Co nowego w klimacie? Zapowiedź raportu IPCC 2022

Wstępna wersja raportu IPCC, który ma się ukazać w 2022, został pokazany francuskiej agencji prasowej AFP. Trafili w dobry moment. Po fali upałów przez europę przetoczyły się straszliwe burz, gradobicia wielkości piłek golfowych a Czechy i Polskę nawiedziły trąby powietrzne. Ot, przedsmak tego co sobie szykujemy.

Raporty IPCC to monumentalne prace, liczące tysiące stron. Piąty raport z 2014 roku stworzyło ponad ośmiuset ekspertów (meteorologów, fizyków, oceanografów, statystyków, inżynierów, ekologów, socjologów, ekonomów) z kilkudziesięciu krajów. Na szósty przyjdzie nam jeszcze poczekać, podobnie jak w poprzednich na pewno powstaną dokumenty z podsumowaniami i jeszcze krótsze destylaty dla decydentów. Ale już teraz wiadomo, co nie powinno być zaskakujące, że będzie jeszcze bardziej dewastującą lekturą niż poprzednie.

Według francuskiej prasy tekst brzmi jak czterotysięcznostronnicowy akt oskarżenia wobec ludzkości. Kreśli przyszłość jeszcze ciemniejszą i jeszcze bliższą. Mówi wprost o tym jak fundamentalnie zmiany klimatyczne odmienią życie na Ziemi w najbliższych dekadach. Daje do zrozumienia, że jest to nieuniknione i obecnie możemy tylko ograniczać skalę katastrofy.

Dalsze wymieranie gatunków na bezprecedensową skalę, częstsze zarazy, śmiercionośne upały, zapaści ekosystemów, tonące miasta - to już nie ostrzeżenia dla wnuków i dzieci, tylko realny obraz 2050 roku, to znaczy, że za mniej niż trzy dekady. Przy takich rozważaniach pada czasem pytanie, czy w takim razie już za późno i nic nie ma znaczenia? Oczywiście, że nie. Najlepszym krótkim wyjaśnieniem jakie widziałem od dawna jest grafika, którą umieściłem powyżej.

Istotne jest, że jest szereg punktów krytycznych o których pisałem wielokrotnie są coraz bliżej. Czy XXI wiek będzie walką o przetrwanie, czy tylko niełatwą drogą do lepszej przyszłości? Niestety IPCC raz jeszcze mówi jasno, że zmiany klimatyczne cechuje głęboka niesprawiedliwość - najmniej odpowiedzialni ucierpią najbardziej. Deklaracje wielu państw, cele redukcji nie idą w parze z emisjami, które wciąż osiągają rekordowe poziomy. Mówimy tu o ilościach gazów cieplarnianych, które dalece przekraczają zdolność oceanów czy lasów do ich pochłaniania. W efekcie mamy coraz więcej pożarów lasów, a zakwaszane oceany stara się groźne dla życia. Zagrożone są podstawy wielu łańcuchów pokarmowych, więc ich śmierć może pociągnąć za sobą całe ekosystemy.

Paryskie Porozumienie z 2015 miało na celu “Powstrzymanie ocieplenia znacznie poniżej 2’C (względem preindustralnych temperatur) i starania by ograniczyć ocieplenie 1,5’C.”. Według IPCC jesteśmy na kursie na 3’C. A już 1,5’C może wywołać “postępujące, poważne, trwające setki lat a w pewnych przypadkach nieodwracalne konsekwencje”. Na ten moment Światowa Organizacja Meteorologiczna przewiduje, że mamy 40% szans na przekroczenie poziomu 1,5’C ocieplenia już 2026. Już niedługo sezony pożarowe będą dłuższe i obejmą dwukrotnie większe obszary. Degradacja bioróżnorodności będzie postępować. Rafy koralowe są praktycznie skazane na śmierć. Zmiany klimatyczne zagrażają ekosystemom na których polegają miliony ludzi.

Połowa obecnego stulecia, nawet przy optymistycznym założeniu, że do tej pory ocieplenie będzie nie większe niż dwa stopnie i tak wygląda ponuro. Głód dotykający dziesiątek milionów, dodatkowe 130 milionów ludzi zepchniętych pod próg ubóstwa w ramach postępujących nierówności. Linie brzegowe świata 2050 roku będą frontem walki z podnoszącymi się oceanami i coraz częstszymi i silniejszymi ekstremalnymi zjawiskami pogodowymi. Niedobór wody ma dotknąć od 350 do 410 milionów ludzi, podobnie jak potencjalnie zabójcze fale upałów.

Każdy rok zwłoki zwiększa koszty adaptacji o dziesiątki miliardów dolarów. Najlepszy czas na działanie zawsze będzie wczoraj, rok temu, dekadę temu. Czyli teraz. “Przeciek” AFP wymienia kilka z tuzina zidentyfikowanych przez naukowców punktów krytycznych. Wśród nich topnienie Zachodniej Antarktydy i Grenlandii, które mogą być nieuniknione w świecie cieplejszym o dwa stopnie, a które wystarczą by podnieść poziom wód o 13 metrów. Innym jest przemiana części dżungli amazońskiej w stepy. Kolejnym jest topnienie “wiecznej” zmarzliny w regionach Syberii i Alaski, gdzie miliony ton węgla są utrzymywane w gruncie tylko i wyłącznie przez niskie temperatury.

Tak często mówi się w 2021 o wracaniu do “normalności”. Wiem, że chodzi o post-pandemiczną normalność, wiem jak wiele tragedii sprowadził COVID, ale wracanie do normalności nie powinno być naszym celem. IPCC równocześnie stanowczo mówi o sieci powiązanych wyzwań, które nas czekają, ale podkreśla, że można wiele zrobić by powstrzymać najgorsze scenariusze. Istnieje cała masa źródeł emisji cieplarnianych (energetyka, rolnictwo, przemysł, transport). Istnieją również liczne sposoby by je ograniczać - bezpieczna, niezawodna i niskoemisyjna energetyka jądrowa, diety mocniej oparte o produkty roślinne, nowatorske rozwiązania przemysłowe, elektryfikacja transportu, miasta projektowane z myślą o ludziach a nie o samochodach… Warto pamiętać, że punktem wyjścia takich zmian (jeśli mają być globalne) będzie musiała być polityka. W tym celu jak zawsze konieczna jest edukacja - zarówno ludzi młodych jak i społeczeństwa jako całości. Presję na polityków wywierają różne oddolne inicjatywy jak choćby Extinction Rebellion. Największy wpływ na klimat ma bardzo drobna część ludzkości, która dołoży starań by wpędzać Was w poczucie winy i przekonywać o sprawczości małych, pozornych działań. Warto zmniejszać osobisty ślad węglowy, a przede wszystkim warto wywierać wpływ na innych poprzez polityków.


Informacje o powstającym raporcie IPCC pochodzą z tych dwóch źródeł:
https://phys.org/news/2021-06-climate-impacts-sooner.html
https://phys.org/news/2021-06-climate-impacts-nature.html

Za konsultacje przy tekście dziękuję Konradowi Klepackiemu!

O jedzeniu w kosmosie i samolocie

Inspirację do tej notki stanowił wpis na jednym forum dyskusyjnym. Pada w nim ciekawe pytanie, na które chyba nie podejmę się odpowiedzi pełniejszej niż “nie wiadomo”. Natomiast sama treść pytania sprowokowała mnie do komentarza…

“Recently there was a post here discussing how human taste buds are less sensitive at airline altitude/pressures and whether or not people on ISS felt similar effects. This made me wonder, would our taste buds work better at HIGHER pressures? Would food be tastier (or at least taste more intensely) if we ate it while in a pressure chamber? Or is there a taste bud "peak efficiency" at 1 atmosphere?”

Przyznam, że w samolocie zawsze wszystko mi smakowało, ale nie raz słyszałem o tym, że na wysokości jedzenie smakuje gorzej. Dość powszechnie wiadomo też, że w kosmosie jedzenie nie smakuje tak dobrze jak na Ziemi. Haczyk w tym, że przyczyny w obu przypadkach są kompletnie różne.

Zacznijmy od kosmosu. Ciśnienie na ISS utrzymywane jest na poziomie… jednej atmosfery. Co zabawne ECLSS (Environmental Control and Life Support System - System kontroli środowiska i podtrzymania życia) dba o tak dokładne utrzymanie ciśnienia nie ze względu na astronautów, ale na sprzęt, który jest znacznie bardziej wrażliwy na jego zmiany niż ludzie.

Skupmy się jednak na jedzeniu. Opinie o kosmicznym żarciu są różne, ale przeważają głosy, że smak jest po prostu nijaki. Przyczyn może być wiele, niektórzy zarzucają długi proces przechowywania, inni wtórność mało zróżnicowanej diety. Jednak główną różnicą między “tam” a “tutaj” jest grawitacja. Bez ciążenia płyny w ciałach astronautów nie spływają naturalnie w dół. Powoduje to cały szereg zmian i dolegliwości. W dużym uproszczeniu często mają zapchane i opuchnięte nosy, a jak wiemy zapach to ogromna część smakowania posiłków.

Wiadomo, że wielu astronautów sięga po jedzenie pikantne, choć na Ziemi nie jest to ich typowy smak. Niektórzy twierdzą, że po prostu zupełnie zmieniają się im gusta i np. na orbicie chętnie jedzą masło orzechowe, choć nie lubią go na powierzchni. Tym bardziej można się skłaniać do przekonania że to złożony temat. Grawitacja może być kluczowym czynnikiem, ale nie musi być jedynym.

Zejdźmy z wysokości 400 km na około 10km. Jak wspominałem, nie jestem w grupie krytykującej jedzenie w czasie lotu, ale nie wątpię że coś jest na rzeczy. I tu również rolę może grać więcej czynników. Oprócz oczywistej kwestii ciśnienia dochodzi też suche powietrze a nawet niskie tony silnika.

Suche powietrze to suche nozdrza, więc cząsteczki które pobudziły nasze wrażenia smakowe mają mniejszą szansę trafić tam gdzie trzeba. Niższe ciśnienie to też mniej tlenu we krwi, co jest kolejnym czynnikiem zmniejszającym naszą wrażliwość na smaki. Badania w symulowanych warunkach potwierdziły też, że hałas może stępić wrażenia smakowe. Powodem dla, którego nie doświadczyłem tych nieprzyjemności może być to, że linie lotnicze biorą to wszystko pod uwagę i odpowiednio podbijają smaki swoich dań.

I to w sumie tyle w temacie tego co z naszymi doznaniami kulinarnymi robi kosmos i samolot. Tymczasem przypominam, że Węglowy ma konto na Instagramie. To nie był prima aprilisowy żart (a może był to żart w żarcie), wciąż niezobowiązująco wrzucam tam fotki jedzenia, często acz nie zawsze własnego, czasem polecając jakieś miejsce. Treści popularnonaukowe raczej pozostaną na tym blogu i na fanpage.

Sztuka trollowania (wśród miliarderów)

Jakie to wszystko się zrobiło głupiutko groteskowe… Dawno nie pisałem (na bloga). Więc pomyślałem, że skreślę kilka słów (na bloga). Ostatnio słuchając kosmicznego podsumowania We Need More Space/To Jakiś Kosmos! dotarło do mnie, że nawet nie wiem od jak dawna śledzę poczynania SpaceX… Wyszło, że co najmniej dekadę, choć firma istnieje od 2002. A wiecie jaka firma istnieje od 2000? Blue Origin.

SpaceX ma na koncie już grubo ponad setkę udanych lotów na orbitę. Firma rozkręca się w takim tempie, że w zasadzie ścigają się tylko z ambicjami swojego ekscentrycznego miliardera. Blue Origin natomiast ma rakietę New Shepard, która wykonała 14 udanych lotów. W tym zero udanych lotów na orbitę. Umieściła teże zero ładunków na orbicie i poleciało nią zero osób. Blue Origin też ma swojego miliardera, nie jest zbyt ekscentryczny, ale jest tak astronomicznie (he he) bogaty, że tylko na tej stronie możecie choć w części pojąć jak bardzo niewyobrażalna jest jego fortuna. Jeff Bezos mimo żadnego lotu na orbitę też ma różne ambicje - np wysyłanie milionów ludzi w kosmos.

A jednak w mediach błysnęła ostatnio mocno wiadomość, że po piętnastu udanych lotach, New Shepard ma wreszcie zabrać ludzi w “kosmos”. Na pewno pomógł fakt, że bilet na lot został wystawiony na aukcji (obecnie cena osiągnęła już $3,8mln za tych kilka minut w nieważkości). No i się zaczęło… “Bezos wyprzedzi Muska” i temu podobne nagłówki. Dziecinne i naiwne dziennikarstwo. Czyli dokładnie to czego można się było spodziewać. A potem jeszcze okazało się, że Bezos sam we własnej osobie ma być na pokładzie. Narracja o rzekomym wyścigu miliarderów w kosmos nabrała na sile.

Więc o co się tak ciskam? O to, że jakby Musk chciał, to by już sobie dawno poleciał. Pewnie mógłby polecieć nawet na ISS i kilka dni tam pomieszkać. A to dlatego, że go stać i że jego Dragony latające na Falconie 9 już to robiły. Z ludźmi. Co oferuje Blue Origin? Lot w górę i kontrolowane lądowanie. To zgoła inna rzecz niż lot orbitalny. To idealna okazja, żeby przypomnieć i polecić mój cykl ze stycznia “Od Newtona Do Bransona”.

Idealna okazja, bo lot Bezosa planowany jest na 20 lipca… i może być tak, że przed tą datą wyjdzie on… cały na biało. Trzeci miliarder, który też ma firmę od “latania w kosmos”, czyli Richard Branson, który być może wsiądzie w swój kosmolot Virgin Galactic i przegoni łysego na ostatniej prostej.

Z jednej strony cały ten nieogłoszony i niesformalizowany w żaden sposób “wyścig” jest głupi… a z drugiej piekielnie bawi mnie idea, że Branson mógłby wyprzedzić Bezosa. A to z kilku powodów. M.in. Bransona da się lubić. Wciąż pamiętam jak po przegranym zakładzie przebrał się za stewardessę konkurencyjnej firmy lotniczej i obsługiwał pasażerów. Branson nie ma wybujałych ambicji, Virgin Galactic od początku miał oferować suborbitalne loty zapewniające kilka minut nieważkości dla turystów. Bezos jak już wspominałem, jeszcze nic nie wysłał na orbitę, a już kilka lat temu opowiadał że marzą mu się wirujące cylindry w kosmosie zaludnione przez miliony ludzi. Żeby nie było - to fajna wizja, pewnie każdy fan SF chętnie by coś takiego zobaczył - ale na ten moment to absurdalny plan, przy którym marsjańskie miasta Muska brzmią jak racjonalny i zrównoważony rozwój cywilizacji ludzkiej. Co dalej… “VSS Unity” w maju dokonał udanego suborbitalnego lotu z załogą, więc Virgin Galactic założony w 2004 roku już osiągnął więcej niż starsza o cztery lata firma Bezosa.

Na koniec ważne info… To o Bransonie to tylko plota (choć Inverse nawet nie nazywa tego plotką). Ale spójrzcie na jego fotę w stroju stewardessy i spróbujcie mi powiedzieć, że “nieee on na pewno tego nie zrobi”. Trzymam kciuki. W tym zwariowanym świecie absurdalny nie-wyścig trzech miliarderów może nie być taki zły, jeśli tylko zwiększy zainteresowanie kosmosem, nauką i technologią.

Bill Gates - Jak ocalić świat od katastrofy klimatycznej

Apokalipsa wywołana przez superwulkan albo wielką asteroidę nie martwi mnie nadmiernie. Ale do szału doprowadza mnie perspektywa upadku cywilizacji z powodu głupoty i bezmyślności. A w tym kierunku idziemy w ramach zmian klimatycznych. Bardzo ponurą miniaturkę stanowi pandemia. Ani tak poważna, ani tak groźna, jednak w podobnym stopniu prorokowana przez ekspertów i równie silnie ignorowana. Radzimy sobie z nią koszmarnie, mimo stu milionów przypadków i ponad trzech milionów zgonów wciąż reakcje są słabo skoordynowane, głosy ekspertów ignorowane lub przeinaczane a internet kipi od głupot i fake newsów.

Dlatego właśnie nowa książka Billa Gatesa jest tak ważna. To bardzo konstruktywna, klarowna rozprawa na temat tego jakim wyzwaniem jest katastrofa klimatyczna i o tym jak jej uniknąć. Bo w przeciwieństwie do asteroidy czy superwulkanu mamy tu narzędzia i możliwości by uniknąć najgorszego. Książka robi wrażenie cegły ale pochłania się ją szybko i przyjemnie. Gates pisze prosto i zrozumiale na złożone tematy.

Powiedziałbym, że niewiele miejsca poświęcił na konsekwencje zmian klimatycznych. Ale to chyba dobrze, bo książka mogłaby popaść w fatalistyczny ton, a nie brak źródeł informacji o tym z czym wiąże się katastrofa klimatyczna. A takie straszenie ponoć jest mało konstruktywne. Dzięki temu Gates poświęca bardzo dużo, miejsca na skrupulatne opisanie tego jak bardzo głęboko emisje cieplarniane są wrośnięte w niemal każdy aspekt naszej cywilizacji. Kolejno przechodzi przez to jak wytwarzamy i zasilamy rzeczy, jak produkujemy żywność, wznosimy budowle a następnie je ogrzewamy i chłodzimy.

Daje to bardzo dobrą perspektywę na zróżnicowanie i rozpiętość wyzwań jakie stoją przed ludzkością. To kontekst dla, stosunkowo krótszej, części książki poświęconej adaptacji i rozwiązaniom. Jednocześnie, może dlatego, że te wcześniejsze aspekty są mi znane, tak bardzo podobały mi się rozdziały od 9 do 11, ze stronami 216 i 217 na czele. Bill dużo mówi o realnych rozwiązaniach, które można wprowadzać i stosować już dziś, by skutecznie zmniejszyć najpoważniejsze ze zbliżających się konsekwencji zmian klimatycznych.

Czy książka ma wady? Oczywiście. Jest w niej bardzo dużo o “zielonych dopłatach” a mało o podatku węglowym, który ja nazwałbym po prostu urealnieniem kosztów. Brakowało mi wprost powiedzenia, że niezwykle niska cena taniego i gęstego energetycznie paliwa, jest wynikiem traktowania atmosfery jak wielkiego darmowego ścieku. Niewiele też jest o atomie, choć gdy Gates już o nim pisze i akurat się nie mityguje (bo ma firmę zajmującą się energetyką jądrową) mówi jasno, że to niezawodne, niskoemisyjne źródło energii, które może działać całodobowo niezależnie od pogody. Wspomina też że w przeciwieństwie do wiatraków i fotowoltaiki spotyka się z oporem a nie dofinansowywaniem.

To jednak drobiazgi, nie zakłócającego bogactwa ważnej i dobrze podanej treści na najważniejszy temat z jakim boryka się nasza cywilizacja.

SpaceX - update #6 (sukcesy, plany i Księżyc)

Stało się. Mamy pierwsze w pełni udane lądowanie Starshipa po którym nie doszło do eksplozji. SN15 wzbił się w powietrze, zniknął w chmurach, potem zniknął też obraz nadawany z kamery, żeby po pewnym czasie wynurzyć się i w pełnej glorii siąść na stanowisku. Zamiast wklejać wideo do notki wrzucę samego linka do oficjalnego filmiku SpaceX. Fantastycznym dodatkiem jest kamera przyczepiona do flapek.

SN15

Nie zabrakło dodatkowych emocji, bo jeszcze przez chwilę gaszono płomienie pod skirtem (ściąga terminologii tutaj) widać było kilka rozbłysków, ale ponoć to tylko wypalające się resztki metanu zgromadzonego pod wspomnianym skirtem. Lądowanie odbyło się na dwóch silnikach, było najgładszym do tej pory, choć prototyp przeszurał trochę po betonie. Mimo tego nóżki spisały się idealnie gnąc się i przejmując energię w zaplanowany sposób.

Jeszcze przed tym testem zastanawiałem się jaki będzie dalszy los SN15 jeśli nie skończy w spektakularnej eksplozji. Czy poleci raz jeszcze? Wiele jednak wskazywało na to, że nie ma takich planów. SpaceX wyciska prototypy w takim tempie, że niemal potykają się o siebie, wszędzie w Boca Chica zalegają komponenty kolejnych modeli, w tym SN20 który miałby polecieć już na orbitę… BN1 poszedł do rozbiórki bez choćby testu ciśnieniowego więc nie… odrzuciłem marzenia o drugim locie SN15. A kwadrans później Elon napisał, że może jednak poleci jeszcze raz.

W momencie gdy powstaje ten tekst SN15 jest już na padzie startowym. Co nie przesądza jeszcze niczego, ale podnosi szanse. Wpierw oględziny, sprawdzenie COPV, potem obstawiam static fire, żeby upewnić się w jakim stanie są silniki. Co do jednego są uzasadnione wątpliwości - ponoć wyłączył się wcześniej, w czasie lądowania nawet nie podjął próby zapłonu. Czy w takim razie czeka go wymiana? Co zabawne, na swój sposób można by w takim wypadku powiedzieć, że już na tym etapie Starship wykazał się niezawodnością w obliczu awarii jednego silnika.


SN16, SN17, biurokracja i boostery

Trochę zamieszania wywoływały zgody na poprzednie testy. Autoryzacja FAA, zgoda na lot itd. Jednak w przypadku SN15 nastąpił chyba wyraźny progress, bo FAA klepnęła od razu całą “nową generację” prototypów dając zielone światło SN15, SN16 i SN17. Ten ostatni niedługo się nim nacieszył. Wygląda na to, że SN15 poradził sobie tak dobrze, że poszedł do rozbiórki. Także jeśli idzie tę generację czekamy teraz na praktycznie ukończony SN16.

Przejdźmy do boosterów Super Heavy. BN1 zgodnie z przewidywaniami i zapowiedziami poszedł do rozbiórki. BN2 który miał trafić na pad przed końcem kwietnia będzie jedynie zbiornikiem testowym. Ale plany co do BN3 wciąż są w mocy. I w sumie nie mam zamiaru się z nich nabijać…


SN20 na orbitę

Otóż biorąc pod uwagę jak sprawnie poradziły sobie ze startem Starhopper, SN5 i SN6, SN8 i w sumie wszystkie kolejne, nie dziwi mnie, że pierwszy kompletny Super Heavy, BN3 ma od razu być pełnoprawnym pierwszym stopniem całego Starshipa.

Michael Baylor opublikował na Twitterze planowany profil lotu. BN3 ma działać przez niecałe trzy minuty, po separacji SN20 będzie grzał przez ponad pięć. Nie okrąży Ziemi całkowicie, z orbity zejdzie wcześniej i ma wodować na północ od Kauai, jeden z wysp Hawajskich. Oba elementy dokonają wodowania, jak nie pójdą na dno, na pewno zostaną wyłowione do ekspertyzy.

Kiedy? Jakoś nie wierzę w lipcowo-sierpniowe plany. Ale myślę, że na pewno w 2021 roku.


Ile załogowych lądowników księżycowych?

W 2024 w ramach programu Artemis NASA chce zabrać ludzi na Księżyc. W przetargu na Human Landing System (HLS) brały udział trzy zespoły SpaceX, Dynetics i "National Team" składający się z Blue Origin, Lockheed Martin, i Northrop Grumman. Po tym jak NASA postanowiła, że wybiera propozycję SpaceX jako jedyną rozgorzała burza. Protesty, oburzenie, w tym nawet krytyka, że prototypy Starshipa się rozbiły, chociaż konkurencja jest ledwie na etapie makiet, nie mówiąc o czymkolwiek funkcjonalnym. Obaj rywale SpaceX postulują też użycie rakiet, które jeszcze nigdzie nie poleciały...

Ale może z tego być jeszcze pożytek. Waszyngtońska senator (to stan w którym siedzibę ma Blue Origin) chce dość radykalnego zwiększenia budżetu HLS, tak by NASA wybrała jeszcze jednego konkurenta. Miałoby to zapewnić stymulującą konkurencję. Albo że Blue Origin przytuli bardzo dużo pieniążków.

Jeśli idzie o mniejsze pieniążki, to SpaceX otrzymał też $50 milionowy kontrakt na opracowanie technologii transferu paliwa kriogenicznego na orbicie [tweet]. Orbitalne tankowanie Starshipów planowane jest od dawna i jest kluczowym elementem planowanych lotów na Marsa.

Lew, drabina i stara szopa

Zapoznając się z szczególną teorią względności dowiemy się, między innymi, że poruszające się przedmioty ulegają kontrakcji (skróceniu) w kierunku ruchu, choć jest to zauważalne dopiero przy ogromnych prędkościach. Z reguły eksperymenty myślowe tyczą się rakiet, ale zabawnie jest pomyśleć sobie, że mamy niewielką rozpadającą się szopę i wielką drabinę...

Uzbrojeni w nowo nabytą wiedzę możemy sobie wyobrazić, że jeśli odpowiednio rozpędzimy drabinę, ulegnie ona takiemu skróceniu że można by ją zmieścić w szopie. Niedorzeczne, ale naukowcy przecież zapewniają, że efekt jest prawdziwy, mierzalny i sprawdzony wielokrotnie w ciągu ostatnich dekad. Dziwne, ale przecież sprawdzone.

Wtedy jednak może nas uderzyć myśl, że przecież z perspektywy drabiny, to szopa uległaby skróceniu, więc zmieszczenie się w szopie byłoby jeszcze bardziej nierealne! Problemu nie rozwiąże stwierdzenie, że któryś punkt odniesienia jest gorszy, bo drabina się rusza. Wiemy dobrze, że dopóki drabina porusza się ze stałą prędkością, choćby nie wiem jak bliską prędkości światła, jest równoprawnym punktem odniesienia. Wydaje się zatem, że mamy tu paradoks. Nazwano go nawet “paradoksem drabiny”.

Czy zatem da się zmieścić czterometrową drabinę w dwumetrowej szopie? Wyobraźmy sobie, że mamy dwóch bardzo szybkich entuzjastów fizyki - Wernera i Richarda. Wymyślają oni prosty eksperyment. Werner rozbiegnie się do prędkości zbliżonej do prędkości światła i przebiegnie z drabiną przez szopę. Richard użyje specjalnego mechanizmu, żeby zatrzasnąć na ułamek sekundy oba wejścia do szopy, kiedy skrócona drabina (i spłaszczony Richard) będą w środku. Jeśli się uda, Richard może stwierdzić, że perspektywa szopy jest słuszna. Jeśli to perspektywa drabiny jest słuszna, Werner jest przygotowany na to, że drzwi króciuteńkiej szopy zatrzasną się na jego drabinie.

Postanówmy oglądać eksperyment siedząc koło szopy na wielkim kamiennym lwie (bo wiecie, tytuł notki). Można powiedzieć, że jesteśmy w układzie odniesienia szopy. Widzimy nadbiegającego, płaskiego jak kartka Wernera z króciutką drabinką. Richard niezawodnie naciska guziczek, drzwi zamykają się i niemal natychmiast otwierają. Przybijamy sobie piątkę z Richardem, sprawa rozwiązana. Po chwili jednak dołącza do nas Werner, ale nie wygląda na pokonanego tylko rozzłoszczonego. Oznajmia, że mechanizm dał ciała i wpierw zamknęły się tylne drzwi szopy, gdy drabina już była częściowo w krótkiej szopie, a dopiero gdy już ją opuszczał na chwilę zatrzasnęły się przednie drzwi, które już minął.

Co się stało? Skrócenie długości, jest tylko jednym z skutków bardziej podstawowego postulatu szczególnej teorii względności. Kluczowy jest fakt, że prędkość światła w próżni jest stała dla wszystkich inercjalnych układów odniesienia. Ten prosty, ale diabelnie nieintuicyjny, pozornie sprzeczny i przede wszystkim prawdziwy (przynajmniej zgodnie z circa setką lat eksperymentów i badań) postulat, owocuje tak dziwnymi efektami.

Haczyk tkwi w tym, że jedne i drugie drzwi szopy miały zamknąć się jednocześnie. Tyle, że to co dzieje się jednocześnie dla Wernera, niekoniecznie dzieje się jednocześnie dla Richarda. Skrócenie długości i dylatacja (spowolnienie) czasu zachodzą zgodnie z transformacjami Lorentza. Powinienem teraz przedstawić tu trochę matmy, ale stwierdziłem, że tego nie zrobię. Zakładam, że część z Was, która nie ma problemów z matmą i tak zna te przekształcenia, więc nieudolnie powtórzyłbym lepszych komunikatorów nauki i nauczycieli. Pozostałą część natomiast mogłyby odrzucić wzory, więc nie ma to sensu.

Dlatego przejdźmy do bardziej daleko idących wniosków. Jeśli poprzekształcamy te wzory, to zobaczymy matematycznie to, co wynika z genialnych koncepcji Einsteina - że czas i przestrzeń są powiązane. Jedno z świetnych przedstawień w wykonaniu Dona Lincolna (również zawierające fragment o paradoksie drabiny) [https://www.youtube.com/watch?v=-Poz_95_0RA] zawiera trafną myśl - obliczenia nie zmienią się jeśli zabierzemy drabinę. Punkty opisujące pozycje w czasie i przestrzeni wciąż będą podlegać tym efektom. Gdyby Werner biegł z drabiną i jeszcze z zegarem, z perspektywy szopy wyglądałoby na to, że jego zegar jest tyka wolniej. Co więcej gdyby zegary umieścić na końcach drabiny, ich wskazania (wciąż mówimy o zewnętrznym obserwatorze) byłyby różne.

Szczególnie fascynujące dla mnie jest to, jak szczególna teoria względności pokazuje nam, że przeszłość i przyszłość są tak samo realne jak teraźniejszość. Nasze “teraz” w innym punkcie czasoprzestrzeni już dawno minęło, a w jeszcze innym punkcie jeszcze nie miało miejsca.

Teoria względności może wydawać się dziwna i absurdalna, ale wszechświat ma gdzieś naszą intuicję i *tfu* zdrowy rozsądek. Właśnie dzięki stałości prędkości światła i tym wszystkim dziwactwom, wszystko ma sens i funkcjonuje.

Ingenuity, cyber-małpa, fart w kosmosie i tłum na ISS

9 kwietnia 2021 był niezwykłym dniem. Postaram się jak najkrócej opisać dlaczego.

Ingenuity
Marsjański dron załopotał swoimi wirnikami. To jeszcze nie pora na lot, więc rozpędził je tylko na chwilę prędkości zaledwie 50 obrotów na minutę. To jeden z ostatnich sprawdzianów przed lotem, który ma się odbyć w niedzielę. W związku z tym dostaliśmy ładny urywek nagrania z łazika Perseverance i już wiemy na co mniej więcej możemy liczyć w trakcie konferencji prasowej, która odbędzie się w poniedziałek 12 kwietnia o 9:30 czasu polskiego.


Neuralink
W nawale wrażeń kompletnie zgubił się film od Neuralinka. Prezentuje on makaka, któremu wszczepiono neuralinka w okolicy kory ruchowej. Małpkę wyszkolono w co najmniej dwóch grach z joystickiem - pongu i przesuwaniu kursora na oznaczone pole. Pager jest wynagradzany bananowym smoothie za poprawną grę. Feed na żywo z mózgu małpy pozwolił zidentyfikować jaka aktywność kory ma się do tego jak steruje grą.

Następnym etapem jest odłączenie joysticka i połączenie gry z przeprocesowanym sygnałem bezpośrednio z mózgu małpy. MindPong to prawdopodobnie to o czym bez uzgodnienia z współpracownikami wspominał Elon Musk na konferencji z połowie 2019.

Z czasem ta technologia może znacznie polepszyć życie wielu ludzi dotkniętych niepełnosprawnościami.


Bliska kolizja
Niewiele brakowało a wczorajszy dzień mógł być początkiem smutnego okresu w podboju kosmosu. Istniała wysoka, jak na kosmiczne standardy, dwudziestoprocentowa szansa, że drugi stopień rakiety Kosmos 3M wystrzelonej w 1981 zderzy się ze starym satelitą meteorologicznym z 1978 roku. Do zderzenia doszło by z prędkością ok 14 kilometrów na sekundę.

Gdyby do niego doszło, powstałyby potencjalnie miliony odłamków, które rozciągnęły by się w dwóch pasach oplatających Ziemię, które mogłyby powodować kolejne kolizje. Kaskada takich zderzeń zamknęłaby kosmos dla nas. Mieliśmy szczęście. Nie po raz pierwszy.

Syndrom Kesslera jest realnym zagrożeniem. W 2008 zbliżyliśmy się do niego bardziej gdy Iridium 33 i Kosmos-2251 zderzyły się na orbicie. Odłamki z tej kolizji wciąż krążą choć istotna ich część spłonęła w atmosferze w ciągu minionej dekady.

Są pewne pomysły na czyszczenie orbity, ale póki co nikt się nie kwapi, żeby rzeczywiście to robić. Pomysły to łapanie kosmicznych śmieci w siatkę i ciągnięcie tak by spłonęły w atmosferze, doczepianie od nich żagli słonecznych, by zwolniły i spłonęły w atmosferze i strzelanie w nie laserem tak by je zwolnić, by spłonęły w atmosferze.


Dziesięć osób na ISS
Wczoraj również miał miejsce start i dokowanie kapsuły Soyuz z ISS. W związku z tym na stacji kosmicznej znajduje się obecnie aż dziesięć osób. Sergey Ryzhikov, Sergey Kud-Sverchkov, Kathleen Rubins przylecieli Soyuzem “Favor”. Michael Hopkins, Victor Glover, Soichi Noguchi, Shannon Walker przylecieli na pokładzie Dragona SpaceX (pierwszy komercyjny i “operacyjny” lot załogowy w kosmos, poprzedni był misją “demo”). No i wreszcie Oleg Novitsky, Pyotr Dubrov, Mark T. Vande Hei dołączyli wczoraj na pokłądzie Soyuza “Gagarin” (w poniedziałek 12 kwietnia będzie sześćdziesiąta rocznica wysłania pierwszego człowieka w kosmos).


NASA JPL (zapowiedź konferencji Ingenuity)
Neuralink (Mind Pong)
EU Space Surveillance and Tracking (Potwierdzenie, że nie doszło do kolizji)
Everything SpaceX (Tłumek na ISS)