Znajdź zawartość

W niepublikowanym dotychczas liście z 1949 roku Albert Einstein pisał o pszczołach, ptakach i o tym, jak fizyka może zyskać na badaniu zmysłów zwierząt. Naukowcy z australijskiego RMIT University przeanalizowali właśnie list Einsteina i opublikowali pracę, w której opisują, jak najnowsze badania nad ptakami migrującymi mają się do przewidywań Einsteina sprzed ponad 70 lat. List udostępniła Judith Davys. Był on adresowany do jej nieżyjącego męża, Glyna Davysa, która zajmował się badaniami nad radarami. Profesor Adrian Dyer, który jest autorem wielu badań nad pszczołami, informuje na łamach Journal of Comparative Physiology A, co Eintein sądził o możliwym wpływie badań nad zwierzętami na odkrycia z dziedziny fizyki. Siedem dekad po tym, jak Einstein stwierdzał, że z badań nad zmysłami zwierząt może narodzić się nowa fizyka, jesteśmy świadkiem odkryć, które pozwalają nam lepiej zrozumieć zarówno kwestie nawigacji zwierząt jak i podstawowe prawa fizyki, stwierdza uczony. List jest również dowodem, że Einstein spotkał się z noblistą Karlem von Frischem, badaczem zmysłów pszczół i innych zwierząt. Dowiadujemy się z niego, że Einstein spotkał się prywatnie z von Frischem dzień po jego wykładzie, którego wysłuchał. Spotkanie to nie zostało dokładnie udokumentowane, jednak list do Davysa daje nam pojęcie o tym, jakie tematy poruszyli uczeni. Rozsądnym jest założyć, że badania nad ptakami migrującymi i gołębiami pocztowymi mogą pewnego dnia pozwolić nam na zrozumienie procesów fizycznych, o których obecnie nie mamy pojęcia, pisze Einstein. Fizyk teoretyczny Andrew Greentree z RMIT zauważa, że Einstein sugeruje w liście, iż jeśli zaobserwujemy u pszczół nowe nieznane zachowania, mogą one nas doprowadzić do nowych odkryć fizycznych. List ten jasno wskazuje, że Einstein przewidywał, iż z badań nad zwierzętami mogą wyłonić się nowe odkrycia w dziedzinie fizyki, dodaje uczony. W ostatnich latach naukowcy rzeczywiście dokonują tego typu odkryć. Na przykład w 2008 roku na podstawie badań migrujących drozdowatych wyposażonych w nadajniki GPS stwierdzono, że ptaki te posiadają rodzaj zmysłu magnetycznego, kompasu. Jedna z hipotez mówi, że zmysł ten działa zarówno dzięki kwantowej losowości oraz kwantowemu splątaniu. Obie te koncepcje wynikają zaś z prac Einsteina. « powrót do artykułu

Jedna z zasad termodynamiki, nazwana zasadą ekwipartycji energii, mówi, że dostępna energia jaką dysponuje cząsteczka rozkłada się jednakowo na wszystkie możliwe sposoby jej wykorzystania. Niezależnie od tego czy jest to stopień swobody związany z energią obrotu, ruchu postępowego czy związany z drganiami cząstek. Opiera się ona o mechanikę statystyczną i mechanikę Newtona. To à propos tej zasady Albert Einstein powiedział, że nigdy nie będziemy w stanie zaobserwować chwilowej prędkości drgających cząsteczek, poruszanych ruchem Browna. Pomylił się, fizykom z Uniwersytetu w Teksasie udało się zaobserwować prędkość chwilową. Pierwsza na świecie obserwacja chwilowej prędkości cząsteczki to powód do chwały dla amerykańskich naukowców. Zwłaszcza, że wielki fizyk wykluczał taką możliwość: zaproponował wprawdzie odpowiedni test już w 1907 roku, ale uważał, że eksperyment jest niewykonalny. Nie przewidział jednak pomysłowości zespołu z Austen. Nie przewidział po prostu, że mikroskopijny okruch szkła, wielkości cząsteczki kurzu, można będzie zawiesić w powietrzu przy pomocy „optycznych szczypczyków", czyli dwóch promieni lasera. Nie przewidział, bo nie mógł przewidzieć, że ultradźwiękowy przetwornik wibracji pozwoli trząść takim okruchem tak, aby można było mierzyć jego ruch w zawieszeniu. Oczywiście, poza „utarciem nosa" wielkiemu fizykowi, trzeba było mu przyznać rację. Wykonane doświadczenie to tak naprawdę pierwszy eksperymentalny dowód na poprawność zasady ekwipartycji energii i na słuszność koncepcji wytłumaczenia ruchów Browna, którą właśnie Albert Einstein zaproponował, a niemal jednocześnie z nim polski fizyk, Marian Smoluchowski. Doświadczenie potwierdza jedną z podstawowych zasad fizyki: że energia kinetyczna cząstki nie zależy od jej masy i rozmiaru, a jedynie od temperatury. Za sukcesem teoretycznym spodziewany jest i praktyczny: nowa technologia pozwoli, na co się liczy, konstruować na przykład nowe rodzaje czujników. Testowana cząsteczka miała trzy mikrometry średnicy. Podczas gdy to doświadczenie zamyka pewien rozdział w fizyce, otwiera zarazem następny. Autorzy doświadczenia chcą w przyszłości posunąć się do granic możliwości tej techniki i przetestować zasadę ekwipartycji energii aż do poziomu kwantowego. Mają nadzieję, że uda im się dotrzeć do stanu, w którym przestaje ona obowiązywać.

Niektóre części mózgu Alberta Einsteina były zbudowane w nietypowy sposób. Pozwala to wyjaśnić, co umożliwiło mu stworzenie teorii względności, ale także jego zamiłowanie do muzyki. Po śmierci sławnego fizyka w 1955 roku jego mózg został zakonserwowany, sfotografowany i pomierzony przez patologa Thomasa Harveya. Znajomy lekarza pociął większą jego część i przygotował 240 preparatów mikroskopowych. Potem co pewien czas rozsyłał je do specjalistów, którzy stworzyli na tej podstawie zaledwie kilka publikacji. Harvey zachował resztę mózgu w słoju i przy każdej przeprowadzce woził go ze sobą w kartonowym pudle. Wreszcie w 1998 r. zdecydował się przekazać swój skarb Uniwersyteckiemu Centrum Medycznemu w Princeton. Pierwsze anatomiczne studium mózgu fizyka zawdzięczamy Sandrze Witelson, neurobiolog z McMaster University. Wyniki swoich dociekań opublikowała w 1999 r. Pracowała z fotografiami Harveya, które stanowią jedyne źródło danych na temat wyglądu mózgu jako całości. Kanadyjski zespół zauważył, że płaty ciemieniowe noblisty – odpowiadające za funkcje matematyczne i przestrzenno-wzrokowe – były o 15% szersze od przeciętnych. O dziwo, mózg Einsteina ważył 1230 g, co lokuje go w dolnych "stanach" średniej (mózg przeciętnego mężczyzny waży ok. 1375 g). Dziesięć lat później Dean Falk, antropolog z Uniwersytetu Stanowego Florydy, analizowała te same zdjęcia. Porównała mózg Einsteina z zestawem 25 zdjęć i pomiarów mózgów nieboszczyków. Dzięki temu natrafiła na ślad guzowatej struktury w części kory ruchowej, która kontroluje lewą rękę. W ramach wcześniejszych badań takie "pagórki" powiązano z uzdolnieniami muzycznymi, a fizyk od dzieciństwa grał przecież na skrzypcach. Ekipa Falk potwierdziła doniesienia Witelson na temat rozmiarów płatów ciemieniowych Einsteina. Po przyrównaniu ich do zestawu innych publikowanych zdjęć, tym razem 58, Amerykanie odnaleźli bardzo rzadki układ bruzd i wypukłości. Występował on w obu płatach ciemieniowych i, wg naukowców, mógł odpowiadać za niezwykłe zdolności noblisty w zakresie konceptualizowania problemów fizycznych. Sam Einstein często wspominał, że myśli raczej obrazami i wrażeniami, a nie pojęciami. Inni badacze, np. Frederick Lepore ze Szpitala Uniwersyteckiego im. Roberta Wooda Johnsona w Nowym Brunszwiku, uważają, że Albert Einstein nie do końca był ciemieniowym geniuszem. Powołują się przy tym na szkolne oceny, z których wynika, że doskonale radził sobie z łaciną, lecz jego piętę achillesową stanowiły geografia i sztuka.

Zdaniem Pedra Carpeny z uniwersytetu w Maladze, teorie matematyczne wykorzystywane do badania chaotycznych systemów kwantowych mogą przydać się do udoskonalenia wyszukiwarek internetowych. Gdy w standardowej wyszukiwarce wpisujemy jakieś zapytanie, porównuje ona liczbę wystąpień interesującego nas terminu na różnych stronach. Im więcej wystąpień, za tym ważniejszy wyszukiwarka uznaje danych dokument. Carpena proponuje metodę, która nie polega na badaniu częstotliwości występowania szukanej frazy i porównywaniu jej z częstotliwością występowania na innych witrynach. Jego zdaniem należy sprawdzać, gdzie w dokumencie występuje dana fraza. W ten sposób powinniśmy być w stanie zbadań właściwości książki bez porównywania jej z innymi książkami - mówi Hiszpan. Carpena już wcześniej wykorzystywał teorię macierzy przypadkowych do analizowania systemów kwantowych. Teraz twierdzi, że tej samej techniki można użyć w analizie tekstu. Jego zdaniem ważne słowa znajdują się zwykle obok siebie, podczas gdy te mniej ważne są rozrzucone przypadkowo po całym tekście. Fizyk przetestował swój pomysł na tekście "Relativity: The special and general theory" Alberta Einsteina. Za najważniejsze słowa zostały uznane: "wszechświat", "pole", "grawitacyjny", "energia". Co więcej, dobre rezultaty uzyskał nawet wówczas, gdy z tekstu usunął wszystkie spacje i kazał programowi odnaleźć ważne wyrazy o długości od 2 do 35 znaków. Innymi słowy, metoda Carpeny sprawdzi się nie tylko w przypadku słowa pisanego, ale również przyda się do badania bardziej abstrakcyjnych zestawów danych. Obecnie Carpena i jego zespół próbują przystosować swoją technikę do analizy genomu. Chcą się przekonać, czy będą w stanie odnaleźć istotne informacje na jego temat.