Znajdź zawartość

W Lawrence Berkeley National Laboratory (LBNL) udało się dokonać pierwszych pomiarów długości wiązania atomowego einsteinu. To jedna z podstawowych cech interakcji pierwiastka z innymi atomami i molekułami. Mimo, że einstein został odkryty przed 70 laty, to wciąż niewiele o nim wiadomo. Pierwiastek jest bowiem bardzo trudny do uzyskania i wysoce radioaktywny. Einstein został odkryty w 1952 roku przez Alberta Ghiorso w pozostałościach po wybuchu bomby termojądrowej. W czasie eksplozji jądro 238U wychwytuje 15 neutronów i powstaje 253U, który po emisji 7 elektronów zmienia się w 253Es. Zespół naukowy pracujący pod kierunkiem profesor Rebeki Abergel z LBNL i Stosha Kozimora z Los Alamos National Laboratory, miał do dyspozycji mniej niż 250 nanogramów pierwiastka. Niezbyt wiele wiadomo o einsteinie. To spore osiągnięcie, że udąło się nam przeprowadzić badania z zakresu chemii nieorganicznej. To ważne, gdyż teraz lepiej rozumiemy zachowanie tego pierwiastka, co pozwoli nam wykorzystać tę wiedzę do opracowania nowych materiałów i nowych technologii. Niekoniecznie zresztą z udziałem einsteinu, ale również z użyciem innych aktynowców. Lepiej poznamy też tablicę okresową pierwiastków, mówi Abergel. Badania prowadzono w nowoczesnych jednostkach naukowych: Molecular Foundry w Berkeley Lab i Stanford Synchrotron Radiation Lightsource w SLAC National Accelerator Laboratory. Wykorzystano przy tym spektroskopię luminescencyjną i absorpcję rentgenowską. Jednak zanim przeprowadzono badania trzeba było pozyskać sam einstein. To nie było łatwe. Pierwiastek został wytworzony w High Flux Isotope Reactor w Oak Ridge National Laboratory. To jedno z niewielu miejsc na świecie, gdzie można produkować einstein. Wytwarza się go bombardując kiur neutronami. Wywołuje to cały łańcuch reakcji chemicznych. I tutaj pojawił się pierwszy problem. Próbka była mocno zanieczyszona kalifornium. Uzyskanie odpowiedniej ilości czystego einsteinu jest bowiem niezwykle trudne. Zespół naukowy musiał więc zrezygnować z pierwotnego planu wykorzystania krystalografii rentgenowskiej, czyli techniki uznawanej za złoty standard przy badaniu struktury wysoce radioaktywnych próbek. Technika to wymaga bowiem otrzymania czystej metalicznej próbki. Konieczne stało się więc opracowanie nowej techniki badawczej, pozwalającej na określenie struktury einsteinu w zanieczyszczonej próbce. Z pomocą przyszli naukowcy z Los Alamos, który opracowali odpowiedni instrument utrzymujący próbkę. Później trzeba było poradzić sobie z rozpadem einsteinu. Uczeni wykorzystywali 254, jeden z bardziej stabilnych izotopów, o czasie półrozpadu wynoszącym 276 dni. Zdążyli wykonać tylko część zaplanowanych eksperymentów, gdy doszło do wybuchu pandemii i laboratorium zostało zamknięte. Gdy naukowcy mogli do niego wrócić, większość pierwiastka zdążyła już ulec rozpadowi. Mimo to udało się zmierzyć długość wiązań atomowych oraz określić pewne właściwości einsteinu, które okazały się odmienne od reszty aktynowców. Określenie długości wiązań może nie brzmi zbyt interesująco, ale to pierwsza rzecz, którą chcą wiedzieć naukowcy, badający jak metale łączą się z innymi molekułami. Jaki rodzaj interakcji chemicznych się pojawia, gdy badany atom wiąże się z innymi, mówi Abergel. Gdy już wiemy, jak będą układały się atomy w molekule zawierającej einstein, możemy poszukiwać interesujących nas właściwości chemicznych takich molekuł. Pozwala to też określać trendy w tablicy okresowej pierwiastków. Mając do dyspozycji takie dane lepiej rozumiemy jak zachowują się wszystkie aktynowce. A mamy wśród nich pierwiastki i ich izotopy, które są przydatne w medycynie jądrowej czy w produkcji energii, wyjaśnia profesor Abergel. Odkrycie pozwoli też zrozumieć to, co znajduje się poza obecną tablicą okresową i może ułatwić odkrycie nowych pierwiastków. Teraz naprawdę lepiej zaczynamy rozumieć, co dzieje się w miarę zbliżania się do końca tablicy okresowej. Możemy też zaplanować eksperymenty z użyciem einsteinu, które pozwolą nam na odkrycie kolejnych pierwiastków. Na przykład pierwiastki, które poznaliśmy w ciągu ostatnich 10 lat, jak np. tenes, były odkrywane dzięki użyciu berkelu. Jeśli będziemy w stanie uzyskać wystarczająco dużo czystego einsteinu, możemy wykorzystać ten pierwiastek jako cel w eksperymentach, w czasie których wytwarza się nowe pierwiastki. W ten sposób zbliżmy się do – teoretycznie wyliczonej – wyspy stabilności. Ta poszukiwana wyspa stabilności to teoretycznie wyliczony obszar tablicy okresowej, gdzie superciężkie pierwiastki mogą istnieć przez minuty, a może nawet dni, w przeciwieństwie do obecnie znanych superciężkich pierwiastków istniejących, których czas półrozpadu liczony jest w mikrosekundach. « powrót do artykułu

Pulsary to szybko obracające się obiekty, które mieszczą nawet ponad 140% masy Słońca w kuli o średnicy zaledwie 20 kilometrów. Mają one niezwykle silne pole magnetyczne i emitują fale radiowe na każdym z biegunów magnetycznych. Jako, że ich rotacja jest niezwykle stabilna, impulsy z wirujących pulsarów docierają do Ziemi z regularnością zegara atomowego. Olbrzymia masa, niewielkie rozmiary i precyzja zegara atomowego to cechy, dzięki którym naukowcy mogą wykorzystać pulsary do testowania ogólnej teorii względności Einsteina. Teoria ta przewiduje, że czasoprzestrzeń jest zaginana w pobliżu masywnych obiektów. Jednym z teoretycznie przewidywanych skutków takiego zagięcia czasoprzestrzeni jest jej wpływ na precesję pulsarów w układzie podwójnym. Wpływ ten bierze się z przesunięcia wektorów wirujących pulsarów w stosunku do całkowitego wektora momentu obrotowego układu podwójnego. Prawdopodobnie przyczyna tkwi w asymetrycznej eksplozji supernowych. Powstają w ten sposób zaburzenia precesji, które możemy obserwować, testować i sprawdzać, czy zgadzają się one ze zjawiskami opisanymi przez teorię Einseina. Naukowcy z Instytutu Radioastronomii im. Maxa Plancka poinformowali właśnie o wieloletnich wynikach obserwacji pulsaru PSR J1906+0746. Gdy obiekt ten został odkryty w 2004 roku wyglądał jak każdy inny pulsar. Można było obserwować dwa spolaryzowane impulsy wysyłane z obu biegunów przy każdym obrocie. Gdy jednak naukowcy kilka miesięcy po odkryciu przyjrzeli się mu po raz drugi okazało się, że do Ziemi dociera tylko jeden impuls. Rozpoczęto więc badania, które trwały od roku 2004 do 2018, a które prowadził zespół Gregory'ego Desvignesa. Okazało się, że zniknięcie jednego z sygnałów było związane z precesją pulsaru. PSR J1906+0746 wykonuje pełen obrót co 144 milisekundy, a co 4 godziny obiega towarzyszący mu pulsar. Niemieccy badacze zauważyli, że początkowo przy każdym obrocie do Ziemi docierały dwa impulsy „północny” i „południowy”. Z czasem impuls „północny” zanikł. Szczegółowe badania polaryzacji impulsów pozwoliły naukowcom na stworzenie modelu, który prognozuje właściwości docierających do Ziemi impulsów na przestrzeni najbliższych 50 lat. Gdy model, oparty na ogólnej teorii względności Einsteina, porównano z danymi obserwacyjnymi, okazało się, że wszystko idealnie do siebie pasuje, a oparte na nim przewidywania są obarczone mniejszym błędem niż te opierające się na obecnym modelu referencyjnym. Wszystko zaś zgadza się z przewidywaniami Einsteina. Pulsary pozwalają nam badać grawitację w unikatowy sposób. To piękny przykład takich badań, mówi Ingrid Stairs z University of British Columbia. Opracowany model pozwala też przewidzieć pojawiania się i zanikanie „północnego” i „południowego” impulsu z PSR J1906+0746. Impuls „południowy” zniknie nam z pola widzenia około roku 2028 i będzie widoczny ponownie w latach 2070–2090. Z kolei impuls „północny” będzie można obserwować w latach 2085–2105. PSR J1906+0746 znajduje się w odległości 25 000 lat świetlnych od Ziemi, w Gwiazdozbiorze Orła. « powrót do artykułu

Naukowcy z amerykańskiego Narodowego Instytutu Standardów i Technologii (NIST) przeprowadzili najdokładniejszy test podstawowego założenia ogólnej teorii względności Einsteina, które to założenie opisuje powiązanie grawitacji z czasem i przestrzenią. Test wykonano porównując różne typy zegarów atomowych, a jego przeprowadzenie było możliwe dzięki temu, że urządzenia te są ciągle udoskonalane. Podczas testu uzyskano rekordowo niski wynik dla słynnego eksperymentu myślowego Einsteina ze spadającą windą. Einstein teoretyzował, że wszystkie obiekty znajdujące się w takiej windzie będą jednakowo przyspieszały tak, jakby znajdowały się w jednorodnym polu grawitacyjnym lub jakby grawitacja na nie nie oddziaływała. Innymi słowy, względne właściwości takich obiektów wobec siebie pozostaną takie same podczas swobodnego spadku windy. Uczeni z NIST wykorzystali Układ Słoneczny, a ich windą była Ziemia spadająca w polu grawitacyjnym Słońca. W celu zbadania względnych właściwości obiektów porównali dane z dwóch typów zegarów atomowych na przestrzeni 14 lat ich pracy, by sprawdzić, czy pozostawały one ze sobą zsynchronizowane, nawet w obliczu zmian oddziaływania grawitacyjnego Słońca na Ziemię. Dane pochodziły z lat 1999-2014 z 12 zegarów. Cztery z nich to wodorowe masery, których właścicielem jest NIST, a 8 kolejnych to najdokładniejsze na świecie cezowe zegary atomowe znajdujące się w laboratoriach w USA, Wielkiej Brytanii, Francji, Niemczech i Włoszech. Podczas jednego z takich pomiarów porównywano częstotliwości promieniowania elektromagnetycznego zegarów. Pomiary wykazały naruszenie einsteinowskiej zasady rzędu 0,00000022 (±0,00000025). To najmniejszy uzyskany dotychczas wynik, oznaczający brak naruszenia. Oznacza to ni mniej ni więcej, że stosunek częstotliwości wodoru do częstotliwości cezu pozostawał identyczny w swobodnie spadającej windzie. Tym samym NIST pobił swój własny rekord pomiaru z 2007 roku. Niepewność obecnego pomiaru jest 5-krotnie mniejsza niż wówczas. Jak powiedział Bijunath Patla z NIST, osiągnięcie takie było możliwe dzięki coraz dokładniejszym zegarom cezowym udoskonaleniu procesu transferu danych pomiędzy zegarami, dzięki czemu mogą one porównywać swoje sygnały oraz dokładniejszemu obliczeniu pozycji i prędkości Ziemi. Naukowcy uważają, że mało prawdopodobne jest, by udało się dokładniej przetestować założenia Einsteina za pomocą zegarów wodorowych i cezowych. Będzie to możliwe za pomocą przyszłych generacji zegarów optycznych. NIST już posiada takie zegary bazujące na atomach iterbu i strontu. « powrót do artykułu

Kazachscy urzędnicy ze zdumieniem odkryli, że w ich kraju mieszka kobieta, która za dwa dni będzie obchodziła... 130 urodziny. Wszystko wskazuje na to, że pani Sahan Dosowa jest najstarszym żyjącym człowiekiem. Wiek mieszkanki Karagandy potwierdzają trzy dokumenty. Najważniejszy z nich, to spis powszechny z roku 1926, w którym znajdziemy informację, że Dosowa ma 47 lat. Kobieta jest również posiadaczką dokumentu tożsamości z czasów ZSRR oraz dowodu osobistego wydanego przez władze Kazachstanu. Możemy się z nich dowiedzieć, że urodziła się 27 maja 1879 roku. Dotychczas staruszka była znana w swoim mieście, a urzędy trafiły na jej ślad podczas dokonywanego właśnie spisu powszechnego. Pani Dosowa mówi, że nigdy nie była u lekarza, jest uzależniona od koziego sera, a długie życie zawdzięcza pogodnemu usposobieniu. Nailia Dosajewa, kierowniczka wydziału społecznego i demograficznego w Karagandzie mówi, że nie ma żadnych wątpliwości co do wieku Dosowej. Posiadane przez nią dokumenty tożsamości nie budzą zastrzeżeń, a jej obecność w spisie z 1926 roku tylko to potwierdza. Sakhan Dosowa jest więc rówieśnicą żarówki, Trockiego, Stalina i Einsteina, urodziła się w roku, w którym wybuchła wojna pomiędzy Zulusami a Wielką Brytanią, a Arthur Conan Doyle opublikował swoją pierwszą powieść. Jest jedynie o 11 lat młodsza od ostatniego cara Rosji. Gdy miała 10 lat urodził się Adolf Hitler. W wieku 38 lat doświadczyła komunistycznej rewolucji, a na emeryturę przeszła w roku wybuchu drugiej wojny światowej. Niektórzy urzędnicy wątpią jednak w wiek Dosowej, zauważając, że kilkoro ze swoich 10 dzieci musiałaby urodzić po ukończeniu 60. roku życia. Mówią też, że XIX-wieczne kazachskie dokumenty są pełne luk. Oficjalnie najstarszą żyjącą osobą jest Amerykanka Edna Parker, która liczy sobie 114 lat.

Fizycy z Francji, Niemiec i Węgier, pracujący pod przewodnictwem Laurenta Lelloucha we francuskim Centrum Fizyki Teoretycznej, potwierdzili słynne równanie Einsteina E=mc2. Specjaliści wykorzystali potężne superkomputery, dzięki którym wyliczyli masę protonów i neutronów w jądrze atomu. Najsłynniejsze równanie świata sprawdzało się już wielokrotnie. Przez lata służyło do zbadania, jak wiele energii uzyskamy, zmieniając w nią daną ilość masy. Najbardziej znanym przypadkiem jego wykorzystania było użycie go do stworzenia bomby atomowej. Dotychczas jednak nikomu nie udało się przeprowadzić dowodu na prawdziwość E=mc2 w skali subatomowej. Tylko hipotetycznie przypuszczano, że równanie Einsteina sprawdzi się też na polu chromodynamiki kwantowej. Zgodnie z obecnie obowiązującymi teoriami, protony i neutrony zbudowane są z kwarków "zlepionych" za pomocą gluonów. Masa gluonów wynosi 0, a kwarków to zaledwie 5% masy jądra. Tak więc brakuje 95% masy. Naukowcom udało się obecnie udowodnić to, co teoretycznie wiedzieliśmy z równania E=mc2 - reszta masy jest zamieniana w energię oddziaływań pomiędzy kwarkami a gluonami. Dotąd była to jedynie hipoteza. Teraz, po raz pierwszy, została udowodniona - oświadczyło francuskie Narodowe Centrum Badań Naukowych.

Zgodnie z ujawnionymi wczoraj (10 lipca) listami Einsteina do żony, adorowało go aż sześć kobiet, lecz on utrzymywał, że nie dba o uwagę i uczucia, jakimi go obdarzają... Znany ze swojej teorii względności niemiecki naukowiec żydowskiego pochodzenia spędzał w domu mało czasu. Wykładał zarówno w Europie, jak i w Stanach Zjednoczonych, gdzie zresztą zmarł w 1955 roku w wieku 76 lat. Do członków swojej rodziny napisał setki listów. Z ujawnionych wcześniej listów wynikało, że pierwsze małżeństwo Einsteina z Milevą Marić było pomyłką. Fizyk rozwiódł się z nią po 16 latach w 1919 roku. Następnie poślubił swoją kuzynkę, Elsę. Nie był jednak wierny nawet jej, ponieważ romansował z sekretarką Betty Neumann. W świeżo ujawnionym przez badaczy z Hebrew University woluminie Einstein opisał swoje kontakty z 6 kobietami, z którymi spędzał czas i od których otrzymywał prezenty. Wszystko to działo się w czasie, gdy jego żoną była Elsa. We wczesnych latach 80. córka Elsy Margot przekazała uniwersytetowi ufundowanemu m.in. przez Einsteina prawie 1400 listów. Zastrzegła jednak, że nie mogą być ujawnione opinii publicznej szybciej niż 20 lat po jej śmierci. Zmarła 8 lipca 1986 roku. Część kobiet identyfikuje sam fizyk. Są to Estella, Ethel, Toni i "rosyjska kobieta szpieg" Margarita. Niektóre występują jako inicjały, takie jak M. czy L. To prawda, że M. pojechała za mną [do Anglii — przyp. red.], a jej śledztwo wymyka się spod kontroli — pisze w liście do Margot z 1931 r. Albert. Ze wszystkich tych dam jestem naprawdę przywiązany do pani L., która jest zupełnie niegroźna i przyzwoita. W innym liście do Margot Einstein poprosił pasierbicę o przekazanie liściku Margaricie. Chciał w ten sposób uniknąć wszystkich tych ciekawskich spojrzeń. Nowy zbiór jest rarytasem dla epistemologów. Po raz pierwszy zawiera bowiem odpowiedzi członków rodziny — zauważa Hanoch Gutfreund, przewodniczący Światowej Wystawy Alberta Einsteina na Hebrew University. To pozwoliło obalić mit, że zdobywca Nagrody Nobla był zawsze oziębły w stosunku do własnej rodziny. W tych listach odnosi się bardzo przyjacielsko i z dużym zrozumieniem do Milevy i swoich synów — zaznacza Gutfeund. Chociaż jego małżeństwo z Elsą było nazywane małżeństwem z rozsądku, Einstein pisał do niej niemal każdego dnia. Przekazywał jej doświadczenia zbierane podczas podróży i wygłaszania odczytów w Europie. Wkrótce będę miał dosyć [teorii — przyp. red.] względności — napisał w 1921 r. w pocztówce do Elsy Einstein. Nawet takie rzeczy bledną, jeśli za bardzo się w nie angażuje. W latach 30. fizyk żył i pracował w Oksfordzie, gdzie schronił się, uciekając przed nazizmem. Niemiecki kolega ostrzegał, bym nawet nie zbliżał się do granic Rzeszy, ponieważ nienawiść do mnie jest niekontrolowana. W tym samym liście, napisanym w 1933 roku, Einstein stwierdza: Wszyscy boją się konkurencji ze strony wygnańców, "mózgowców" Żydów. Jesteśmy bardziej obciążeni naszą siłą niż słabością.

Badacze z uniwersytetów w Oksfordzie i Cambridge uważają, że zarówno Einstein, jak i Newton cierpieli na zespół Aspergera, uznawany za lżejszą postać autyzmu. Ludzie z tym schorzeniem często bywają ekscentryczni, brakuje im też umiejętności społecznych, co znacznie utrudnia komunikowanie z innymi. Nadmiernie absorbują ich złożone zagadnienia. Anglicy podkreślają, że te właśnie cechy można było zaobserwować w zachowaniu dwóch słynnych uczonych. Według akademików, twórca teorii względności od dzieciństwa wykazywał symptomy zespołu Aspergera. Był samotnikiem, a do 7. roku życia obsesyjnie powtarzał zasłyszane zdania. Z pewnością nie można go też uznać za dobrego wykładowcę. Nie umiał przekazać swojej wiedzy uczniom. Później potrafił nawiązywać kontakty z kobietami i tworzyć w miarę trwałe związki. Zajmował się wieloma zagadnieniami, wypowiadał się też w kwestiach politycznych. Naukowcy twierdzą jednak, że cały czas występowały u niego objawy zespołu Aspergera. Pasja, zakochiwanie się i stawanie w obronie sprawiedliwości doskonale pasują do zespołu Aspergera. Większość osób z tym zaburzeniem ma natomiast problem z towarzyskimi pogawędkami, ponieważ nie potrafi wygłaszać krótkich kwestii — wyjaśnia profesor Simon Baron-Cohen z uczelni w Cambridge. Newton wysławiał się z wysiłkiem. Do tego stopnia angażował się w swoją pracę naukową, że często zapominał o jedzeniu i nieprzyjaźnie lub obojętnie odnosił się nielicznych bliskich osób, które miał. Wykłady prowadził nawet wtedy, gdy nikt na nie nie przychodził. Mówił do pustej sali. W wieku 50 lat przeszedł załamanie nerwowe. Popadł w depresję i paranoję. Anglicy wyjaśniają zachowanie naukowców autyzmem, inni eksperci uważają, że to niepotrzebne, ponieważ było ono "skutkiem ubocznym" geniuszu. Wg nich, Einsteinowi i Newtonowi brakowało po prostu cierpliwości dla ślamazarności intelektualnej ludzi o niższym ilorazie inteligencji. Dr Glen Elliott, psychiatra z Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Francisco, podkreśla, że w połączeniu z narcyzmem i bezgranicznym poświęceniem jednej idei mogło to dawać wrażenie izolacji i trudnego charakteru. Einstein miał jednak ponoć poczucie humoru, czyli coś, czego brakuje chorym z zespołem Aspergera. Profesor Baron-Cohen odparowuje zarzuty amerykańskiego kolegi po fachu. Twierdzi, że osoby z zespołem Aspergera mogą w czymś przodować, jeśli znajdą swoją niszę czy, inaczej mówiąc, miejsce w życiu.

Astronomowie NASA opracowali nowy sposób prowadzenia fundamentalnych badań fizycznych nad wyjątkowo gęstymi obiektami, takimi jak czarna dziury. Dzięki niej dokonali odkrycia, które potwierdza teorię względności. Albert Einstein przewidywał w niej, że w pobliżu masywnych obiektów czas i przestrzeń zostają zakrzywione. Uczeni z należącego do NASA Goddard Space Flight Center zaobserwowali takie zakrzywienie w pobliżu gwiazdy neutronowej Serpens X-1. Tego typu gwiazdy, podobnie jak czarne dziury, są tak gęste, że ich oddziaływanie grawitacyjne wpływa na czas i przestrzeń. Specjaliści z NASA użyli ultraczułych instrumentów z europejskiego obserwatorium XMM-Newton X-ray oraz obserwatorim Suzaku X-ray. Dzięki nim eksperymentalnie potwierdzili teorię Einsteina. Wokół Serpents X-1 gorące atomy żelaza tworzą dysk obracający się z prędkością równą 40% prędkości światła. Szczególnym dowodem było zaobserwowanie, że linie spektralne tych atomów mają większą długość fali i rozszerzają się niesymetrycznie z powodu efektu Dopplera połączonego z efektem geodezyjnym przewidzianym przez Einsteina. NASA potwierdziło swoje odkrycie obserwując podobnie zaburzone linie spektralne wokół dwóch innych bardzo gęstych gwiazd.