Hiukkasfyysikot ovat löytäneet sveitsiläisen Cern-tutkimuskeskuksen hiukkaskiihdyttimellä viitteitä uudenlaisesta alkeishiukkasten välisestä reaktiosta. Kuva: Pierre Albouy / Reuters
Hiukkasfyysikot ovat löytäneet sveitsiläisen Cern-tutkimuskeskuksen hiukkaskiihdyttimellä viitteitä uudenlaisesta alkeishiukkasten välisestä reaktiosta. Kuva: Pierre Albouy / Reuters

Tutkijat pohtivat, uskaltaako heidän löydöstään edes julkaista.

Hiukkasfyysikot ovat löytäneet sveitsiläisen Cern-tutkimuskeskuksen hiukkaskiihdyttimellä viitteitä uudenlaisesta kvarkki-alkeishiukkasten välisestä reaktiosta, jossa voisi vapautua energiaa jopa kahdeksan kertaa enemmän kuin ydinräjähdyksessä.

Tällainen ”kvarkkipommi” olisi siis vallan tuhoisa. Näyttää kuitenkin siltä, että fysiikan lait estävät sellaisen valmistamisen.

Laskelmia tehtyään tutkijat kuitenkin kertovat huolestuneensa löydöstä siinä määrin, että pohtivat, voiko tuloksia julkaista.

Kaikki aine koostuu atomeista. Atomien ytimissä olevat protonit ja neutronit puolestaan koostuvat vielä pienemmistä alkeishiukkasista eli kvarkeista. Näitä kvarkkeja tunnetaan useita, ja ne ovat siis maailmankaikkeuden pienimpiä tunnettuja rakennuspalikoita.

Kvarkkien olemuksesta saadaan tietoa ampumalla hiukkasia lähes valonnopeudella ympäri Cernin rinkulanmuotoista hiukkaskiihdytintä ja törmäyttämällä niitä.

Kesäkuussa tutkijat huomasivat, että kokeessa kaksi niin sanottua lumokvarkkia oli fuusioitunut yhteen ja vapauttanut samalla merkittävästi energiaa. Tällaista ei ollut aiemmin havaittu.

Atomien – ja nyt kvarkkien – fuusioreaktiossa on kyse samasta ilmiöstä, jolla Aurinko tuottaa energiansa. Maan päällä fuusioreaktio on toistaiseksi saatu valjastettua vain vetypommissa.

Nyt siis kaksi lumokvarkkia sulautui Cernissä yhteen ja vapautti sulautuessaan 12 megaelektronivoltin verran energiaa. Atomitasolla energiamääriä lasketaan elektronivolteissa. Määrä ei ole vielä poikkeuksellisen paljon, mutta tulosten perusteella tutkijat laskevat, että jos kaksi lumokvarkkia raskaampaa, niin sanottua b-kvarkkia fuusioituisivat samalla tavalla, energiaa vapautuisi kahdeksan kertaa enemmän kuin ydinpommin räjähdyksessä.

B-kvarkkien fuusio tuottaisi 138 megaelektronivolttia, kun ydinpommissa syntyvät fuusioreaktiot ovat luokkaa 18 MeV.

”Täytyy myöntää, että kun ensi kertaa tajusin tällaisen reaktion olevan mahdollinen, säikähdin. Onneksi reaktio on kuitenkin kertaluontoinen”, sanoo Tel Avivin yliopiston tutkija Marek Karliner Scientific American -lehdessä. Hän toinen havainnon tehneistä tutkijoista.

Fuusiopommin voima perustuu ketjureaktioon, eikä yksittäisen atomin tai kvarkin fuusioituminen riitä tekemään pommia. Tutkijoiden kuvaamat b-kvarkit ovat olemassa niin häviävän pienen aikaa - sekunnin miljoonasosan - että ei ole mitään keinoa valmistaa ja varastoida niitä sellaisia määriä, että niitä voisi käyttää aseena. Ketjureaktiota ei siis voi syntyä.

Löydöksen todellinen merkitys fyysikoille on aivan muualla kuin teoreettisissa pommipohdinnoissa, sillä aiemmin ei ole havaittu kvarkkien fuusioituvan tällä tavoin. Näin ymmärrämme taas enemmän maailmankaikkeuden rakenteesta.

Tutkijoiden löydös julkaistiin Nature-lehdessä.

Lentotaidoton
Seuraa 
Viestejä5533
Liittynyt26.3.2005

Kvarkkien fuusio vapauttaisi hurjasti energiaa

Tutkijoiden kuvaamat b-kvarkit ovat olemassa niin häviävän pienen aikaa - sekunnin miljoonasosan - että ei ole mitään keinoa valmistaa ja varastoida niitä sellaisia määriä, että niitä voisi käyttää aseena. Ketjureaktiota ei siis voi syntyä. Kuka lie suomentanut kirjoituksen voisi samalla korjata karkean virheensä: bottom kvarkit elävät pikosekunnin, eli 10^-12 sek (eli biljoonasosa sekunnin).
Lue kommentti
ovolo
Seuraa 
Viestejä5713
Liittynyt7.7.2007

Kvarkkien fuusio vapauttaisi hurjasti energiaa

MrNewTime2 kirjoitti: "Löydöksen todellinen merkitys fyysikoille on aivan muualla kuin teoreettisissa pommipohdinnoissa, sillä aiemmin ei ole havaittu kvarkkien fuusioituvan tällä tavoin. Näin ymmärrämme taas enemmän maailmankaikkeuden rakenteesta." Ja aine koostuu laajenevista tihentymistä jotka kierrättävät laajenevaa työntävää voimaa jolla on mm. laajenevan valon ja laajenevien elektronien luonne. MrNewTime Sulla taitaa olla hölöpötyksen ja huonomuistisuuden luonne? Perusteena se, kun olet...
Lue kommentti
Ihotulosteen anturin voi pestä pois vedellä. Kuva: McAlpine group / University of Minnesota
Ihotulosteen anturin voi pestä pois vedellä. Kuva: McAlpine group / University of Minnesota

”Kätevä kuin Sveitsin armeijan linkkuveitsi”, kehuu tutkija.

Anturi on tulostettu ensi kertaa suoraan iholle 3d-tulostimella. Tällainen tuloste voi esimerkiksi aistia ympäristön kemiallisia aineita.

Tulosteeseen voi liittää aurinkokennot. Valmistajan eli Minnesotan yliopiston mukaan tekniikka sopisi esimerkiksi sotilaille.

”Tulostimen voi ottaa repusta ja printata sillä anturin tai muun elektroniikan suoraan iholle. Tulostin olisi kätevä kuin Sveitsin armeijan linkkuveitsi”, sanoo Minnesotan yliopiston apulaisprofessori Michael McAlpinen PhysOrg-verkkojulkaisussa.

Menetelmän julkaisi Advanced Materials -lehti. Yliopiston video näyttää, kuinka elektroniikka tulostuu iholle.

"Tämän voi tehdä kannettavalla ja kevyellä tulostimella, joka maksaa alle 400 dollaria (330 euroa)”, sanoo McAlpinen.

Tulostin mukautuu käden pieniin liikkeisiin konenäön avulla.

”Vaikka yrittäisi kuinka pitää kättä paikallaan, käsi liikkuu hieman. Kädet ovat muutenkin erilaisia”, sanoo McAlpinen.

Konenäkö seuraa käden liikkeitä pienten merkkipisteiden avulla. Tulostukseen laite käyttää mustetta, joka on valmistettu hopeahiutaleista. Se kovettuu huoneenlämmössä. Yleensä 3d-tulosteet täytyy kovettaa korkeissa lämpötiloissa.

Kun haluaa tulosteen pois kädestään, voi sen irrottaa pinseteillä tai huuhtoa pois vedellä.

Arkielämässä iholle printattavalla biotulosteella voisi hoitaa haavaa. Tutkijat ovat jo kokeilleet haavan hoitoa hiirillä.

Myös ihonsiirto voisi onnistua. Joskus iholle ehkä tulostuu ”biomustetta”. Musteessa on uusia ihosoluja, jotka korvaavat sairaan ihon.

Tietoisuus ei ole vakaa tila vaan vaihtelee alati. Se tarjoaa tilaisuuksia oudoille aistimuksille. Kuva: iStock

Muinaisen kalliotaiteen kuvajaiset tuotti muuntunut tietoisuus. Se syntyy meidänkin aivoissamme.

Kalliotaidetta tehtiin kaikilla asutuilla mantereilla kymmeniätuhansia vuosia. Suomestakin sitä tunnetaan yli viidentuhannen vuoden takaa.

Jos olet joskus katsellut kuvia näistä maalauksista tai uurroksista, olet varmaan pannut merkille, kuinka samankaltaisia ne ovat maailman eri puolilla.

Kaikkialla kiveen on laadittu ristikoita, siksakkeja, aaltoviivoja, täpliä, kaaria ja spiraaleja. Yhtä lailla yleismaailmallisia ovat eläimet, ja joka puolella on kuvattu paljon myös ihmisiä.

Ihmisissä huomiota kiinnittää yhtäläinen kahtalaisuus. Osa toimittaa selvästi arkisia askareita, osa kokee jotain yliluonnollista. Heillä saattaa olla linnun pää, peuran sarvet tai leijonan häntä.

Menneisyytemme tutkijoilla on selitys samankaltaisuuteen. Se löytyy aivoistamme.

Tietoisuus on universaali

Tietoisuuden syvintä olemusta etsitään yhä, mutta yksi asia näyttää selvältä: aivomme tuottavat kaikille yhteistä tajunnan sisältöä.

Esihistoriallista ihmismieltä tutkiva Steven Mithen laskee, että universaali tietoisuus syntyi noin 50 000–60 000 vuotta sitten, samoihin aikoihin, kun meidän nykyisten ihmisten esivanhemmat purkautuivat Afrikasta maailmalle. Silloin aivorakenteissa tapahtui muutoksia, jotka mahdollistivat uudet kollektiiviset innovaatiot.

Kalliotaiteessa tämä näkyy aiheiden samanlaisuutena.

Yhteiset sisällöt syntyvät muuntuneessa tietoisuuden tilassa, jossa aivot tuottavat kuvia ihan itsestään, ilman visuaalisia ärsykkeitä. Tutkijat kutsuvat sisäsyntyisiä aistimuksia entoptisiksi kuviksi, mutta he eivät osaa vielä sanoa, miten aivot niitä tarkkaan ottaen tekevät. Se tiedetään, että havainnot etenevät vaiheissa abstrakteista kuvioista hallusinaatioihin ja että aivot ovat mukana laajalti.

Kuka vain voi kokea

Myös se on käynyt tutkimuksissa ilmi, että entoptisia havaintoja voi syntyä kenen tahansa päässä.

Tilaisuuksia tarjoaa tietoisuuden häilyvyys. Tajuntamme ei näet ole vakaa vaan vaihtelee tilasta toiseen. Erityisen altis harha-aistimuksille tietoisuus on silloin, kun se on kääntynyt sisäänpäin, itseen.

Entisaikain samaanit näkivät oman kulttuurinsa pyhiä ja pahoja, me voimme nähdä enkelin, kuolleen omaisen tai hirviön. Yhdysvaltalaistutkimuksen mukaan yliluonnolliset aistimukset ovat yleisiä. Sellaisen on kokenut joka toinen maailman ihminen.

 

Lue lisää

Huhtikuun Tiede-lehdessä on pitkä artikkeli, jossa kalliotaidetta tutkiva psykologi Mauno Niskanen valaisee universaalin tietoisuuden ja entoptisten aistimusten syntyä.

Jos aihe kiinnostaa, käy ostamassa paperilehti tai iPad-digilehti.

Jos olet Sanoman jonkin aikakauslehden tilaaja, voit lukea artikkelin kirjautumalla tilaajatunnuksillasi Digilehdet-palveluun.

Ellet ole vielä aktivoinut digilukuominaisuutta, tee se osoitteessa https://oma.sanoma.fi/aktivoi/digilehdet. Aktivoinnin jälkeen pääset kirjautumaan suoraan digilehdet.fi-palveluun.

Ellet ole tilaaja, voit hyödyntää maksutonta tutustumistilausta, joka tarjoaa neljän viikon lukuoikeuden Tiede-lehden artikkeleihin.

Pääset tekemään tilauksen klikkaamalla tätä artikkelilinkkiä.