Új Szó, 2000. november (53. évfolyam, 252-276. szám)
2000-11-11 / 260. szám, szombat
8 Tudomány és technika ÚJ SZÓ 2000. NOVEMBER 11. Minden idők legnagyobb energiájú kísérletei Ősmodell-ldsérlet ÖSSZEFOGLALÓ A Brookhaven Nemzeti Laboratórium (USA) kutatói megkezdték az arany-atommagok ütköztetését a világ legújabb és legnagyobb nehézion-gyorsítójában. A kísérletek a re- lativisztikus nehézion ütköztetőben (Relativistic Heavy Ion Collider, RH1C) zajlanak. A berendezés különlegessége, hogy két gyorsítógyűrűből áll, amelyek mindegyikében a fénysebesség 99,995%-ára gyorsítják fel az arany-atommagokat, majd a gyűrűk találkozási pontjában ütköztetik őket. Az ütközés során keletkező részecskék záporát 4 rendkívül érzékeny detektorkomplexum észleli. A kísérletek célja, hogy az ütközéskor kialakuló rendkívül magas hőmérsékleten és sűrűségen keletkező kvark-gluon plazma létezéséről és tulajdonságairól nyerjenek információkat. A kvark- gluon plazma az anyag speciális állapota, amely természetes körülmények között csak az ősrobbanást követő igen rövid ideig, a másodperc néhány milliomod részéig létezett. Ez az “ősleves" kvartokból, vagyis a barionokat (protonokat és neutronokat) felépítő részecskékből, illetve az őket összeragasztó gluonok- ból áll. A kísérletek során szerzett tapasztalatok a fizikusok szerint új fejezetet nyitnak a tudományban: segítségükkel az anyag tulajdonságainak alapvető kérdéseit tudjuk megválaszolni, miközben az Univerzum fejlődéséről alkotott képünk is tovább finomodik. Hasonló kutatások már évek óta zajlanak. 2000 februáijában egy sajtókonferencia keretében a CERN gyorsító vezető kutatói összegeztek az elmúlt 10 év során elvégzett nehézion-kísérletek tudományos eredményeit. (Ezen eredmények megszületéséhez mintegy 10 magyar kísérleti fizikus is hozzájárult több éven keresztül végzett munkájával.) A nyilatkozatok szerint a detektorokban több, a kvark-gluon plazma megjelenésével is magyarázható jelet, un. plazma- szignatúrát sikerült rögzíteni. Az előadásokból világosan kiderült, hogy meddig jutott el a CERN nehézion programja és milyen eredményekre alapozva kezdheti meg munkáját a RHIC gyorsító 2000 nyarán. Sokak szerint azonban csak az RHIC képes a kvark-gluon plazma “biztos” észlelésére, mivel ott a CERN-nél tízszer nagyobb energiákon (100 GeV/nukleon) zajlanak az események. A két projekt közti különbséget érzékeltetve Miklós Gyu- lassy, az RHIC programjában résztvevő magyar származású kutató a következő szemléletes hasonlattal állt elő: “A CERN kísérletei nagyon érdekesek voltak,. és sokat tanultunk a sűrű atommag fizikájáról. De olyan alacsony volt az energia, hogy csak a magma ajtajához jutottak. Bekopogtak a magma szobájába, hallottak ordibálást, éreztek az erejét, de szerintem nem volt elég erős a kopogás, és nem tudtak bejutni. Az RHIC esetében tízszer magasabb energiával betörünk a magma szobájába, és körül fogunk nézni. Igazán nem tudjuk, hogy mi vár ránk. Sok elméleti elképzelés létezik, de szerintem valami egészen újat fogunk tanulni a fizikai vüágról.” Révbe ért a fáraók legősibb hajója Működő ajándék ÖSSZEFOGLALÓ Az eddigi legősibb egyiptomi napbárka maradványaira bukkantak amerikai régészek, amelyet a legelső dinasztia korában, mintegy 5000 évvel ezelőtt építhettek. A királyi bárkát ez év május-júniusában ásták ki a Nílus melletti ősi temetkezési hely, Abüdosz területén, ahol a legkorábbi fáraók vonultak végső nyugalomba. A felfedezést október végén jelentette be a kutatócsoport egyik vezetője, Matthew Adams. A régészek szerint a bárka tekintélyes mérete arra utal, hogy az egyiptomiak már ebben a korai periódusban is mesterei voltak a hajóépítésnek. Az importált faanyag - valószínűleg libanoni cédrus - használata pedig azt jelzi, hogy már kereskedelmi kapcsolataik is igen kiteijed- tek lehettek. A kutatók az eddigi eredmények alapján biztosak benne, hogy ez az eddig ismert legrégebbi napbárka, s jól jelzi a korai egyiptomiak technológia és szervezési tudását. A királysíroknál talált napbárkákat egyrészt a fáraók temetési szertartásán használhatták, másrészt az uralkodó Ré napistennel tett túlvüági utazásaira szánták őket. Az Egyiptom egyik legrégibb és legszentebb helyeként ismert Abüdosznál eddig 13 napbárkát fedeztek fel, amelyek szinte egyvonal- ban, egy horgonyzó flottához hasonlóan helyezkedtek el üregeikben. A jelenleg megtalált hajó huszonkét méter hosszú és több mint két méter széles. Mintegy 400 évvel idősebb a híres gizai napbárkánál, amelyre Kheopsz piramisában bukkantak rá. A szakemberek szerint az akkori időkben az ehhez hasonló bárkák a legbonyolultabb eszközök közé tartoztak, s fontos szerepet töltöttek be a fáraó vezető szerepének egyik szimbólumaként. David O’Connor, az expedíció vezetője elmondta, hogy a hajószakértők szerint egy teljesen működőképes szerkezetről van szó. Semmi bizonyíték nincs azonban arra, hogy az ilyen bárkákat rendszeresen használták volna a vízben. Tovább csökkentek a kozmikus katasztrófa esélyei Nem ütközünk A pár nappal ezelőtt komoly figyelmet kiváltó földsúroló égitest pályájának pontosabb elemezése után úgy tűnik, nincs okunk becsapódásától tartani. A korábbi információk szerint szeptember végén felfedezett 2000 SG344 jelű objektum (a felfedezők szerint valószínűleg egy földsúroló kisbolygó) 2030. szeptember 21-én veszélyesen megközelíti a Földet. Az első pályaszámítások alapján a becsapódás esélyét 1 az 500-hoz becsülték, ami jóval magasabb az eddigi „katasztrófajelöltek“ veszélyességi értékeinél. Röviddel a felfedezés bejelentése után - ahogyan az gyakran előfordul - az objektumot korábbi felvételeken is megtalálták, ami már pontosabb pályaszámítást tett lehetővé. Ezek alapján kiderült, hogy a 2030-as találkozás gyakorlatilag kizárható, s a következő, 2071-es „találkozó“ alkalmával - ami most már veszélyesebbnek tűnik - is csak 1 az 1000-hez az esély egy becsapódásra. A következő időszakban ennek ellenére fokozott figyelemmel követik az objektumot, hogy a könnyen előforduló pályamódosulásokat idejében észleljék. Az objektum pályája ugyanis igen hasonló a Földéhez, így egyelőre az sincs kizárva, hogy egy Nap körüli pályára állt űrszeméttel van dolgunk. Az objektum legutóbbi számított földközelségekor, 1971-ben még zajlott az Apollo-program. Az űrhajókat egy Satum V típusú hordozórakéta S-IVB jelzésű (harmadik) fokozatával indították a Hold felé a Föld körüli parkolópályáról. David Tholen (University of Hawaii) szerint azonban nem mesterséges tárggyal van dolgunk, mivel az 1971-es Apollók rakétái a Holdba csapódtak. Azt azonban ő is elismeri, hogy az Apol- lo-12 S-IVB fokozata Föld körüli pályára állhatott, ami aztán a Hold hatására Nap körüli pályává változott. Ha az égitest mégis kisbolygó és becsapódna, nem váltana ki globális katasztrófát, mivel 30-70 méteres átmérőjével nem a „dinoszaurusz-gyilkosok“ több kilométeres kategóriájába tartozik. A lemeztektonika révén 250 millió év múlva újra kialakul a minden egyesítő szuperkontinens A földtörténet ismétli önmagát Kép 135 és 65 millió évvel ezelőttről. Lassú, de biztos változások. (Forrás: Anatómia Zeme) Texas. A legújabb kutatások szerint 250 millió év múlva ismét csak egyetlen szuper- kontinens lesz jelen Földünk felszínén: a Pangea Ultima. ÚJ SZÓ-FELDOLGOZÁS Bolygónk felszínének kőzetlemezei az emberi köröm növekedésénél is lassabban ugyan, de folyamatosan mozognak. Ennek a folyamatnak a szabályszerűségeit foglalja össze a lemeztektonika elmélete. Lényege, hogy a Föld felszínén a kontinensek magjai nagyon régi kőzetekből állnak, míg a köztük található tengerek és óceánok fiatal, ilyen léptékben rövid életű képződmények. A geológiai adatok és a jelenlegi mozgások ismeretében a geológusok rekonstruálni tudják a kontinensek elhelyezkedését és mozgását a különböző földtörténeti korokban. Jelenleg az egyik legismertebb tér- képsorozat Christopher Scotese nevéhez fűződik. A Texasi Egyetem geológusa a múlt számos időszeletében elhelyezte a szárazföldeket bolygónk térképén. Másokhoz hasonlóan ő is azon a véleményen van, hogy 250 millió évvel ezelőtt valamennyi szárazföld a Pangea nevet viselő szuperkontinens része volt. A múltra vonatkoHimalája nagyság- rendű hegylánc emelkedik ki Dél-Európában. zó térképeket már sokan készítettek, Scotese azonban nem elégedett meg ezzel. Arra vállalkozott, hogy megjósolja, hogyan fognak a jelenleg ismert kontinensek a jövőben mozogni. Következtetései szerint 250 millió év múlva ismét egyetlen szuperkontinens fogja uralni Földünk felszínét. Nyilvánvalóan nem ismerhetjük pontosan a jövőt, de meg lehet jósolni, hogyan folytatódnak a jelenlegi lemezmozgások és milyen új események történhetnek, különösen a közeli jövőben. Afrika valószínűleg folytatja az észak felé való mozgást és nekiütközik Európának, aminek következtében a Földközi-tenger bezáródik és Himalája nagyságrendű hegylánc emelkedik ki Dél-Európában. Ez a folyamat már régen elkezdődött és ma is vannak jól látható jelei: vulkáni működés Olaszországban, földrengések Görögországban és Törökországban. Ennek eredményeképpen emelkedtek ki az Alpok és a Pireneusok látványos hegycsúcsai. A mai Földközi-tenger egy jóval nagyobb óceánnak, a Tethys- nek a maradványa, ami az elmúlt néhány 10 millió év során záródott be, és ez a folyamat minden valószínűség szerint a jövőben is folytatódik. Ausztrália szintén folytatja a mozgását észak felé, kissé elfordul, majd összeolvad Délkelet- Ázsiával (Borneó és Dél-Kína). Ez a folyamat ahhoz hasonlóan fog lejátszódni, mint ahogy India 50 millió évvel ezelőtt összeütközött Ázsiával. Közben a két amerikai kontinens tovább távolodik Afrikától és Európától, aminek eredményeképpen az Atlanti-óceán folyamatosan szélesedik. Az eddig ismertetett előrejelzések meglehetősen biztos alapokon állnak, hiszen csak a ma is létező mozgások folytatását jelentik. Mintegy 50 millió év után azonban egyre inkább bonyolulttá válik az előrejelzés, és egyre inkább számíthatunk előre nem várt események bekövetkezésére is. Ezért a 150-250 millió év múlva esedékes térképeA Föld szárazföldjei ismét összekapcsolódnak. ken már nagyobb teret kap a találgatás. Valószínűnek látszik, hogy az Atlanti-óceán tágulása utolsó fázisaként végül is egy szubdukci- ós zóna fog kialakulni az óceánnak a keleti, vagy a nyugati peremén, és az óceáni aljzat a szárazföldi kontinens alá bukik. Scotese szerint a szubdukciós zóna az Atlantióceán nyugati oldalán alakul ki, és az óceán eddigi szélesedése megáll, sőt az óceán elkezd összezsugorodni. Néhány tíz millió évvel később az amerikai kontinensek összeütköznek a már korábban összeolvadt Euroafrikai kontinenssel, aminek eredményeképpen itt is kialakul az ütközési zónában egy hatalmas hegységlánc. Ennek következtében a Föld szárazföldjei ismét összekapcsolódnak egyetlen hatalmas szuperkontinenst alkotva, aminek Scotese a Pangea Ultima nevet adta. A kontinensek között egy kisebb óceán is “csapdába eshet”. PALEOMAP Számítások alapján mégis lapos a Világegyetem Elmélet és műszerek ÚJ SZÓ-ÖSSZEFOGLALÓ Még messzebbre került a Plútó és a kisbolygók Elhalasztott misszió Két amerikai kutatócsoport egymástól függetlenül ugyanarra a következtetésre jutott: az Univerzumban lévő anyag sűrűsége közel esik az ún. kritikus értékhez. A tudósok ennek ellenére továbbra sem tudják eldönteni, van-e a Világegyetemben elég anyag ahhoz, hogy megálljon a tágulás, s a kozmikus történelem egy visszafele lezajló ősrobbanásban, a Nagy Reccsben éljen véget. Bár nem tudjuk pontosan, milyen sors vár Univerzumunkra évmilliárdok múlva, abban biztosak lehetünk, hogy a Világegyetem története egy nagy erejű robbanással vette kezdetét. Az ősrobbanás egyik legfontosabb bizonyítéka az égbolt minden irányában egyformán mérhető mikrohullámú háttérsugárzás, amelyet Penzias és Wilson fedezett fel 1965-ben. Ez a sugárzás eredetileg a robbanás fénye volt, de időközben hullámhossza megnyúlt, így már csak a mikrohullámú tartományban mérhető. Két amerikai műszer eredményeit felhasználva a tudósok most minden eddiginél pontosabban elemezhették a háttér- sugárzást. Mindkét kutatás ugyanazt mutatja. A sugárzás hőmérsékletében apró, százmilliomod foknyi méretű ingadozások árulkodnak arról, hogy a Világegyetem térgörbülete közel esik a síkhoz. Mit is jelent ez pontosan? Az Univerzum jelenleg tágul, de ez nem jelenti azt, hogy örökké tágulni fog. Elképzelhető, hogy létezik elegendő anyag a kozmoszban ahhoz, hogy a befele ható gravitáció megállítsa a tágulást. Ekkor a Világegyetem tere elkezd majd összezsugorodni, és sok milliárd év múlva bekövetkezik a Nagy Reccs, a Nagy Bumm ellentéte. Ellenkező esetben viszont az Univerzum tere örökké csak növekedne. Létezik egy kritikus anyagsűrűség, amelyet meg kell haladnia a Világegyetemnek ahhoz, hogy megálljon a tágulás. Ha “lapos” Univerzumban élünk, akkor Világegyetemünk anyagsűrűsége pont ezt a kritikus értéket veszi fel. Ez a legnagyobb sűrűségű olyan állapot, amely még örökké táguló Világegyetemet eredményez. Einstein általános relativitáselmélete szerint a tömeg meggörbíti a teret. A kör valójában egy meggörbített egyenes. Bár a kerülete megadható véges számmal, kiterjedése mégis végtelen, mert körbe-körbe járva soha nem lehet megtalálni a végét. A gömb egy meggörbített kétdimenziós felület. Hajlított felszínén egészen mást jelent a háromszög vagy a négyzet fogalma, mint a síkon, hiszen az euklideszi geometria egyeneseit itt görbék helyettesítik. Háromdimenziós teret még el tudunk képzelni, de görbült háromdimenziós teret már nehezen. Einstein szerint az Univerzum tere ilyen görbült háromdimenziós tér. A görbület mértékét szintén a Világegyetem anyag- sűrűsége határozza meg. Ha tehát a kutatók viszonylag pontosan kiszámítanák a háttérsugárzás adataiból az Univerzum anyagsűrűségét, akkor a Vüágegyetem geometriája és a kozmosz sorsa egyszerre kiderülne. Bár a Boomerang és Maxima műszerek eredményei azt mutatják, hogy az Univerzumban lévő anyag mennyisége közel esik a kritikus értékhez, a tudósok továbbra sem tudják eldönteni, hogy nyűt, örökké táguló VüágegyetemSen vagy zárt Univerzumban élünk-e. Ehhez, úgy tűnik, az eddigieknél is részletesebb kutatásokra lesz szükség. ÖSSZEFOGLALÓ A NASA vezetői úgy döntöttek, elhalasztják a Pluto-Kuiper Express küldetést. A bejelentés váratlanul nagy visszhangot váltott ki. A bolygókutatók szerint legközelebb 2230 táján várható újra hasonló lehetőség a legkülső planéta tanulmányozására. Régi vágya a csillagászoknak, hogy űrszondát küldjenek a Plútóhoz, mivel még hetven évvel a felfedezése után is elég keveset tudunk róla. Ez persze nem csoda, hiszen napközeiben is több mint 4 és fél milliárd km-re van tőlünk. A kíváncsiság mellett fontos szempont a kutatók számára, hogy a Kuiper-öv tagjainak felfedezése révén az utóbbi években kissé átalakult szemléletünk a bolygórendszer határán keringő testekről. A Naptól 30-1000 csillagászati egységre (1 CSE a Föld ádagos naptávolsága, vagyis 150 millió km) lévő területet második kisbolygóövezetnek is szokás nevezni, de a meghatározás igy nem pontos. Ebben a sávban ugyanis kis- bolygószerűen viselkedő üstökösmagok, ületve üstökösszerű kisbolygók róják napkörüli útjukat. A két égitesttípus között ugyanis nincs éles határ, sőt egyesek úgy vélik, hogy az öv legnagyobb méretű képviselője maga a Plútó. Időnként még a bolygó státust is meg szeretnék vonni tőle. Az azonban biztosnak látszik, hogy olyan objektumok keringenek itt, melyek magukban hordozzák a Naprendszer ősi anyagát, nagyon is érdemes tehát a kutatásra. Már a nyolcvanas évek elején felvetették, hogy az ezredforduló táján érdemes leginkább megvizsgálni a Plútót. Nem olyan régen járt napközeiben, ilyenkor a felszínén lévő fagyott gázok felmelegszenek, és légkört hoznak létre. Ahogy azonban a bolygó elnyúlt pályáján távolodik a Naptól, légköre újra lefagy a felszínre. Mivel a Plútó keringési ideje 248 év, meglehetősen sokat kell várni a következő alkalomra. A NASA vezetői azonban úgy döntöttek, elhalasztják a PKE missziót. A háttérben természetesen anyagi problémák állnak. Becslések szerint a PKE több mint 400 millió USD-ba kerülne, amit sokalltak a NASA vezetői. Edward Weüer, a NASA űrtudományi osztályának vezetője kijelentette: nem leállítják, csak elhalasztják a PKE indítását. Bár a hír nem érte váratlanul a projecten dolgozó munkatársakat, mégis sokan vitatták a missziók sorrendjét. A NASA a Mar- sot erőlteti, ami a maga nemében fontos ugyan, de itt a halasztások nem járnak annyira jelentős következményekkel. A Mars „nem szalad el“ olyan messzire, mint a Plútó. A hír a Los Angeles Timesban is megjelent, melynek hatására kisebbfajta „népfelkelés“ tört ki. Mindössze két hét alatt a Planetary Society lelkes pa- sadenai csoportja 10 ezer tiltakozó levelet kapott a misszió felfüggesztése miatt. Pennsylvaniai tinédzserek aláírásokat gyűjtöttek, hogy a NASA változtassa meg döntését. Egy 17 éves amerikai amatőr csillagász, Ted Nichols honlapot készített www.plutomission.com címen a misszió megmentése érdekében, és petíciót nyújtottak be a kongresszushoz is. Az eddigi visszhangok alapján úgy tűnik, hogy az emberek továbbra is érdeklődnek a világűr titkai iránt, és szeremének részesei lenni felfedezésének. Most és itt, nem pedig kétszáz év múlva“ - kommentálta az eseményeket a Planetary Society egyik vezetője.
