Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy

Recommended Posts

Planetarny detektor cząstek promieniowania kosmicznego CREDO, tworzony przez podmioty naukowe i edukacyjne oraz indywidualnych pasjonatów z niemal wszystkich kontynentów, ukonstytuował swoją działalność. W przedsięwzięciu, próbującym weryfikować m.in. hipotezy dotyczące kwantowej struktury czasoprzestrzeni czy potencjalnych związków między promieniowaniem kosmicznym a trzęsieniami ziemi bądź zachorowalnością na raka, może współuczestniczyć każdy właściciel smartfona.

Międzynarodowy projekt Cosmic-Ray Extremely Distributed Observatory (CREDO), zainicjowany w 2016 roku w Instytucie Fizyki Jądrowej Polskiej Akademii Nauk (IFJ PAN) w Krakowie, właśnie przekształca się w formalną strukturę. Na mocy podpisanych porozumień, w budowie ogólnoplanetarnego detektora cząstek promieniowania kosmicznego CREDO uczestniczy obecnie już 25 podmiotów instytucjonalnych z 12 krajów na pięciu kontynentach: dziewięć z Polski, trzy ze Stanów Zjednoczonych, po dwa z Australii, Czech i Ukrainy oraz po jednym z Gruzji, Meksyku, Nepalu, Rosji, Słowacji, Urugwaju i Węgier. Można tu znaleźć instytucje naukowe znaczące nie tylko w skali Polski (m.in. Uniwersytet Jagielloński, Politechnika Krakowska, Obserwatorium Astronomiczne Uniwersytetu Warszawskiego, IFJ PAN), ale nawet świata (Massachusetts Institute of Technology). Jednocześnie nie brakuje podmiotów edukacyjnych, od warszawskiego Centrum Nauki Kopernik po szkoły podstawowe. Całość jest wspierana przez rosnącą rzeszę amatorów, używających do rejestrowania cząstek promieniowania kosmicznego własnych smartfonów.

Poszerzanie granic ludzkiego poznania zawsze było, jest i zawsze będzie procesem trudnym, ze wzrostem złożoności i subtelności badanych zjawisk wymagającym coraz większych nakładów finansowych, czasowych i ludzkich. Dlatego tak ważne jest umiejętne wykorzystywanie wszystkich możliwości tkwiących w już istniejącym sprzęcie oraz zaangażowanie w realizację projektów naukowych jak największej liczby osób, nie tylko naukowców, ale i pasjonatów. Jesteśmy dumni, że projekt CREDO, którego idea narodziła się w naszym instytucie, stara się te idee realizować zarówno w skali kraju, jak i świata, mówi prof. dr hab. Marek Jeżabek, dyrektor IFJ PAN.

Koordynator projektu, dr hab. Piotr Homola, prof. IFJ PAN, tak wyjaśnia jego istotę: Tym, co decyduje o unikatowości CREDO, jest łączenie danych pochodzących z bardzo wielu różnych detektorów rejestrujących cząstki związane z promieniowaniem kosmicznym. Mowa tu zarówno o detektorach w pełni profesjonalnych, budowanych i zarządzanych przez duże ośrodki lub konsorcja naukowe i nierzadko kosztujących krocie, jak i tych tanich, mniej wyrafinowanych, za to znacznie powszechniejszych, jak matryce CMOS w aparatach fotograficznych smartfonów.

Detektory smartfonów mają małe rozmiary, rzędu ułamków centymetra kwadratowego. To dlatego urządzenia te, nawet w dużej liczbie, słabo nadają się do badania zjawisk lokalnych, takich jak np. docierające do powierzchni Ziemi wielkie pęki atmosferyczne (czyli kaskady cząstek wtórnych zainicjowane przez wysokoenergetyczne promieniowanie kosmiczne oddziałujące z ziemską atmosferą). W przypadku CREDO kluczowe znaczenie ma jednak fakt, że smartfony znajdują się w wielu miejscach globu. Tak duże rozproszenie powoduje, że w zbieranych danych można tropić korelacje czasowe między liczbami zarejestrowanych cząstek, niosące informacje o globalnych zmianach w strumieniu promieniowania kosmicznego docierającego do Ziemi.

W ramach projektu CREDO wykrywaniem zespołów promieni kosmicznych zajmuje się m.in. eksperyment Quantum Gravity Previewer, wyszukujący odchyleń w czasach rejestracji cząstek przez smartfony w różnych miejscach globu. Inspiracją jest tu jeden eksperymentów naukowych z 1983 roku, kiedy to sieć detektorów promieniowania kosmicznego nad Manitobą zaobserwowała w ciągu zaledwie pięciu minut aż 32 przypadki wielkich pęków atmosferycznych (wobec zaledwie jednego spodziewanego!). Badanie takich zjawisk, obecnie dla nauki niezrozumiałych, jest jednym z celów CREDO i mogłoby m.in. wyjaśnić, czy obserwowane fluktuacje wynikają z przedziwnych cech akceleratorów kosmicznych, czy może z efektów oddziaływania produktów rozpadów cząstek z kwantową strukturą czasoprzestrzeni.

Wpływ promieniowania kosmicznego na ludzkie zdrowie to inny temat badawczy projektu CREDO. Wprawdzie średniego natężenia wtórnego promieniowania kosmicznego nie uważa się za szkodliwe (jest ono kilkukrotnie mniejsze od natężenia naturalnej radioaktywności środowiska), jednakże do tej pory nie badano wpływu na ludzkie zdrowie wielkich pęków atmosferycznych, tj. kaskad cząstek wtórnych inicjowanych przez promienie kosmiczne o bardzo dużych energiach. W projekcie CREDO będą prowadzone takie właśnie, pionierskie badania, wykraczające poza dotychczasowe ramy zarówno w zakresie fizyki samego promieniowania kosmicznego, jak i wiedzy o możliwej odpowiedzi biologicznej ludzkiego organizmu na to promieniowanie. Badania te będą prowadzone z uwzględnieniem światowych trendów w poznawaniu wpływu niskich dawek promieniowania na organizmy żywe pod kątem możliwości wystąpienia zarówno zjawisk pozytywnych (np. zwiększania odporności organizmów), jak i negatywnych (np. choroby o nieznanej etiologii, w tym niektóre typy nowotworów).

CREDO ma szansę zweryfikować także inną spektakularną hipotezę, do tej pory pomiarowo potwierdzoną tylko raz: o związkach trzęsień ziemi ze zmianami w strumieniu promieniowania kosmicznego docierającego do powierzchni naszej planety. Przypuszcza się bowiem, że naprężenia w skorupie ziemskiej mogą generować anomalne pola elektromagnetyczne nad powierzchnią, co wpływałoby na liczbę rejestrowanych cząstek promieniowania kosmicznego. Gdyby zjawisko zostało potwierdzone, zbadane i zrozumiane ilościowo, prawdopodobnie moglibyśmy się pokusić nawet o skonstruowanie systemów ostrzegających przed zbliżającym się trzęsieniem ziemi.

Aby podłączyć smartfon do chmury detektorów CREDO, wystarczy zainstalować aplikację CREDO Detector i uruchamiać ją przy zasłoniętym obiektywie kamery (szczegóły na stronie https://credo.science/). Nadzór nad utrzymaniem i rozbudową aplikacji CREDO Detector sprawuje Politechnika Krakowska, za gromadzenie i przetwarzanie danych napływających z całego świata (nie tylko ze smartfonów) odpowiada Akademickie Centrum Komputerowe CYFRONET Akademii Górniczo-Hutniczej w Krakowie.

CREDO to obserwatorium podwójnie otwarte. Każdy może dołączyć ze swoimi danymi, każdy też może otrzymać dostęp do wszystkich danych naukowych (oczywiście z pełnym poszanowaniem prywatności użytkowników). Dotyczy to także realizacji przedsięwzięć naukowych, których jeszcze nie uwzględniono w formalnym programie badawczym projektu.

Inicjatorzy CREDO dokładają starań, by docenić wszystkie podmioty zaangażowane w projekt, w tym również osoby spoza formalnego świata nauki. Współtwórcy CREDO mają prawo do współautorstwa publikacji naukowych opracowanych na podstawie zebranych danych. Z kolei na stronie internetowej projektu można na bieżąco śledzić wykresy powstające w ramach aktualnie prowadzonych eksperymentów. Każdy użytkownik może tu sprawdzić wkład swoich danych, może też włączyć się we wszystkie analizy.

Uważamy, że projekty naukowe powinny umożliwiać nie tylko zbieranie danych, edukację czy rozwój indywidualny, ale także powinny dawać może nie w pełni naukową, za to jakże satysfakcjonującą przyjemność poznawczą, zaznacza prof. Homola. W tym duchu wymyśliliśmy nieustający konkurs 'Łowcy Cząstek', skierowany głównie do uczniów i studentów i umożliwiający indywidualną i drużynową rywalizację właścicieli smartfonów. Aktualnie w konkursie uczestniczy ponad 1200 uczniów z około 60 szkół. Na razie są to szkoły polskie, liczymy jednak, że z czasem konkurs rozszerzy się na inne kraje.

Smartfony to tylko jeden rodzaj detektorów rejestrujących cząstki promieniowania kosmicznego w ramach CREDO. Już niedługo swoje dane będą przekazywać m.in. sieci małych i niedrogich detektorów typu Cosmic Watch. Sieci tego typu mogą być konstruowane nawet przez niezbyt zaawansowanych elektronicznie amatorów, wzorujących się np. na otwartym projekcie pierwotnie opracowanym przez MIT dla słynnego detektora neutrinowego IceCube.

Otwartość CREDO umożliwia praktycznie natychmiastowe włączenie się do projektu również profesjonalistom, pozwalając im analizować dane, które dla innych są tylko niepotrzebnym czy wręcz niechcianym tłem. Mowa tu o mionach pochodzenia kosmicznego, rejestrowanych przez profesjonalne obserwatoria promieniowania kosmicznego najwyższych energii, detektory neutrin i ciemnej materii, obserwatoria astronomiczne wyposażone w teleskopy z matrycami CMOS, a także ośrodki akceleratorowe z ich specjalistycznymi detektorami cząstek elementarnych.

Prawdziwa siła CREDO tkwi w jego fizycznej wielokulturowości. Staramy się łączyć dane dotyczące różnych typów promieniowania, o różnych energiach, rejestrowane różnymi metodami. Mamy nadzieję, że otworzymy w ten sposób nowe okno na Wszechświat i lepiej zrozumiemy fundamentalne cechy naszej rzeczywistości, podsumowuje prof. Homola.


« powrót do artykułu

Share this post


Link to post
Share on other sites
W dniu 16.09.2019 o 12:39, KopalniaWiedzy.pl napisał:

W tym duchu wymyśliliśmy nieustający konkurs 'Łowcy Cząstek', skierowany głównie do uczniów i studentów i umożliwiający indywidualną i drużynową rywalizację właścicieli smartfonów.

Mam nadzieję, że przebiją seti@home. Seti miało być po troszę przedsięwzięciem edukacyjnym a przerodziło się w wyścigi, co zresztą niektórzy mieli lub mają za złe. Tutaj na chęci rywalizacji można ukręcić całkiem pokaźny zestaw danych, niezależnie od "niskich" pobudek ;)

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now

  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      Bluetooth Special Interest Group wydała oficjalne ostrzeżenie, w którym informuje o istnieniu dziury dającej napastnikowi dostęp do klucza szyfrującego i innych krytycznych informacji. Ich zdobycie pozwala na przeprowadzenie ataku na urządzenie ofiary.
      Błąd został odkryty przez Center for IT-Security, Privacy and Accountability (CISPA), które natychmiast poinformowało o tym Bluetooth oraz takie firmy jak Amazon, Apple, Cisco, Intel czy Microsoft.
      Luka ochrzczona KNOB (Key Negotiation of Bluetooth) występuje w urządzeniach z Bluetooth Classic w wersji od 1.0 do 5.1. Narażone na atak są więc urządzenia z BR/EDR, a te, które wykorzystują Bluetooth Low Energy (BLE), jak np. słuchawki AirPods, są bezpieczne.
      Jak ostrzegają specjaliści, szczególnie narażone są smartfony, a przede wszystkim proces parowania urządzeń, który może zostać zakłócony przez napastnika. Ten, po zdobyciu klucza, może przechwytywać dane wymieniane pomiędzy sparowanymi urządzeniami.
      Na szczęście, ze względu na zasięg Bluetooth, atak jest o tyle mało prawdopodobnny, że napastnik musi znajdować się w pobliżu. Jeśli jednak już przechwyci komunikację pomiędzy urządzeniami, to ich właściciele nie będą w stanie tego zauważyć.
      Na razie wiadomo, że Apple, Microsoft, Blackberry, Cisco i Google opublikowały odpowiednie łaty oraz porady, w jaki sposób uchronić się przed atakiem.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Apple prowadzi zaawansowane rozmowy w celu odkupienia od Intela jego wydziału zajmującego się produkcję układów scalonych do smartfonów, poinformowały anonimowe źródła na łamach The Wall Street Journal. Jeśli transakcja dojdzie do skutku Apple zyska kontrolę nad rozwojem i produkcją krytycznych elementów iPhone'a.
      Negocjacje, które mogą zakończyć się porozumieniem już w przyszłym tygodniu, obejmują zakup portfolio patentów oraz pracowników. Transakcja może być warta miliard dolarów lub nawet więcej. Oczywiście w przypadku tak wielkich firm jak Apple i Intel prognozy co do kwoty transakcji mogą znacząco odbiegać od rzeczywistości, jednak tak czy inaczej jeśli oba koncerny dojdą do porozumienia – a wszystko na to wskazuje – będzie to wydarzenie ważne i z finansowego, i ze strategicznego punktu widzenia.
      Apple zyska patenty oraz doświadczonych pracowników, którzy od wielu lat pracują m.in. nad rozwojem technologii 5G. Przejęcie tych ludzi i patentów może zaoszczędzić Apple'owi wiele lat pracy. Apple nie od dzisiaj pracuje nad zwiększeniem smartfonów. Zmiana strategii jest konieczna w obliczu globalnego zmniejszenia wzrostu sprzedaży tych urządzeń. Dlatego też firma od dawna zatrudnia inżynierów i ogłosiła, że w samym San Diego zatrudni kolejnych 1200 osób.
      Dla Intela pozbycie się wydziału produkcji układów scalonych dla smartfonów również będzie korzystne. Wydział ten to poboczna działalność firmy, która dodatkowo obciąża ją finansowo. Anonimowe źródła twierdzą, że firma traci na nim około 1 miliarda dolarów rocznie i nie chce rozwijać się w tym kierunku. Intel chce wyjść z rynku smartfonów, jednak ma zamiar kontynuować prace nad 5G na rynek innych urządzeń.
      Wiadomo też, że Intel i Apple prowadzą rozmowy od niemal roku. Toczyły się one ze zmiennym szczęście. Doszło nawet do ich zawieszenia, gdy w kwietniu Apple podpisał wieloletnią umowę z Qualcommem na dostawę modemów do smartfonów.
      Przypomnijmy, że Intel kupił wydział produkcji modemów od Infineona w 2011 roku. Firma od ponad dekady pracuje nad 5G, jednak nie widzi możliwości zarobienia na tym przedsięwzięciu. Rozmowy Apple–Intel rozpoczęły się po odejściu prezesa Intela Briana Krzanicha, który stawiał na modemy dla smartfonów i uważał, że technologia 5G przyniesie w przyszłości duże zyski.
      Apple stopniowo przejmuje coraz większą kontrolę nad całością produkcji iPhone'ów. W ubiegłym roku firma za 600 milionów dolarów kupiła 300 inżynierów oraz zakłady produkcyjne od Dialog Semiconductor, producenta chipów zarządzających bateriami w iPhone'ach. Tradycyjnie Apple nie chciało zawierać dużych umów na dostawę podzespołów. Firma wolała przejąć rocznie 15–20 małych przedsiębiorstw, których technologię dało się łatwo zintegrować z jej własną. Jednak spowolnienie na rynku smartfonów spowodowało, że Apple stało się bardziej otwarte na większe umowy. Dotychczas największym przejęciem firmy jest zakup za 3 miliardy dolarów firmy Beats Electrnics, któreg dokonano w 2014 roku.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Cierpiące na migreny osoby, które wykorzystywały aplikację relaksacyjną na smartfony, miały średnio 4 ataki bólu głowy miesięcznie mniej.
      Aplikacja RELAXaHEAD została po części opracowana przez naukowców ze Szkoły Medycznej Uniwersytetu Nowojorskiego. Przeprowadza ona pacjentów przez progresywną relaksację mięśni (PMR), zwaną też terapią Jacobsona.
      Naukowcy, których artykuł ukazał się właśnie w piśmie Nature Digital Medicine, podkreślają, że ich zdaniem, to pierwsza próba oceny klinicznej skuteczności aplikacji w leczeniu migreny. Dzięki temu będzie można dodać aplikacje do listy standardowych terapii wdrażanych pod nadzorem lekarza.
      Pacjentom migrenowym niejednokrotnie przepisuje się i leki, i terapię behawioralną. Ludzie często nie poddają się jednak terapii, bo jest ona droga i niewygodna - wyjaśnia prof. Mia Minen. Kończy się więc na braniu leków.
      By sprawdzić, czy aplikacja może zwiększyć stopień stosowania terapii behawioralnej, zespół analizował wzorce posługiwania się RELAXaHEAD w grupie 51 osób z potwierdzoną migreną. Ochotników poproszono, by korzystali z aplikacji przez 90 dni i by prowadzili dzienniczek częstotliwości i nasilenia bólów głowy (dzięki RELAXaHEAD można też było prześledzić, jak długo i jak często stosowali PMR).
      Pacjenci mieli średnio 13 bólów głowy w miesiącu; zakres liczby ataków wynosił od 4 do 31; dodatkowo 39% badanych wspominało o zaburzeniach lękowych, a 30% o depresji.
      Wykorzystanie PMR spadło po 6 tygodniach do 51%, a po 3 miesiącach do 29%. Naukowcy, którzy przewidzieli stopniowe spadki, chcą popracować nad sposobami zachęcenia ludzi do częstszych sesji terapeutycznych. Myślą także o najlepszych sposobach wprowadzenia aplikacji do praktyki klinicznej.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      W mózgach dzieci, które dużo czasu spędzają przed ekranem telewizora, komputera czy smartfonu, zauważono „inne wzorce”, niż u dzieci oszczędniej korzystających z nowoczesnych technologii. Skany mózgów i zauważone różnice to pierwsze wyniki wielkiego wciąż trwającego studium, jakie kosztem 300 milionów dolarów prowadzi amerykański Narodowy Instytut Zdrowia.
      Doktor Gaya Dowling, która pracuje przy tym projekcie, ujawniła w telewizji, że u 9- i 10-letnich dzieci, które przed ekranem spędzają ponad 7 godzin dziennie, zauważono objawy przedwczesnego zmniejszenia grubości kory mózgowej. Nie wiemy, czy jest to spowodowane przez ekrany. Nie wiemy jeszcze, czy to negatywne zjawisko. Jedyne, co możemy obecnie powiedzieć, to to, że tak wygląda mózg dziecka spędzającego dużo czasu przed ekranem. I nie jest to jedyne zjawisko, jakie zauważyliśmy, mówi uczona. Badania wykazały też, że dzieci, które spędzają przed ekranem ponad 2 godziny na dobę uzyskują niższe wyniki w testach językowych i testach rozumowania.
      W ramach studium przeprowadzane są m.in. badania obrazowe mózgów 4500 dzieci. Jednym z ich celów jest stwierdzenie, czy wpatrywanie się w ekran uzależnia. Potrzeba będzie jednak wielu lat, zanim naukowcy będą mogli mówić o długoterminowych skutkach wykorzystywania komputerów, telewizorów i smartfonów.
      Głównym zmartwieniem wielu naukowców, w tym i moim, jest fakt, iż obecnie odbywa się wielki niekontrolowany eksperyment na całej generacji dzieci, stwierdził w tym samym programie Dimitri Christakis z Amerykańskiej Akademii Pediatrii, główny autor zaleceń dotyczących wykorzystywania ekranów przez dzieci.
      Oficjalnie wstępne wyniki badań zostaną opublikowane na początku przyszłego roku. Już teraz specjaliści zalecają, by dzieci młodsze niż 18 miesięcy nie miały żadnego kontaktu z ekranami.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Oddając stary telefon komórkowy do recyklingu, można pomóc w ochronie habitatu krytycznie zagrożonych wschodnich goryli nizinnych (Gorilla beringei graueri).
      Naukowcy z Uniwersytetu Australii Południowej i Zoos Victoria oceniali efekty osiągnięte w pierwszych 6 latach realizacji programu recyklingu telefonów They're Calling On You. Kampania wystartowała w 2009 r. i nadal trwa.
      Starte telefony mogą zostać ponownie wykorzystane na różne sposoby. Jedną z opcji jest rozmontowanie i odzyskanie tzw. minerałów konfliktu; są to minerały i metale z tzw. grupy "3TG" - Tin, Tantalum, Tungsten, Gold - czyli cyna, tantal, wolfram i ich rudy oraz złoto pochodzące z obszarów dotkniętych konfliktami i obszarów wysokiego ryzyka. W artykule opublikowanym na łamach PLoS ONE badaczki wspominają np. o koltanie - rudzie tantalu i niobu, która jest mieszaniną dwóch minerałów, kolumbitu i tantalitu. Gwoli wyjaśnienia, ojczyzna goryli, Demokratyczna Republika Konga, dysponuje ok. 70% światowych zasobów koltanu.
      Ambasadorami wschodnich goryli nizinnych są w Zoos Victoria zachodnie goryle nizinne (Gorilla gorilla gorilla).
      W ramach programu ludzi odwiedzających ogród zoologiczny i społeczność Wiktorii edukowano w zakresie wartości starych telefonów. Można się było dowiedzieć, że wydobycie metali niszczy habitat goryli we wschodniej Demokratycznej Republice Konga i że w ten sposób pozyskiwane są fundusze na finansowanie wojen i wszelkiego rodzaju konfliktów.
      Z 30-40 poddanych recyklingowi telefonów można średnio odzyskać 1 g złota - opowiada dr Carla Litchfield z Uniwersytetu Australii Południowej. Sprzedaż telefonów komórkowych rośnie, podobnie jak zawartość złota w niektórych smartfonach, w związku z tym szacuje się, że naturalne źródła złota wyczerpią się do 2030 r.
      Litchfield, Rachel Lowry i Jill Dorrian dodają, że istnieje trochę barier związanych z recyklingiem telefonów; w wielu krajach brakuje punktów recyklingu e-odpadów, ponadto producenci często chronią skład swoich aparatów. Do tego dochodzą kwestie prywatności i ochrony danych osobowych, a także zwykłe zbieractwo.
      Badaczki wyliczają, że do 2035 r. w Niemczech w niepoddanych recyklingowi telefonach i smartfonach będzie się znajdować ponad 8 tysięcy ton metali szlachetnych, zaś do 2025 r. w 0,35 mld telefonów utknie w Chinach poza "systemem" ok. 9 t złota, 15 t srebra i 3100 t miedzi.
      Zbieractwo stanowi poważny problem, gdyż metale nie są odzyskiwane i nie powracają do gospodarki obiegu zamkniętego, przez co trzeba je na nowo wydobywać w dzikich rejonach. Inną kwestią jest to, że jeśli ludzie już pozbywają się starych aparatów, wyrzucają je do zwykłych śmieci, przez co lądują one na wysypisku, gdzie uwalniają toksyczne metale.
      Do 2014 r. zwiedzający zoo oddali ponad 115 tys. (115.369) starych telefonów komórkowych. Liczba ta może się wydawać kroplą w oceanie - to zaledwie 0,01% z 1 mld porzuconych aparatów - ale jeśli spojrzy się na to w skali liczebności populacji stanu Wiktoria (mieszka tam 6 mln osób), wynik jest naprawdę imponujący. Oby kampanię udało się wdrożyć globalnie, wtedy naprawdę można by dużo zdziałać.

      « powrót do artykułu
×
×
  • Create New...