poniedziałek, 15 sierpnia 2016

Niespodziewanie niezwykłe nietoperze

“Niespodziewanie niezwykłe nietoperze”, czyli jak napisałem trochę tekstu, żeby nie było, że to notka z gifami nietoperzy. Zapraszam do zapoznania się z kilkoma ciekawostkami tyczącymi się tych stworzonek pomiędzy podziwianiem ruchomych obrazków z ich udziałem.

Skrzydła wyewoluowały na naszej planecie niezależnie wiele razy. Każdorazowo metoda jest podobna - duża powierzchnia służąca do wtłaczania powietrza w dół (lub w innym kierunku) by poruszać się lub zawisnąć w powietrzu (jak się przekonałem termin lewitacja zarezerwowany jest tylko dla technologii, parapsychologii i chrześcijaństwa).
Realizacja jednak wygląda różnie. W przypadku owadów mamy elastyczną ale pozbawioną przegubów błonę. Powierzchnię nośną u ptaków zapewniają pióra przymocowane do przedramion. U pterozaurów była to błona rozpięta między nogami a ramieniem i jednym wydłużonym palcem. W przypadku nietoperzy błona stanowiąca skrzydła jest rozpięta między czterema wydłużonymi palcami. To co wyróżnia nietoperze to stosunkowo duża masa skrzydeł i ich mobilność. Manipulując palcami, mogą niezwykle zwinnie zmieniać kształt skrzydeł i manewrować lepiej niż większość ptaków. Dzięki mięśniom i kościom w skrzydłach mogą zmieniać położenie swojego środka masy, co z kolei pozwala im na ikoniczne “lądowanie” do góry nogami. Niedawne badania wykazały, że dzięki odpowiedniemu poderwaniu jednego skrzydła potrafią podlecieć w pożądane miejsce głową do przodu i w ostatniej chwili obrócić się tak by zawisnąć na nóżkach.

 Do niedawna sądzono, że nie wszystkie nietoperze używają echolokacji. Konkretnie - panowało przekonanie, że większość rudawkowatych, zwanych dumnie “nietoperzami Starego Świata” utraciło zdolność obrazowania otoczenia za pomocą dźwięków. Jednakże badania z 2014 roku wykazały, że wszystkie one korzystają z ultradźwiękowych kliknięć. W ciemnościach jednakże nawigowały one znacznie gorzej niż mniejsi kuzyni z Nowego Świata. Bodaj najciekawszy w tym wszystkim jest fakt, że naukowcy nie do końca rozumieją jak powstają te kliknięcia. Wiedzą jedynie, że zwierzęta emitują je skrzydłami a nie pyszczkami. W tym celu znieczulali ich języki i mordki. Kliknięcia znikały jedynie, gdy interweniowali w ruch ich skrzydeł. Co więcej, niektóre z badanych gatunków regulowały częstość kliknięć, która zwiększała się nawet pięciokrotnie w ciemnym tunelu.

Przejdźmy teraz do nietoperzy, które do echolokacji używają aparatu głosu. Okazuje się, że niektóre gatunki są w tym takimi mistrzami, że potrafią zmieniać swoje “pole widzenia” (czyli może raczej “pole słyszenia”). Eksperymenty z różnymi torami przeszkód i sieciami mikrofonów kierunkowych wykazały, że rudawce nilowe, nawigując w egipskich ciemnościach potrafią “regulować” swój sonar. W otoczeniu pełnym przeszkód nietoperze “klikały” w obszar trzykrotnie większy, niż w przypadku gdy latały w pustej przestrzeni.

Oczywiście to jeszcze nie koniec niezwykłych faktów o nietoperzach. Jak się okazuje, krótkonoski sfinksowe, to małe świntuszki. To jedyny gatunek zwierzęcia poza naczelnymi, który w ramach kopulacji stosuje seks oralny. Drobiazgowe badania wykazały, że każda sekunda miłości oralnej ze strony samicy przekładała się na sześć dodatkowych sekund kopulacji. Naukowcy sądzą, że może to zwiększać szanse na zapłodnienie. Niektórzy sugerują, że być może zabieg chroni przed chorobami wenerycznymi. Czy wspominałem, że wszystkie te ekscesy odbywają się do góry nogami? No właśnie. A Was, rozczarowanych brakiem sprośnego gifa, odsyłam tutaj.

Oczywiście to nie koniec niezwykłych faktów o nietoperzach. Liczą one ponad 1200 znanych gatunków, czyli około 25% wszystkich gatunków ssaków. Są bliżej spokrewnione z człowiekiem niż z myszą. Nietoperzowe mamy mogą latać z maleństwem uczepionym brzuszka (a mówiąc wprost - cycka). W tym okresie też codziennie mogą zjeść więcej niż same ważą. Ślina nietoperzy-wampirów stosowana jest w leczeniu chorych na serce ofiar udaru mózgu. Nietoperzowe kupy na dnie jaskiń są podstawą całych ekosystemów. No i jeszcze jedno. Nietoperze potrafią pływać.


Źródełka i więcej ciekawostek:
http://www.sciencedaily.com/releases/2015/11/151116152210.htm
https://www.sciencedaily.com/releases/2014/12/141204140735.htm
https://www.sciencedaily.com/releases/2011/09/110913172625.htm
http://www.livescience.com/9754-surprising-sex-behavior-bats.html
http://www.batrescue.org/batfacts/batfacts.html
http://facts.randomhistory.com/bat-facts.html
http://www.sciencekids.co.nz/sciencefacts/animals/bat.html


poniedziałek, 1 sierpnia 2016

Dzień Niepodległości w liczbach - część druga

Omówiliśmy potencjalne skutki upadku “małych” spodków obcych. Tym razem, zgodnie z obietnicą, zastanowimy się nad tym co by się stało gdyby nad Ziemią zawitał kolos, którego niedawno można było podziwiać w kinach. Zamierzam zupełnie przemilczeć wpływ przelotu takiego obiektu w Układzie Słonecznym (miałby zauważalny wpływ na orbity planet i księżyców). Zakładam też, że obcy mają jakiś całkowicie nieznany ludzkości napęd, który pozwala przemieszczać taką masę i lewitować nią nad planetą. To jednak okazja, żeby zrobić mały przytyk do twórców w innej kwestii.

Ziemia nie jest atrakcyjna dla obcych ani jako źródło energii ani surowców. Energia potrzebna do utrzymania niszczycieli z poprzedniej notki w powietrzu przez minutę przekroczyłaby dalece roczne zapotrzebowanie energetyczne ludzkości. Rasa tak zaawansowana musiałaby czerpać energię z gwiazd lub zupełnie innych, nieznanych nam źródeł. Podobnież jeśli zależało im na ciężkich pierwiastkach, to jest ich dużo w bardziej dostępnych miejscach - mogliby sobie choćby zabrać jakieś ciężkie księżyce zewnętrznych planet. Jedyne co mogłoby ewentualnie zachęcać do ataku na Ziemię to (potencjalnie) jej unikalność w galaktyce - rzadko spotykane złożenie rozmiaru, orbity i składu, akurat przychylnych biologii kosmitów.

2016

Po poprzednim tekscie sporo czytelników zwróciło uwagę, że statki mogły być wykonane z “kosmicznego amelinium”. To znaczy, że przyjmując stalową konstrukcję mogłem znacznie przeszacować masę pojazdów. Oczywiście nie sposób przewidzieć z jakiego materiału korzystali kosmici, ale kierując się jedynie informacją z filmów przekonalibyśmy się, że jak już, to dokonałem niedoszacowania. “Colony Mothership” miał ważyć 25% masy Księżyca. Biorąc pod uwagę jego gabaryty (kopuła 600km x 460km x 140km z dwiema iglicami na dole), po kilku prostych przeliczeniach, można oszacować, że miał gęstość około 230 ton na metr sześcienny. To dwadzieścia razy większa gęstość niż czystej rtęci. To gęstość porównywalna z wnętrzem gwiazd zgniatanych niewyobrażalną masą wodoru i helu.

Jeśli będziemy się trzymać znanych nam materiałów, to nawet jeśli stal zawyża masę obiektów, to nie w jakimś szaleńczo wielkim stopniu. Najwyżej kilkukrotnie; przykładowo, gdyby statki obcych zbudować z diamentu byłyby dwa i pół raza lżejsze. Postanowiłem zatem trzymać się konwencji z poprzedniej notki. Wtedy, jeśli oszacujemy średnicę Harvestera obcych na niecałe 5000 kilometrów (rozpiętość na cały Atlantyk), a grubość na 600 kilometrów, okaże się, że waży około 8,7 * 1021 kg, czyli jakieś półtora promila masy Ziemi. Niby niewiele, ale dość przekonująco jak na cienki plasterek w porównaniu z kulą ziemską.

Oczywiście tak jak machnęliśmy ręką na wpływ przybysza w Układzie Słonecznym, tak samo przymkniemy oko na fakt, że coś takiego powinno połamać się pod własnym ciężarem i zbić w kulkę spełniającą równowagę hydrostatyczną. Zamiast tego wolę podywagować o tym, co widzieliśmy w filmie. A to dlatego, że destrukcja na ekranie i tak była dość niewinna w porównaniu z tym, co powinno się wydarzyć.

Zanim dojdziemy do tego, wypada skomentować trochę puste stwierdzenie, które wypowiada bohater Jeffa Goldbluma - “it has its own gravity”. Bo tak w sumie “mieć grawitację” znaczy mniej więcej tyle samo co “mieć masę”. Ja też mam swoją grawitację i jakby mnie wykopać z Ziemi z drugą prędkością kosmiczną, mógłbym przyciągać pył kosmiczny siłą swojej grawitacji. Mógłbym nawet mieć własne księżyce. No ale wróćmy do statku żniwiarki…


Możemy policzyć jak bardzo musiałby się zbliżyć do powierzchni, by tak jak widzieliśmy to na ekranie, unieść ludzi. To dość łatwe, jako że grawitacja pozwala upraszczać obiekty do pojedynczych punktów. Tak samo przyciąga mnie kula pod nogami i promieniu 6 tysięcy kilometrów, jak jednocentymetrowy orzeszek o tej samej masie ale oddalony o 6000 kilometrów. Okazuje się, że już na wysokości niecałych 250 km przyciąganie statku byłoby silniejsze niż znacznie cięższej Ziemi. Czyli co - twórcy trafili w dziesiątkę? Bynajmniej.

Gdyby Ziemia była gładka jak kula bilardowa, gdyby poziom oceanów był jednolity, to Księżyc wywoływałby pływy o amplitudzie około pół metra. Jak wiemy nie jest to tak proste i w zatoce Fundy pływy mogą wynosić nawet kilkanaście metrów. Żniwiarka, tak blisko nad powierzchnią naszej planety, wywołałaby kilkusetkrotnie silniejszy wpływ. Czyli nie zobaczylibyśmy rujnowanych miast bo zniknęłyby pod kilometrami wody? Też nie.

Tak bliskie zbliżenie takiej masy pogruchotałoby skorupę Ziemi *. Ciężko stwierdzić nawet czy woda zdążyłaby wezbrać, czy wcześniej wyparowałaby z powodu lawy wypływającej tam gdzie płyty tektoniczne popękały i odkształciła się powierzchnia planety. Przyciąganie nie działałoby jedynie na nieszczęśliwych statystów i ich samochody. Nie poprzestałoby na wodzie, ale uniosłoby masy ziemi. Jeśli nie tylko z powodu wypływającej lawy, to przez samo tarcie towarzyszące odkształceniu część naszej planety po stronie wielkiego spodka prawdopodobnie zaczęłaby jasno świecić.

Podsumowując - samo przybycie obcych w drugim filmie załatwiłoby sprawę. Nasza planeta zostałaby wysterylizowana. To nie byłaby zagłada ludzkości, ale wszelkich form życia. Błękitna kropka stała by się bajorem lawy z “odświeżoną” mapą tektoniczną.


* - To w ogóle interesująca kwestia - gdy masa porównywalna z Księżycem jest umieszczona tych 380 tysięcy kilometrów dalej, jej wpływ jest dość podobny w skali całej planety. Grawitacja robi się jednak ciekawa i mniej intuicyjna, gdy odległości są porównywalne z rozmiarami obiektów. Jeśli statek jest kilkaset kilometrów nad powierzchnią Ziemi, to antypody znajdują się niecałe trzynaście tysięcy kilometrów dalej - jakieś 50 razy dalej. Siła grawitacji maleje z kwadratem odległości, więc wpływ na te dwa skrajne punkty naszej planety różniłby się 2500-krotnie. To dlatego astronomów ekscytuje rozmowa o wpadaniu do czarnej dziury i dlatego mówią o spaghettifikacji. Zbliżając się do takiego obiektu (jeśli pominiemy śmierć z powodu radiacji) będzie wiązało się z ogromnymi różnicami przyciągania oddziałującymi na naszą głowę i nogi. Taki rozstrzał wartości rozszarpałby nasze spalone promieniowaniem resztki na kawałki.


Źródła:
http://science.sciencemag.org/content/332/6036/1395.full
http://www.decodedscience.org/research-shows-extent-of-fault-rupture-for-japans-2011-earthquake/6774
http://www.slate.com/blogs/bad_astronomy/2014/05/19/close_encounter_what_if_the_moon_orbited_much_closer_to_earth.html
https://www.quora.com/What-would-the-estimated-weight-of-Mount-Everest-be
https://arxiv.org/abs/1403.6391
http://independenceday.wikia.com/wiki/City_Destroyer


poniedziałek, 11 lipca 2016

Dzień Niepodległości w liczbach - część pierwsza

Kolejny tekst z cyklu “Czy to miało sens”. Miłym czytelnikom przypomnę, że nie chodzi o kopanie leżącego i piętnowanie oczywistych głupot, wręcz przeciwnie - o wykorzystanie filmów jako okazji do eksperymentów myślowych, żonglerki liczbami i zabawy koncepcjami naukowymi.

Tym razem chcę zastanowić się nad tym jakie byłyby skutki upadku statków obcych z 1996 roku, oraz w ogóle samego pojawienia się gargantuicznego statku z 2016 roku. Nie będziemy rozważać głupiutkiego “zamachu” na jądro naszej planety, ani problemów energetycznych związanych z poruszaniem się statków o takiej masie. Jako że obcy potrafią manipulować grawitacją, możemy sobie założyć, że te problemy jakoś obeszli. Zamiast tego zastanowimy się co się dzieje, kiedy Murzyn i Żyd zrzucają ludziom na głowę statki wielkości miast.

AKTUALIZACJA: Tekst, ku mojej uciesze, wywołał spory odzew, dlatego spieszę z dwoma wyjaśnieniami. Po pierwsze - opór powietrza przy upadku jest tu pomijalny. Prędkość graniczna dla statków o których mowa poniżej wynosi około 5000 metrów na sekundę. Stąd nie ma żadnego problemu z założeniem, że spadając z wysokości trzech kilometrów rozpędziłby się do niecałych 250 metrów na sekundę. Po drugie przeszkadza wam, że założyłem, że statek wykonano głównie ze stali, a nie z "kosmicznego amelinium". Uwaga słuszna ale tylko do pewnego stopnia. Na ten moment mogę Wam obiecać, że odniosę się do tego założenia w drugiej części notki.

1996

20 lat temu od statku-matki odłączyło się trzydzieści sześć spodków o średnicy dwudziestu pięciu kilometrów i wysokości od jednego na krawędzi do czterech kilometrów na środku. Żeby ocenić co się dzieje, kiedy takie coś spada na powierzchnię, trzeba wpierw oszacować masę takiego cacka. Dokonałem dwóch oszacowań i otrzymałem podobne wyniki (za wsparcie dziękuję słynnemu krakowskiemu architektowi) więc myślę, że nie jest źle. W jednym założyłem, że pojazdy w 80% składają się z pustej przestrzeni a resztę stanowi stal. W drugim jako punkt odniesienia potraktowałem okręty podwodne typu Virginia. Z pewnością zawsze chcieliście wiedzieć, że na metr sześcienny atomowego okrętu podwodnego przypada około 875 kilogramów masy. Jeśli pomnożymy to przez około 981 000 000 000 metrów sześciennych statku obcych okaże się, że nad głowami Ziemian zawisły pojazdy o masie około 850 miliardów ton.

Dla porównania, masę Mount Everest można oszacować na około trzech i pół miliarda ton. Drobiazg. Innym ciekawym punktem odniesienia może być meteoryt Chicxulub, znany lepiej jako “planetoida, która zabiła dinozaury”. Według oszacowań jego masa wynosiła od biliona (1000 miliardów) do 460 bilionów ton. Czyli od “troszkę więcej” do “prawie pięćset razy więcej” niż spodki. W przypadku energii kinetycznej, kluczowa jednakże jest nie masa, ale prędkość. Chicxulub uderzył z prędkością między piętnaście a pięćdziesiąt kilometrów na sekundę (!). Nikt nie chciałby, żeby zrzucono mu kulę armatnią na głowę. Byłoby to jednak mniej groźne od przyjęcia na klatę bezpośredniego wystrzału z armaty.

Jeśli założymy, że niszczyciele miast z Dnia Niepodległości lewitowały na wysokości trzech kilometrów, to jeśli nagle zrzucimy je swobodnie, to po niecałych trzydziestu sekundach uderzą w ziemię z prędkością 242 metrów na sekundę. Towarzysząca temu energia będzie kolosalna - 2,5 * 1019 dżuli. Jest jednak nieporównywalna z energią wyzwoloną przez uderzenie Chicxuluba - od 1,3 * 1024 do 5,8 * 1025 dżuli. Czyli nawet milion razy mniejsza. Z czym zatem można porównać upadek ogromnych spodków? Otóż okazuje się, że to trzydzieści razy więcej energii niż eksplozja wulkanu Krakatau. Była to dosłownie eksplozja, prawdopodobnie wywołana nagłym wtargnięciem wody morskiej do komory z magmą, która rozsadziła górę. Erupcja z 1883 uchodzi za najgłośniejszą eksplozję w notowanej historii.

Ocenia się, że do atmosfery powędrowały kilometry sześcienne pyłu, który na dwa lata obniżył temperaturę na całej planecie. Spektakularne zachody słońca zaowocowały między innymi słynnym obrazem “Krzyk” Edwarda Muncha. Spadające statki kosmiczne z pewnością byłyby inspirujące, ale mimo większej energii kinetycznej, skutki tych uderzeń byłyby zgoła inne. Spadając na lądzie, poza zniszczeniem wszystkiego poniżej, wywołałyby lokalne trzęsienia ziemi, być może gdyby spadły w pobliżu uskoków, mogłyby uwolnić naprężenia płyt tektonicznych i wywołać większe wstrząsy. Zapewne najgorsze byłyby skutki upadku takiego pojazdu do oceanu. Trzęsienie ziemi z 2011 przesunęło dno morskie u wybrzeży Japonii o kilkanaście metrów w pionie. To właśnie pionowa składowa ruchu tektonicznego wywołuje fale tsunami. Nie mam danych na jakiej powierzchni nastąpiło przesunięcie w przypadku 2011 roku, ale jeśli wiemy, że niszczyciele obcych miały około 980 km3 objętości, to taka sama ilość wody musiałaby gdzieś się rozlać w postaci gwałtownego, bezlitośnie niszczycielskiego tsunami.

Podsumowując - strącenie latających talerzy nie obyłoby się bez sporych nieprzyjemności, ale nie zlikwidowałoby reszty ludzkości. Tego samego nie można powiedzieć o drugim starciu z 2016 roku...

Ciąg dalszy nastąpi!


Źródła i źródełka:
http://science.sciencemag.org/content/332/6036/1395.full
http://www.decodedscience.org/research-shows-extent-of-fault-rupture-for-japans-2011-earthquake/6774
https://www.quora.com/What-would-the-estimated-weight-of-Mount-Everest-be
https://arxiv.org/abs/1403.6391
http://independenceday.wikia.com/wiki/City_Destroyer
https://en.wikipedia.org/wiki/1883_eruption_of_Krakatoa


niedziela, 26 czerwca 2016

Independence Day: Resurgence

To nie była jakaś niezwykła wizyta w kinie, a jednak odczuwam silną potrzebę podzielenia się wrażeniami po obejrzeniu nowego Dnia Niepodległości. Zanim zagłębię się w drobiazgi i detale powiem jasno - bawiłem się dobrze i film oceniam dobrze. Nie widzę możliwości by ktoś, kto lubi jedynkę nie był usatysfakcjonowany seansem Odrodzenia (tłumoczom dziękuję za bylejakie tłumaczenie tytułu). Nie widzę jednak możliwości, by ktoś był zachwycony. Chociaż gdy pojawiły się napisy końcowe usłyszałem kilka spontanicznych oklasków, co mnie zszokowało. Ostatnie brawa w kinie słyszałem chyba w trakcie jatki, którą urządziła Hit Girl w Kick Assie.

Jeszcze jedna dygresja przed konkretami. Niedawno obejrzałem ponownie Dzień Niepodległości. Film zestarzał się fantastycznie. Mimo naiwności i głupoty to wciąż klasyk z niezapomnianymi scenami. Murzyn i Żyd ratują świat pięściami, one-linerami i wirusem, cudownie kompatybilnym z technologią obcych. W 1996 filmy robiło się inaczej i genialnie ogląda się powolne ujawnienie kosmitów. Wpierw jest cień, niewyraźne zarysy na radarach i aparaturze astronomicznej, potem gorejące chmury, z których wreszcie wyłaniają się kolosalne statki. Komputerowe efekty były droższe, było ich mniej, dlatego masę uwagi poświęcono reakcjom ludzi. Masa, masa ujęć zszokowanych Ziemian i kilka scen dopieszczonego, spektakularnego CGI. Naiwność nie razi bo wrzucono w nią lekkość i humor. Nawet beznadziejny jak zawsze Bill Pullman w tej jednej scenie wypada tak przekonująco, że mam ochotę puścić biało-czerwono-niebieskiego pawia.

Jakim sequelem jest Dzień Niepodległości: Odrodzenie? Podręcznikowym. Wykalkulowanym. Na dobre i na złe. Jest więcej i bardziej - więc kosmici muszą być groźniejsi i mieć jeszcze większy statek. Jest granie motywami z poprzedniego filmu, mruganie okiem do scen z poprzedniego filmu. Jest też wciskanie scenariusza w pewne obowiązkowe ramy. Czuć, że pisało to pięć osób. Z jednej strony mamy całkiem zgrabnie przeprowadzonych ileś wątków - bohaterowie w różnych miejscach i sytuacjach, każdy odgrywający jakąś rolę w wydarzeniach, z drugiej widać, że wszystko musiało być “w zgodzie z sztuką”. Dlatego w otwierającej scenie musimy zobaczyć jakim chojrakiem i fajnym gościem jest jeden z głównych bohaterów. W drugim akcie musi się pojawić tykająca bomba, nieważne jak bardzo wymuszona - odliczanie musi być… Ogólnie mówiąc - pewne schematy działają jak zawsze, inne - niekoniecznie.

Większy statek to i większe absurdy fizyczne, ale ponownie działa rule of cool. Choć zastanawiam się, czy nie powinienem napisać kolejnej notki na temat tego jaki efekt miałoby pojawienie się takiego rozmiaru statku na Ziemi, a nawet jak wyglądałaby kwestia tych, bagatela, 25-kilometrowych statków z 1996 roku. Podkreślę jednak - cieszy mnie, że filmowcy nie przejmowali się tym wszystkim i mogłem zobaczyć takie widowisko w kinie.

To w sumie zabawne, że nie przeszkadza mi statek o średnicy tysięcy kilometrów, a irytuje mnie, że były prezydent, pozostający osobą medialną, ma brodę i stylówę starego dziwaka. Po prostu PRowcy nigdy by na to nie pozwolili. Od 103 lat amerykańscy prezydenci nie mają nawet wąsów. W poszukiwaniu brody trzeba by cofnąć się aż o 115 lat. No po prostu kompletny brak realizmu!

Jednocześnie dałem się zmylić zwiastunom. Zdradziły one, że w sequelu powraca ekscentryczny dr Okun, który w 1996 wyglądał na bardzo martwego. Pojawia się on tam z czymś dziwnym na szyi. Założyłem zatem, że pewnie odratowano go dzięki technologii obcych ale musi nosić jakieś gizmo na okaleczonym karku. Uznałem to za straszliwie naciągany motyw by wpasować w film fajnego bohatera. Myliłem się kompletnie. Twórcy mieli kompletnie inny pomysł, z postacią związali pewien zaskakujący twist. Jest zabawny, nienatarczywy i aż dziwi mnie że to piszę, ale uroczy.

Dzień Niepodległości był jednym z wielu filmów o inwazji obcych na świat jaki znamy. Tym razem oglądamy świat alternatywny. Świat, który zjednoczył się 20 lat temu i od tej pory pełnymi garściami czerpie z technologii kosmitów, by przygotować się na ich odwet. Choć z tym zjednoczeniem to nie tak do końca, ale nie chcę zdradzać zbyt wiele. Samo oglądanie tej rzeczywistości było sporą frajdą. Niestety nie poświęcono jej wystarczająco czasu ekranowego (mimo dwugodzinnego metrażu). Choć oczywiście łatwo się domyślić, że w rzeczywistości pewnie wyglądałoby to mniej jak idylla, bardziej jak planetarna Chińska Republika Ludowa.

A skoro już o Chinach mowa… Ostatnio Hollywood obowiązkowo w filmach wykonuje ukłon w kierunku Państwa Środka. Wygląda to wciąż dość sztucznie, nawet jeśli to tylko pokazanie, że Chiny istnieją. Imponujące jak Hollywood odkształciło naszą percepcję. Nowi bohaterowie są nieciekawi, starzy zmarnowani lub nieciekawie wykorzystani.

Nie ma tu sceny, która zapadnie mi w pamięć. Jest szereg scen z poprzedniego filmu, których pewnie nie zapomnę nigdy - wyłonienie się obcych statków, pierwszy atak, przemowa prezydenta, “witamy na Ziemi”. Tym razem nic takiego nie ma. Zostaliście ostrzeżeni. Nawet fantastycznie zrealizowane “planetarne lądowanie”, do którego nie mogę mieć żadnych zarzutów, po prostu nie ma “tego czegoś”. Film ogląda się dobrze, ale nie ma cienia emocji z oryginału. A jednak… bardzo chętnie zobaczę kontynuację.


środa, 22 czerwca 2016

Movile - kolejny element układanki. Wywiad z Richem Bodenem

Rich Boden ukończył King’s College London, gdzie zaczął na wydziale chemii, by ostatecznie uzyskać dyplom z biochemii. Okoliczności sprawiły, że w ostatnim roku przypadł mu do realizacji projekt z immunologii, który zaraził go pasją badawczą i zachęcił do rozpoczęcia studiów doktoranckich. Zainspirowany wykładami dr Ann Wood o metabolizmie siarki i metylotrofii zaangażował się w jej projekt, analizując termodynamiczne szanse na życie w domniemanych wodach gruntowych Marsa. Na ostatnim roku jego projektem była analiza rozkładających aminy bakterii zamieszkujących osady na dnie Tamizy. Ostatecznie doktorat uzyskał na Uniwersytecie Warwick dzięki projektowi z dziedzin metylotrofii i metabolizmu siarki, za który otrzymał w 2008 nagrodę Młodego Mikrobiologa Roku (z ramienia Microbiology Society, obecnie zwana Professor Sir Howard Dalton Prize). Zanim objął stanowisko wykładowcy na Uniwersytecie Plymouth, dołączył do niewielkiego grona osób, którym dane było odwiedzić Jaskinię Movile w Rumunii. Obecnie prowadzi grupę badawczą zajmującą się biochemią i fizjologią metabolizmu siarki oraz opracowującą biotechnologie, w tym metody biometanowe i bioremediację ciężkich metali. Mieszka na wybrzeżu i w wolnym czasie oddaje się malarstwu.


Dziękuję, że poświęciłeś mi swój czas. Więc… jak można załapać się na wizytę w obcej jaskini? Jak przygotowywałeś się do tej wyprawy?

Niemal 10 lat temu, dr Alexandra Hillebrand, mikrobiolog z rumuńskiego Instytutu Emila Racovity w Bukareszcie skontaktowała się z laboratorium w którym pracowałem. Wysłała nam próbki z Movile do analizy, którą opublikowaliśmy około 2008/9. Mniej więcej w tym samym czasie aplikowaliśmy o grant do Natural Environment Research Council (NERC) w Wielkiej Brytanii na około £350,000, żeby zatrudnić mnie na trzy lata przy badaniu mikrobiologii Movile. Krótko mówiąc, otrzymaliśmy grant i zorganizowaliśmy naszą pierwszą ekspedycję w kwietniu 2010 i jeszcze jedną rok później (tą można obejrzeć na YouTube). Pierwotnie nie planowałem schodzić do jaskini osobiście, ale koło stycznia 2010, stwierdziłem, że tracę jedyną w życiu - i karierze - szansę, i że nie mogę jej zaprzepaścić, więc zrobiłem to!


Jak się czułeś w środku? Ile czasu tam spędziłeś? Czy miałeś podobne doświadczenia? Czy wróciłbyś tam ponownie?

Gorąco! Jest tam zaledwie 25 stopni Celsjusza, ale wysoka wilgotność sprawia, że odczuwalnie jest cieplej. Powietrze w jaskini nie jest powietrzem, które znamy z powierzchni - jest tam zaledwie 10% tlenu (połowa koncentracji na powierzchni), 3,5% dwutlenku węgla (100 razy więcej niż na powierzchni) oraz zawiera metan i wodór. Taka ilość dwutlenku węgla szybko wywołuje uczucie braku oddechu, z czasem stajesz się zmęczony i powolny. Jaskinia wywołuje stan zwany hiperkapnią, więc nie wolno tam spędzać więcej niż 6 godzin - my ograniczaliśmy się do 4-5 godzin, więc wciąż mieliśmy godzinę na powrót na powierzchnię. Wyjście wymaga długiego marszu pod górę, ciągnąc torby i pudła z ekwipunkiem, by ostatecznie wspinać się 20 metrów w górę po linie - co nie jest proste, gdy już brakuje ci tchu. Miałem wypadek podczas ostatniej wizyty (uchwycony na YouTube!), spadłem dwa metry i uderzyłem w skałę. Nie czuję się zbyt pewnie na myśl o powrocie, choć wiem że wszystko byłoby dobrze.


Świat zewnętrzny zasiał tam życie, ale jak bardzo samowystarczalna jest ta jaskinia? Czy to rzeczywiście zamknięty system? Gdyby coś zniszczyło życie na powierzchni, czy ekosystem w Movile by przetrwał?

On naprawdę jest stuprocentowo odcięty. Pierwotnie Movile była połączona z powierzchnią - była to zwykła jaskinia aż do około pięciu milionów lat temu, gdy spora jej część zawaliła się odcinając region który nazywamy Jaskinią Movile. “Movile” to rumuńska liczba mnoga “małego wzgórza” - nazwa bierze się od pierścienia wzgórz otaczających półkilometrowej średnicy depresję, która, jak mniemam była również wzgórzem, więc całkiem spory obszar uległ zapadnięciu. Czy życie w jaskini przetrwałoby zagładę życia na powierzchni? Bardzo prawdopodobne - nie ma ono żadnych interakcji z powierzchnią.


Jakie były korzyści z wyprawy dla twoich badań?

Od tych ekspedycji zależało pozyskanie próbek do naszych eksperymentów. Tak się złożyło, że dostałem nową pracę po dwóch latach trzyletniego projektu, więc ktoś inny przejął projekt po tym jak odszedłem. W życiu akademickim z reguły funkcjonujesz na jedno- lub trzyletnich kontraktach, dopóki nie osiągniesz poziomu doświadczenia, gdy możesz aplikować na stałe pozycje, takie jak na przykład wykładowca - i tak właśnie zrobiłem. Te pozycje nie trafiają się zbyt często, więc nie mogłem przegapić takiej okazji. Wciąż jednak, nawet po pięciu latach, ludzie pytają mnie o Movile, co zawsze jest miłe.


Jak nauka może skorzystać na badaniach tak egzotycznego i obcego środowiska? Co wnętrze jaskini mówi nam o tym co jest na zewnątrz?

Celem prac była próba zrozumienia jak złożone populacje mikrobów wchodzą w interakcje ze środowiskiem i ze sobą nawzajem, tak by makrobiolodzy mogli zrozumieć co spożywają nicienie i roztocza. Nasza praca była z pogranicza ekologii i eko-fizjologii. Wszystkie badania tego typu (niezależnie od badanego środowiska) dodają kolejny element do układanki mającej na celu zrozumienie Ziemi i tego jak różne pierwiastki chemiczne cyrkulują w przyrodzie i jak życie z nimi interaguje.


Biorafinacja, bioenergetyka, biohydrometalurgia - cóż to takiego?

To zupełnie niezwiązane prace. Prowadzę obecnie grupę, która bada głównie bioenergetykę mikrobów - jak zdobywają one energię, oraz - na poziomie białek - jak organizmy różnią się od siebie na tym podstawowym poziomie. Moja grupa badawcza pracuje również nad mikrobiologią stosowaną, szczególnie w zastosowaniu mikroorganizmów do wydobywania metali z rudy (biohydrometalurgia) oraz następnie do rafinacji i obróbki metali na nasz użytek (biorafinacja) - jest o tańsze i czyściejsze i “bardziej zielone” od współczesnych metodologii.


Jeśli się nie mylę, twoje badania, były co najmniej częściowo powiązane z trwającymi zmianami klimatycznymi. Czy mógłbyś powiedzieć o tym coś więcej mi i czytelnikom?

Tylko trochę powiązane! Prowadzę dwóch doktorantów wspólnie z kolegami dr Mickiem Hanley (który pracuje nad interakcjami między roślinami a owadami oraz nad tym jak zmiany klimatyczne wpływają na ich zależności) oraz prof. Camille Parmesan (która pracuje nad wpływem zmian klimatycznych na populacje owadów i współdzieli Pokojową Nagrodę Nobla z 2006 roku jako członek IPCC). Jeden badał wpływ podnoszenia się poziomu oceanów oraz fal sztormowych na użytki zielone - zwrócił uwagę na wszystkie skale od chemii gleb, przez mikrobiologię gleb, interakcje między roślinami i mikrobami, toksyczność soli dla roślin i to jak wpływa ona na populacje owadów zapylających gdy rośliny zostają uszkodzone przez sól - mój wkład głównie sprowadzał się do chemii i mikrobiologii gleb. Drugi student badał wpływ upraw bioenergetycznych na środowisko - chodzi o rośliny, które rosną naprawdę szybko i można je spalać w celu generowania energii lub fermentować na biometan - ponownie mój udział w tych badaniach tyczył się mikrobiologii i chemii gleb.


Wróćmy do jaskini. Czy możesz wskazać coś w Movile, co uznałbyś za najbardziej zaskakujące lub najdziwniejsze?

To było tak dawno, że szczerze powiedziawszy, trudno mi sobie przypomnieć. Używaliśmy tam ręcznego monitora gazów i odkryliśmy, że w powietrzu jest tam 0,2% wodoru - to było zupełnie nieoczekiwane. Pamiętam też, że widziałem tam owady i inne stworzenia, które całkowicie ignorowały światło i ludzi. Siedzieć tam w kompletnych ciemnościach, z wyłączonym lampami na hełmach, było jeśli nie przyjemnym, to otwierającym oczy przeżyciem. Znajdujesz się dosłownie w innym świecie, kompletnie odciętym od Ziemi jaką znasz.


To z pewnością egzotyczne życie, ale jako Węglowy Szowinista, muszę spytać - czy potrafisz sobie wyobrazić pozaziemskie życie, które nie jest oparte na węglu? Albo życie, które jest złożone, ale radzi sobie bez tlenu?

Cóż, prawdopodobnie więcej organizmów na Ziemi funkcjonuje bez tlenu niż z nim. Nie zapominajmy o ludziach, którzy używają pirogronianu zamiast tlenu i produkują kwas mlekowy, który czyni nasze mięśnie ociężałymi. Mikroorganizmy używają siarki, azotu, uranu, żelaza, manganu, pirogronianu, mórwczanu i tak dalej, jako że posiadają akceptory elektronów. Istnieją też zwierzęta i pierwotniaki, które mogą metabolizować beztlenowo - na przykład kolczugowce. Nie wiemy jeszcze jak szeroko rozprzestrzenione są te organizmy - nie trzeba szczególnie ekstremalnego środowiska, by nie mieć dostępu do tlenu - 0,05 milimetra wgłąb płytki nazębnej i już nie ma tlenu - i całe twoje jelito grube jest pozbawione tlenu, dlatego może tam żyć tak wiele produkujących metan archeobakterii.

Co do życia bez węgla - kto wie? Uznałbym to za wielki zbieg okoliczności, że całe znane życie na Ziemi jest oparte na węglu, podczas gdy dookoła jest tyle krzemu. Ale bezpośrednie homologi po prostu by się nie sprawdziły - na przykład wydychanie dwutlenku krzemu (piasku). Brzmi boleśnie! Kilka lat temu pojawiło się badanie sugerujące, że pewne organizmy używają arszeniku zamiast fosforu w DNA i ATP (ATA, jak je nazwano) - ale ani jedno laboratorium na świecie nie było w stanie zreplikować tych wyników. Jeśli kiedykolwiek, w wyniku ewolucji, pojawiło się życie używające czegoś zamiast fosforu, prawdopodobnie zostało wyparte przez to, które go używało i było bardziej wydajne, dlatego też jest normą na Ziemi. Wierzę, że gdzieś we Wszechświecie musi istnieć życie biorąc pod uwagę prostotę reakcji chemicznych, które dały początek cyklowi Krebsa w bajorach prebiotycznej zupy na Ziemi (badania Güntera Wächtershäusera). Ten sam proces mógł z łatwością zaistnieć gdzie indziej - szczególnie, że różne warianty eksperymentu Millera-Ureya pokazały, że budulce życia mogły się wykształcić w warunkach panujących na wielu znanych nam planetach.

Dzięki za poświęcony czas!

Doktora Bodena możecie śledzić na Twitterze: @bodenlab, i na YouTube: bodenrich

Zdjęcie na górze: Copyright (c) 2013 Plymouth University
Pozostałe: Credit: Patrick Landmann/SPL


piątek, 13 maja 2016

Captain America: Civil War

Dawno już nie bawiłem się tak doskonale w kinie. Civil War już oficjalnie powinniśmy nazywać Avengersami 2.5. Nie wiem czy jest lepszy od pierwszych Avengers, między innymi dlatego, że jest filmem zupełnie innym. Tak czy inaczej to ścisły top Marvelowskich produkcji.

Jak zwykle u mnie - będzie bez spoilerów. Zakładam jedynie, że dzięki zwiastunom wiecie kto pojawia się w filmie. A pojawiają się prawie wszyscy. I tak jak w przypadku pierwszego filmu Jossa Whedona każdy ma okazję zabłysnąć. Ale nawet to nie jest największą zaletą Civil War. Bracia Russo postawili sobie cholernie wysoko poprzeczkę i przeskoczyli nad nią perfekcyjnie. Mam tu na myśli brak podziału na czarne i białe.

Najnowszy film ze stajni Marvela mimo tytułu nie stara się przedstawić nam Kapitana jako przedstawiciela słusznej strony konfliktu a Iron Mana jako łotra. Nie brakuje szarości, a jakby tego było mało, widownia nie ma wątpliwości, że oglądamy konflikt przyjaciół. I nie mam tu na myśli tylko duetu Rogers/Stark, ale znacznie więcej. Niemal każdy ma w przeciwnej drużynie przyjaciela lub przyjaciół.

Jak wiadomo łotrzy nie byli nigdy mocną stroną filmów Marvela. I tu Civil War wypada dobrze, bo łotr nie przeszkadza. Co więcej, w finale byłem zaskoczony, że nie użyto go w najbardziej oczywisty sposób do rozwiązania całej sytuacji. Jakby tego było mało wykorzystano go do domknięcia istotnego wątku jednego z bohaterów.

Bracia Russo garściami czepią z ogromnego kapitału poprzednich dwunastu filmów. Marvel robił lepsze i gorsze filmy, jak wspominałem - często z byle jakimi przeciwnikami, ale zawsze z fajnymi bohaterami. Civil War korzysta z wszystkiego co najlepsze w Marvel Cinematic Universe. I wprowadza nowe pyszności, bo zarówno Black Panther wypada kapitalnie (potencjalnie ma najbardziej kompletny story arc w filmie), jak i miło zaskoczył mnie też Spider-Man za którym ogólnie nie przepadam. To troszkę nowy (dla mnie) pomysł na tę postać i kupuję go w całości.

Dobra, żeby nie było - to nie jest film pozbawiony wad. Jest jedna scena, co do której podejrzewam, że jakiś idiota włamał się do studia i napisał wybitnie paździerzowy dialog, odstający od reszty filmu… Poza tym, niestety kuleje praca kamery. O ile Winter Soldier był w tym aspekcie rewelacyjny, tu na początku za dużo jest trzęsącej się kamery i przesadnych zbliżeń. Potem pozostaje roztrzęsiona kamera, ale kadry są już lepsze. Na szczęście bo sekwencja na lotnisku to zupełny odlot i mokry sen fanów komiksów.

Bracia Russo stworzyli wybitnie dobry film, kapitalnie uchwycili masę postaci, niektóre rozwinęły skrzydła, inne domknęły pewne sprawy, jeszcze inne dostały świetne wejście w Marvelowski świat. Wielkie brawa za kapitalne żonglowanie mocami bohaterów i zbudowanie tak spójnej całości z tego wszystkiego. Myślę, że po tym co zobaczyłem nie mam wątpliwości, że Infinity War jest w dobrych rękach.


czwartek, 14 kwietnia 2016

Wizyta w Narodowym Centrum Badań Jądrowych - Reaktor

Każdego ranka na stołecznych przystankach jak co dzień warszawiacy oczekują na autobusy, które zabiorą ich do pracy. Niektórzy z nich jednak nie opuszczają ich zwykłymi autobusami. Nie jadą też do zwykłej pracy. Te niezwykłe pojazdy zgarniają spory tłumek (w sumie ponad tysiąc osób) i wywożą poza stolicę, do Świerku, dzielnicy Otwocka. Oficjalnie w mieście, w praktyce jednak jest to ogrodzony teren, jakiś kilometr od jakichkolwiek zabudowań. Wewnątrz znajduje się kompleks Narodowego Centrum Badań Jądrowych.


Reaktor Maria

Serce ośrodka jest otoczone kolejnym, podwójnym ogrodzeniem. Za bramką przepuszczającą jedynie posiadaczy zbliżeniowych kart magnetycznych należy nałożyć biały fartuch i obuwie ochronne. Chyba w każdym odwiedzającym budzi się dziecko i poczucie “jestem naukowcem!”, później jednak odwiedzający nabiera powagi. By wejść do otulonej ponad dwoma metrami betonu hali reaktora trzeba pokonać śluzę o dwojgu wielotonowych drzwi, gdzie każdy wchodzący i wychodzący staje przez kilka sekund w bramce sprawdzającej stopień napromieniowania.

Mimo pochłoniętej literatury, bez względu na ilość obejrzanych filmów dokumentalnych, przekraczając wrota reaktora Maria trudno nie poczuć, że wkroczyło się do świata Half-Life. Ogromna hala, beton i metal, więcej ludzi w białych kitlach. Nad głową wielki podświetlony napis informujący, że reaktor pracuje. Uwagę jednak zwraca światło dobiegające z pod nóg stojących nad samą Marią. Pod grubą warstwą szkła i kilkoma metrami wody bije błękitna poświata - promieniowanie Czerenkowa. To światło które emituje woda wzbudzona przez wysokoenergetyczne elektrony uwalniane w procesie radioaktywnego rozpadu uranu.

Obok zbiornika z paliwem jądrowym znajdują się komory odgrodzone kolejnymi metrami betonu i równie grubymi warstwami szkła, zza których - z pomocą zdalnych manipulatorów - specjaliści operują materiałami, których bezpośrednie dotknięcie prawdopodobnie wiązałoby się z bardzo nieprzyjemną śmiercią. Gdzieniegdzie w reaktorze znajdują się kubły na śmieci oznaczone ikonicznym, żółto-czarnym symbolem radioaktywności. Jak się można dowiedzieć są tam na wypadek “jakby się komuś coś skaziło”.

Jako że mówimy o materiale radioaktywnym, to jego transport musi również spełniać szereg norm. Pojemniki ważące siedem i pół tony skrywają skromną, około 40-gramową porcję U-235. Pojemniki muszą być wystarczająco wytrzymałe by znieść upadek na twardą powierzchnię z 9 metrów, pół godziny w płomieniach o temperaturze 804’C i godzinę pełnego zanurzenia w wodzie, bez uwolnienia radioaktywnej zawartości.

Dla mnie wizyta w NCBJ rozpoczęła się wczesnym poniedziałkowym rankiem i skończyła przed zmierzchem. Paliwo przebywa w reaktorze około roku. Jego historia rozpoczyna się miliardy lat temu, w eksplozji gwiazdy znacznie większej niż nasze Słońce. Ciśnienie i temperatura w sercach gwiazd pozwala “jedynie” by z lekkich pierwiastków (głównie wodoru i helu) wyprodukować kolejne elementy aż do liczącego 56 nukleonów w jądrze żelaza. Tylko energie towarzyszące eksplozji wielkich gwiazd wystarczają by wyprodukować cięższe atomy. To właśnie liczące 235 nukleonów jądra uranu, ciśnięte przez supernowe w kosmos miliardy lat temu, oddają teraz okruszki tej prehistorycznej energii w sercu reaktora Maria.

Jak wyjaśnia dyrektor Departamentu Energii Jądrowej, Grzegorz Krzysztoszek, Maria miała trzy rodzaje zadań i dziś w pełni realizuje dwa z nich; trzeci, niegdyś priorytetowy, jest dyskusyjny. Po pierwsze reaktor miał służyć do badań w dziedzinie energetyki w związku z budową elektrowni jądrowej Żarnowiec. Jak wiadomo historia nie potoczyła się zgodnie z planem. Jednak nie jest tak, że Maria nie ma nic do powiedzenia kwestii energetyki. Obecnie umożliwia on badania niezbędne dla rozwoju przyszłościowych reaktorów IV generacji.


Współczesna alchemia

Maria znalazła szersze zastosowanie niźli tylko energetyka. Drugim są badania naukowe nad wiązkami neutronów. Obojętne elektrycznie podlegają wszystkim podstawowym oddziaływaniom fizycznym, co sprawia, że są wdzięcznym obiektem badań. Jednocześnie trudno o swobodne neutrony w przyrodzie, gdyż są one niestabilne (więcej na ten temat w tej notce) i mają czas połowicznego rozpadu wynoszący około dziesięciu minut.

Trzecim i obecnie bodaj najistotniejszym zastosowaniem Marii jest produkcja radioizotopów. Można powiedzieć, że w centrum Polski znajduje się prawdziwe laboratorium alchemiczne. Współcześni alchemicy nie zmieniają ołowiu w złoto. Zamiast tego dodają neutrony do jąder innych atomów. Koronnym przykładem jest bombardowane neutronami termicznymi tarcz uranowych, by uzyskać molibden-99, który z kolei rozpada się tworząc technet-99, podstawowy radioizotop używany w onkologii. 80% terapii radiacyjnych używa tego właśnie pierwiastka, a Maria zaspokaja niemal jedną piątą światowego zapotrzebowania na ten izotop. Szacuje się, że polski reaktor pomógł siedemdziesięciu pięciu milionom pacjentów na całym świecie.

Produkcja materiałów radioaktywnych wiąże się z szeregiem wyzwań i ograniczeń. Niestabilny Molibden-99 cechuje się 66-godzinnym czasem połowicznego rozpadu; to krótko, ale wystarczająco by był przydatny przez mniej więcej tydzień. To pozwala na dostarczenie go do placówek medycznych w różnych punktach planety. Do procedur medycznych wykorzystywany jest technet-99, którego czas połowicznego rozpadu to zaledwie 6 godzin. Radioizotopy nie czekają z rozpadem na odpowiedni moment. Dlatego nie można ich produkować na zapas. Produkcja musi być prowadzona ciągle.

Wszystko to sprawia, że Maria jest miejscem wyjątkowym na skalę światową.


To pierwsza część relacji z mojej wizyty w Narodowym Centrum Badań Jądrowych. Dziękuję dyrektorowi Departamentu Energii Jądrowej Grzegorzowi Krzysztoszkowi, rzecznikowi ds Energetyki Jądrowej Andrzejowi Strupczewskiemu, kierownikowi działu Infrastruktury Obliczeniowej Adamowi Padée, Pracownikom Centrum Informatycznego Świerk Sylwestrowi Koziołowi i Piotrowi Wasiukowi, Dyrektorowi Zakładu Aparatury Jądrowej Pawłowi Krawczykowi, oraz w szczególności pani Katarzynie Żuchowicz, która poświęciła mi najwięcej czasu i w ogóle umożliwiła powstanie tej relacji otwierając przede mną koleje drzwi NCBJ. Dodatkowo Robertowi Wołkiewiczowi, za pierwszą linię wsparcia i Hani Sienkiewicz za pchnięcie w kierunku Świerku.