Tempo

Tempo to świetny szorcik z 2013 roku. Tak właśnie wyobrażam sobie film o młodości Gordona Freemana. Tempo ma pomysł i go nie marnuje. Co tam, że bzdurny. Gravity gun, Portal gun, czemu nie Tempo gun? Pomysłowy, świetnie nakręcony i zrealizowany z poczuciem humoru (do filmu zmieściła się nawet krowa). Jedyny zarzut jaki mam to wciskanie retrospekcji do kilkunastominutowej produkcji. Nawet Leonard Shelby nie zdążyłby zapomnieć co działo się na początku...

Kepler-186f – druga Ziemia? Nie tak szybko.

The Best Is Yet to Come

Znaleźliśmy już pozasłoneczne planety wielkości Ziemi i mniejsze (nawet wielkością zbliżone do naszego Księżyca). Znaleźliśmy również takie, które znajdują się w odpowiedniej odległości od swoich gwiazd by mogła tam istnieć woda w stanie ciekłym. Teraz w danych z teleskopu Keplera udało się odszukać planetę, która łączy obie cechy.

Kepler-186f jest piątą planetą krążącą wokół czerwonego karła o połowę lżejszego od Słońca. Choć jest najbardziej oddalony z (dotychczas odkrytej) piątki, jego orbita jest podobna do orbity Merkurego. Jednak w przypadku gwiazdy o temperaturze około 3800K (Słońce - 5800K) jest to odległość w sam raz by na powierzchni mogła znaleźć się woda w stanie ciekłym. Co nie oznacza, że tam jest.

Odkrycie jest niezaprzeczalnie istotne. Z jednej strony mam nadzieję, że jutro pojawi się w prasie mainstreamowej i podniesie poparcie dla poszukiwań takich planet. Z drugiej, jak zwykle, obawiam się ośmieszenia tematu, niepoważnych i nierzetelnych komentarzy okraszonych wydumanymi spekulacjami.

Nie ulega wątpliwości, że Kepler-186f przebija naszych dotychczasowych faworytów. Wspomnę o dwóch – HD 85512b ma masę co najmniej trzykrotnie większą od Ziemi, tylko według niektórych analiz znajduje się w ekosferze, według innych jest tam za gorąco na wodę. Gliese 667Cc jest czterokrotnie cięższa od Ziemi i znajduje się w ekosferze, ale jest blisko swojej karłowatej gwiazdy, plującej potężnymi flarami i emitującej silny wiatr słoneczny, w której widmie dominuje podczerwień.

Nowa „bliźniaczka Ziemi” jest trochę dalej, aczkolwiek tak blisko, że być może zawsze jest zwrócona do gwiazdy jedną i tą samą stroną, co może być kłopotliwe (notka w temacie niedługo). Największy problem w tym, że póki co znamy jedynie promień planety i wielkość orbity. Jest o 10% większa od Ziemi i rok trwa tam 130 dni. Masa może wynosić od 30% masy Ziemi aż do 377%. Nie mamy pojęcia czy jest tam woda – nie mamy pewności co do pochodzenia wody na Ziemi, ale nasze domysły mogą być niekorzystne dla planet krążących blisko małych gwiazd. Dlatego na ten moment zalecany jest umiarkowany entuzjazm. Mieliśmy wszelkie powody by spodziewać się, że w ekosferach gwiazd krążą miliardy planet o rozmiarze podobnym do Ziemi i to dopiero pierwsze kroczki w naszym polowaniu na prawdziwą bliźniaczkę.

Najlepsze dopiero przed nami. Planetę wykrył teleskop Keplera. To znaczy, że zaobserwował on przejścia planety przez tarczę gwiazdy Kepler-186. W takim wypadku możliwa jest analiza dopplerowska światła gwiazdy, która pozwoli wyznaczyć masę planety. Taka orbita oznacza również, że kiedy w kosmosie pojawią się nowe teleskopy (miejmy nadzieję już w 2018), będzie można za ich pomocą zbadać atmosferę planety i poszukać tam tlenu, ozonu, metanu i pary wodnej. Kto wie, może nawet spróbujemy zbadać światło odbite od planety, gdy znajduje się po drugiej stronie gwiazdy. Czy zobaczymy tam „red edge” – ślad sugerujący istnienie roślinności, która absorbuje światło widzialne a odbija podczerwień?


Źródła:
http://www.space.com/25530-earthsize-exoplanet-kepler-186f-habitable-discovery.html
http://en.wikipedia.org/wiki/Kepler-186_f
http://www.businessinsider.com/earth-sized-planet-found-in-habitable-zone-2014-4
http://www.space.com/25536-earthsize-alien-planet-kepler-186f-gallery.html
http://i.space.com/images/i/000/038/592/original/system-comparisons-slide-barclay.jpg?1397758791
http://astro.unl.edu/naap/habitablezones/animations/stellarHabitableZone.html

Kwantowe nieporozumienie

Zack Hemsey - Mind Heist: Evolution

Niemal za każdym razem gdy widziałem przekaz prasowy o kwantowej teleportacji miałem ochotę napisać tę notkę. Ostatecznie news na ScienceDaily był decydujący. To bardzo dobry serwis ale nawet oni napisali „their communication occurs faster than the speed of light”. Dlatego wreszcie postanowiłem napisać możliwie krótko i prosto, dlaczego kwantowa teleportacja NIE oznacza przesyłania informacji z nadświetlną prędkością.

W największym uproszczeniu – żeby dokonać kwantowej teleportacji potrzebny jest klasyczny kanał, którym przesłane zostają klasyczne bity podlegające limitowi prędkości światła. Owszem, w procesie używa się niesamowitego zjawiska kwantowego splątania, które działa na dowolną odległość w czasie i przestrzeni. Nie można jednak użyć samych splątanych cząsteczek, by przekazać jakąś informację.

Dość kulawą metaforą splątania mogą być obracające się monety zamknięte w dwóch pudełkach. Jeśli są one splątane, wiemy jedno – jeśli na jednej wypadnie orzeł, na drugiej wypadnie reszka. Tylko tyle i aż tyle. Aż tyle, bo to absolutnie niesamowite – możemy umieścić pudełka na dwóch końcach galaktyki (jeśli tylko potrafimy utrzymać splątanie odpowiednio długo), albo na końcach wszechświata (aczkolwiek to trudniejsze, bo kosmos nie ma końca, krawędzi ani granicy) i jeśli zajrzymy do jednego pudełka i będzie tam reszka, to wiemy, że w drugim wypadł orzełek. Tylko tyle, bo nie sposób przekazać tak żadnej informacji. A tu więcej o No-communication theorem.

Mimo to „upiorne oddziaływanie na odległość”, jak nazwał to Einstein, jest zdumiewające. Zbadano je eksperymentalnie i potwierdzono – splątane fotony o nieokreślonym stanie poddawano jednoczesnym pomiarom po oddaleniu ich na odległości przekraczające 100km. Otrzymywano przeciwne polaryzacje. Przyjmuje się, że splątanie działa natychmiastowo. Biorąc pod uwagę niedokładność eksperymentów obliczono, że jest co najmniej 10 000 razy szybsze od światła.

Szaleństwo idzie dalej – skoro czas i przestrzeń są powiązane (stanowią czasoprzestrzeń), skoro splątane mogą być cząsteczki oddzielone dowolną odległością, to czy mogą być też rozdzielone w czasie? W 2013 udowodniono, że tak. Splątano dwa fotony, które nie istniały jednocześnie. Tak, mnie też boli przy tym mózg.

Na czym więc polega kwantowa teleportacja? Polega ona na przekazaniu stanu kwantowego z jednego miejsca na drugie (można to potocznie nazwać przesłaniem kubitu), za pomocą klasycznego kanału bitowego oraz stanu splątanego. Jeśli Alicja chce przesłać swój kubit do Boba, będą potrzebowali splątanej pary i normalnego łącza. Kiedy oboje mają już swoje pudełka z wirującymi, splątanymi monetkami, Alicja dokonuje jednoczesnego pomiaru swojego kubitu, tego który chce przesłać (innej wirującej monety), oraz swojego splątanego kubitu. Pomiar daje jeden z czterech możliwych wyników, więc można go zakodować jako parę bitów (00, 01, 10, 11). Tu do gry wkracza klasyczny kanał, którym przesyłamy parę bitów, a który ograniczony jest prędkością światła.

Gdy Bob odbierze parę bitów i spojrzy do swojego pudełka z monetą (tą z początkowej splątanej pary), będzie w stanie obliczyć/poznać stan kubitu, który chciała przesłać mu Alicja. Warto zwrócić tu uwagę, że kwantowa teleportacja to metoda uniemożliwiająca podsłuch. Nawet jeśli ktoś przechwyciłby parę bitów (tych przesyłanych “tradycyjnie”), to stanowią one jedynie “instrukcję”, jak przekształcić kubit Boba, by otrzymać kubit, który przesyła Alicja.

Dlatego kiedy następnym razem przeczytacie o kwantowej teleportacji, pamiętajcie – nikt żadnych informacji nie przesyła z nadświetlnymi prędkościami. To imponujący wyczyn, warto o nim czytać i zachwycać się dokonaniami naukowców i inżynierów, którzy przyłożyli do tego ręce. Nie warto natomiast podchwytywać bzdur, które znajdują się między wierszami lub wprost w przekazach prasowych.

Na koniec ciekawostka bądź dowód nie wprost. Co by było, gdyby istniała możliwość natychmiastowej komunikacji? Wtedy otwarłaby się puszka paradoksów. Można by odpowiadać na pytania których jeszcze nie zadano i temu podobne bzdury, których nie obserwujemy i które nie mają racji bytu. Fantastycznie przedstawił to Dave Goldberg. Linka znajdziecie na samiuśkim dole.


Linki:
Kwantowo.pl o splątaniu
ExtremeTech o splątaniu w czasie
Wiki o teleportacji kwantowej
Wiki o no-communication theorem
Dave Goldberg wyjaśnia czemu nadświetlna komunikacja to bzdura

Teoria mniejszego wybuchu

Laibach - Take me to heaven

Chyba każdy słyszał o supernowych. Niemal każdy wie, że są to spektakularne wybuchy gwiazd. Nie wszyscy zdają sobie sprawę, że dzięki nim możemy istnieć i żyć, bo rozsiewają one po kosmosie ciężkie pierwiastki. Mało kto wie, że nie są to „po prostu” eksplozje gwiazd (cokolwiek by to miało znaczyć). Supernowe, które przyćmiewają swoją jasnością całe galaktyki, a w pewnym sensie nawet calusieńki wszechświat, to wynik monumentalnego zderzenia efektów relatywistycznych i fizyki kwantowej.

Przez miliony lat (nie miliardy bo mowa o gwiazdach jakieś dwadzieścia pięć razy cięższych od Słońca) istnieje pewna równowaga. Miliony milionów milionów milionów milionów kilogramów wodoru i helu nieustannie zgniata siła grawitacji. Jednocześnie w jądrze zachodzi fuzja nuklearna: jądra lekkich atomów łączą się w cięższe wydzielając przy tym energię. Centrum gwiazdy rozgrzewane jest do milionów stopni Celsjusza. Powstające ciśnienie równoważy ciężar zewnętrznych warstw. Przychodzi jednak moment gdy „paliwo” gwiazdy się wyczerpuje. W jądrze dominują ciężkie atomy i ustaje fuzja, nic nie podtrzymuje ogromnej masy przed grawitacyjnym kolapsem.

Chętnie przeczytam co Was najbardziej zdumiewa w całym procesie. Dla mnie może to być fakt, że obiekt o średnicy miliona kilometrów może tak nagle pójść w diabły. Gdy tylko ustanie fuzja nuklearna w ciągu zaledwie jednej dziesiątej sekundy żelazne jądro gwiazdy zostaje zmiażdżone z rozmiaru Ziemi do zaledwie kilku kilometrów. Nie podtrzymywane przez ciśnienie nuklearnego pieca, zewnętrzne warstwy gwiazdy mogą wreszcie runąć w dół i robią to z prędkością przekraczającą 15% prędkości światła (czyli jakieś 45 milionów metrów na sekundę).

Kolaps jest tak potężny, a elektrony i protony zostają zgniecione do tego stopnia, że zmiażdżone łączą się w neutrony, wydzielając ogrom energii. Znaczna jej część to emisja cząsteczek znanych jako neutrino, które emitują wszystkie gwiazdy przez całe swoje życie. Gdy jądro zmienia się kulę neutronów o promieniu 20 kilometrów, przez dziesięć sekund, emisja neutrin tej jednej gwiazdy jest większa niż wszystkich gwiazd w całym widzialnym wszechświecie. Pozwólcie, że powtórzę – gdybyśmy mogli widzieć neutrina, przez kilka sekund, jedna supernowa przyćmiewała by cały wszechświat.

Kolaps jądra kończy się, gdy około 4% masy gwiazdy zmieni się w jednolitą bryłę zbitych neutronów. Pozostałe 96% masy, które jak wspominałem, runęło na jądro z relatywistyczną prędkością, zderza się z nowopowstałą gwiazdą neutronową. Powstaje kolosalna fala uderzeniowa. Jest tak silna że nie tylko wyrzuca cały ten materiał w przestrzeń, ale jednocześnie powoduje jego fuzję nuklearną. To co zachodziło w jądrze przez miliony lat, teraz w mgnieniu oka dzieje się w odrzucanym w kosmos materiale. I to bardziej, bo nie kończy się na syntezie żelaza. Powstają wszystkie cięższe pierwiastki, od kobaltu używanego w akumulatorach, przez złoto w biżuterii aż po pluton, który po miliardach lat może oddać drobne okruszki energii supernowej w elektrowniach jądrowych i bombach.

Tej straszliwej fali uderzeniowej towarzyszy potworny rozbłysk rywalizujący z jasnością całej galaktyki. W 1054 roku na niebie pojawiła się „nowa” gwiazda, którą przez trzy tygodnie widać było nawet za dnia. Tak wyglądała supernowa SN 1054 z odległości sześciu i pół tysiąca lat świetlnych.

Tak wygląda supernowa typu drugiego, w przypadku gwiazdy o masie dwudziestu pięciu słońc. Pozostaje po niej gwiazda neutronowa. Łyżeczka materii z takiej gwiazdy ważyłaby tyle co 1 600 000 000 dziobaków. Jak wspominałem – chętnie przeczytałbym co Was najbardziej zdumiewa w tej kosmicznej katastrofie (może tutaj?).

Platypus In Space - musiałem wrzucić obrazek z dziobakiem w kosmosie. :)
SN_1054 - tysiąc lat po wybuchu, Mgławica Kraba ma już 11 lat świetlnych średnicy.

Osiem dziwnych ośmiornic

Voltaire – To The Bottom Of The Sea


Wyjaśnijmy sobie trzy rzeczy. Po pierwsze – ta notka to nie żart, choć piszę ją z przymrużeniem oka. Po drugie – tytuł mówi o ośmiornicach bo tak ładniej brzmi, ale wśród dziwaków znajdą się kałamarnice i mątwy. Po trzecie – większość tych stworków nie ma polskich nazw, jedynie angielskie i łacińskie. A zatem do rzeczy.

Atlantic Cranch Squid (Teuthowenia megalops) – Ten kosmita jest praktycznie przezroczysty. Poza fragmentem układu pokarmowego i parą ślepi, jego ciało jest kompletnie przejrzyste. Oczka wyposażone są w fotofory – komórki wydzielające światło. Służą do tego, by kompensować cień, który rzucają gałki oczne. W ten sposób utrudniają drapieżnikom pływającym niżej zauważenie ofiary. Jeśli jednak ktoś namierzy i zacznie zaczepiać tę kałamarnicę może się zdziwić. Zamiast siknąć atramentem i uciec, Cranch Squid może zassać wodę, macki i głowę do środka ciała i zmienić się w „szklaną” kulkę z oczkami. Jeśli napastnik nie zgłupieje i znowu ją zaczepi, dziwak jednak siknie atramentem. Zmieni się w czarną kulkę z oczkami.

Blanket Octopus (Tremoctopus) – Podwodny Batman (żarcik (C) cracked.com). Nie tylko pływa ciągnąc za sobą śliczne woale. To byłoby zbyt proste. Używa też żeglarzy portugalskich (to takie bardzo parzące rurkopławy) jako broni. A raczej ich części. Dzięki odporności na ich toksyny spokojnie urywa im witki i używa ich jak podwodnych pejczy.

Dumbo Octopus (Grimpoteuthis) – Ośmiornica tak zabawna, że żyje do pięciu kilometrów pod poziomem morza by unikać kpin ze strony ludzi.

Flamboyant Cuttlefish (Metasepia pfefferi) – Nie wklejam fotek, aby nie narazić czytelników na atak epilepsji. Zamiast tego proponuję link do filmików pokazujących jak człapie po dnie prezentując hipnotyczne macki i wygaszacz ekranu na płaszczu. Oraz ten pokazujący jak błyskawicznie wsysa ofiary. Oczywiście wiemy co oznaczają takie krzykliwe kolory – to urocze stworzonko jest ekstremalnie toksyczne i mogłoby zabić człowieka.

Blue-ringed octopus (Hapalochlaena) – Duchowy i głowonogi krewny poprzednika. Tak jak on występuje między innymi w Australii. Ubiega się o miano najbardziej jadowitego morskiego zwierzęcia na świecie. Nie istnieje antytoksyna na jad tej drobnej istotki. Wśród kilku składników, najstraszniejsza jest tetrodotoksyna, 1200 razy groźniejsza od cyjanku. Już pół tysięcznej grama może wystarczyć, żeby kopnąć w kalendarz w nieprzyjemny sposób – dusząc się przy zachowaniu pełnej świadomości na skutek całkowitego paraliżu połączonego nudnościami i ślepotą. I tak – na fotce obok jest przedstawiciel tego gatunku. Nie jestem tylko pewien gdzie się kończy zwierz a gdzie zaczyna tło.

Promachoteuthis Sulcus – Jak w przypadku Dumbo, nie mam zbyt wiele do powiedzenia. Zdjęcie wystarcza. Mogę powiedzieć, że to nie zęby, tylko płytki skóry. Na pewno od razu Wam ulżyło.

Coconut octopus (Amphioctopus marginatus) – Hipsterzy głowonogiego rodu. Po tym jak te zwierzęta ewolucyjnie utraciły skorupy, miliony lat później ten gatunek postanowił używać kokosów jako pancerza. Do tego łażą na dwóch nogach, pardon mackach. Oburzające.

Piglet squid (Helicocranchia pfefferi) – Myślisz sobie: to pływająca świnka bez nóżek, za to z odjazdowymi dredami. I jesteś w błędzie. Bo to nie jest świnka. To kałamarniczka. Mała, drobniutka (1cm) kałamarniczka, która lubi pływać „do góry nogami”.





Bonusowo, ten gość:

…który ewidentnie chce mieć tę michę tylko dla siebie.


Źródła i fotki:
Napompowany Atlantic Cranch Squid (foto: David Shale)
Blanket Octopus
Dumbo octopus (by Claire Nouvian / Monterey Bay Aquarium Research Institute)
Ring octopus
“Zębata” ośmiornica (Photograph by R. Young)
Kokosowa ośmiornica
Świnka ośmiorniczka