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 
Viestejä5648
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 
Viestejä6121
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

Luonnonolojen synnyttämät kulttuurikuplat eriyttivät Suomen murteet, ehdottaa tutkimusryhmä.

Maamme murrejako on syntynyt osaksi luonnonolojen vaikutuksesta, ehdottaa ryhmä kielitieteen ja biologian tutkijoita Turun ja Tampereen yliopistoista.

Varhaiset suomalaiset ovat kehittäneet toistaan eroavia tapoja sopeutua paikallisiin oloihin ja hankkia niistä elantonsa. Tutkijoiden hypoteesin mukaan esimerkiksi erilaiset tavat viljellä maata ovat johtaneet yhteisöjen eriytymiseen, niin että myös niiden kielet erkaantuvat.

Tämä tuottaa murteita ja myöhemmin jopa kokonaisia uusia kieliä.

”Mekanismi voisi olla se, että jos ympäristön erot ovat suuria, ihmiset eivät ole niin paljon tekemisissä kuin, jos he elävät samanlaisissa ympäristöoloissa. Myös muuttoliike on voinut muotoutua luonnonolojen mukaan ”, selittää evoluutiobiologian tutkija Terhi Honkola Turun yliopistosta Helsingin Sanomien jutussa.

Ryhmien väliset kontaktit ja kommunikaatio saattavat ylläpitää yhteisöjen samankaltaisuutta ja pienentää murre-eroja.

Voisi helposti luulla, että maantieteellinen läheisyys lähentää puheenparsia.

Yllättävä havainto ryhmän tutkimuksessa kuitenkin oli, että koko Suomen murrejaossa maantieteellisellä etäisyydellä ei ole juuri mitään tekemistä sen kanssa, miten erilaisia murteet ovat.

Vierekkäisiin murrealueisiin kuuluvat voivat puhua hyvin erilaista murretta. Toisaalta samanlaista murretta voivat puhua ihmiset, jotka elävät eri puolilla maata.

Jyrkkä murreraja kulkee esimerkiksi Etelä-Pohjanmaan murteen ja niin sanotun savolaiskiilan välissä, vaikka puhujat elävät vieretysten.

Tilaisuuden levittäytymiseen antoi se, että savolaisten harjoittama kaskiviljely mahdollisti siirtymisen uusille asuinalueille helpommin kuin lännessä harjoitettu peltoviljely. Kaskiviljelijät raivasivat ja lannoittivat pellon polttamalla metsän.

”Ihmisten kulttuuri on vaikuttanut siihen, millaisille alueille he ovat olleet valmiita siirtymään”, selittää suomen kielen yliopistonlehtori Unni-Päivä Leino Tampereen yliopistosta.

Kaskenpoltto on tutkijoiden mukaan yksi mahdollinen tekijä, joka selittää ajan oloon kehittynyttä jakoa itä- ja länsimurteisiin.

Kaskeamista harjoitettiin niin lännessä kuin idässä. Kuitenkin lännessä lähinnä raivattiin peltoja lehtimetsistä ja siirryttiin pian pysyvien peltojen viljelyyn.

Itä-Suomessa sen sijaan kaskenpoltto jatkui kauemmin. Läntiset viljelytekniikat eivät välttämättä sopineet sikäläisiin oloihin. Viljelty kaskiruis ja kaskeamisen menetelmät tuotiin idästä, sillä ne soveltuivat paremmin Itä-Suomen vaikeampaan maastoon.

Itä- ja länsimurteiden lisäksi kolmas suuri kupla löytyy pohjoisesta. Myös pohjoiset murteet on saattanut erottaa omaksi ryhmäkseen elinkeinojen erilaisuus. Karjatalous, metsästys ja kalastus soveltuivat Pohjois-Suomen oloihin paremmin kuin peltoviljely.

Murrerajan pohjoispuolella Keski- ja Pohjois-Pohjanmaan murteet ovat sanastoltaan lähellä Kainuun murretta.

”Vaikka Kainuun alkujaan asuttivat savolaiset, kontakteja rannikolle on ollut turkis- ja tervakaupan vuoksi niin paljon, että ne ovat lähentäneet näitä murteita toisiinsa”, Leino sanoo.

Kysely

Puhutko itäistä, läntistä vai pohjoista murretta?

Soikea ja litteä Dickinsonia katsotaan nyt kuuluvaksi eläinkuntaan. Kuva: Ilja Bobrovski/Australian National University
Soikea ja litteä Dickinsonia katsotaan nyt kuuluvaksi eläinkuntaan. Kuva: Ilja Bobrovski/Australian National University

Vienanmeren rannalta löytyneestä fossiilista paljastui eläimellisiä piirteitä.

Maailman varhaisin tunnettu eläin on nyt soikea ja litteä otus. Sen fossiilista paljastui kolesterolin ja muiden rasvojen jäänteitä, ja rasva on eläimen tunnusmerkki, tutkijat toteavat tiedotteessa.

Dickinsonia eli noin 558 miljoonaa vuotta sitten. Otus oli ensimmäisiä monisoluisia eliöitä.

Nämä muinaiset eliöt ovat olleet paleontologian suuria arvoituksia. Ediacarakauden oliot ovat Science-lehdessä julkaistun tutkimuksen mukaan ylipäätään niin merkillisiä, että niitä voisi pitää toiselta planeetalta tulleina.

Australialaisen Australian National Universityn video näyttää, miten fossiili löytyi ja miltä Dickinsonia ehkä näytti meressä uidessaan.

Dickinsoniat on luokiteltu vuosikymmenien aikana tutkijasta riippuen jäkäliksi, sieniksi, alkueläimiksi tai jopa jonkinlaiseksi kasvien ja eläinten välivaiheeksi. Tai evoluution umpikujaksi.

Nyt ne nousivat eläinkuntaan, kun tutkijat tarkastelivat luoteiselta Venäjältä Vienanmeren rannikolta löytynyttä fossiilia.

Siitä löytyi runsaasti kolesterolimolekyylejä, hyvin paljon enemmän kuin kerrostumista fossiilin ympärillä. Fossiili koostui suureksi osaksi rasvan jäänteistä.

Otus tarvitsi kolesterolia solukalvoihin, australialainen tutkija John Brocks kertoo New Scientistist -lehdessä. Dickinsonialla ei ole havaittu tukirankaa, joten sen keho oli ilmeisesti pehmeä.

Dickinsoniat kasvoivat jopa 1,4-metrisiksi, joskin löydettyjen yksilöiden koko on vaihdellut suuresti. Nyt voidaan sanoa, että suuria eläimiä eli runsaasti jo miljoonia vuosia aikaisemmin kuin on tähän asti arvioitu.

Ediacarakauden jälkeen kambrikaudella eläinkunta monipuolistui suorastaan räjähdyksenomaisesti.

Dickinsonian fossiileja löytyi ensi kerran Australiassa runsaat 70 vuotta sitten. Se paljastui eläimeksi vasta nyt, kun tutkija Ilja Bobrovski tutki hiekkakivestä löytyneen fossiilin ainesosia eikä rakenteita.

Australiasta löytyneet Dickinsoniat ovat kärsineet kovasta kuumuudesta ja eroosiosta. Tarvittiin fossiileja, joissa elollisen jäännökset olisivat säilyneet paremmin.

Bobrovski lensi helikopterilla Vienanmeren rannalle ”karhujen ja hyttysten maille”. Hän kuvailee roikkuneensa jyrkänteellä kymmenien metrien korkeudessa ja hakanneensa hiekkakivestä kappaleita löytääkseen haluamansa fossiilit.