Új Szó, 2001. január (54. évfolyam, 1-25. szám)
2001-01-27 / 22. szám, szombat
8 Tudomány és technika ÚJ SZÓ 2001. JANUÁR 27. Lehet, hogy gyökeresen átírhatjuk a Föld korai történetét Bolygónk történetében 4-6 ezer évvel ezelőtt volt már a most jövendölthöz meglehetősen hasonló, meleg időszak Pici kristály nagy titkai ÚJ SZÓ-ÖSSZEFOGLALÓ A felmelegedés jótékony hatása Földünk éghajlata az utóbbi évtizedekben bizonyítottan melegszik. A klímaváltozás azonban nemcsak hátránnyal, hanem esetleg némi előnnyel is járhat. (Archív felvétel) Az Ausztráliában talált apró cirkon kristály átírhatja a Föld korai történetét. A 4,4 milliárd éves ásványszemcse geokémiai vizsgálata arra utal, hogy ekkor már alacsony hőmérsékletű környezetek és folyékony víz létezett a Földön. A cirkon nevű ásványt gyakran használják a kutatók a kőzetek geológiai korának a meghatározására. Egy ilyen apró ásványszemcse vizsgálata során kiderült, hogy 4,4 milliárd évvel ezelőtt, vagyis alig 200 millió évvel a Föld kialakulása után p hőmérséklet 100 Celsius-fok körüli értékre hűlt le. Az amerikai, ausztrál és skót kutatók eredménye azt mutalja, hogy a korai Föld állapota nagyon eltérhetett az eddigi modellekben jósoltaktól. Az új feltevés szerint az alacsony hőmérsékletre lehűlt környezetekben már óceánok hullámoztak, elkezdődött a kontinensek kialakulása, sőt talán az élet számára is kedvező feltételek alakultak ki. A hagyományos elképzelések szerint abban az időben egy kavargó „magma-óceán” hullámzott a Föld felszínén, ahol elképzelhetetlen lett volna az alacsony hőmérsékletű környezetek kialakulása. A tudósok eddig azt gondolták, hogy legalább 700 millió év telt el, amíg a Föld annyira lehűlt, hogy az óceánok vize lecsapódhatott a vastag, VénuszAmerikai kutatók többéves erőfeszítéseit teljes sheer koronázta: egy speciális anyag segítségével képesek voltak egy lézersugár megállítására, majd „újraindítására”. A fény- sebesség a lehetséges legnagyobb sebesség, amely vákuumban 297 000 km/s. A fizikusok már régóta tudják, hogy a fény sebessége csökken, ha olyan átlátszó közegen halad át, mint a víz vagy az üveg. A vákuumban mért fénysebesség és az adott anyagban mérhető fénysebesség hányadosaként megadhapuk egy anyag törésmutatóját. Közönséges, a fény számára átlátszó anyagokon a fény sebessége nem csökken számottevően, mesterségesen azonban elő lehet állítani üyen „lassító- kat”. A Rowland Tudományos Intézetben évek óta kísérleteznek az ún. Bose-Einstein kondenzátummal. Ez a speciális állapotú anyag úgy keletkezik, hogy atomok egy csoportját az abszolút nulla fok közelébe hűtik le. Ennek következtében nagyon nagyszámú atom kerül azonos kvantumállapotba, s ez „szuperhiÚJ SZÓ-ÖSSZEFOGLALÓ A legfrissebb kutatások szerint balesetveszélyes lehet, ha autóvezetés közben mereven az utat nézzük, mert érzékeink megtréfálhatnak bennünket. Az ismétlődő ingerek tompítják a sofőr mozgásérzékelő agysejtjeinek érzékenységét - beindul az ún. „illuzórikus mozgás” folyamata -, ami oda vezethet, hogy a vezető tévesen ítéli meg az utazási sebességet és a közeledő tárgyak távolságát. „Az előzés során a illuzórikus mozgás hatására az az érzésünk támadhat, hogy több időnk van az autó kikerülésére, mint azt normális esetben gondolnánk” - állítja Dr. Rob Gray, az amerikai Nissan Cambridge Basic Research munkatársa, a kutatás vezetője. „Ennek következtében veszélyesen közel kerülünk a másik járműhöz, és gyakran elkerülhetetlen a baleset.” „Az „illuzórikus mozgást” egy vízesés példájával szemléltethetjük a legjobban: ha bő fél percig nézünk egy vízesést, majd hirtelen a mellette lévő sziklákra pillantunk, az az érzésünk támad, mintha a sziklák felfelé mozognának. Hasonló dolog történik azokkal az autóvezetőkkel szerű atmoszférából. Az új eredmények viszont azt jelzik, hogy a Föld sokkal gyorsabban hűlt ki, mint azt korábban feltételezték. Korábban a folyékony víz legidősebb bizonyítéka 3,8 milliárd éves kőzetből származott. A most vizsgált cirkonszem- cse Nyugat-Ausztráliából származik, és mérete alig haladja meg az emberi hajszál átmérőjét. A kutatás során az oxigénizotópok arányát* vizsgálták, s a kapott oxigénizotóp- arányok nem jellemzőek a földtörténet korai szakaszából származó, eddig ismert mintákra. Ilyen ásványkémiai jellemzők csak alacsony hőmérsékletű, nedves környezetben alakulhattak ki a Föld felszínén. Tovább bonyolítja a képet, hogy a Föld kialakulása után a fiatal bolygót nagyon intenzíven bombázták a meteoritok. Az új adatok szerint már 4,4 milliárd évvel ezelőtt kialakult a szilárd kontinentális kéreg, az intenzív meteoritbecsapódások ellenére. A cirkonszemcse víz-kőzet kölcsönhatás nyomait mutatja. A vizsgálat felveti azt a kérdést is, hogy vajon kialakulhatott-e az élet a földtörténetnek ebben a korai szakaszában. Az élet és a hidroszféra első ismert biokémiai bizonyítéka 3,85 milliárd éves, míg a legidősebb mikrofosszíliák 3,5 milliárd évesek. Elképzelhető azonban, hogy az élet már korábban, eseüeg többször is kialakult, (ó) degre” hűtött atomok egységesen viselkedő csoportját hozza létre. Egy üyen „szuperatom” igen hatékonyan lassítja a fényt, mivel óriási a törésmutatója. Dr. Lene Vesterga- ard Hau és kutatócsoportja (Harvard Egyetem) két évvel ezelőtt 60 km/órás sebességre lassította a fényt, tavaly pedig elérték a 1,6 km/h-ás értéket is. A legújabb eredményeket azonban már nehéz lesz túlszárnyalni, hiszen sikerült teljesen megállítaniuk a kondenzátu- mon áthatoló lézersugarat. Hau csoportjától függetlenül dr. Ronald Walsworth és kollégái (Harvard Smithsonian Center for Astrophysics) is ugyanezzel az eredménnyel álltak elő. A kutatók folyékony hidrogénnel, majd lézeres hűtéssel állították elő a „szuperhideg” Bose- Einstein kondenzátumot, amelyet egy mágneses csapda segítségével tartottak egyben. Az eredmény: a kondenzátumban haladó fény teljesen leállt. Amikor bekapcsolták a másik lézert, a fény folytatta útját. A módszer a jövő komputereinek információtovábbító lehetőségét rejti magában. (Origó) is, akik folyamatosan az előttük fekvő útra koncentrálnak. Ez nagyon veszélyes, hiszen ezt a látászavart nem vesszük, nem is vehetjük észre, mert az egész folyamat az agysejtek szintjén, jóval tudatosságunk szintje alatt történik. A vizsgálat során a kutatók tizennyolc, 19 és 36 év közötti sofőr előzési képességeit vizsgálták, miután öt percig szimulátorban nyüt úton vezettek. A sofőrök átlagosan 2-5 tizedmá- sodperccel később kezdtek előzni, és óránként 8 km-es sebességgel vezettek gyorsabban, mint normális esetben. Rob Gray szerint az „illu- zórikus mozgásban” pont az a veszélyes, hogy a sofőrök kisebb hibahatárt szabnak maguknak. Az autós ugyanúgy vezet, mint máskor, de nem tudja, hogy közben érzékei becsapják. Aki vezetés közben gyakran néz körül, valószínűleg nem lesz az Uluzórikus mozgást áldozata. Dr. Rob Gray továbbra is keresi azokat a módszereket, melyek segítségével az „illuzórikus mozgás” megelőzhető. Nagy-Britanniában például az úttestre egyenetlenül felfestett fehér csíkoknak köszönhetően csökkent a közúti baleseteket száma, (ó) Nap nap után záporoznak az apokaliptikus jövendölések arról, miként teszik lakhatatlanná a Földet immár a civilizáció által is befolyásolt klímaváltozások. A várható változás valóban jelentős, ám a kék bolygó korábbi korszakában történtek viharos időjárás-változások, melyek következményei részben ma üdvösnek mondhatók. ÚJ SZÓ-ÖSSZEFOGLALÓ Talán nem véletlen, hogy a rohamléptekkel s nem is minden tekintetben körültekintő módon iparosodó Kínából érkezett az a megnyugtatónak szánt kijelentés, hogy az egyes klimatológusok jóslatai szerint nyolcvan-száz év múlva bekövetkező, akár 2-3 Celsius-fokos felmelegedés nem csupán negatív hatásokat eredményezhet, mint azt gyakran emlegetik, de kedvező változásokat is. A prognózis közzétevője mindazonáltal nem holmi félművelt sarlatán, hanem Zsen Csen-csiu, a Kínai Meteorológiai Tüdományok Akadémiájának munkatársa, aki - legalábbis Kínára vonatkoztatva - egy sor kedvező jelenséget is jövendöl. Megállapításait egyebek mellett azzal kívánja alátámasztani, hogy a Föld történetében 4-6 ezer évvel ezelőtt volt már nagyjából a most jövendölthöz hasonló, meleg időszak. És akkor ez az általa globálisnak mondott felmelegedés nemcsak a Sárga-folyó térségében eredményezett robbanásszerű fejlődést, hanem az Indus, a Tigris és az Euf- rátesz, valamint a Nüus mentén is. Következésképpen azt az időszakot egyfajta meteorológiai aranykornak is tekinti. A kínai kutató szerint akkor a ma mostoha időjárású Észak- Kínában enyhe és nedves időjárás uralkodott, sivatagos részeit erdők borították, és a napjainkban igen zord éghajlatú Hszincsiang-Ujgur tartomány „holt tengerinek”’ nevezett területén egyes leletek alapján jelentős áradások is voltak. Zsen arra is felhívta a figyelmet, hogy abban az időben az élet szempontjából barátságosabb képet mutattak a Föld más sivatagos területei is; a Szahara például bizonyítottan zöld volt, sőt területén még számos nagy kiterjedésű tó is létezett. A napjainkban zajló s többnyire sommásan Nehéz elképzelni szélsőségesebb „csillagpárt”, mint egy neutron- csillag és egy fekete lyuk kettőse. Nem kizárt, hogy először találtak ilyen kombinációt a csillagászok. Az Univerzum csillagainak nagyobb része egy kettős vagy többes rendszer tagja, amelynek kedvezőtlennek ítélt folyamat egyes várhatóan pozitív elemeit néha még a borúlátó szcenáriók is meg-meg- pendítik. „A sarki jégpáncél megtörésével javulhatnak a vízi közlekedés feltételei” - villant föl például, több más mellett, egy kedvező hatást a globális felmelegedéssel foglalkozó elemzésében az ENSZ éghajlatváltozással foglalkozó kormányközi testületé, az Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC). Hasonlóképpen járnak el a legkedvezőtlenebb forgatókönyvek összeállítói is, amikor kiemelik: „valószínűtlen, hogy a felmelegedés minden területen kedvezőtlenül hasson, s adott esetben ne legyenek kedvezményezettjei” is. Azt például könnyen elképzelhetőnek tartják, hogy mivel a légkör egyre melegebbé válik, mindinkább a sarkkörök felé tolódnak egyes, a mérsékelt égövre jellemző meteorológiai jellegzetességek. Ennek következtében pedig - főként az érintett térségben jelentős kitetjedésű szárazföldeket „tartalékoló” északi féltekén - fokozatosan megnő a mezőgazdaságüag hasznosítható terület nagysága, U- letve elérhetővé és kitermelhetővé válnak bizonyos, ma a környék zord időjárása miatt még hozzáférhetetlen természeti erőforrások. Más kérdés, hogy mindez mennyiben jelent majd vigaszt az emberiség azon része számára, amely a klímaváltozások veszteseként, akár a tengerek és óceánok szintemelkedése, akár a sivatagosodás következtében új nép- vándorlásra kényszerül. Ráadásul szociológusok szerint az emberiség Klímaváltozások gyakran előfordultak a Föld eddigi története során. a várható jelentős technikai fejlődés eüenére mentálisan kevéssé lesz felkészülve, hogy az egyes becslések szerint akár már nyolcvan-száz év múlva bekövetkező kritikus időszakban erőszak alkalmazása és háborús konfliktusok nélkül kezelje és oldja fel az áüítólag csak a víz- szintemelkedés nyomán 120-150 millió embert is érintő feszültségeket. Klímaváltozások persze gyakran előfordultak a Föld története során. Ám ezek többnyire hosszú, évszázados vagy évezredes átmenettel következtek be. Igaz persze az is, tagjai gravitációs kapcsolatban állnak egymással, s egymás körül keringenek. Amennyiben a rendszer tagjai eltérő ütemben fejlődnek, érdekes kombinációk jöhetnek létre. Variáció kettős rendszerre: egy felnőtt csillag és egy fekete lyuk. A fekete lyuk anyagot szív el, amely tömegbefogási (akkréciós) hogy kimutattak már viszonylag gyors - természetesen még nem a civilizáció okozta -, akár két-három emberöltő alatt lezajlott jelentős változásokat is. Az ejmúlt 10-12 ezer esztendőben három-négy gyors és jelentős klímaváltozás eredményeként volt korábban zöldellő, majd egyre sivatagosabb a Szahara. Egyes tudósok üyen gyors klímaváltozás következményeinek tulajdonítják azokat a nagy keletnyugati irányú népvándorlási hullámokat is, amelyek egyike a magyarokat a Kárpát-medencébe sodorta. Bár a klimatológusok majdnem egyöntetű véleménye, hogy a Föld jelenleg éppen az egyik jégkorszakát éli, ám azt ma még nem tudják pontosan megmondani, hogy „hol tart” ebben. Ily módon arra sincs biztos válasz, hogy a nagy valószínűséggel jövendölt esetleges fel- melegedés bekövetkezése a további lehűlést mérsékli-e, netán egy mele- gedési szakaszt gyorsít majd fel. Hasonlóan nagy a bizonytalanság a Kárpát-medence „klímajövőjét” illetően. Az amerikai Geophysical Fluid Dynamics Laboratory (GFDL) nyolcvan-száz éves Jövőképében” rendre a lehetséges hőmérséklet- és csapadékváltozások határsávjába helyezik a Kárpát-medencét. így vakorongba gyűlik körülötte. Egy kettős rendszerben sokféle kombináció lehetséges, de a legszélsőségesebb, még észlelhető páros egy neutroncsillagból és egy fekete lyukból áll (egy fekete lyukakból álló kettőst nem tudnánk megfigyelni). Egy ilyen „kemény” rendszer olyan kettős csillagrendszerből alakulhat ki, amelynek mindkét tagja nagy tömegű csillagként kezdte életét. Egy nemzetközi csillagászcsoport most olyan rádiópulzárt - vagyis gyorsan forgó, periodikus rádióimpulzusokat kibocsátó neutroncsillagot - figyelt meg, amely pályája alapján legalább 11, maximum 16 naptömegű társobjektummal rendelkezik. Ez az eddig ismert legnagyobb tömegű égitest egy pulzár társaságában. Egyelőre nem lehet biztosan eldönteni, hogy milyen objektumról van szó: lehet vörös szuperóriás, nagytömegű kék csillag, de fekete lyuk is. Amennyiben az utóbbi lehetőség bizonyul igaznak, az első ilyen rendszerrel van dolgunk. További lehetőség, hogy a pulzár társa egy nagy tömegű, de viszonylag kis átmérőjű (néhány napátmérő) csülag, amely ereje teljében ragyog, s még nem indultak meg benne a vörös szuperóriás állapothoz vezető folyamatok, ami burkainak kiterjedésével járna. Egyelőre azonban nem látunk a közelben ilyen típusú objektulamelyes hőmérséklet-emelkedéssel akár még növekedhet is a térségre jutó csapadékmennyiség. Ami akár még javíthatná is a mezőgazdasági termelés feltételeit. Az említett határzónahelyzet más forgatókönyvek szerint viszont azt is jelentheti, hogy sűrűn ismétlődhetnének a tavalyi aszályos, forró nyárhoz hasonló időszakok. Igaz, ez sem vezetne feltétlenül a teljes elsivatagosodáshoz, de kétségtelenül jelentős változást eredményezne a mezőgazdasági kultúrákban. Mindenesetre ha a fel- melegedés a tél megrövidülését és enyhülését hozná - elmaradnának például a ma még menetrendszerű májusi fagyok -, jelentősen megnyújtható lenne a mezőgazdasági termelésre hasznosítható időszak. Lehetséges persze, hogy a fentiekben felrajzolt kép legalább annyira túlzóan derűlátó, mint amennyire pesszimista néhány apokaliptikus forgatókönyv, ám annak érzékeltetésére talán elegendő, hogy a változás valószínűleg egyszerre hoz majd pozitív és negatív elemeket. Az viszont vitathatatlannak tetszik, hogy a civüizáció károkozásai klímaalakító tényezőkké válhatnak, csak a nyomukban kialakuló változások léptéke, illetve iránya nem írható le pontosan. (A HVG nyomán) mot. A harmadik lehetőség, hogy a pulzár társa egy fekete lyuk. Egy ilyen szélsőséges páros ideális természetes laboratóriumként szolgálhatna a gravitáció természetét leíró általános relativitáselmélet tanulmányozásához. A pulzárt a Parkes Multibeam Survey elnevezésű kutatási projekt keretében fedezték fel. Egy újonnan kifejlesztett, többcsatornás vevőberendezés használatával három év alatt 580 új pulzárt fedeztek fel (addig körülbelül 800 pulzárt ismertünk, amelyből az elsőt 1967-ben találták meg). A neutroncsillagok a nagy tömegű csillagok felrobbanása után visz- szamaradt, igen nagy sűrűségű csillagmagok. Anyaguk 1 köbcentimétere a Földön körülbelül egy- milliárd tonnát nyomna. Átlagos átmérőjük mindössze néhány 10 kilométer. Az összeomlás során az eredeti csillagmag anyaga drámai változáson megy át. Ha a neutrontenger nyomása sem képes ellenállni a gravitációs összeroppanásnak, akkor a folyamat fekete lyukak kialakulásához vezet. A csillagmag anyaga egy végtelenül nagy sűrűségű pont felé omlik össze. A gravitáció annyira erős, hogy anyag és sugárzás ide csak beeshet, kijutni semmi sem képes. Ez a fénysugarakra is vonatkozik, így a fekete lyuk valóban rászolgál a nevére: mivel nem bocsát ki fényt, nem is látható. (S. T.) A világegyetem még számos meglepetést tartogat számunkra (Fantáziarajz) Másodpercenként 300 000 kilométerről nullára Megállították a fényt ÚJ SZÓ-ÖSSZEFOGLALÓ A vezető tévesen ítélheti meg az utazási sebességet Az autósok és az illúzió A szélsőséges csillagpáros természetes laboratóriumként szolgálhat az általános relativitáselmélet tanulmányozásához A neutroncsillag és a fekete lyuk kettőse ÚJ SZÓ-ÖSSZEFOGLALÓ
