Delta mi!

Wyplatanie było ważnym osiągnięciem technologicznym, dzięki któremu tworzono powrozy, koszyki, łapcie, płoty, tkaniny itp. Z drugiej strony czynność ta nie zawsze była poważana, o czym świadczy powiedzenie "pleść trzy po trzy".

Naruszenie parzystości kombinowanej CP, czyli niezmienniczości procesów przy jednoczesnej zmianie parzystości P (zamiana orientacji układu odniesienia na przeciwną) i sprzężeniu ładunkowym C (od ang. charge; zamiana cząstek na ich antycząstki) w rozpadach neutralnych kaonów, odkryte w 1964 roku, było wielkim zaskoczeniem. Trzy lata później, czyli równo pół wieku temu, Andriej Sacharow zauważył, że jest to jeden z koniecznych warunków wygenerowania przewagi materii nad antymaterią w ewolucji Wszechświata (w wyniku tzw. bariogenezy), czyli warunkiem istnienia nas jako bytów materialnych.

Zastosowanie modelowania wzorowanego na fizyce statystycznej do opisu szeroko rozumianych interakcji międzyludzkich jest ograniczone tylko pomysłowością badaczy oraz dostępnością danych [1]. Jedną z dziedzin, w której otrzymano ciekawe wyniki, jest językoznawstwo. W niedawno opublikowanej pracy [2] autor przekonuje o podobieństwie tworzenia się domen ferromagnetyka czy baniek mydlanych do kształtowania się obszarów, w których występuje dana odmiana wymowy - dialekt, gwara.

Poszukiwanie cząstek ciemnej materii to chyba najlepiej doświadczalnie umotywowana droga wyjścia poza ramy Modelu Standardowego. Grawitacyjny wpływ ciemnej materii jest udokumentowany dla galaktyk, ich gromad, olbrzymich struktur kosmicznych i całego Wszechświata. Nie wiadomo, z czego ciemna materia się składa, ale możliwość, że są to słabo (lub bardzo słabo) oddziałujące cząstki jest na tyle atrakcyjna, że liczba eksperymentów służących ich poszukiwaniu stale rośnie.

Czy zdarzyło Wam się kiedyś być ochlapanym przez samochód? Może można takim przypadkom jakoś zaradzić? Oczywiście, nie chodzi mi tu o wyremontowanie dróg czy edukację kierowców. Takie, pozornie oczywiste, sposoby nie zdają egzaminu, przynajmniej w naszym kraju.

Tę zabawę znają wszyscy. Słyszymy "ciepło", gdy zbliżamy się do poszukiwanego przedmiotu, i "zimno", gdy od celu się oddalamy. Czasami jednak lepiej pójść w "zimną" stronę.

Jednym z dziecięcych wyzwań jest opanowanie wiązania butów. Z czasem przychodzi automatyzm i problem przestaje istnieć, przynajmniej pozornie. Bo nawet dobrze zawiązane buty potrafią się rozwiązać i to w najbardziej niedogodnym momencie. Dla fanów skutecznego wiązania butów, wywodzących się głównie z rosnącej rodziny miłośników biegania, najbardziej symptomatyczne było zdobycie złotego medalu olimpijskiego (i jednoczesne pobicie rekordu świata biegu na 100 m) przez Usaina Bolta na olimpiadzie w Pekinie w 2008 roku z rozwiązanym butem [1].

Słynny dwuszczelinowy eksperyment Younga, który przekonywał o falowej naturze światła, tak naprawdę dowodzi jego kwantowej natury. Interferencja nie znika, kiedy przepuszczamy przez szczeliny pojedyncze fotony, a nawet gdy zastąpimy je pojedynczymi obiektami tak skomplikowanymi jak fulereny.

Poszukiwanie nowych sposobów przechowywania informacji jest nie tylko ciekawe poznawczo, ale może mieć konkretne zastosowanie praktyczne. Z tego ostatniego punktu widzenia pożądane są rozwiązania o dużym stopniu niezawodności, szybkie, o dużym stopniu upakowania informacji oraz zużywające jak najmniej energii. W ostatnim kryterium chodzi nie tylko o oszczędność, lecz także o problemy z chłodzeniem.

Odporność sieci jest jednym z kluczowych zagadnień teorii systemów złożonych. Dwa zupełnie odmienne problemy: zapobiegania rozprzestrzenianiu się epidemii (chorób zakaźnych, złośliwego oprogramowania, kłamstw itp.) oraz strategii dezorganizacji sieci, odpowiadają sobie nawzajem. Przecież immunizacji można dokonać poprzez rozpoznanie węzłów, których zablokowanie spowoduje rozpad sieci na podsieci o małej liczbie węzłów. Jeżeli rozpatruje się sieć przed wystąpieniem zarazy, to taką blokadą może być szczepienie.

Nagrodę Nobla z Fizyki za rok 2016 odebrali Davis J. Thoules (połowę), F. Duncan M. Haldane (ćwierć) oraz J. Michael Kosterlitz (ćwierć). Zostali oni nagrodzeni za teoretyczne odkrycia topologicznych przemian fazowych oraz topologicznych stanów materii.

Holografia optyczna znalazła bardzo wiele zastosowań. Choć matematyczny opis tej techniki może wydawać się skomplikowany, to jej idea jest bardzo prosta. Z codziennego doświadczenia wiemy, że trójwymiarową scenę można obserwować przez szybkę. To oznacza, że na powierzchni szybki musi być dostępna informacja o tym, co przez nią można zobaczyć. Zmieniając kąt patrzenia, dostrzegamy trójwymiarowość sceny. Hologram to nic innego jak utrwalenie takiej informacji w taki sposób, że oświetlenie go falą płaską odtwarza falę, która "wychodziłaby" z jego powierzchni, gdyby scena za nią była.

Gołąb swoje symboliczne znaczenie zawdzięcza najprawdopodobniej nie tyle samemu udomowieniu gołębia skalnego kilka tysięcy lat temu, co przypuszczalnej tego korzyści: wybitnej zdolności powrotu do gniazda, od wieków wykorzystywanej do przekazywania informacji.

Metan jest, na poziomie atomowym, najefektywniejszym sposobem przechowywania wodoru. Niestety, jego spalanie uwalnia jedną cząsteczkę dwutlenku węgla na dwie cząsteczki wody. Dlatego czysty wodór jawi się jako najczystsze paliwo...

Metan ma kolosalne znaczenie. Jest nie tylko jednym z podstawowych paliw kopalnych, jednym z głównych gazów cieplarnianych, ale również jednym z najbardziej efektywnych mediów odnawialnych.

Użyty w tytule rzeczownik ma bardzo wiele znaczeń. W szczególności może odnosić się do umiejętności heurystycznego rozwiązywania problemów, czy też do kinestetycznej perfekcji ruchów. Możliwe, że to, między innymi, dzięki wykształceniu tych zdolności, pozwalających np. na skuteczny rzut kamieniem (bumerangiem?), człowiek osiągnął przewagę ewolucyjną.

Lokalny realizm, którego oczywistość przywoływali Einstein, Podolski i Rosen w swoim słynnym paradoksie (EPR) w celu zakwestionowania przewidywań mechaniki kwantowej, nie wytrzymał doświadczalnych prób wykazujących łamanie wynikających z niego nierówności zaproponowanych (kilkadziesiąt lat później) przez Bella.

Piętnastego marca stracona została rubież intelektualnej przewagi człowieka nad sztuczną inteligencją, za jaką była uznawana maestria gry w Go. Zakończyła się ostatnia, piąta partia między AlphaGo, programem firmy DeepMind (będącej własnością Google) i Lee Se-dolem (9 dan - najwyższy stopień wtajemniczenia), jednym z najlepszych, jeżeli nie najlepszym zawodowym graczem. AlphaGo wygrał pierwsze trzy rozgrywki. Lee Se-dol wygrał czwartą i, po niezwykle zaciętej walce, przegrał ostatnią.

Angielskie słowo evidence ma bardzo wiele znaczeń. Wśród jego tłumaczeń trudno znaleźć odcień (znaczeniowy) odpowiadający jego wykorzystywaniu przy omawianiu wyników poszukiwania nieznanych wcześniej efektów w ramach nauk ścisłych.

Nieodwracalność procesów makroskopowych jest ewidentna. Z jajek łatwo zrobić jajecznicę, a odwrotnego procesu jakoś nie udało się dotąd zaobserwować. Z drugiej strony nieodwracalność jest jednym z najbardziej zastanawiających fenomenów fizycznych, bo mikroskopowe prawa fizyki, tak klasycznej, jak kwantowej nie wyróżniają strzałki czasu.

Stevenowi Weinbergowi przypisywane jest powiedzenie, że aby coś osiągnąć, należy po pierwsze studiować matematykę, po drugie studiować matematykę i wreszcie po trzecie - studiować matematykę.

Takaaki Kajita i Arthur B. McDonald podzielą się tegoroczną Nagrodą Nobla z fizyki przyznaną im "za odkrycie oscylacji neutrin, wskazujących na niezerową masę tych cząstek".

Obecnie prawie każdy ma aparat fotograficzny, np. w smartfonie. Poruszonymi zdjęciami mało kto się przejmuje, bo przecież można zrobić następne albo zrezygnować po sprawdzeniu, że nie da się uzyskać zadowalającego wyniku. Zapominamy (lub w ogóle nie mamy takich doświadczeń), jak to było (raptem dekadę, dwie temu), gdy zdjęć można było zrobić tylko 36 (bez zmiany kliszy), a wynik obejrzeć po wywołaniu (ciekawe, ilu naszych Czytelników nigdy z tego procesu nie korzystało lub nawet nie wie, co ten termin oznacza).

...mogą być interesujące. Znacząca część publikacji naukowych opiera się na dopasowaniu modelu teoretycznego do danych doświadczalnych. Jest tak w poniższych przykładach...

Przywykliśmy do przenikania się jak największego, czyli wszechświata, z jak najmniejszym, czyli mikroświatem (front badań doświadczalnych jest na poziomie, który - w systemie metrycznym - należałoby nazywać attoświatem), często zapominając o czymś najbardziej złożonym, czyli naszym umyśle, bez którego pozostałych dwóch ekstremów nie miałby kto rozważać.

Ukazaniu się tego numeru Delty będzie, mam nadzieję, towarzyszyć prezentowanie wstępnych wyników uzyskanych po miesiącu działania LHC przy nowej, wyższej energii trzynastu bilionów elektronowoltów

Od początku XVIII wieku interferencja uważana jest przez kolejne pokolenia wyedukowanych za dowód na falową naturę światła. Mechanika kwantowa spłynęła po nich jak po gęsi, skutkując powstaniem potworka dualizmu korpuskularno-falowego. Pasztet ten jest aktualnie serwowany w dawkach o różnej toksyczności w standardowym procesie edukacji.

Czyż najbardziej fascynującym zjawiskiem fizycznym nie jest życie? Ale gdzie przebiega granica między materią ożywioną a nieożywioną?

Wśród wielu wyróżników rozwoju cywilizacyjnego wybija się sposób przekazywania informacji. Pozornie obserwujemy, wyglądający na wykładniczy, wzrost we wszystkich aspektach tego przekazu.

Przygotowania biegną zgodnie z planem. Schłodzony już został hel, i to aż do nadciekłości (styczeń 2015), w największej i najzimniejszej lodówce znanego wszechświata. Pierwsze wiązki protonów o energii spodziewane są tuż po ukazaniu się tego numeru Delty, a pierwsze zderzenia przy mają zajść dwa miesiące później.

Mniej więcej co piąta Nagroda Nobla z Fizyki jest przyznawana bardziej za wynalazek niż za odkrycie. W zgodzie z ostatnią wolą fundatora proporcja ta mogłaby (powinna?) być nawet większa, a tym samym stać w sprzeczności z powszechnym odbiorem nagrody jako najbardziej prestiżowego wyróżnienia naukowego. Z dzisiejszego punktu widzenia chyba najbardziej zaskakujący pozostaje werdykt z 1912 roku. Nagrodę przyznano wtedy Nilsowi Gustawowi Dalénowi za "wynalezienie automatycznych regulatorów używanych wraz ze zbiornikami gazowymi do oświetlania latarń i pław".

Zasada szufladkowa Dirichleta jest w anglojęzycznym świecie spopularyzowana jako pigeonhole principle: po włożeniu trzech gołębi do dwóch przegródek w którejś z przegródek będą co najmniej dwa gołębie.

Tlen stanowi (objętościowo) 0,209(4) ziemskiej atmosfery. Tlenu rozpuszczonego w oceanach jest (wagowo) 120 razy mniej. Spalenie wszystkich znanych zasobów węgla i węglowodorów zredukowałoby stężenie tlenu w atmosferze tylko o około 80 punktów bazowych, czyli do około 0,201 (rachunek ten nie uwzględnia jednak węglowodorów uwięzionych w łupkach) [1]...

Sposobów na chłodzenie wymyślono wiele. Z termodynamicznego punktu widzenia każdy proces, w którym zmienia się entropia, może być użyty do wytworzenia różnicy temperatur. Jednym z ciekawszych, choć raczej mało znanym sposobem, jest wykorzystywanie efektu magnetokalorycznego...

Kultura matematyczna jest kluczowym aspektem ogólnoludzkiej kultury. Wykazano, że wiele gatunków zwierząt (badano głównie ssaki i ptaki) potrafi liczyć, tzn. prawidłowo oceniać liczebność zbiorów skończonych. Oczywiście, precyzja takiej oceny maleje wraz z tą liczebnością (np. przeciętni ludzie radzą sobie z takim liczeniem do około siedmiu).

Etap rozwoju cywilizacyjnego można poznać po ilości i rodzaju śmieci, które dana cywilizacja po sobie zostawia. Obecny przełom tysiącleci to epoka tworzyw sztucznych. Ich dostępność i trwałość zmieniły nasze zwyczaje i zapewnią nam nieśmiertelność: [...] trza dzieciom ostawić długi. Wielgie długi, co by je spłacały. Bedóm długo spłocać, bedóm długo wiedzieć, ze miały ojca. (Józef Tischner, Historia filozofii po góralsku).

Sport to zdrowie, a troska działaczy o zdrowie zawodników jest przysłowiowa. Przy okazji, być może nawet nie zdając sobie z tego sprawy, działacze sportowi popularyzują fizykę.

Dożyliśmy czasów, w których ustawicznie należy podnosić swoje kompetencje, żeby nie pozostać w tyle. Pod prąd temu poglądowi chciałbym pokazać, jak przerost wiedzy może uniemożliwić dostrzeżenie prostego rozwiązania zadania z olimpiady fizycznej z roku 1980 o następującej treści...

Metamateriały wykazują cechy, które zależą od ich struktury w skali większej niż cząsteczkowa. Najczęściej chodzi o zaskakujące możliwości ich interakcji z falami elektromagnetycznymi, ale równie dobrze może chodzić o wpływanie na fale akustyczne.

Tegoroczny Dzień Świętego Patryka może przejść do historii nauki. Jeżeli tylko potwierdzi się to, co ogłosił zespół badawczy eksperymentu BICEP2 [1], to odkrycie Higgsa 4 lipca 2012 roku (też łatwa do zapamiętania data) może się schować. Jeżeli się potwierdzi. Bo wynik został uzyskany w niezwykle zaawansowany sposób – łatwe odkrycia już dawno zostały zrobione. A w nawet najbardziej sumiennie przeprowadzonej analizie coś może umknąć uwagi zwiadowców.

Pioruny kuliste są zjawiskami efemerycznymi, jak na razie skutecznie unikającymi ostatecznego wyjaśnienia ich natury. Jest kilka konkurencyjnych teorii. Wszystkie one mogą być poprawne, bo podobnie mogą wyglądać pioruny kuliste o różnych mechanizmach powstawania, ale równie dobrze wszystkie mogą być częściowo lub całkowicie chybione.

Występujące od Dalekiego Wschodu do Oceanii niewielkie ryby z rodziny strzelczykowatych (łac. Toxotidae), żyjące głównie w wodach lasów namorzynowych, wykształciły wyjątkowy sposób polowania. Odżywiają się owadami znajdującymi się na zwieszającej się nad wodą roślinności. Swoje ofiary zestrzeliwują za pomocą precyzyjnych strzyknięć wodą. Od wielu lat nie umiano jednak wyjaśnić, w jaki sposób udaje im się uzyskać strzyknięcie wystarczająco intensywne do oderwania bardzo mocno trzymających się podłoża owadów.

Kwantowy komputer ma (potencjalnie) umożliwić (przybliżone) przeprowadzanie rachunków, na które ani piasku (krzemu), ani czasu nie wystarczy w całym kosmosie. Nie jest wykluczone, że (nie tylko ludzki) mózg jest takim komputerem, ale nawet jeżeli tak, to nie mamy do niego odpowiedniego międzymordzia.

Tegoroczną Nagrodę Nobla z fizyki otrzymali François Englert oraz Peter Higgs za „teoretyczne odkrycie mechanizmu, który przyczynia się do zrozumienia źródła mas cząstek subatomowych i który został ostatnio potwierdzony odkryciem przewidywanej fundamentalnej cząstki przez zespoły badawcze ATLAS i CMS, działające przy CERN-owskim Wielkim Zderzaczu Hadronów”.

Jedną z głównych wątpliwości Karola Darwina co do idei ewolucji poprzez naturalną selekcję były skamieniałości z okresu kambru, trwającego około 50 milionów lat, a zakończonego 485 milionów lat temu. Ich niezwykłe bogactwo, skondensowane w stosunkowo krótkim z geologicznego punktu widzenia czasie, zdawało się podawać w wątpliwość czysto ewolucyjne pochodzenie. Z biegiem czasu wątpliwości wcale się nie zmniejszały. Wprost przeciwnie.

Najskuteczniejszy jest homo sapiens sapiens, oczywiście jako gatunek, bo obecnie pojedyncze osobniki, w średniej, nie są wystarczająco sprawne. Zastępczą aktywnością niektórych z nich jest wszelka rywalizacja, np. sportowa. Przykład występu naszej reprezentacji w narodowym namiocie beztlenowym pokazuje, jak ważna jest odpowiednia koncentracja (tego pierwiastka).

Fotosynteza jest czymś naprawdę fascynującym. Nas, czyli zwierząt, bez niej nie byłoby. Nie mielibyśmy ani czym oddychać, ani co jeść (nawet jeżeli ktoś nie czuje się wegetarianinem). Nie byłoby, co prawda, korków (nawet gdyby samochody mogły jeździć rzeczywiście same), bo przecież węgiel kamienny i węglowodory są (prawie wyłącznie) pozostałością milionów lat fotosyntezy właśnie.

W wyścigach, oprócz umiejętności, kondycji i taktyki, ważne są również efekty interakcji między zawodnikami. Przy czym niekoniecznie chodzi o to, któremu kolarzowi pompka pomoże wyjechać pierwszemu z bramy stadionu (anegdota ta jest starsza od autora i nie będzie tu przypomniana).

Materiały porowate robią coraz większą karierę. Jednym z bardziej popularnych haseł jest MOF (Metal-Organic Framework), czyli struktura(y) metaliczno-organiczna. Wiele zespołów zajmuje się twórczością w tej dziedzinie. Dosłownie. Tworzone są nowe materiały z nadzieją uzyskania filtrów, schowków na wodór, ditlenek węgla, radon.