Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy
KopalniaWiedzy.pl

Fizycy z Uniwersytetu Warszawskiego uzyskali półskyrmiony

Recommended Posts

Naukowcy z międzynarodowej grupy badawczej koordynowanej przez Uniwersytet Warszawski wytworzyli w cienkiej warstwie ciekłego kryształu uwięzionej pomiędzy dwoma lustrami światło, którego przestrzenny rozkład polaryzacji jest topologicznie półskyrmionem (meronem). Wyniki swoich badań opisali w artykule, który ukazał się na łamach czasopisma Optica.

Skyrmiony, które po raz pierwszy udało się zobrazować zaledwie 10 lat temu, są np. spotykane jako elementarne wzbudzenia namagnesowania w dwuwymiarowym ferromagnetyku. Kontrola polaryzacji światła padającego oraz orientacji molekuł ciekłego kryształu pozwoliła na obserwację meronu i antymeronu pierwszego i – po raz pierwszy – drugiego rzędu.

W badaniach naukowych ogromną rolę odgrywają różnego rodzaju pola fizyczne, czyli przestrzenne rozkłady wielkości fizycznych. Przykładowo, mapa pogody przedstawia rozkład temperatury i ciśnienia (są to pola skalarne) oraz prędkości i kierunku wiatru (jest to pole wektorowe). Pole wektorowe niemal każdy nosi na swojej głowie – włosy mają swój początek i koniec (jak wektory). Ponad 100 lat temu L.E.J. Brouwer udowodnił twierdzenie o zaczesywaniu sfery (jest takie!), które mówi, że nie można uczesać włosów na powierzchni kuli tak, żeby nie powstały wiry albo przedziałki.

W magnetyzmie elementarne wzbudzenia dwuwymiarowego pola wektorowego namagnesowania, mające postać wirów, nazywają się skyrmionami. Obchodząc środek takiego wiru zgodnie z ruchem wskazówek zegara, obserwujemy, że wektory (włosy, kolce) zaczepione w kolejnych punktach mogą się obracać raz lub wiele razy, zgodnie lub przeciwnie do kierunku obchodzenia (rys. 2). Wielkość, która opisuje tę właściwość, nazywa się wirowością. Skyrmiony i półskyrmiony (tzw. merony) o różnych wirowościach spotyka się w tak różnorodnych układach fizycznych, jak materia jądrowa, kondensaty Bosego-Einsteina, cienkie warstwy magnetyczne. Są one także elementem opisu  kwantowego efektu Halla, niżów, wyżów i tornad. Szczególnie ciekawe są układy doświadczalne, w których na życzenie można wytworzyć rozmaite pola wektorowe i zbadać, w jaki sposób one na siebie oddziałują.

Naukowcy z Uniwersytetu Warszawskiego, Wojskowej Akademii Technicznej, Uniwersytetu w Southampton, Instytutu Skołkowo pod Moskwą i Instytutu Fizyki PAN wytworzyli w cienkiej warstwie ciekłego kryształu – uwięzionej pomiędzy dwoma niemal perfekcyjnymi lustrami – światło, którego polaryzacja zachowuje się jak półskyrmion (meron). Kontrola polaryzacji światła padającego oraz orientacji molekuł ciekłego kryształu pozwoliła na obserwację meronu i antymeronu pierwszego i – po raz pierwszy – drugiego rzędu (wirowości: -2, -1, 1 oraz 2).

Relatywnie prosta w budowie wnęka optyczna, wypełniona ciekłym kryształem, pozwala naukowcom wytworzyć, obserwować i badać egzotyczne stany polaryzacji światła. Opracowane urządzenie umożliwia testowanie na stole optycznym zachowania pól wektorowych: anihilację, przyciąganie lub odpychanie skyrmionów i meronów. Poznanie natury oddziaływania tych obiektów może mieć znaczenie dla zrozumienia funkcjonowania bardziej skomplikowanych układów fizycznych, wymagających bardziej wyrafinowanych metod badawczych (np. temperatur kriogenicznych).


« powrót do artykułu

Share this post


Link to post
Share on other sites

Przyznaję, że nic z tego nie rozumiem :) (Co budzi we mnie jeszcze większy niż dotychczas szacunek do fizyków jak i samej fizyki).

Share this post


Link to post
Share on other sites

Takie struktury topologiczne jakie możemy zaobserwować np. w nadprzewodnikach/nadciekłości ( https://en.wikipedia.org/wiki/Macroscopic_quantum_phenomena ) zachowują się jak cząstki, łącznie z "kwantowymi" efektami jak interferencja ( https://journals.aps.org/prb/abstract/10.1103/PhysRevB.85.094503 ), tunelowanie ( https://journals.aps.org/prb/pdf/10.1103/PhysRevB.56.14677 ), Aharonov-Bohm (https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0375960197003356  ).

Polecam np. książkę "The universe in a helium droplet" Volovika: http://www.issp.ac.ru/ebooks/books/open/The_Universe_in_a_Helium_Droplet.pdf

Jeszcze ciekawiej dla tzw. nematyków dwuosiowych ( https://en.wikipedia.org/wiki/Biaxial_nematic ) z 3 rozróżnialnymi osiami - których struktury topologiczne zaczynają przypominać prawdziwe cząstki, można odtworzyć siłę Coulomba i inne oddziaływania:

ISXzYHP.png

Edited by Jarek Duda
  • Upvote (+1) 2

Share this post


Link to post
Share on other sites

Dzięki Jarku za ciekawe linki. Wybacz jednak, bo czasu na przeanalizowanie trochę brak, a przy moich słabych zdolnościach w tej kwestii to dość żmudna procedura, stąd prośba o rozjaśnienie i bardziej "popularne" przybliżenie tematu. W szczególności: co z tego wynika w kontekście zwłaszcza WERYFIKOWALNOŚCI?

W dniu 24.02.2021 o 10:44, Jarek Duda napisał:

których struktury topologiczne zaczynają przypominać prawdziwe cząstki

Ja tam w tej kwestii ciągle głupi jestem, bo ni cholery nie wiem jak wygląda "prawdziwa cząstka", choć pewnie ma niebieskie oczy... ;)

W dniu 24.02.2021 o 09:44, Ergo Sum napisał:

Przyznaję, że nic z tego nie rozumiem

Spokojnie, większość nie rozumie, ale to proste:
obraz.png.6c247ece65257d9d96015277233ff130.png

Share this post


Link to post
Share on other sites
W dniu 24.02.2021 o 10:44, Jarek Duda napisał:

których struktury topologiczne zaczynają przypominać prawdziwe cząstki

Siedzę/leżę sobie teraz, papierocha palę... i neutrina jedno po drugim (albo drugie po pierwszym) z paszczy wypuszczam ;)

Share this post


Link to post
Share on other sites

Fluxony mają np. kwantyzację, zachowują się jak cząstki łącznie z efektami kwantowymi - co jest dziwnego w szukaniu takich modeli cząstek?

Tego typu modele jąder są dość rozwinięte, np. https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.121.232002

SkyrmionsWithRho.jpg

Trochę wykładów w tej tematyce: http://solitonsatwork.net/?display=archive

Edited by Jarek Duda

Share this post


Link to post
Share on other sites
55 minut temu, Jarek Duda napisał:

Fluxony mają np. kwantyzację, zachowują się jak cząstki łącznie z efektami kwantowymi - co jest dziwnego w szukaniu takich modeli cząstek?

Nic. Tylko nigdy nie wolno zapomnieć, że są one aproksymatorami chromodynamiki kwantowej. Jak ktoś o tym zapomina to wtedy robi się dziwnie...

 

 

Edited by peceed

Share this post


Link to post
Share on other sites

A skąd pewność że dla pozostałych cząstek też nie może zadziałać? To które cząstki można tak modelować, a których nie można i dlaczego?

 

Artykuł z niusa ( https://www.osapublishing.org/optica/fulltext.cfm?uri=optica-8-2-255&id=447762 ) zaczyna się od wzoru na ładunek topologiczny z całki po obszarze dookoła:

q01AuG6.png

nazywany jest np. tw Gaussa-Bonneta, możemy go potraktować jako prawo Gaussa (z wbudowaną kwantyzacją ładunku) - jeśli zdefiniować pole elektryczne jako krzywiznę jakiegoś pola poniżej.

Używając standardowego Lagrangianu EM: F_munu F^munu dla F jako taki tensor krzywizny, dostajemy w ten sposób siłę Coulomba, równania Maxwella dla takich ładunków elektrycznych jako topologiczne - tym razem ze skwantowanym ładunkiem elektrycznym (np. model Fabera https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1742-6596/361/1/012022/pdf ).

Share this post


Link to post
Share on other sites
3 godziny temu, Jarek Duda napisał:

Fluxony mają np. kwantyzację, zachowują się jak cząstki łącznie z efektami kwantowymi - co jest dziwnego w szukaniu takich modeli cząstek?

Tego typu modele jąder są dość rozwinięte, np. https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.121.232002

Fajnie, że ludziska umieją obsługiwać scilaba i takie tam. Tylko te model coś wnoszą ? Mają jakieś odzwierciedlenie w rzeczywistości, wyjaśniają coś? Przewidziały jakiś wynik eksperymentu? Jak widzę, z poprzednich komentarzy to aproksymacja na podstawie innych hipotetycznych modeli i wizualizacja nic nie wnosi. 
 

W dniu 24.02.2021 o 10:44, Jarek Duda napisał:

zachowują się jak cząstki, łącznie z "kwantowymi" efektami jak interferencja


Mówienie, że struktury krystaliczne przypominają zachowania cząstek subatomowych jest delikatnie mówiąc ułudą. Takie stwierdzenie,  pozostaje w pełnej sprzeczności z procesem emergencji. Procesie, który występuje absolutnie w każdym zjawisku dotyczącego praw natury polegającym na grupowaniu. To mniej więcej ten sam poziom abstrakcji jak za pomocą fal dźwiękowych symulować fale grawitacyjne i efekty ich działania.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Nie krystaliczne tylko raczej nadciekłe ... widzę że muszę się powtórzyć:

On 2/24/2021 at 10:44 AM, Jarek Duda said:

Takie struktury topologiczne jakie możemy zaobserwować np. w nadprzewodnikach/nadciekłości ( https://en.wikipedia.org/wiki/Macroscopic_quantum_phenomena ) zachowują się jak cząstki, łącznie z "kwantowymi" efektami jak interferencja ( https://journals.aps.org/prb/abstract/10.1103/PhysRevB.85.094503 ), tunelowanie ( https://journals.aps.org/prb/pdf/10.1103/PhysRevB.56.14677 ), Aharonov-Bohm (https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0375960197003356  ).

Edited by Jarek Duda
  • Upvote (+1) 1

Share this post


Link to post
Share on other sites
4 minuty temu, Jarek Duda napisał:

Nie krystaliczne tylko raczej nadciekłe ...

No, tak ale struktura cząstek płynnego kryształu, ma strukturę kryształu. Tak, czy siak, proces emergencji nadal zachodzi.    

Share this post


Link to post
Share on other sites

Matematycznie jest to po prostu teoria pola, możemy abstrahować od realizacji np. jako kryształ/ciecz - po prostu szukamy takiego pola i Lagrangianu, żeby rodzina jego wzbudzeń m.in. topologicznych i ich dynamika w jakimś stopniu zgadzała się z fizyką cząstek.

Podstawowa książka: http://www.lmpt.univ-tours.fr/~volkov/Manton-Sutcliffe.pdf

Dużo wykładów szczególnie w stronę takich modeli jąder: http://solitonsatwork.net/?display=archive

  • Upvote (+1) 1

Share this post


Link to post
Share on other sites
3 godziny temu, Jarek Duda napisał:

A skąd pewność że dla pozostałych cząstek też nie może zadziałać?

Pisałem w kontekście jąder atomowych, przy czym napisałem "QCD" w sensie (QCD + EW).
Modelujemy zjawiska fizyczne, cząstki są elementami/aspektami tego modelu. Jeśli aspekt cząstkowy zjawisk może być nieźle modelowany przez punkt albo kulkę, to raczej nie ma niczego dziwnego w fakcie, że solitony sprawują się równie dobrze albo lepiej, jeśli z daleka przypominają fale EM z kulką albo punktem. Tak samo przybliżenie jądra kształtem czajniczka może niejednokrotnie dać lepsze rezultaty niż użycie kulki (* dla odpowiedniego czajniczka :P).
Jest to równie doniosłe i zadziwiające jak możliwość przedstawiania obrazów w postaci zbiorów kwadratowych pikseli. Matematyka jest dla nas dosyć łaskawa.

3 godziny temu, Jarek Duda napisał:

To które cząstki można tak modelować, a których nie można i dlaczego?

To jest znakomite pytanie, i powiedziałbym że kluczowe dla tej dyscypliny. Przy czym ważniejsze może być  "kiedy, w jakich okolicznościach i jak dokładnie".
Spodziewam się że odpowiedź będzie miała charakter matematycznej koincydencji, bez fundamentalnego znaczenia dla fizyki.
Na razie wiadomo, że pewne rozwiązania pól w fizyce fazy skondensowanej miewają skyrmionowy charakter.
Dla jąder z tego co sprawdziłem na szybko to tworzy się prostsze niskoenergetyczne teorie efektywne w których skrymiony pojawiają się jako naturalne rozwiązania.
To nie jest żadna "nowa fizyka", tylko postęp w fizyce matematycznej.  Są ciekawsze, ważniejsze i trudniejsze rzeczy do roboty, ale ludzie mogą mieć własne predyspozycje.
Co mnie odrzuca w tej tematyce? Brak znaczenia dla prawdziwych postępów w fizyce jak i znikome znaczenie praktyczne. Życzę wszystkiego najlepszego, ale wygląda to na miejsce które zmarnuje masę zasobów.

https://arxiv.org/abs/1903.04951 - przykład znacznie ciekawszej tematyki.

 

Godzinę temu, l_smolinski napisał:

No, tak ale struktura cząstek płynnego kryształu, ma strukturę kryształu.

Nie. Ciekłe kryształy to całkiem nowa jakość jeśli chodzi o zjawisko. Nadciekłość nie ma z tymi zagadnieniami niczego wspólnego, a jest nawet czymś całkowicie przeciwnym do kryształu: mianowicie fundamentalnym brakiem jakiejkolwiek wewnętrznej struktury.

Edited by peceed
  • Upvote (+1) 2

Share this post


Link to post
Share on other sites
47 minut temu, peceed napisał:

To nie jest żadna "nowa fizyka", tylko postęp w fizyce matematycznej.  Są ciekawsze, ważniejsze i trudniejsze rzeczy do roboty, ale ludzie mogą mieć własne predyspozycje.
Co mnie odrzuca w tej tematyce? Brak znaczenia dla prawdziwych postępów w fizyce jak i znikome znaczenie praktyczne.

Nie pamiętam (skleroza), ale to chyba Mistrz Lem przyrównał kiedyś Naukę do rzeki, choć może "odwróconej" nieco, bo często jakieś tam odnogi się zdarzają, czasem całkiem wartkie, ale wiele z nich rozlewa się tworząc bagniska bez ujść. Owszem, czasem i nowy bieg rzeki się zdarzy, ale w historii nauki zdecydowanie więcej bagnisk i rozlewisk, kto wie, czy nawet nie w przeliczeniu na publikacje...

Share this post


Link to post
Share on other sites
1 minutę temu, Astro napisał:

Owszem, czasem i nowy bieg rzeki się zdarzy, ale w historii nauki zdecydowanie więcej bagnisk i rozlewisk, kto wie, czy nawet nie w przeliczeniu na publikacje...

Jasne. To co mnie uprzedziło to uprawiana przez niektórych propaganda, że skyrmiony zastąpią teorię strun a może i nawet mechanikę kwantową :P
Gdzie Rzym a gdzie Krym...
Postawienie sprawy jasno, że szukamy prostszych teorii efektywnych o mniejszej złożoności obliczeniowej wyglądałoby zupełnie inaczej i znacznie poważniej. Na razie jednak i tak tego nie widzę, bo wyniki na poziomie "kilkudziesięciu procent" zamiast "kilku miejsc po przecinku" mnie nie przekonują.
Znacznie bardziej podoba mi się podejście w którym chce się wykorzystać uczenie maszynowe.

 

Share this post


Link to post
Share on other sites
1 hour ago, peceed said:

To nie jest żadna "nowa fizyka

Rzeczywiście, w przeciwieństwie np. do miłośników stringów, nie próbujemy tutaj fantazjować o nowych ekscytujących fizykach rodem ze startreka, tylko w końcu chcielibyśmy zrozumieć tą nudną "starą fizykę" - jak konfigurację pól EM cząstek, np. dlaczego jednak mają skończoną energię (naiwnie nieskończoną), czy kwantyzację ładunku: dlaczego prawo Gaussa może zwrócić tylko wielokrotność e.

Share this post


Link to post
Share on other sites
3 minuty temu, Jarek Duda napisał:

dlaczego prawo Gaussa może zwrócić tylko wielokrotność e

Ten problem rozwiązał już Dirac: bo gdzieś istnieją monopole magnetyczne.
Do tego przyjęcie że to ładunek generuje pole, a nie pole syntetyzuje ładunek bardzo pomaga w półklasycznych rozważaniach koncepcyjnych :)

Edited by peceed

Share this post


Link to post
Share on other sites

Owszem - w fizyce elementarne są tylko monopole elektryczne, oraz dipole magnetyczne - dokładnie tak wychodzi jeśli matematykę monopoli Diraca zastosujemy w dualnym sformułowaniu: z wymienionym B i E.

Share this post


Link to post
Share on other sites
3 minuty temu, Jarek Duda napisał:

Dokładne - tylko że w naturze nie mamy monopoli magnetycznych

Jeszcze wystarczy udowodnić to stwierdzenie i Nagroda Nobla murowana. 
Jak na razie wszystko wskazuje na to, że jednak są.

27 minut temu, Jarek Duda napisał:

tylko w końcu chcielibyśmy zrozumieć tą nudną "starą fizykę"

To się robi na pierwszym roku fizyki...
Wiosek jest taki, że "stara fizyka" jest tylko przybliżonym opisem rzeczywistości i nie jest wewnętrznie konsystentną. Dlatego Werner Heisenberg wymyślił "nową fizykę". 
Ale tutaj wpadamy w pętlę déjà vu.
Liczyłem że etap kwestionowania mechaniki kwantowej ma kolega za sobą :)


 

Share this post


Link to post
Share on other sites

Elementarnych monopoli magnetycznych szukają od pół wieku i lipa - podczas gdy owszem nie mamy pewności że nie istnieją (jak np. elfy), jednak bezpieczniej założyć "że nie" niż "że tak".

Jak wspomniałem, jest trochę luk w "starej fizyce" które chcielibyśmy załatać - jak zrozumienie pól EM cząstek.

Nie rozumiem komentarza odnośnie mechaniki kwantowej, której działania nigdy nie kwestionowałem - chyba jeszcze raz mam siebie zacytować:

On 2/24/2021 at 10:44 AM, Jarek Duda said:

Takie struktury topologiczne jakie możemy zaobserwować np. w nadprzewodnikach/nadciekłości ( https://en.wikipedia.org/wiki/Macroscopic_quantum_phenomena ) zachowują się jak cząstki, łącznie z "kwantowymi" efektami jak interferencja ( https://journals.aps.org/prb/abstract/10.1103/PhysRevB.85.094503 ), tunelowanie ( https://journals.aps.org/prb/pdf/10.1103/PhysRevB.56.14677 ), Aharonov-Bohm (https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0375960197003356  ).

Share this post


Link to post
Share on other sites
40 minut temu, peceed napisał:

Jak na razie wszystko wskazuje na to, że jednak są.

Co na to wskazuje? 

Share this post


Link to post
Share on other sites
2 godziny temu, peceed napisał:

To co mnie uprzedziło to uprawiana przez niektórych propaganda, że skyrmiony zastąpią teorię strun a może i nawet mechanikę kwantową :P
Gdzie Rzym a gdzie Krym...

Jasne, ja to doskonale rozumiem, a wydaje mi się również, że rozumiem obawę przed:

2 godziny temu, peceed napisał:

Znacznie bardziej podoba mi się podejście w którym chce się wykorzystać uczenie maszynowe.

W końcu chodzi o ochronę miejsc pracy... ;)

Share this post


Link to post
Share on other sites
2 godziny temu, Jarek Duda napisał:

ak wspomniałem, jest trochę luk w "starej fizyce" które chcielibyśmy załatać - jak zrozumienie pól EM cząstek.

Tylko że największym zrozumieniem klasycznych pół EM okazało się potraktowanie ich jako granicy klasycznej pól kwantowych - taka jest esencja fizycznego zrozumienia.
Zabawy w modelowanie elektronów jako konfiguracji pól EM są niefizyczne, to matematyka fizyka rekreacyjna!

2 godziny temu, Jarek Duda napisał:

Nie rozumiem komentarza odnośnie mechaniki kwantowej, której działania nigdy nie kwestionowałem - chyba jeszcze raz mam siebie zacytować

Chodzi o zrozumienie :) Mechaniki kwantowej nie da się modelować teoriami klasycznymi. To że pewne zjawiska "wyglądają podobnie" w żadnym wypadku nie daje podstaw do choćby nadzieii! Te wszystkie zabawy w droplety itp są absolutnie szkodliwe i są dokładnym analogiem próby budowania perpetuum mobile przez inżynierów/wynalazców nie rozumiejących znaczenia twierdzeń które tego uniemożliwiają.

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
      Ruszyła największa w Europie sieć koordynująca badania astronomiczne - OPTICON-RadioNet Pilot (ORP). Biorą w niej udział astronomowie z Uniwersytetu Mikołaja Kopernika w Toruniu oraz Uniwersytetu Warszawskiego. Projekt o wartości 15 mln euro jest finansowany z programu Komisji Europejskiej Horyzont 2020.
      Połączenie dwóch sieci
      Dotąd w Europie działały 2 główne sieci, które koordynowały współpracę instrumentów naziemnych. OPTICON był związany z obserwacjami w zakresie widzialnym, zaś RadioNet w zakresie radiowym. Powstała w wyniku ich połączenia ORP zapewni europejskim naukowcom dostęp do szerokiej gamy teleskopów oraz, co ważne, wesprze rozwój naukowy młodych astronomów.
      Jak podkreślono w komunikacie na stronie Uniwersytetu Mikołaja Kopernika, projekt ORP ma na celu rozwój tzw. astronomii wieloaspektowej, obejmującej nie tylko badania w szerokim zakresie promieniowania elektromagnetycznego, ale także fale grawitacyjne, promieniowanie kosmiczne i neutrina. Dlatego duży nacisk kładzie się na ujednolicenie metod i narzędzi obserwacyjnych oraz rozszerzenie dostępu do wielu różnych instrumentów astronomicznych.
      OPTICON-RadioNet Pilot
      Projektem kierują Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Uniwersytet w Cambridge oraz Instytut Radioastronomii im. Maxa Plancka w Bonn. Współpraca obejmuje 37 instytucji z 15 krajów europejskich, Australii i RPA.
      W ramach opisywanego przedsięwzięcia zaplanowano opracowanie standardów obserwacji nieba i analizy danych dla teleskopów optycznych i radioteleskopów. Projekt ma też ułatwić europejskim astronomom dostęp do najlepszych teleskopów na świecie, np. 100-metrowego radioteleskopu z Bonn.
      Zadania zespołów z Torunia i Warszawy
      Badania naukowe w ramach ORP na Uniwersytecie Mikołaja Kopernika będą prowadzone zarówno w zakresie radiowym, jak i widzialnym przy użyciu instrumentów znajdujących się w Obserwatorium Astronomicznym UMK w Piwnicach pod Toruniem. Całość prac naukowych na UMK będzie koordynowana przez dr hab. Agnieszkę Słowikowską [...]. W zakresie radiowym użyty zostanie największy polski radioteleskop o średnicy 32 metrów, który w 2020 r. przeszedł gruntowną renowację. Natomiast do pomiarów w zakresie widzialnym wykorzystany zostanie największy w Polsce teleskop optyczny (zwierciadło główne o średnicy 90 cm). Dr Słowikowska została wybrana na przewodniczącą zespołu koordynującego ORP (w jego skład wchodzi 37 reprezentantów wszystkich zaangażowanych instytucji).
      Zespół z Obserwatorium Astronomicznego Uniwersytetu Warszawskiego, którym kieruje prof. Łukasz Wyrzykowski, będzie z kolei odpowiadać za koordynację działania rozproszonych po całym świecie małych i średnich teleskopów naziemnych; jego celem będzie monitorowanie zmienności czasowej interesujących obiektów. Sieć składa się z ok. 100 teleskopów, w tym 50 robotycznych. Jednym z jej elementów jest 60-centymetrowy teleskop, znajdujący się w Północnej Stacji Obserwacyjnej UW w Ostrowiku pod Warszawą - wyjaśniono w relacji prasowej UW.
      Od 2013 r. zespół prof. Wyrzykowskiego brał udział w pracach sieci OPTICON. Opierając się na zdobytym doświadczeniu, opracowano system internetowy do obsługi licznych teleskopów i wysyłania zamówień na systematyczne obserwacje tych samych obiektów (w ten sposób można badać ich zmienności). Takie narzędzie ułatwia naukowcom prowadzenie badań obiektów tymczasowych i zmiennych w czasie, np. supernowych czy zjawisk soczewkowania grawitacyjnego wywołanych przez czarne dziury. Tego typu obserwacje niejednokrotnie muszą być prowadzone przez wiele miesięcy, a nawet lat. Sieć wielu małych teleskopów rozmieszczonych na całym świecie zapewnia możliwość obserwacji obu półkul nieba przez całą dobę - tłumaczą astronomowie z Warszawy.
      Zespół, który z ramienia Obserwatorium Astronomicznego UW bierze w projekcie ORP, tworzą: dr Mariusz Gromadzki, mgr Krzysztof Rybicki, mgr Monika Sitek i prof. dr hab. Łukasz Wyrzykowski.
      Należy podkreślić, że astronomowie z UW od wielu lat zajmują się systematycznym monitorowaniem zmienności obiektów. To tu w latach 60. zeszłego stulecia Bohdan Paczyński prowadził badania nad obserwacyjnymi aspektami fal grawitacyjnych w układach podwójnych gwiazd. Od 1996 r. astronomowie prowadzą zaś pod przewodnictwem prof. Andrzeja Udalskiego długotrwałe obserwacje nieba za pomocą Teleskopu Warszawskiego w Chile (odkrywają planety i gwiazdy zmienne).

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Osiemsetletni Pontyfikał Płocki doczekał się pierwszego naukowego opracowania. Projekt zrealizowali naukowcy z Uniwersytetu Kardynała Stefana Wyszyńskiego (UKSW), Akademii Sztuk Pięknych w Warszawie, Uniwersytetu Warszawskiego i Muzeum Azji i Pacyfiku. W efekcie ich pracy powstała niezwykła [3-tomowa] monografia Pontyfikału, obejmująca krytyczną edycję tekstu łacińskiego, jego przekład na język polski oraz facsimile.
      Od XII/XIII w. Pontyfikał był dumą biskupstwa płockiego. W 1940 r. został wywieziony przez Niemców z Biblioteki Seminarium Duchownego w Płocku; wraz z innymi manuskryptami zdeponowano go w Państwowej i Uniwersyteckiej Bibliotece w Królewcu. Podczas ewakuacji Królewca kodeks został skradziony. Następnie trafił do sowieckiej strefy okupacyjnej, a potem do NRD - w Centralnym Antykwariacie w Lipsku Pontyfikał był strzeżony przez STASI. W 1973 r. trafił na aukcję do zachodnich Niemiec (dom aukcyjny Hartung & Karl). Za 6200 DM jako "rytuał z pontyfikałem pochodzenia niemieckiego z XIV wieku" kupiła go Bawarska Biblioteka Państwowa. Tam odkrył go prof. Julian Lewański i zaalarmował płockich biskupów. Sprawa toczyła się 30 lat, aż wreszcie w 2015 roku Pontyfikał Płocki wrócił na swoje miejsce.
      Jak podkreślono w wykładzie "Pontyfikał płocki z XII wieku - apologia świętego średniowiecza" UKSW, od czasu rozpoznania Pontyfikału przez prof. Lewańskiego Kuria Biskupia w Płocku wiele razy [...] zwracała się bezskutecznie o jego oddanie. Zwrotu dzieła dokonano dopiero w kwietniu 2015 r., po tym jak na początku 2015 roku biskup Piotr Libera skierował się wprost do dyrektora Biblioteki Państwowej w Monachium.
      Dr Monika Kuhnke, historyk sztuki, która od lat 90. angażuje się w rewindykację do Polski zabytków wywiezionych w czasie II wojny światowej, tłumaczyła przed laty (Cenne, bezcenne, utracone), że przez stulecia pontyfikały były ważnymi księgami liturgicznymi. Często były one bogato zdobione i zawierały uwagi, a także uzupełnienia kolejnych właścicieli/użytkowników, które ułatwiały ustalenie pochodzenia księgi. Specjalistka podkreślała, że choć szczęśliwie zasadniczy tekst Pontyfikału zachował się w całości, brakowało znaków własnościowych wskazujących na płockie pochodzenie księgi (na kartach 86 i 196 widoczne są ślady po usuniętych pieczęciach) oraz trzech kart początkowych, zwanych ochronnymi. Karta 1. prawdopodobnie była czysta, na karcie 2. wypisano tytuł "Agenda", a na karcie 3v. znajdowała się notatka przypominająca zarządzenie biskupa poznańskiego Andrzeja z 1302 r. Przypuszczalnie znaki usunięto przed planowaną sprzedażą księgi w monachijskim domu aukcyjnym Hartung & Karl w roku 1973.
      Jak można się domyślić, odzyskany zabytek szybko wzbudził zainteresowanie naukowców. Ks. prof. dr hab. Henryk Seweryniak, kierownik Katedry Teologii Fundamentalnej i Prakseologii Apologijnej na Wydziale Teologicznym UKSW, który pochodzi z diecezji płockiej, dostał na przekład, edycję krytyczną i analizę treści Pontyfikału grant z Narodowego Programu Rozwoju Humanistyki.
      W naukowym opracowaniu zabytku wzięło udział 3 naukowców z UKSW (kierownik projektu, a także ks. prof. dr hab. Leszek Misiarczyk i prof. dr hab. Czesław Grajewski). Współpracowali z nimi dr hab. Weronika Liszewska z Akademii Sztuk Pięknych w Warszawie, prof. dr hab. Jerzy Wojtczak-Szyszkowski z Uniwersytetu Warszawskiego oraz dr Jacek Tomaszewski z Muzeum Azji i Pacyfiku.
      Jak już wspominaliśmy, monografia Pontyfikału (Studia nad Pontificale Plocense I, XII-XIII w.) obejmuje krytyczną edycję tekstu łacińskiego, przekład na język polski i faksymile. W komunikacie prasowym UKSW podkreślono, że w trzytomowym dziele mieści się, oczywiście, obszerne studium teoretyczne z interpretacją treści: teologicznych, kanonicznoprawnych, polityczno-społecznych oraz zapisów muzykologicznych. Przeprowadzono również dogłębną analizę kodykologiczną, paleograficzną i technologiczną z użyciem nowoczesnych metod analizy atramentów i pigmentów, a także samego podłoża pergaminowego, na którym napisano kodeks. W badaniach porównawczych składu atramentów zastosowano tzw. metodę "odcisku palca", udowadniając różnice i podobieństwa pomiędzy poszczególnymi fragmentami tekstu.
      Badania wykazały, że Pontyfikał powstał najprawdopodobniej w latach 1180-1215. Autorów było wielu. Na podstawie stylu pisarskiego stwierdzono, że pierwszy pisarz wywodził się z opactwa św. Wawrzyńca w Liѐge. Jednak brak szerszego materiału porównawczego uniemożliwia jednoznaczne przypisanie Pontyfikału konkretnemu skryptorium w Polsce.
      Pontyfikał składa się z 211 kart pergaminowych o wymiarach 270x185 mm. Zawiera opisy i normy 85 obrzędów. W 233 miejscach tekstowi liturgicznemu towarzyszy zapis melodii. Prof. Lewański, znawca teatru średniowiecznego, zapisaną w Pontyfikale Płockim wymianę trzech kwestii aktorskich w obrzędzie Visitatio - Quem queritis in sepulchro? - Hiesum Nazarenum Crucifixum – Non est hic, surrexit sicut predicaret... - uznaje za moment narodzin nowożytnego teatru europejskiego.
      Krytyczna edycja Pontyfikału Płockiego jest ważnym wkładem w europejskie i polskie badania mediewistyczne. Poza tym zapewnia cenne wnioski dla zrozumienia powiązań średniowiecznego Mazowsza z kulturą łacińskiego Zachodu. Edycji trzytomowego dzieła podjęło się pelplińskie Wydawnictwo Bernardinum, specjalizujące się w publikacji znakomitej jakości facsimile.
      Z okazji odzyskania po 75 latach Pontyfikału Płockiego Mennica Polska upamiętniła go na srebrnej monecie. W 2015 r. ukazała się ona w serii "Utracone dzieła sztuki". Trzynastego października 2015 r. w Płocku zorganizowano konferencję prasową poświęconą zabytkowi. Jej owocem jest publikacja pt. "Pontyfikał - odzyskana perła średniowiecza"; zawiera ona artykuły prezentujące różne aspekty związane z kodeksem, w tym aspekty prawne odzyskania zabytku.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Dr Bartosz Kiersztyn z Uniwersytetu Warszawskiego zajmuje się badaniem biofilmów bakteryjnych powstających na różnych powierzchniach w środowisku wodnym. Naukowiec zwrócił uwagę na fakt, że choć [...] w naturalnym środowisku wodnym tworzą się [one] bardzo szybko, to nie powstają wydajnie na powierzchni żywych glonów jednokomórkowych. Eksperymenty wykazały, że jedną z przyczyn tego zjawiska jest substancja wydzielana przez glony podczas fotooddychania. To bardzo istotne odkrycie, gdyż w biofilmach często występują patogenne bakterie, a wiele ich gatunków wytwarza i uwalnia toksyny.
      O ile w wodzie bakterie są w stanie szybko zasiedlić praktycznie każdą powierzchnię, na glonach jednokomórkowych kolonizacja prawie nie występuje. Bakterie niejako powstrzymują się przed kolonizacją żywych mikroskopijnych glonów – nie osadzają się na nich intensywnie i nie namnażają na ich powierzchniach. Obserwacje mikroskopowe oraz biochemiczne i molekularne jednoznacznie na to wskazują.
      Badania pokazały, że gradient mikrostężeń tej substancji wystarczy, by w środowisku wodnym bakterie nie osadzały się intensywnie na danej powierzchni.
      W pewnym momencie pojawił się pomysł, by opracować preparat, który zabezpieczy powierzchnie, w tym odzież i akcesoria wchodzące w kontakt z wodą (np. do uprawiania sportów wodnych), przed powstawaniem biofilmów.
      Takie rozwiązanie ma kilka plusów. Po pierwsze, wytwarzana przez glony naturalna substancja jest tania w produkcji przemysłowej. Możliwość zastosowania jej w mikrostężeniach dodatkowo sprawia, że sam preparat byłby tani w produkcji. Po drugie, naukowcy wskazują, że działanie preparatu wiązałoby się z "odstraszaniem" bakterii, a nie z ich eliminowaniem (eliminowanie groziłoby uwalnianiem z nich toksyn).
      Prowadzone dotychczas eksperymenty na materiałach, z których produkowane są m.in. pianki nurkowe i obuwie do uprawiania sportów wodnych, jednoznacznie potwierdzają, że na odzieży sportowej spryskanej roztworem z odkrytą substancją bakterie wodne osadzają się w minimalnym stopniu. Eksperymenty prowadzono m.in. w naturalnym środowisku w jeziorze Śniardwy, w specjalnie wyselekcjonowanym miejscu obfitującym w wiele szczepów bakteryjnych.
      Marta Majewska, brokerka technologii z Uniwersyteckiego Ośrodka Transferu Technologii przy Uniwersytecie Warszawskim, podkreśla, że odkrycie zostało już objęte ochroną patentową na terenie Polski. Obecnie trwają poszukiwania inwestora/partnera branżowego, który skomercjalizowałby preparat pod własną marką.
      W krajach południowych, gdzie przez większą część roku występują słoneczne i upalne dni, problemy związane z suszeniem oraz konserwacją odzieży i akcesoriów wykorzystywanych w sportach wodnych są znikome. Inaczej jest w naszych szerokościach geograficznych, gdzie nawet latem bywają pochmurne, chłodne i deszczowe dni. Powszechnym wyzwaniem związanym z mokrymi materiałami jest ich higiena oraz impregnacja – bakterie wodne, często posiadające potencjał patogenny, przyczepiają się do materiału, tworząc grube, trudne do usunięcia biofilmy. Odkryty na UW wynalazek pozwala ograniczyć to zjawisko i zabezpieczyć tkaniny.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Cztery średniowieczne bełty do kuszy wraz z fragmentami drewnianych promieni odkryli warszawscy archeolodzy w czasie badań jeziora Hammersø - największego naturalnego zbiornika na Bornholmie. W jego centralnej części spoczywała też zatopiona... wanna. Do znaleziska doszło we wrześniu w okolicy zamku Hammershus, który położony jest w północno-zachodniej części wyspy.
      Naukowcy liczyli, że odkryją na dnie fragmenty dawnej broni. Ludy mieszkające w Skandynawii 1500-2500 lat temu praktykowały rytualne niszczenie broni zdobytej na najeźdźcach. Uzbrojenie było następnie wrzucane w czasie ceremonii do jezior - opowiada PAP prof. Bartosz Kontny z Wydziału Archeologii UW, który kierował badaniami.
      Przeprowadzone we wrześniu tego roku kilkudniowe badania dna jeziora zaskoczyły jednak naukowców. Nie było tam bowiem rytualnie zniszczonej broni, a dość duża liczba śmieci; odkryto butelki, puszki, monety, kluczyk czy żelazne pręty - ekwipunek związany z eksploatacją skał nad jeziorem i w pobliskim kamieniołomie. A na środku jeziora spoczywała... współczesna wanna z tyczką w miejscu jej odpływu! Ciekawych z punktu widzenia archeologów przedmiotów było natomiast kilka i pochodziły ze znacznie późniejszego okresu, niż przewidywali naukowcy.
      Blisko linii brzegowej w północnej części zbiornika, na przestrzeni około 20 m, znaleźliśmy cztery średniowieczne bełty do kuszy z XIII lub XIV w. Ciekawostką jest fakt, że w każdym z nich zachowały się drewniane promienie w tulejkach. To prawdziwa rzadkość. Bełty wykonano w różnych typach - zarówno mocowane za pomocą tulejki, jak i trzpienia wbijanego w drewno - powiedział PAP prof. Bartosz Kontny. Teraz drewno będzie poddane szczegółowym analizom.
      Naukowcy szacują, że przebadali zaledwie kilka procent powierzchni dna jeziora. Zbiornik ma ok. 700 m długości i 160 m szerokości. Archeolodzy używali do swojej pracy detektorów metalu, przy czym przejrzystość wody jest bardzo dobra. Przed nurkowaniem wykonali pomiary całego dna za pomocą sonaru. Wówczas dostrzegli w centralnej części jeziora wannę. Początkowo sądziliśmy, że jest to dłubanka, czyli łódź zrobiona z jednego pnia. Liczyliśmy zatem na ciekawe znaleziska sprzed co najmniej kilkuset lat - wspomina archeolog.
      Naukowcom udało się namierzyć na dnie Hammersø też dwa nowożytne wraki. Przypuszczalnie są to XIX-wieczne żaglówki.
      To nie pierwsze badania podwodne polskich archeologów w jeziorze Hammersø. W ubiegłym roku natrafili na późnośredniowieczny, masywny grot broni drzewcowej (ma ok. 64 cm i waży ponad 1 kg), zaopatrzony w tzw. skrzydełka i wąsy. Naukowcy określają jego stan zachowania jako bardzo dobry.
      Dr hab. Kontny mówi, że jeziora na terenie Danii (do niej należy również Bornholm) są terra incognita dla archeologów. Prawie nikt w nich nie nurkuje, nie prowadzi się w nich również badań archeologicznych. W ostatnich latach zajęliśmy się tym zagadnieniem tylko my - dodaje.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Fryderyk Chopin pisał w sposób zróżnicowany. Na kopertach zawsze kaligraficznie, do rodziny zwykle dużo mniej czytelnie, zdecydowanie drobniejszym pismem. Często robił dopiski na marginesach, nie podpisywał się pełnym imieniem i nazwiskiem. Jak zmieniał się charakter pisma kompozytora w czasie jego życia?
      Zakończono kryminalistyczne badania rękopisów Fryderyka Chopina ze zbiorów Muzeum F. Chopina w Warszawie. W projekcie brali udział eksperci Katedry Kryminalistyki Uniwersytetu Warszawskiego (UW), Polskiego Towarzystwa Kryminalistycznego (PTK) oraz samego Muzeum. Naukowcy badali, jak w trakcie życia kompozytora zmieniał się grafizm, czyli charakter jego pisma i jakie czynniki mogły mieć na to wpływ.
      Wzorzec graficzny
      Do tej pory nie prowadzono tak zaawansowanych badań pismoznawczych nad rękopisami kompozytora. Prawdopodobnie jest to największa na świecie kolekcja rękopisów Fryderyka Chopina, które pierwszy raz zostały zbadane w sposób kryminalistyczny. Przebadano wszystkie 143 dokumenty ze zbiorów warszawskiego Muzeum. Łącznie to 349 stron listów, notatek czy zapisków z kalendarzyków. Głównie listy do znajomych i rodziny, dedykacje muzyczne, ale również oficjalna korespondencja.
      Dzięki badaniom ekspertów kryminalistyki z UW, PTK i Muzeum powstały wzorce graficzne pisma ręcznego Fryderyka Chopina. Wcześniej ustalenie autentyczności dokumentów związanych z kompozytorem było trudne, ponieważ nie istniał katalog cech i właściwości graficznych charakterystycznych dla pisma F. Chopina.
      Profilowanie w kryminalistyce polega na opisaniu cech osoby poszukiwanej, np. potencjalnego sprawcy przestępstwa. My też przyjęliśmy takie założenie. Próbowaliśmy stworzyć coś w rodzaju profilu pisma ręcznego Fryderyka Chopina. Dowiedzieć się, czym się ono charakteryzuje. Wykonaliśmy badania dotyczące budowy liter czy sposobu ich wiązania, a także analizę sposobu kreślenia przez kompozytora własnych podpisów – mówi prof. Tadeusz Tomaszewski z Katedry Kryminalistyki UW, kierownik projektu.
      Jak pisał Chopin?
      Na obraz pisma, dynamikę pisania czy też inne właściwości pisma, np. konstrukcję liter, mógł mieć wpływ m.in. wiek, stan psychofizyczny, język, w jakim pisał kompozytor (pisał po polsku i po francusku) albo rodzaj rękopisu (list czy notatka). Istotny był też adresat. Czy Chopin pisał dla siebie, czy była to oficjalna korespondencja albo listy przeznaczone dla osób zaprzyjaźnionych lub rodziny – dodaje prof. Tomaszewski.
      Eksperci sprawdzali obraz pisma i cechy konstrukcyjne poszczególnych liter. Początkowo Chopin pisał tak, jak go nauczono. Korzystał z dostępnych wtedy wzorców kaligraficznych. Z badań kryminalistycznych wynika, że z biegiem lat w piśmie kompozytora następowały uproszczenia konstrukcji liter (choć sama budowa znaków graficznych co do zasady nie ulegała zmianie), w tym szczególnie widoczny jest zanik elementów ozdobnych i tzw. adiustacji początkowych i końcowych w majuskułach. W przypadku podpisów widać odchodzenie od podpisów rozwiniętych i czytelnych oraz częste stosowanie podpisów skróconych czy nawet nieczytelnych paraf – mówi prof. Tadeusz Tomaszewski. Podpis Chopina przybierał różne formy, czasem kompozytor stawiał same inicjały, czasem pisał jedynie nazwisko, a w korespondencji do przyjaciół podpisywał się np. "Twój stary" (w domyśle Twój stary przyjaciel). Ciekawe jest również to, że na żadnym z badanych dokumentów kompozytor nie podpisał się pełnym imieniem i nazwiskiem.
      Podejrzany dokument
      Biegli pismoznawcy posługują się zwykle lupą i mikroskopem, przeprowadzają badania optyczne i fizykooptyczne. Do oceny nietypowych dokumentów lub właściwości związanych z podłożem bądź środkiem kryjącym (tutaj był to inkaust lub ołówek) potrzebują jednak bardziej zaawansowanego sprzętu. Podczas badań technicznych, dzięki którym można było ustalić, czy dokumenty są kopiami, czy zawierają jakieś retusze, oznaki usuwania lub nadpisywania, znaleziono jeden materiał zawierający dziwne ślady.
      Żeby go zbadać, przetransportowaliśmy do Muzeum specjalistyczny sprzęt kryminalistyczny (m.in. najwyższej klasy urządzenie zwane wideospektrokomparatorem), gdyż ze względów bezpieczeństwa i ochrony samych dokumentów nie można było takich badań przeprowadzić w laboratorium. Wspomniany "podejrzany" dokument zawierał cechy dziwne, wyskrobanie pewnych elementów, powielenie linii czy ich retusz. Wskazuje to na wysokie prawdopodobieństwo dokonywania poprawek pierwotnego zapisu i podpisu przez inną osobę niż sam kompozytor – wyjaśnia profesor.
      Być może w przyszłości możliwe będzie kontynuowanie badań nad tym rękopisem za pomocą zaawansowanej aparatury naukowej, która znajduje się w Centrum Nauk Biologiczno-Chemicznych UW. Chcielibyśmy również, przy pomocy Narodowego Instytutu Fryderyka Chopina i za jego zgodą, wydać publikację naukową dotyczącą przeprowadzonych badań – zapowiada kierownik projektu.

      « powrót do artykułu
  • Recently Browsing   0 members

    No registered users viewing this page.

×
×
  • Create New...