Europa Zachodnia, a zwłaszcza trzy kraje - Wielka Brytania, Niemcy oraz Francja. Państwa te czerpią wzorce z siebie nawzajem oraz z innych kultur światowych. Do mocarstw zachodnioeuropejskim stopniowo, lecz sukcesywnie dołączają się kraje Europy Środkowej, w tym Polska. W Ameryce bez wątpienia najsilniej zglobalizowane są ...
Od muzyki do geometrii
(Wszechświat w tamtej epoce był gęsty jedynie w porównaniu z dzisiejszym, który jest od niego miliard razy rzadszy). Tłumienie zaczynało się w skalach dziesięciokrotnie większych, którym obecnie odpowiadają odległości rzędu 100 min lat świetlnych. TAK JAK MUZYCY potrafią odróżnić znakomite skrzypce od przeciętnych, wsłuchując się w bogactwo ich alikwotów, tak kosmolodzy potrafią określić wiek, skład i geometrię Wszechświata, badając podstawową częstość pierwotnego dźwięku i natężenie wyższych tonów harmonicznych. Promieniowanie reliktowe ujawnia rozmiary kątowe obszarów największych fluktuacji temperatury, możemy więc odczytać, jak duże są plamy odpowiadające gorącymi i zimnym obszarom. To z kolei pozwala określić częstość podstawowej fali dźwiękowej. Kosmolodzy mogą również dokładnie określić długość tej fali w momencie rekombinacji, wiedzą bowiem, jak szybko rozchodził się ...
Odpowiedzi
Odpowiedzi na te pytania zaprowadzą nas poza fizykę, którą znamy, i będą wymagały nowego zrozumienia natury przestrzeni i czasu. Aby naprawdę poznać historię Wszechświata, uczeni muszą odkryć głębokie związki między kosmicznym królestwem tego, co bardzo duże, i kwantowym światem tego, co bardzo małe. Wstyd przyznać, ale astronomowie ciągle nie wiedzą, z czego zbudowany jest nasz Wszechświat. Obiekty wysyłające promieniowanie, które potrafimy obserwować, takie jak gwiazdy, kwazary i galaktyki, stanowią tylko niewielki ułamek całkowitej materii Wszechświata. Olbrzymia jej większość jest ciemna, a natura tej ciemnej materii pozostaje nieznana. Większość kosmologów uważa, że składa się ona ze słabo oddziałujących cząstek, będących pozostałością po Wielkim Wybuchu, ale może to być również coś jeszcze bardziej egzotycznego. Niezależnie od tego ...
Orbita ziemi
Tranzyty zdarzają się raczej rzadko, ponieważ orbity planet nie leżą w tej samej płaszczyźnie co orbita Ziemi (przez co ich drogi na tle gwiazd nie pokrywają się z torem pozornego ruchu Słońca tzw. ekliptyką). Na przykład orbita Wenus jest nachylona do orbity naszej planety pod kątem 3.4°; tak więc nawet gdy Wenus zbliża się do Ziemi na minimalną odległość i widać ją w tym samym kierunku, co Słońce, to zwykle jest ona zbyt nisko pod ekliptyką lub zbyt wysoko nad ekliptyką, by znaleźć się na tle tarczy słonecznej [górna ilustracja w ramce na sąsiedniej stronie]. Z tego samego powodu Księżyc, którego orbita jest nachylona do ekliptyki pod kątem 5.8°, nie zakrywa Słońca co miesiąc, lecz ...
Pierwsze wyniki
Pierwsze wyniki przeszło rocznych obserwacji prowadzonych z odległego od Ziemi o 1.5 min km miejsca głęboko w przestrzeni kosmicznej zostały opublikowane pod koniec stycznia 2003 roku. Przygotowywana przez Europejską Agencję Kosmiczną sonda Planck, która zostanie wystrzelona w 2007 roku, pozwoli określić własności tego promieniowania jeszcze dokładniej. Kosmolodzy spodziewają się, że obserwacje te dostarczą niezwykle cennych informacji o wczesnym Wszechświecie. W szczególności badacze mają nadzieję na znalezienie bezpośredniego śladu po epoce inflacyjnej. Najważniejszym dowodem przysłowiową dymiącą strzelbą byłoby zaobserwowanie inflacyjnych fal grawitacyjnych. W 1918 roku Albert Einstein przewidział istnienie fal grawitacyjnych jako konsekwencję swojej ogólnej teorii względności. Fale grawitacyjne przypominają fale elektromagnetyczne, takie jak promienie X, fale radiowe czy światło, które są rozchodzącymi się zaburzeniami pola ...
Semafor
W roku 2000 Space Adventures zamówiła w firmie Harris Interactive badania rynku, które wykazały, że w Stanach Zjednoczonych i Kanadzie jest około stu tysięcy osób gotowych zapłacić 100 tys. dolarów za uczestnictwo w locie suborbitalnym. Inne badania, przeprowadzone przez firmę doradczą Futron Corporation ze stanu Maryland, szacują liczbę turystów zainteresowanych takimi lotami na 15 tys. rocznie, a łączną wartość rynku na 700 min dolarów. POMYSŁ URUCHOMIENIA PRYWATNYCH LOTÓW transportowych w kosmos nie jest nowy. Przez ostatnie 20 lat konstruktorzy stworzyli całe mnóstwo projektów statków kosmicznych, a niektóre z nich zmaterializowały się nawet w postaci prototypów. Pomysły były różne: rakiety podczepiane pod samolotami i uwalniane do samodzielnego lotu po osiągnięciu wysokości kilkunastu kilometrów, holowane na tę ...
Sens
Czy też Wszechświat istniał już wcześniej? Jeszcze dziesięć lat temu takie dociekania zostałyby uznane za bluźnierstwo. Większość kosmologów uważała je po prostu za pozbawione sensu tak samo jak pytanie, co znajduje się na północ od bieguna północnego. Jednakże postępy fizyki teoretycznej, a zwłaszcza narodziny teorii strun, doprowadziły do zmiany tej sytuacji: Wszechświat przed Wielkim Wybuchem stał się przedmiotem badań kosmologii. Rosnące zainteresowanie tą tematyką oznacza, że wahadło intelektu, które waha się tam i z powrotem od tysiącleci, osiągnęło kolejne skrajne położenie. W tej czy innej postaci kwestia początku wszechrzeczy zaprzątała umysły filozofów i teologów w niemal wszystkich kulturach. Jest ona elementem rozległej problematyki, którą najkrócej zreasumował Paul Gaguin w swym słynnym obrazie z 1897 roku: ...
Super nowe
ABY WYKORZYSTAĆ tę prostą zależność, musimy znaleźć obiekty, które mają jednakową moc promieniowania (czyli ilość energii wypromieniowywanej w ciągu sekundy) i mogą być obserwowane z bardzo daleka. Oba te warunki spełnia szczególna klasa supernowych tzw. supernowe la. Te wybuchające gwiazdy są na tyle jasne, że przez ziemskie teleskopy widać je nawet wtedy, gdy znajdują się w polowie odległości do granicy dostępnego obserwacjom obszaru Wszechświata (Kosmiczny Teleskop Hubblea pozwala nam sięgnąć jeszcze dalej). Przez ostatnie dziesięciolecie badacze dokładnie zmierzyli moc promieniowania supernowych la, dzięki czemu można teraz wyznaczyć odległość do miejsca wybuchu gwiazdy, jeśli znana jest jej obserwowana jasność.Astronomowie potrafią określić prędkość oddalania się supernowej, mierząc przesunięcie ku czerwieni w widmie galaktyki, w której nastąpił wybuch. ...
Świecące gwiazdy
(Tylko niewielki procent materii występuje w postaci świecących gwiazd. Większość to tzw. ciemna materia, która o swym istnieniu daje znać jedynie za pośrednictwem przyciągania grawitacyjnego, nie oddziałując w żaden inny znany nam sposób ani ze zwykłą materią, ani ze światłem). O ciemnej energii wiadomo niewiele, ale teoretycy oczekują, że w miarę jak Wszechświat się rozszerza, jej gęstość pozostaje stała lub zmienia się tylko nieznacznie. Obecnie gęstość ciemnej energii jest większa niż materii, ale w odległej przeszłości musiało być odwrotnie i kosmos powinien spowalniać swoją ekspansję. Kosmolodzy mają też inne powody, aby sądzić, że Wszechświat nie zawsze przyśpieszał. Gdyby tak było, nie umiano by wytłumaczyć, w jaki sposób powstały obiekty, które się w nim obecnie znajdują. ...
Układ podwójny
"Fale grawitacyjne niosą zadziwiająco wielką energię" wyjaśnia Gabriela I. González, fizyk z LIGO w LMngston. W ostatniej minucie życia układu podwójnego gwiazd neutronowych, odległego od Ziemi o 65 min lat świetlnych, powstający sygnał grawitacyjny jest tak silny, że "gdyby jego energia została wyemitowana jako światło, to byłoby ono jaśniejsze niż Księżyc w pełni" porównuje González. Jednak, w odróżnieniu od światła, które oddaje całą swą energię podczas spotkania z materią, fale grawitacyjne przenikają przez stale obiekty jak duch, jedynie z nimi słabo oddziałując. Dla fali grawitacyjnej Ziemia wraz ze wszystkim, co się na niej znajduje, jest praktycznie zupełnie przezroczysta. Tak więc nawet potężny sygnał grawitacyjny, powstający podczas łączenia się dwóch gwiazd neutronowych, przemieści każde ze zwierciadeł ...
Zwierciadła
PIERWOTNE I WTÓRNE ZWIERCIADŁA ustawionych przeciwstawnie teleskopów sondy WMAP ogniskują promieniowanie mikrofalowe (czerwone wiązki). Zwierciadła pierwotne mają rozmiar 1.6 x 1.4 m, zwierciadła wtórne średnicę 1 m. Osłona umieszczona za bateriami słonecznymi (pomarańczowy) blokuje promieniowanie pochodzące ze Słońca, Ziemi I Księżyca, zapobiegając docieraniu niepożądanych sygnałów do aparatury pomiarowej. Mikrofale skupione przez każdy z teleskopów są kierowane do 10 rożków oświetlających (beżowe stożki) skonstruowanych tak, by próbkować pięć przedziałów częstotliwości. Cztery wąskie rożki umieszczone centralnie pracują na częstotliwości 90 GHz, odbierając mikrofale o długości 3mm. Szersze rożki peryferyjne odbierają mikrofale o częstotliwości 22, 30, 40 I 60 GHz. * U podstawy każdego rożka znajduje się urządzenie rozdzielające sygnał na wiązki o wzajemnie prostopadłej polaryzacji, kierowane następnie ...
Katalog