Murtumien etenemistä tutkitaan  tietokonesimulaation. Kuva: Max Planck Institute for Metals Research
Murtumien etenemistä tutkitaan tietokonesimulaation. Kuva: Max Planck Institute for Metals Research

Uusi, matemaattinen lähestymistapa auttaa ennustamaan, milloin ja millaisissa olosuhteissa aine murtuu.

Ketäpä ei kiinnostaisi siltapilareiden kestävyys tai lentokoneen metallin väsyminen! Uusi, matemaattinen lähestymistapa auttaa ennustamaan, milloin ja millaisissa olosuhteissa aine murtuu.

Esimerkiksi kiven osuessa lasiin syntyy murtuma, joka etenee kiihtyvään tahtiin, kunnes lasi hajoaa. Murtuman eturintamaan syntyy mikroskooppisia uurteita, ja se haarautuu fraktaalimaisesti kuin maahan iskevä salama. Fyysikot eivät ole onnistuneet kuvaamaan sen etenemistä yhtälöillään. Vaikeutena on ollut murtuman suunnan määrittäminen. Eri havaintokulmista katsottuna murtuma näyttää nimittäin liikkuvan eri suuntiin ja sitä kuvaavat yhtälöt antavat havaintosuunnasta riippuvan ennusteen materiaalin rikkoutumiselle.

Professori Itamar Procaccia opiskelijoineen lähestyi asiaa uudella tavalla. Hän jakoi murtuman säröilevän eturintaman matemaattisesti määriteltyihin sektoreihin. Seurattuaan säröjen etenemistä kussakin sektorissa ja tehtyään huomioiden perusteella monimutkaisia analyysejä ryhmä onnistui kiteyttämään murtuman käyttäytymisen havaintosuunnasta riippumattomaksi ennustusmenetelmäksi, jota he testasivat muovissa, lasissa ja metallissa.

Newswise -uutispalvelu toteaa, että Weizmann instituutissa Israelissa työskentelevän Procaccian uusi menetelmä antaa insinööreille ja fyysikoille työkalun, jolla ennustaa milloin materiaalin sisällä oleva, näkymätön murtuma muuttuu uhkaksi. Ehkä insinöörit osaavat vastaisuudessa ennustaa esimerkiksi New Orleansin suojavallien kaltaisten rakennelmien kestävyyden.

Aurinkokunnassamme kiitänyttä asteroidia tutkitaan vielä radioteleskoopein. Ohessa taiteilijan näkemys sikarin muotoisesta vieraasta. Kuva: ESO / M. Kornmesser

Asteroidi ’Oumuamua tuli Maan lähelle aurinkokuntamme ulkopuolelta ja on nyt jo yli 300 miljoonan kilometrin päässä Maasta.

Asteroidi ulkoavaruudesta lensi aurinkokuntaamme lokakuussa, ja se paljastui oudosti sikarin muotoiseksi. Asteroidi sai nimen ‘Oumuamua, joka tarkoittaa havaijin kielellä viestinviejää.

Tähtitieteilijät haluavat nyt tarkistaa, onko asteroidissa merkkejä vieraasta sivilisaatiosta tai Maan ulkopuolisesta älystä.

Asteroidia tutkii loppuviikosta iso Green Bankin radioteleskooppi läntisessä Virginiassa Yhdysvalloissa, kertoo The Guardian.

Radioteleskooppi seuraa asteroidia keskiviikosta alkaen ainakin kymmenen tuntia. Merkkejä etsitään neljällä eri radiotaajuudella.

”Asteroidista voisi löytyä esimerkiksi radiolähde”, sanoo tähtitieteen professori Avi Loeb Harvardin yliopistosta. Hän on mukana Breakthrough Listen -hankkeessa, joka etsii vieraan älyn merkkejä avaruudesta.

Breakthrough Listen -hanke perustettiin 2015. Se etsii elämän merkkejä planeetoilta, joita on löydetty ja löydetään miljoonalta lähimmältä tähdeltä. Hanketta rahoittaa venäläinen miljardööri Juri Milner.

”On outoa, että ensimmäinen kappale, jonka havaitsemme tulevan aurinkokuntamme ulkopuolelta, on tuon muotoinen”, sanoo Loeb.

”Jos siinä on mitään keinotekoista, saamme siitä selvää. Melko varmasti se on tavallinen kappale”, sanoi Loeb The Guardian -lehden mukaan.

Tähtitieteilijät pystyivät päättelemään asteroidin radasta, että se tuli aurinkokuntamme ulkopuolelta. Jonkin kappaleen painovoima on sinkauttanut sen tähtienväliseen avaruuteen.

‘Oumuamuan muoto mietityttää tähtitieteilijöitä. Samanlaista ei ole tavattu aurinkokunnassamme.

Vaikka signaalia maan ulkopuolisesta älystä ei saataisikaan, saa radioteleskoopilla lisää tietoa kohteesta. Vielä ei tiedetä, onko sillä vettä ja kaasuja.

Tutkijat esittävät, että nykyihminen vaelsi ulos Afrikasta useaan otteeseen. Ensimmäisen seurueen lähdöstä on noin 120 000 vuotta.

Nykyihminen Homo sapiens kehittyi Afrikassa, mistä noin 60 000 vuotta sitten levittäytyi Aasian ja Euroopan puolelle joukko, josta kaikki nykyiset ei-afrikkalaiset polveutuivat.

Näin ihmislajin tarinaa on kerrottu koulukirjoissa ja tiedeuutisissa vuosien ajan. Nyt siihen on aika tehdä päivitys, toteavat alan asiantuntijat Science-lehdessä .

Arvostetun Max Planck -instituutin ja Hawaijin yliopiston tutkijat kokosivat analyysissaan yhteen joukon löytöjä, jotka on tehty Aasiassa aivan viime vuosina. Niistä saadut tutkimustulokset eivät sovi yhteen vanhan kertomuksen kanssa.

Esimerkiksi Keski- ja Etelä-Kiinasta on löydetty nykyihmisen jäänteitä, jotka on ajoitettu 70 000–120 000 vuotta vanhoiksi.

Löydöt Kaakkois-Aasiasta ja Australiasta viittaavat siihen, että nykyihminen ehti häärätä sielläkin jo ennen kuin lajimme vanhan teorian mukaan oli edes astunut jalallaan Afrikan ulkopuolelle.

Tutkijat esittävät, että nykyihminen vaelsi ulos Afrikasta useaan otteeseen. Ensimmäisen seurueen lähdöstä on noin 120 000 vuotta, siis kaksi kertaa pidempi aika kuin mitä ennen otaksuttiin.

Heidän jälkeensä muuttajia on ollut useita, kunnes suurin Afrikasta muutto nähtiin 60 000 vuotta sitten.

Jokin vanhassa tarinassa sentään pitää kutinsa: kaikki kansat Afrikan ulkopuolella polveutuvat tuosta viimeksi mainitusta joukkiosta. Syystä tai toisesta aiemmin lähteneiden ihmisten suvut ovat sammuneet.

”Varhemmin kuin 60 000 vuotta sitten Afrikasta levittäytyneet ihmiset olivat todennäköisesti pieniä metsästäjä-kerääjien ryhmiä. Ainakin jotkin näistä varhaisista levittäytyjistä jättivät vähäisiä geneettisiä jälkiä nykyisiin ihmispopulaatioihin”, selittää tutkimustiedotteessa professori Michael Petraglia Ihmisen historian Max Planck -instituutista.

Analyysissaan tutkijat liittävät tarinaan myös viimeaikaisissa geenitutkimuksissa saadut tiedot siitä, että nykyihminen pariutui sukulaislajiensa kanssa Afrikasta lähdettyään.

Nykyihmisiltä on tunnistettu niin neandertalien kuin denisovanihmisten geenejä sekä näiden lisäksi vielä tunnistamattoman ihmislajin perimää.

Tutkijoiden mukaan risteytyminen tapahtui Aasiassa, missä lajeillamme oli mahdollisuus kohdata oikeaan aikaan ja oikeassa paikassa.