{"id":21022241,"date":"2013-12-23T12:26:49","date_gmt":"2013-12-23T11:26:49","guid":{"rendered":"http:\/\/znanost.geek.hr\/?p=21022241"},"modified":"2013-12-23T12:26:49","modified_gmt":"2013-12-23T11:26:49","slug":"18-nerazjasnjenih-stvari-u-znanosti-1-dio","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/geek.hr\/znanost\/clanak\/18-nerazjasnjenih-stvari-u-znanosti-1-dio\/","title":{"rendered":"18 nerazja\u0161njenih stvari u znanosti \u2013 1. dio"},"content":{"rendered":"

Mo\u017ee se re\u0107i da su znanost i znanstvenici u cjelini kota\u010d razvoja i unaprje\u0111enja ljudske vrste. Znanost je oti\u0161la do nevjerojatnih visina pa se sada nalazimo u eri otkri\u0107a \u201ebo\u017ejih \u010destica\u201c, misterioznih kvantnih polja, geneti\u010dkog in\u017eenjeringa i sli\u010dnih podru\u010dja znanstvene discipline. Me\u0111utim, unato\u010d tome znanost se ponosi jednom stvari \u2013 ne stidi se priznati da ne\u0161to ne zna. Za znanstvenika nije ispod \u010dasti re\u0107i da ne znamo koliko svemir ima dimenzija ili koliko jo\u0161 elementarnih \u010destica postoji. Naprotiv, stremljenjenje prema istra\u017eivanju nepoznatog jedno je od primalnih ljudskih impulsa koji su doveli do razvoja kreativnosti i inteligencije, te nas uzdiglo iznad na\u0161ih majmunolikih predaka. Postavljanje pitanja nije tabu i doprinosi razvoju samog znanstvenog magisterija. Ovdje \u0107emo iznijeti neke stvari za koje znanstvenici za sada jednostavno nemaju rje\u0161enja. Komplikacije kvantnog svijeta smo izostavili jer su pri\u010da za sebe, te bi uklju\u010divanjem njih brojka sko\u010dila znatno iznad 18 stavki.<\/p>\n

1. Placebo efekt<\/strong><\/p>\n

\"Credits:<\/a>

Credits: realitypod.com<\/p><\/div>\n

Ovo ne poku\u0161avajte kod ku\u0107e. Nekoliko puta dnevno, kroz nekoliko dana, inducirate bol kod nekoga. Kontrolirate mu bol s morfijem do zadnjeg dana eksperimenta kada morfij zamijenite slanom otopinom. Za\u010dudo, otopina mu ubla\u017eava bol kao da ga i dalje dozirate morfijem.<\/p>\n

Ovo je placebo efekt \u2013 nekako, u nekim slu\u010dajevima, jedna velika koli\u010dina ni\u010dega mo\u017ee biti vrlo potentna. Osim \u0161to se pokazalo da to \u201eni\u0161ta\u201d zapravo i nije ni\u0161ta. Kada je Fabrizio Bendetti sa Sveu\u010dili\u0161ta u Torinu proveo gore navedeni eksperiment, dodao je jo\u0161 jedan mali zaplet u obliku mije\u0161anja naloxona s otopinom (lijeka koji blokira u\u010dinke morfija). Nevjerojatni rezultat? Otopina je izgubila sve svoje blagotvorne u\u010dinke.<\/p>\n

Dakle, \u0161to se zapravo doga\u0111a? Doktori znaju za placebo efekt ve\u0107 desetlje\u0107ima, i rezultati sa naloxonom izgleda pokazuju da je placebo biokemijski efekt po svojoj prirodi. Ali osim toga, mi jednostavno ne znamo kako djeluje.<\/p>\n

\u201eImamo jo\u0161 mnogo toga za nau\u010diti o samom procesu\u201d, ka\u017ee Benedetti, \u201eali jedna stvar je jasna \u2013 mozak mo\u017ee utjecati na tjelesnu biokemiju. Odnos izme\u0111u o\u010dekivanja i terapeutskog ishoda prekrasan je model za prou\u010davanje interakcije uma i tijela.\u201d Na znanstvenicima preostaje otkriti kada i gdje placebo djeluje, ali zasada to pitanje ostaje neodgovoreno.<\/p>\n

2. Problem horizonta<\/strong><\/p>\n

\"Credit:<\/a>

Credit: Caltech<\/p><\/div>\n

Na\u0161 svemir se \u010dini nesagledljivo jednoli\u010dan. Pogledajte s jednog kraja vidljivog svemira na drugi i\u00a0 vidjeti \u0107ete veo mikrovalnog pozadinskog zra\u010denja kako prekriva cijeli svemir u svoj svojoj prekrasnoj veli\u010danstvenosti. \u0160to je zapravo odli\u010dno jer se sla\u017ee s na\u0161om predod\u017ebom, jednad\u017ebama i teorijama koje opisuju nastanak svemira. Ali problem nastaje kad pogledamo nevjerojatnu temperaturnu uniformnost pozadinskog zra\u010denja. To vam se mo\u017eda i ne \u010dini \u010dudnim dok ne uzmete u obzir da su dva ruba vidljivog svemira udaljena jedno od drugog skoro 156 milijardi svjetlosnih godina, a na\u0161 svemir je star samo 14 milijardi godina.<\/p>\n

Ni\u0161ta ne mo\u017ee putovati brzinom ve\u0107om od brzine svjetlosti, dakle ne postoji na\u010din da je toplinsko zra\u010denje moglo proputovati do dva horizonta na na\u010din da bi moglo izjedna\u010diti topla i hladna podru\u010dja stvorena velikim praskom, te ostaviti termalni ekvilibrij kojega vidimo sada.<\/p>\n

\u201eProblem horizonta\u201d je velik problem za kozmologe, zapravo tako velik da je utjecao na teorije o za\u010detku svemira te ih nagnao na neka prili\u010dito \u010dudna rje\u0161enja. Jedan od primjera je \u201einflacija\u201d.<\/p>\n

Problem horizonta mo\u017eete rije\u0161iti tako da svemir pro\u0161irite veoma brzo, nevjerojatno kratko nakon samog velikog praska, \u201enapuhuju\u0107i\u201d ga za red veli\u010dina 1078<\/sup> unutar 10-36<\/sup> sekunda. Zasada se eksperimentalni podaci poklapaju s predvi\u0111anjima samog modela inflacije, ali nitko ne zna zbog \u010dega bi moglo do\u0107i do same inflacije.<\/p>\n

Inflacija, iako predstavlja rje\u0161enje za problem horizonta, samim svojim postojanjem otvara nova pitanja, te materijalizira nove kozmolo\u0161ke probleme. Dakle, jednoli\u010dnost temperature mikrovalnog pozadinskog zra\u010denja i dalje ostaje anomalija.<\/p>\n

3. Tamna tvar<\/strong><\/p>\n

\"Credit:<\/a>

Credit: NASA; ESA<\/p><\/div>\n

Kad bismo uzeli sve podatke koje imamo o svemiru, unijeli sve parametre i odnose te pokrenuli simulaciju svemira dobili bismo ne\u0161to poput na\u0161eg svemira? Krivo.<\/p>\n

Jo\u0161 od Newtona ljudi mogu predvi\u0111ati astronomske pojave s velikom preciznosti; poznavanje zakona, konstanti i varijabli koje pro\u017eimaju na\u0161u stvarnost omogu\u0107uje ljudima da prave kvalitetne modele na\u0161eg svemira, kako kroz prostor, tako i kroz vrijeme.<\/p>\n

Po\u010detkom 20. stolje\u0107a znanstvenici su otkrili devijacije od o\u010dekivanog u putanjama planeta poput Urana, Neptuna i Merkura. Na\u0161i modeli nisu bili dovoljno to\u010dni, a na\u0161a predvi\u0111anja na du\u017eim vremenskim periodima zakazivala su sve vi\u0161e i vi\u0161e. Daljnja istra\u017eivanja pokazala su da koli\u010dina materije unutar galaksija nije dovoljna ni da odr\u017ei same galaksije na okupu. Postojale su dvije mogu\u0107nosti \u2013 ili je na\u0161e znanje o gravitaciji krivo ili se osim vidljive materije u svemiru nalazi jo\u0161 neka misteriozna tvar.<\/p>\n

Znanstvenici su tu misterioznu materiju nazvali \u201etamna tvar\u201d, i nije nimalo bezna\u010dajna kako bi se reklo po imenu. Tamna tvar sa\u010dinjava gotovo 85% sveukupne materije, \u0161to zna\u010di da znanstvenici trenutno ne znaju \u0161to sa\u010dinjava preko 4\/5 cjelokupne materije u svemiru. Ali ono \u0161to znaju je da je ona tu; eksperimentalni podaci poput onih od gravitacijskih le\u0107a pokazuju da se tu nalazi neki oblik materije koji niti prima niti emitira bilo kakvo elektromagnetno zra\u010denje (pa ni svjetlost \u2013 od tud ime).<\/p>\n

Postoji nekoliko kandidata za \u010destice koje \u010dine tamnu tvar. Trenutno najpopularnija teorija je da se tamna tvar sastoji od WIMP-a (masivnih \u010destica slabe interakcije), a jo\u0161 se teoretizira o aksionima i te\u0161kim neutrinima kao \u201ekrivcima\u201d. Detekcija hipotetskih \u010destica i dalje je neispunjen san, unato\u010d sve \u010de\u0161\u0107im naznakama ne\u010deg \u0161to podsje\u0107a na mogu\u0107eg nositelja tamne tvari. \u010cudne stvari poput kontradiktornih rezultata u detektorima koji se nalaze \u201evrata do vrata\u201d govore nam da smo jo\u0161 uvijek daleko od spoznaje koja \u0107e popuniti velik dio rupe u na\u0161em znanju. Za znanstvenike je ovo veliki problem, te nakon otkri\u0107a Higgsovog bozona predstavlja sljede\u0107i veliki korak u fizici, a i znanosti u cjelini.<\/p>\n

4. Holografski svemir<\/strong><\/p>\n

\"Credit:<\/a>

Credit: Millenium Simulation, MPA Garching, V. Springel, S. White<\/p><\/div>\n

GEO600 detektor gravitacijskih valova u Hannoveru jo\u0161 nije otkrio gravitacijske valove, ali kao utje\u0161nu nagradu umjesto valova je mo\u017eda otkrio ultimativnu prirodu stvarnosti.<\/p>\n

2008. godine fizi\u010dar Craig Hogan pri Fermilabu je poku\u0161avao otkriti kako bi mogli ispitati je li sve \u0161to percipiramo kao fizi\u010dku stvarnost zapravo rezultat projekcije sa ruba svemira. Ta hipoteti\u010dna premisa postala je poznata kao holografski princip.<\/p>\n

Hipoteza govori kako informacije zapisane u dvodimenzionalnoj ljusci na rubu svemira nisu \u201eglatke\u201d ve\u0107 su zapisane u obliku \u201ebitova\u201d. Predla\u017ee se da su ta zrnca nevjerojatno male veli\u010dine, otprilike veli\u010dine Planckove du\u017eine, 10-35<\/sup>m. Me\u0111utim, pri projekciji na na\u0161u trodimenzionalnu stvarnost, projicirani \u201epikseli\u201d postaju mutni \u0161to vi\u0161e \u201ezumirate\u201d na njih. Kvantna zamu\u0107enost koju je GEO600 otkrio poklapala se s Hoganovim predvi\u0111anjima, te se \u010dinilo kao da imamo nevjerojatno otkri\u0107e o prirodi stvarnosti \u2013 svemir je jedan ogromni hologram.<\/p>\n

Nekoliko znanstvenika ubrzo je sko\u010dilo na vlak \u201eholografskog svemira\u201d, iako se on u nekim klju\u010dnim aspektima nije slagao s uvelike prihva\u0107enom teorijom struna te kvantno mehani\u010dkim implikacijama vezanima uz nju. Holografski svemir je usprkos tome davao elegantna rje\u0161enja za ogromne znanstvene zagonetke poput entropije i informacijskog paradoksa crnih rupa te problema lokalnosti.<\/p>\n

Nakon prvog eksperimenta sa GEO600 detektorom, 2011. godine do\u0161ao je na red na ESA-in Integral Gamma-ray opservatorij. Satelit je lansiran 2002. godine te je namijenjen analizi bljeskova gama zraka \u2013 visoko energetskim pulsovima gama zra\u010denja nastalih kolapsom supermasivnih zvijezda.<\/p>\n

Putovanjem kroz svemir polarizacija gama zraka, fotona visoke energije sa samog ruba elektromagnetnog spektra, mijenja se utjecajem prostor-vremena kroz koji prolaze. Ako se prostor-vrijeme sastoji od sitnih kvantnih \u201ezrnaca\u201d, polarizacija gama zraka bi pre\u0161la iz posve nasumi\u010dne polarizacije (na izvoru samog zra\u010denja) u odre\u0111enu \u201epriklonjenu\u201d polarizaciju koja bi u kona\u010dnici bila detektirana od strane Integralovog detektora.<\/p>\n

Prou\u010davanje rezultata idealnog bljeska iz 2004. godine nije prona\u0161lo nikakve devijacije od nasumi\u010dne polariziranosti gama zraka. Teoreti\u010dari predla\u017eu pojavu zamu\u0107enosti na redu veli\u010dina 10-35<\/sup>m (Planckova du\u017eina), GEO600 rezultati su \u201eprona\u0161li\u201d kvantnu zamu\u0107enost na 10-16<\/sup>m, dok Integralovi ure\u0111aji nisu prona\u0161li nikakvu zamu\u0107enost na nevjerojatnih 10-48<\/sup>m. \u010cinilo se da su rezultati GEO600 eksperimenta samo \u0161um previ\u0111ene hardverske gre\u0161ke, te same izuzetne osjetljivosti procesa mjerenja.<\/p>\n

\u0160to to zna\u010di za ovu teoriju? Mo\u017eda gama zrake imaju druga\u010diju interakciju s ovim kvantnim \u201ezrncima\u201d, mo\u017eda se zamu\u0107enost pojavljuje na jo\u0161 manjim veli\u010dinama… Unato\u010d tome \u0161to su eksperimentalni podaci probili po\u010detni balon odu\u0161evljenja, teorija jo\u0161 nije osporena te jo\u0161 ima svoje poklonike. Holografski princip je izvrstan primjer kako sama priroda na\u0161e stvarnosti mo\u017ee biti toliko apstraktna i toliko izvan na\u0161e percepcije da ju jo\u0161 nismo ni u stanju shvatiti.<\/p>\n

 <\/p>\n

5. Hladna fuzija<\/strong><\/p>\n

\"Credit:<\/a>

Credit: Shutterstock.com; wired.com<\/p><\/div>\n

Hladna fuzija, pojam \u010desto marginaliziran na sama rubna podru\u010dja znanosti, a ujedno i sveti gral energetike, \u010desto je svrstavan u isti ko\u0161 s perpetuum mobile strojevima. No, \u0161to se krije iza ovoga hipotetskog nuklearnog procesa koji je razgalio ma\u0161tu, kako javnosti tako i znanstvenika, nakon \u0161to su 1989. godine Stanley Pons i Martin Fleischmann (tada jedni od vode\u0107i svjetskih elektrokemi\u010dara) objavili kako njihova naprava proizvodi anomalijsku toplinu u koli\u010dinama koje se mogu objasniti jedino nuklearnim procesima.<\/p>\n

Objava je dovela do velikog ushita te ulaganja u istra\u017eivanja od strane raznih dr\u017eavnih agencija. To je bila karta u svijet besplatne energije i novog vala u znanosti. Nakon \u0161to u nekoliko navrata nije do\u0161lo do repliciranja rezultata, istra\u017eivanje je otpisano kao gre\u0161ka.<\/p>\n

Od kraja 80-ih do danas provedeno je mno\u0161tvo istra\u017eivanja, uz isto toliko tvrdnji o pronalasku prave formule za hladnu fuziju, me\u0111utim nijedna studija nije replicirana u uvjetima koje su nagnali mainstream znanstvenike da se ozbiljnije upuste u istra\u017eivanje tog polja. Puno ve\u0107i novci se, s razlogom, ula\u017eu u istra\u017eivanja vezana uz (toplu) fuziju. Ali problem je \u0161to se ozbiljni znanstvenici marginaliziraju zbog same \u010dinjenice da su teoreti\u010dari zavjera i njima sli\u010dni prihvatili hladnu fuziju kao njihovu, te je time samo polje izgubilo na kredibilnosti, unato\u010d tome \u0161to su neke vlade i organizacije poput NASA-e ulagale velike novce u istra\u017eivanja.<\/p>\n

No, kako David Nagel, in\u017eenjer na Washingtonskom Sveu\u010dili\u0161tu ka\u017ee: \u201eDa objasnimo supravodi\u010de trebalo je 40 godina, nema razloga za lako otpisivanje hladne fuzije.\u201d A pogotovo kad uzmemo u obzir mogu\u0107e implikacije njenog eksperimentalnog dokazivanja.<\/p>\n

6. Ultra-energi\u010dne kozmi\u010dke zrake<\/strong><\/p>\n

\"Credit:<\/a>

Credit: granitegrok.com<\/p><\/div>\n

Ve\u0107 godinama fizi\u010dari se susre\u0107u s kozmi\u010dkim zrakama koje ne bi trebale postojati. Kozmi\u010dke zrake su \u010destice (ve\u0107inom protoni, ali ponekad i te\u0161ke atomske jezgre) koje putuju brzinom vrlo blizu brzini svjetlosti. Neke kozmi\u010dke zrake detektirane na Zemlji produkt su izrazito energi\u010dnih doga\u0111aja poput supernova, no i dalje ne znamo izvor najenergi\u010dnijih \u010destica na\u0111enih u prirodi. Ali \u010dak ni to nije prava zagonetka.<\/p>\n

Putovanjem kroz svemir, \u010destice kozmi\u010dkih zraka gube energiju u sudarima s nisko-energetskim fotonima koji pro\u017eimaju svemir, poput onih u mikrovalnom pozadinskom zra\u010denju. Einsteinova specijalna teorija relativnosti nala\u017ee da \u0107e svaka kozmi\u010dka zraka koja dolazi do Zemlje iz izvora izvan na\u0161e galaksije pretrpjeti toliko sudara da \u0107e njena maksimalna energija biti 5 x 109<\/sup> elektronvolta \u2013 oko 8J. Ta barijera poznata je kao Greisen-Zatsepin-Kuzmin granica.<\/p>\n

Me\u0111utim, kroz zadnjih desetak godina fizi\u010dari u nekoliko detektora su otkrili kozmi\u010dke zrake s energijom iznad GZK granice. Poput slavne \u201eOh-My-God\u201d \u010destice detektirane 15. listopada 1991. u Dugway Proving Ground opservatoriju. Njena procijenjena energija je 3 x 1020<\/sup> eV (50J) \u2013 subatomska \u010destica s kineti\u010dkom energijom baseball loptice ba\u010dene brzinom od 100km\/h! U teoriji, takve zrake su mogle do\u0107i samo iz na\u0161e galaksije \u2013 izbjegavaju\u0107i iscrpljuju\u0107e putovanje kroz svemir. No, astronomi ne mogu prona\u0107i izvor ovih kozmi\u010dkih zraka u na\u0161oj galaksiji. Dakle, ili jednostavno ne vidimo izvor takvih \u010destica koji nam se nalazi \u201epred nosom\u201c ili je njihovo porijeklo jo\u0161 misterioznije nego \u0161to se smatralo.<\/p>\n

Me\u0111u predlaganim obja\u0161njenjima podrijetla takvih \u010destica nalazimo neutronske zvijezde, aktivne galakti\u010dke jezgre i supermasivne crne rupe, hipernove, bljeskove gama zraka, interakcije s tamnom tvari… Lista ide dalje \u0161to zna\u010di da i dalje nemamo obja\u0161njenje za ovakve devijacije u o\u010dekivanim energijama.<\/p>\n

 <\/p>\n

 <\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Mo\u017ee se re\u0107i da su znanost i znanstvenici u cjelini kota\u010d razvoja i unaprje\u0111enja ljudske vrste. Znanost je oti\u0161la do nevjerojatnih visina pa se sada nalazimo u eri otkri\u0107a \u201ebo\u017ejih \u010destica\u201c, misterioznih kvantnih polja, geneti\u010dkog in\u017eenjeringa i sli\u010dnih podru\u010dja znanstvene discipline. Me\u0111utim, unato\u010d tome znanost se ponosi jednom stvari \u2013 ne stidi se priznati da […]<\/p>\n","protected":false},"author":10022,"featured_media":21022248,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_lmt_disableupdate":"","_lmt_disable":"","footnotes":""},"categories":[1],"tags":[],"class_list":["post-21022241","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-znanost"],"modified_by":null,"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/geek.hr\/znanost\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/21022241","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/geek.hr\/znanost\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/geek.hr\/znanost\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/geek.hr\/znanost\/wp-json\/wp\/v2\/users\/10022"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/geek.hr\/znanost\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=21022241"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/geek.hr\/znanost\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/21022241\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/geek.hr\/znanost\/wp-json\/wp\/v2\/media\/21022248"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/geek.hr\/znanost\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=21022241"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/geek.hr\/znanost\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=21022241"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/geek.hr\/znanost\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=21022241"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}