Vybrali sme z Quarku 3/2020

30. mar. 2020 • Iný

Vybrali sme z Quarku 3/2020

Nestihli ste si kúpiť marcový Quark? Dávame vám do pozornosti najzaujímavejšie články a novinky zo sveta vedy a techniky, ktoré priniesol za posledný mesiac.

Dvere k novej fyzike (Téma)

Keďže sa v CERN-e usilujú vytvoriť podmienky čo najpodobnejšie po veľkom tresku, vznikol experiment ALICE (A Large Ion Collider Experiment). Monumentálne zariadenie s rozmermi 16 × 16 × 26 metrov a hmotnosťou 10 tisíc ton sa nachádza v hĺbke 50 metrov pod zemou. Je určené na štúdium vlastností hmoty, ktorá sa vytvára v zrážkach jadier olova pri extrémne vysokých energiách. V takýchto zrážkach sa na okamih vytvorí nová forma hmoty s obrovskou hustotou a vysokou teplotou, hovoríme jej kvarkovo-gluónová plazma. Ide o stav hmoty, v ktorom sú kvarky a gluóny zbavené svojho uväznenia v hadrónoch. Celý náš vesmír sa krátko po svojom vzniku (milióntinu sekundy po veľkom tresku) nachádzal práve v takomto stave. V experimente ALICE bola nameraná pravdepodobne najvyššia teplota vo vesmíre 5,5 × 10¹² K, ktorá existovala iba tesne po vzniku vesmíru.

Najväčším detekčným zariadením programu LHC je detektor ATLAS. Zariadenie je veľké ako šesťposchodová budova a pátra napríklad po časticiach, ktoré by mohli tvoriť tmavú hmotu. Tmavá hmota tvorí asi 27 % vesmíru a o jej existencii usudzujeme len na základe jej gravitačného pôsobenia.
Súčasťou programu ATLAS je najväčší magnet na svete vytvorený v roku 2006. Energia uložená v magnete je 1,1 GJ, čo zodpovedá 10 tisíc autám idúcich rýchlosťou 70 km/h. Obrí magnet tvorí osem prstencov magnetov, z ktorých každý váži 100 ton. Pracuje pri teplote -269 °C, prúd v magnete je 21tisíc ampérov.
Úlohou detektorov častíc, ako sú ATLAS alebo ALICE, je získať presnú informáciu o tom, čo sa v experimente udialo. Veľké experimenty využívajú detektory zložené z mnohých komponentov. Tie poskytujú informácie o vlastnostiach detegovaných častíc, akými sú napríklad ich hmotnosť, náboj, rýchlosť, hybnosť či energia.
„Nové častice sú utopené v pozadí od známych častíc, preto experimenty musia bežať aj roky, aby sa nazbieral jednoznačný signál, že sme ich našli,“ hovorí Ivan Melo zo Žilinskej univerzity v Žiline, ktorý zastupuje Slovensko v Medzinárodnej skupine pre popularizáciu časticovej fyziky a v Európskej sieti pre komunikáciu časticovej fyziky. „Nová fyzika sa dá objaviť aj tak, že sa presnejšie študujú známe častice. Preto je nesmierne dôležité nielen zvyšovať energiu urýchľovačov, ale zvyšovať aj luminozitu (svietivosť), teda zvyšovať počet zrážok pri danej energii,“ dodáva I. Melo.

Fotografia: Doterajší vnútorný detektor experimentu ALICE. Autorka: Lucia Kralovičová

Doterajší vnútorný detektor experimentu ALICE. Autorka: Lucia Kralovičová

Slovensko plné zlomov (Rozhovor s Máriou Bizubovou)

Úvaliny sú rôzne hlboké a rôzne dlhé lineárne zníženiny bez vodného toku s konkávnymi svahmi a jednostranne skloneným širším dnom. Ich priečny profil má tvar koryta. Môžu byť jednoduché alebo rozvetvené. Najlepšie sú vyvinuté na nepriepustných menej odolných horninách, ako sú íly, ílovce, ílovité bridlice mladších treťohôr a na kvartérnych sprašiach i sprašových hlinách. Počas glaciálov, čiže ľadových dôb sa formovali na večne zamrznutej pôde – permafroste. Dná úvalín vystielajú rôzne hrubé svahové eolicko-deluviálne sedimenty.

Úvaliny patria medzi komplexné formy svahovej modelácie. Formovali sa plošne fungujúcimi geomorfologickými procesmi, ako sú soliflukcia, čiže tečenie pôdy, plošné oplachovanie a zliezanie (creeping), ale aj koróznym pôsobením premiestňovaného materiálu na podložie a eolickými procesmi súvisiacimi s činnosťou vetra. Na mnohých miestach rozčleňujú úvaliny výmole, ktoré vznikajú relatívne rýchlo a sú výsledkom eróznej činnosti občasných tokov. Sieť úvalín podobne ako riečna sieť a mnohé ďalšie formy georeliéfu pahorkatín kopírujú mladé zlomy, ich križovatky, ale aj systémy puklín. Na Slovensku sú úvaliny veľmi pekne vyvinuté na čiastkových pahorkatinách Podunajskej pahorkatiny: Nitrianskej, Žitavskej, Hronskej a Ipeľskej pahorkatine, v Ipeľskej kotline, na Myjavskej pahorkatine, ale aj v Liptovskej a Hornádskej kotline.

Úvaliny v Liptovskej kotline. Autorka: Mária Bizubová

Úvaliny v Liptovskej kotline. Autorka: Mária Bizubová

RNDr. Mária Bizubová je geomorfologička, čestná členka Asociácie slovenských geomorfológov pri SAV a propagátorka geovied, napríklad v projekte Geovedy pre každého. Ako vysokoškolská pedagogička prednášala na Katedre fyzickej geografie a geoekológie PRIF UK v Bratislave, viedla terénne exkurzie z geológie a geomorfológie. V rámci vedeckovýskumných projektov riešila problematiku zarovnaných povrchov Západných Karpát a vzťah georeliéfu k štruktúrno-litologickým vlastnostiam hornín. Venovala sa tvorbe náučných chodníkov Slovenska. Je autorkou viac ako 300 vedeckých a odborných publikácií, učebníc pre základné a stredné školy aj vysokoškolských skrípt.

Prečítajte si aj najnovšie články z rubriky príroda: Usmievavá žltá, Parazit s najväčším kvetom

Človek nad Venušou (Terraformácia)

Keďže Venuša je k Slnku bližšie ako Mars, prináša štyrikrát viac solárnej energie v porovnaní s Marsom. Dlhotrvajúce dni predstavujú tiež výhodu pri získavaní tejto energie. Navyše, Venuša má hustú stabilnú atmosféru na rozdiel od jemnej atmosféry Marsu. To znamená, že sa na nej dá ľahšie pristáť, prítomné je menšie množstvo radiácie a planéta je tiež lepšie chránená pred meteoroidmi. Okrem toho polomer Zeme a polomer Venuše sú takmer rovnaké. Gravitácia na Venuši je na úrovni 90 % gravitácie Zeme, zatiaľ čo na Marse je to len 40 %.

Prečo sa teda o kolonizácii Venuše, ktorá sa zdá byť v mnohých ohľadoch výrazne lepšia možnosť ako Mars, hovorí tak málo? Odpoveď leží blízko jej povrchu. Atmosféra obsahuje také veľké množstvo oxidu uhličitého (CO2), skleníkové efekty vyhriali jej povrch na 450 stupňov Celzia. A aby toho nebolo málo, tlak na povrchu je 90-krát väčší ako na Zemi. Raketa pri pristátí na Venuši by bola vystavená podobnému tlaku, ako keby sme ju ponorili vo vode do hĺbky jedného kilometra, a to vydržia iba najlepšie vojenské ponorky. Prvé sondy, ktoré ľudstvo na Venušu poslalo, implodovali ďaleko pred pristátím. A ďalšie sondy, ktoré na povrchu pristáli, vydržali kvôli vysokej teplote fungovať približne jednu hodinu.
Skúsme sa presunúť trochu vyššie, približne do výšky 50 kilometrov nad povrch Venuše. Vyzerá to tam takmer dokonale. Teplota sa pohybuje od 30 do 70 stupňov Celzia, atmosférický tlak sa takmer rovná tomu zemskému, podobne je to aj s atmosférickou ochranou proti radiácii. Prší tam síce kyselina sírová, preto by ľudia potrebovali kyslíkové masky a ochranné oblečenie, ale určite nie vesmírny skafander.

Prvé plány ľudskej posádky na kolonizáciu planéty Venuša predstavil americký Národný úrad pre letectvo a vesmír (NASA) už dávnejšie. Planétu by podľa NASA skúmala počas 30 dní dvojmiestna vzducholoď s názvom HAVOC, čo je skratka anglického názvu High Altitude Venus Operational Concept, v preklade koncept operatívneho plavidla vo vysokej nadmorskej výške.

Vizualizácia Stanislav Griguš

Viac z oblasti astronómie: Cesta za fosforom, Bude Betelgeuze supernovou?, Múzeum v kráľovskej hvezdárni, Popretie objavu

Mozog vo svetle reflektorov (Neurológia)

V januári tohto roku skonal Terry Jones, bývalý člen legendárnej britskej skupiny komikov Monty Python. Trpel zriedkavou formou demencie, ktorá oberá človeka o schopnosť využívať dar reči na komunikáciu so svojím okolím. Pred smrťou sa rozhodol darovať svoj mozog na výskumné účely, aby pomohol rozlúštiť záhadu tejto zákernej choroby.

Walesan Terry Jones bol od samého začiatku hybnou silou pythonovského surrealistického sveta komédie. Bol akčný, nezastaviteľný a mimoriadne tvorivý. Okrem humorných scénok a filmovania sa venoval aj detskej literatúre a vzdelávacím programom, ktoré boli zamerané na stredovekú históriu. Vymýšľal, písal, zabával ľudí navôkol. Jeho mozog bol v permanentnom zaťažení, budoval si kognitívnu rezervu, ktorá robí mozog menej zraniteľným demenciou. 

Napriek tomu sa u neho v roku 2016 objavilo veľmi zriedkavé neurodegeneračné ochorenie, ktoré poznáme pod menom frontotemporálna demencia. Ochorenie mu diagnostikoval profesor neurológie Nick Fox z londýnskej University College, legenda výskumu ľudských demencií. Oboch spájala jedna spoločná črta – široká slovná zásoba a dokonalá práca s rodným jazykom. Vždy, keď sa Nick Fox postavil za rečnícky pult, mohli sme očakávať veľkolepé vedecké predstavenie. Tak ako bol Jones dokonalý v písaní vtipných a absurdných skečov, profesor Fox dokázal prerozprávať zložité vedecké témy príťažlivou formou širokej vedeckej komunite. 

Výsledky vyšetrení ukázali, že Terry Jones trpel primárnou progresívnou afáziou, ktorá patrí do spektra tzv. frontotemporálnych demencií. Kolega Michael Palin si ešte pred prepuknutím ochorenia všimol, že jeho najlepší priateľ má problémy zapamätať si text. Rodina potvrdila, že na začiatku spozorovali neistotu v Terryho reči, nejaký čas využíval emailovú komunikáciu, ale po čase nadobudli jeho listy chaotickú podobu. Postupne prestal komunikovať s médiami a stiahol sa do úzadia. On sám sa k svojej diagnóze postavil typicky pythonovsky, keď sa vyjadril: „Mám demenciu! Môj čelový lalok niekam zdrhol.“

Terry Jones. Zdroj: Wikipédia/Eduardo Unda-Sanzana

Terry Jones. Zdroj: Wikipédia/Eduardo Unda-Sanzana

Čo sa udialo vo výskume?

Nedávno dokončený Slnečný ďalekohľad Daniela K. Inouyea vytvoril obraz slnečného povrchu s najvyšším rozlíšením, aký bol kedy zachytený.

Posledné žijúce mamuty na Wrangelovom ostrove boli postihnuté škodlivými genetickými mutáciami.

Výskumníci našli v ľadovci 15 000 rokov staré vírusy a baktérie.

Mikrodávky lítia podávané špeciálnym spôsobom by mohli pomôcť pacientom s Alzheimerovou chorobou.

Unikátne mutácie vysvetľujú biologické adaptácie sobov na ťažké podmienky za polárnym kruhom.

Vytvorili novú formu zlata, ktorá váži asi 5- až 10-krát menej ako tradičné 18-karátové zlato, no materiál si aj naďalej udrží lesk zodpovedajúci 18 karátom.

Vedci prišli s nápadom využiť medúzy na prieskum a snímanie oceánov.

Po prvýkrát zaznamenali, ako morské vtáky používajú nástroj. Alky sa ním škriabali.

Čítajte viac...

Nové vydanie časopisu Quark nájdete v novinových stánkoch od 1. apríla 2020.

Ak chcete časopis dostávať každý mesiac do svojej schránky, objednajte si zvýhodnené predplatné na tejto adrese: www.quark.sk/predplatne/.

Pre aktuálne informácie a ďalšie zaujímavosti sledujte na stránke Facebooku www.facebook.com/casopisquark.

Súvisiace:

Články
Hore
Bratislavská vedecká cukráreň 6a/2020
TVT2020 súťaže
Quark_2020
Veda v CENTRE máj
Vedecká cukráreň 5/2020
Aurelium - centrum vedy
Vírusy, vakcíny, imunita
Quark 25 rokov
TAG Slovenská veda
kúpa časopisov jún 2016
banner záhrady
Publikácie Veda v CENTRE
Zaujímavosti vo vede
Bežná hmota, z ktorej sa skladajú všetky predmety okolo nás tvorí len 4 % energie vesmíru.
Zistite viac