Teorija svega (TOE ili TOE/ToE ), konačna teorija, ultimativna teorija, objedinjena teorija polja ili glavna teorija je hipotetički, jedinstveni, sveobuhvatni, koherentni teorijski okvir fizike koji u potpunosti objašnjava i povezuje sve aspekte univerzuma. Pronalaženje teorije svega jedan je od najvećih neriješenih problema u fizici. Teorija struna i M-teorija su predložene kao teorije svega.
Tokom proteklih nekoliko vijekova, razvijena su dva teorijska okvira koji, zajedno, najviše liče na teoriju svega. Ove dvije teorije na kojima počiva sva moderna fizika su opća teorija relativnosti i kvantna mehanika. Opća teorija relativnosti je teorijski okvir koji se fokusira samo na gravitaciju za razumijevanje svemira u područjima velikih razmjera i velikih masa: planete, zvijezde, galaksije, jata galaksija itd. S druge strane, kvantna mehanika je teorijski okvir koji se fokusira samo na tri negravitacijske sile za razumijevanje svemira u regijama i vrlo malih razmjera i male mase: subatomske čestice, atomi, molekule itd. Kvantna mehanika je uspješno implementirala standardni model koji opisuje tri negravitacijske sile: jaku nuklearnu, slabu nuklearnu i elektromagnetnu silu – kao i sve posmatrane elementarne čestice.
Opća teorija relativnosti i kvantna mehanika su više puta potvrđivani u svojim odvojenim oblastima relevantnosti. Budući da su uobičajene domene primjenjivosti opće relativnosti i kvantne mehanike toliko različiti, većina situacija zahtijeva da se koristi samo jedna od dvije teorije. Dve teorije se smatraju nekompatibilnim u oblastima ekstremno malih razmera – Plankova skala – kao što su one koje postoje unutar crne rupe ili tokom početnih faza univerzuma (tj. u trenutku neposredno nakon Velikog praska). Da bi se razriješila nekompatibilnost, mora se otkriti teorijski okvir koji otkriva dublju temeljnu stvarnost, ujedinjujući gravitaciju s ostale tri interakcije, kako bi harmonično integrirao područja opće relativnosti i kvantne mehanike u besprijekornu cjelinu: teorija svega je jedinstvena teorija koja je u principu sposobna da opiše sve fizičke pojave u ovom svemiru.
Ime
U početku se pojam teorija svega koristio s ironičnim upućivanjem na razne pretjerano generalizirane teorije. Na primjer, poznato je da je djed Ijona Tichyja – lika iz ciklusa naučnofantastičnih priča Stanisława Lema iz 1960-ih – radio na „Općoj teoriji svega“. Fizičar Harald Fritzsch koristio je taj termin u svojim predavanjima u Varenni 1977. godine. Fizičar John Ellis tvrdi da je uveo akronim “TOE” u tehničku literaturu u članku u Nature 1986. Vremenom se termin zaglavio u popularizaciji istraživanja teorijske fizike.
Izvori informacija:
0 Wikipedija
Fran De Aquino (1999). “Theory of Everything”. arXiv:gr-qc/9910036.
Steven Weinberg (2011-04-20). Dreams of a Final Theory: The Scientist’s Search for the Ultimate Laws of Nature. Knopf Doubleday Publishing Group. ISBN 978-0-307-78786-6.
Stephen W. Hawking (28 February 2006). The Theory of Everything: The Origin and Fate of the Universe. Phoenix Books; Special Anniv. ISBN 978-1-59777-508-3.
Nobelovu nagradu za fiziku 2022. zajednički su dobili Alain Aspect, John F. Clauser i Anton Zeilinger
Nobelova nagrada za fiziku 2022. zajednički je dodijeljena Alainu Aspectu, Johnu F. Clauseru i Antonu Zeilingeru za eksperimente sa zapletenim fotonima i njihov rad u pionirskoj kvantnoj informacijskoj znanosti.
Trio je osvojio 10 milijuna švedskih kruna, koje će ravnomjerno podijeliti laureati.
“Postaje sve jasnije da se pojavljuje nova vrsta kvantne tehnologije. Vidimo da je rad laureata sa zapetljanim stanjima od velike važnosti, čak i izvan temeljnih pitanja o tumačenju kvantne mehanike,” kaže Anders Irbäck, predsjednik Nobelovog odbora za fiziku.
Alain Aspect, rođen je 1947. u Agenu, Francuska. Doktorirao je 1983. na Sveučilištu Paris-Sud, Orsay, Francuska. Profesor je na Université Paris-Saclay i École Polytechnique, Palaiseau, Francuska.
John F. Clauser istraživački fizičar, SAD razvio je ideje Johna Bella, što je dovelo do praktičnog eksperimenta. Kada je izvršio mjerenja, ona su poduprla kvantnu mehaniku jasno kršeći Bellovu nejednakost. To znači da se kvantna mehanika ne može zamijeniti teorijom koja koristi skrivene varijable.
Anton Zeilinger, profesor na Sveučilištu u Beču, Austrija koristeći rafinirane alate i duge nizove eksperimenata. Anton Zeilinger je počeo koristiti zapletena kvantna stanja. Između ostalog, njegova istraživačka skupina demonstrirala je fenomen nazvan kvantna teleportacija, koji omogućuje premještanje kvantnog stanja s jedne čestice na drugu na velikoj udaljenosti.
Profesor na Université Paris-Saclay i École Polytechnique, Palaiseau, Francuska Alain Aspect razvio je postavku, koristeći je na način da zatvori važnu rupu u zakonu koja je ostala nakon rada Johna Clausera. Uspio je promijeniti postavke mjerenja nakon što je zapleteni par čestica napustio svoj izvor, tako da postavka koja je postojala kada su emitirani nije mogla utjecati na rezultat.
Krioničari se nadaju da će ih moderna tehnologija jednog dana vratiti iz mrtvih. Ali koliko je realan drugi život nakon dubokog zamrzavanja?
Kaže se da je jedna od stvari koja nas čini ljudima naša svijest o vlastitoj smrtnosti, i skoro dokle god znamo da ćemo jednog dana umrijeti, pitali smo se o mogućnosti da se ponovo probudimo. Priče o uskrsnuću i besmrtnosti nalaze se u nebrojenim religijama i mitovima, a posljednjih godina mnoge od ovih priča su se temeljile na ideji krioničkog očuvanja: zamrzavanje tijela i zatim reanimiranje u budućnosti. Ako je upalilo za Hana Soloa, Kapetana Ameriku i Fraja iz Futurame, zašto ne bi uspjelo i za nas?
“[Za] većinu krioničara, postoje dvije stvari koje ćete pronaći. Mi smo ljubitelji naučne fantastike, očigledno. Takođe smo optimisti,” kaže Dennis Kowalski, predsjednik Instituta za krioniku, neprofitne organizacije sa sjedištem u Michiganu i jedne od nekolicine kompanija širom svijeta koje nude svoju liniju usluga.
Taj optimizam je važan, jer krionično očuvanje i reanimacija „danas 100 posto nije moguće“, kaže Kowalski. Ali, kaže on, „mi trenutno nismo u zenitu svog znanja i sigurno imamo još toga da naučimo i otkrijemo u budućnosti.” Kowalski, bivši bolničar, navodi moderne intervencije spašavanja života poput defibrilacije srca i CPR-a kao primjere kako se nauka može drastično promijeniti – tokom većeg dijela ljudske povijesti ljudi su se općenito slagali da ne postoji način da se spasi neko čije je srce stalo. „A sada je to prilično prokleta rutina“, kaže on.
Na osnovu te premise – da će nauka jednog dana pronaći rješenja za biološka oštećenja koja su nepopravljiva prema današnjim standardima – cilj krionike je održati tijela u stabilnom, očuvanom stanju dok ne stigne potrebna medicinska tehnologija. Čak i za njegove najodlučnije pristalice, krionika nije garancija; Kowalski to opisuje kao „vožnju hitnom pomoći u buduću bolnicu koja može, ali ne mora postojati“. Ali on na ovo polje gleda kao na neku Pascalovu opkladu – mi ćemo definitivno umrijeti, pa ako postoji čak i vanjska šansa da produžimo život kroz krioniku, nema se šta za izgubiti i ima potencijalno novi život da se dobije.
Kako funkcioniše krionički proces?
Kada se neko ko je napravio aranžmane da se njihovi ostaci krionski sačuvaju proglasi mrtvim, medicinski tim hladi tijelo ledenom vodom i održava tjelesna tkiva oksigeniranim pomoću CPR-a i maski za kisik. Ledeno hladno tijelo se stavlja u hermetički zatvorenu posudu i odvozi u postrojenje za krioniku. (Napomena o nomenklaturi – zamrzavanje leša je krionika, a ne kriogenika. Kriogenika je nauka i inženjering superniskih temperatura.)
U ustanovi za krioniku, tim stavlja tijelo na mašinu sličnu premosnici srce-pluća, koja cirkuliše krv i održava oksigenaciju. Oni pumpaju otopinu za vitrifikaciju koja djeluje kao antifriz kako bi spriječila da se tjelesna tkiva pretvore u kristale leda, u nadi da će minimizirati strukturna oštećenja. Zatim polako hlade tijelo na -195 C u komori s parom tečnog azota. Kada se dovoljno ohladi, tijelo se prenosi u rezervoar s tečnim azotom nalik termosici, gdje će ostati u doglednoj budućnosti. Naknade za pokrovitelje (oko 28.000 dolara po osobi) održavaju fondove instituta kako bi organizacija trajno radila.
Tijela će čekati u ovim rezervoarima dok ih medicinska tehnologija (nadamo se) ne oživi. Kowalski kaže da postoje tri izazova za ovu buduću tehnologiju koja treba savladati: morat će popraviti štetu nastalu smrzavanjem, izliječiti bilo koju bolest koja je prvobitno ubila subjekta i preokrenuti proces starenja tako da subjekt ima mlado, zdravo tijelo u kojem može uživati u njihovom drugom krugu. Niko ne zna kako bi ta tehnologija mogla izgledati; Kowalskijeva najbolja pretpostavka je inženjering tkiva i molekularna nanotehnologija koja će moći popraviti i zamijeniti oštećena tkiva.
Kowalski i njegovi kolege zagovornici krionike prepoznaju da je to težak zadatak. Ali ako većinu kriobiologa – naučnika koji proučavaju efekte smrzavanja na živa tkiva za postupke kao što su vantelesna oplodnja, terapija matičnim ćelijama i transplantacija organa – pitate o krionici, oni će samo odmahnuti glavom.
Šta bi moglo poći po zlu?
„Apsolutno ne postoji trenutni način, niti jedan dokazan naučni način, da se cijeli čovjek zamrzne na tu temperaturu, a da se potpuno ne uništi – a mislim i obliterira – tkivo“, kaže Shannon Tessier, kriobiolog sa Univerziteta Harvard i Opšte bolnice Massachusetts. Kada naučnici pokušaju da zamrznu uzorak živog ljudskog tkiva, poput kriške jetre, „tkivo je potpuno uništeno, ćelijska membrana je potpuno uništena. Dakle, zapravo nema dokaza da išta čuvate, a to je zato što nauka jednostavno još nije tu.”
Postoje životinje koje mogu preživjeti smrzavanje i odmrzavanje, poput kanadskih drvenih žaba, ali ovi organizmi su evoluirali posebno da podnose pritiske niskih temperatura na način na koji naša tijela jednostavno nisu. Tessier kaže da je teško zamisliti kako bi naša tkiva uopće mogla izdržati proces ponovnog zagrijavanja, čak i uz korist nekoliko stoljeća naučnog napretka. “Napravili smo eksperiment u laboratoriji prije nekoliko godina. Pokušali smo ostaknuti svinjsko srce, cijelo svinjsko srce. I, naravno, trenutno ne postoji tehnologija koja bi dovoljno brzo zagrijala srce i, doslovno, cijelo srce je puklo na pola.”
Sposobnost naših tkiva da fizički izdrže smrzavanje i odmrzavanje je samo početak, kaže John Baust, kriobiolog sa Univerziteta Binghamton, SUNY. Kada se naša tkiva ohlade, dio koji se smrzava je uglavnom čista voda – ćelije, soli i organski materijali koji čine naše tekućine su isključeni. Ćelije lijevo iza su podvrgnute ozbiljnom molekularnom stresu. „Postoje genetske promjene koje se dešavaju“, kaže Baust, „koje ćeliji govore: ‘Umri’.“ Ove upute za ćelijsku smrt, koje se nazivaju apoptoza, počinju mnogo prije nego što se dostignu niske temperature.
„Za one od nas koji rade u oblasti zamrzavanja bioloških materijala — ćelija sisara, tkiva, probali smo organe i tako dalje — postoje samo nepremostivi problemi“, kaže Baust.
Krioničari poput Kowalskog dobro su svjesni ovih kritika. On tvrdi da iako su ovi problemi za nas danas nepremostivi, oni bi mogli biti rješivi u budućnosti. To je tačka koju je definitivno nemoguće isključiti – gotovo kao da se definitivno dokaže da ne postoji takva stvar kao što su jednorozi. „Mislim da niko zaista ne može poreći šta bi budućnost mogla da nosi“, kaže Baust. “Nemam sve odgovore. Ali mislim da je skepticizam vrlo razuman.”
‘Ništa za izgubiti’
Izvan argumenata o tome šta je moguće, ili bi moglo biti moguće u budućnosti, ostaje još jedno pitanje: čak i kada biste mogli da budete vraćeni, da li biste to uopšte želeli? Na kraju krajeva, bili biste nasukani u čudnom svijetu, odvojeni od svega što je vaš život uopće činilo vrijednim življenja.
Anders Sandberg, filozof sa Instituta za budućnost čovječanstva Univerziteta u Oksfordu, upoređuje izglede za preporod sa „privremenim izbjeglicama – ne možete preživjeti u sadašnjosti, jedina vam je šansa da na neki način izbjegnete u stranu zemlju“. Ali za Sandberga, zagovornika krionike koji svaki dan nosi medaljon na kojem su ispisane njegove krioničke upute: „Život je vrijedan življenja. Zaista uživam što sam živ. Sve dok je to istina, želim da pokušam da se zadržim. Ali to je naravno kockanje.”
„Nemate šta da izgubite, sve da dobijete. Osim nekog novca od životnog osiguranja. A za mene je vrijedno toga. To mi daje mir“, kaže Kowalski, koji je zajedno sa suprugom i sinovima prijavljen za krionsku konzervaciju. „Čak i ako ne radi, mi i dalje unapređujemo nauku, otkrivamo šta ne funkcioniše. A ako uspije, o moj Bože, upravo smo naišli na lijek za smrt, barem privremeno.”
Titanija (/ tɪˈtɑːniə /), koja se takođe naziva Uran III, najveći je od Uranovih mjeseca i osmi po veličini Mjesec u Sunčevom sistemu promjera od 1.578 kilometara. Otkrio ga je William Herschel 1787. godine, Titanija je dobila ime po kraljici vila u Shakespeareovom snu Ivanjske noći. Njegova orbita leži unutar Uranove magnetosfere.
Usporedba veličine Zemlje, Mjeseca i Titanije
Titanija se sastoji od približno jednakih količina leda i kamena, a vjerovatno se diferencira na stjenovitu jezgru i ledeni plašt. Na granici jezgra – plašta može biti prisutan sloj tečne vode. Čini se da je površina Titanije, koja je relativno tamna i blago crvene boje, oblikovana i udarcima i endogenim procesima. Prekriven je brojnim udarnim kraterima promjera do 326 kilometara, ali je manje krateriran od Oberona, najudaljenijeg od pet velikih Uranovih mjeseci. Titanija je vjerovatno doživjela rani endogeni događaj koji je izbrisao njezinu stariju, jako krateriranu površinu. Površinu Titanije presijeca sistem ogromnih kanjona i ostataka, što je rezultat širenja njene unutrašnjosti tokom kasnijih faza njene evolucije. Kao i svi glavni mjeseci Urana, Titanija je vjerovatno nastala od akrecijskog diska koji je okruživao planetu neposredno nakon njenog formiranja.
Titanija
Infracrvena spektroskopija provedena od 2001. do 2005. otkrila je prisustvo vodenog leda kao i smrznutog ugljičnog dioksida na površini Titanije, što je pak sugeriralo da mjesec može imati slabu atmosferu ugljen-dioksida s površinskim pritiskom od oko 10 nanopaskala (10− 13 bara). Mjerenja tokom okultacije zvijezde u Titaniji stavljaju gornju granicu površinskog pritiska bilo koje moguće atmosfere na 1–2 mPa (10–20 nbar).
Uranski sistem je izbliza proučavan samo jednom, svemirskom letjelicom Voyager 2 u januaru 1986. Snimljeno je nekoliko slika Titanije, što je omogućilo mapiranje oko 40% njegove površine.
Historija Titaniju je otkrio William Hershel 11. januara 1787, istog dana kada je otkrio Uranov drugi po veličini mjesec, Oberon. Kasnije je izvijestio o otkrićima još četiri satelita, iako su naknadno otkrivena kao lažna. Gotovo pedeset godina nakon njihovog otkrića, Titaniju i Oberona ne bi mogao primijetiti nijedan instrument osim Williama Herschela, iako se Mjesec sa Zemlje može vidjeti današnjim vrhunskim amaterskim teleskopom.
Poređenje veličine Zemlje, Mjeseca i Titanije. Svi Uranovi mjeseci nazvani su po likovima koje su stvorili William Shakespeare ili Alexander Pope. Ime Titanija preuzeto je od kraljice vila u “Snu ljetne noći”. Imena sva četiri satelita Urana koja su tada bila poznata predložio je Herschelov sin John 1852. godine, na zahtjev Williama Lassella, koji je godinu ranije otkrio druga dva mjeseca, Ariel i Umbriel.
Titanija je u početku nazivana “prvim satelitom Urana”, a 1848. godine William Lassell je dobio oznaku Uran I, iako je ponekad koristio numeriranje Williama Herschela (gdje su Titanija i Oberon II i IV). 1851.
Lassell je na kraju izbrojio sva četiri poznata satelita po redoslijedu udaljenosti od planete rimskim brojevima, a od tada je Titanija proglašena Uranom III.
Ime Shakespeareova lika izgovara se / tɪˈteɪnjə /, ali se mjesec često izgovara / taɪˈteɪniə /, po analogiji sa poznatim hemijskim elementom titan. Adjektivni oblik, titanijski, istoimean je sa Saturnovim mjesecom Titanom. Ime Titanija je starogrčko porijeklo, što znači “kći Titana”.
Orbita Titanija kruži oko Urana na udaljenosti od oko 436 000 kilometara, što je drugo najudaljenije od planete među njegovih pet glavnih mjeseci. OrbitaTitanije ima malu ekscentričnost i nagnuta je vrlo malo u odnosu na ekvator Urana. Orbitalni period mu je oko 8,7 dana, što se poklapa s njegovim rotacijskim periodom. Drugim riječima, Titanija je sinhroni ili plimovano zaključan satelit, s jednim licem uvijek usmjerenim prema planeti.
Orbitana Titanije leži potpuno unutar uranijske magnetosfere. To je važno, jer hemisfere satelita koji kruže unutar magnetosfere prate hemisferu magnetosferske plazme koja se rotira zajedno s planetom. Ovo bombardiranje može dovesti do zamračenja zaostalih hemisfera, što se zapravo primjećuje na svim uranskim mjesecima, osim Oberona.
Budući da Uran kruži oko Sunca gotovo na boku, a njegovi mjeseci kruže u ekvatorijalnoj ravni planete, oni (uključujući Titaniju) podliježu ekstremnom sezonskom ciklusu. I sjeverni i južni pol provode 42 godine u potpunom mraku, a još 42 godine u neprekidnoj sunčevoj svjetlosti, sa Suncem koje se uzdiže blizu zenita nad jednim od polova na svakom solsticiju. Prolet leta Voyager 2 poklopio se s ljetnim solsticijom južne hemisfere 1986. godine, kada je bila osvijetljena gotovo cijela južna hemisfera. Jednom u 42 godine, kada Uran ima ekvinocij i njegova ekvatorijalna ravan presijeca Zemlju, postaju moguće međusobne okultacije Uranovih mjeseci. U periodu 2007–2008. zabilježen je niz takvih događaja, uključujući dve okultacije Titanije od strane Umbriel 15. avgusta i 8. decembra 2007.
Sastav i unutrašnja struktura Titanija je okruglo sferno tijelo sa osvijetljenom lijevom polovinom. Površina ima šarolik izgled sa svijetlim mrljama na relativno mračnom terenu. Terminator je blago desno od sredine i ide od vrha do dna. Veliki krater sa središnjom jamom može se vidjeti na završnici u gornjoj polovici slike. Još jedan svijetli krater može se vidjeti na dnu ispresijecanim kanjonom. Drugi veliki kanjon prolazi od mraka na donjoj desnoj strani do vidljivog središta tijela. Slika Titanije s najviše rezolucije Voyagera 2 prikazuje umjereno kraterirane ravnice, ogromne pukotine i dugačke škarpe. Pri dnu je područje glatkih ravnica, uključujući krater Ursula, podijeljeno grabenom Belmont Chasma. Titanija je najveći i najmasivniji uranski mjesec i osmi najmasivniji mjesec u Sunčevom sistemu. Njegova gustina od 1,71 g / cm3, koja je mnogo veća od tipične gustine Saturnovih satelita, ukazuje na to da sastoji se od otprilike jednakih proporcija vodenog leda i gustih neledenih komponenata; potonji bi mogli biti izrađeni od kamena i ugljičnog materijala uključujući teška organska jedinjenja. Prisustvo vodenog leda potkrepljeno je infracrvenim spektroskopskim opažanjima napravljenim u periodu 2001–2005, koja su otkrila kristalni vodeni led na površini Mjeseca. Trake upijanja vodenog leda nešto su jače na vodećoj hemisferi Titanije nego na zadnjoj hemisferi. To je suprotno onome što se opaža na Oberonu, gdje zadnja hemisfera pokazuje jače vodne znakove leda. Uzrok ove asimetrije nije poznat, ali može biti povezan s bombardiranjem nabijenim česticama iz magnetosfere Urana, koja je jača na zadnjoj hemisferi (zbog ko-rotacije plazme). Energijske čestice imaju tendenciju da prskaju vodeni led, razgrađuju metan zarobljen u ledu kao klatratni hidrat i potamnjuju druge organske tvari, ostavljajući za sobom tamni ostatak bogat ugljikom.
Osim vode, jedino drugo jedinjenje identificirano na površini Titanije infracrvenom spektroskopijom je ugljični dioksid, koji je koncentriran uglavnom na pratećoj hemisferi. Porijeklo ugljen-dioksida nije potpuno jasno. Može se proizvesti lokalno iz karbonata ili organskih materijala pod uticajem sunčevog ultraljubičastog zračenja ili energetski nabijenih čestica koje dolaze iz magnetosfere Urana. Potonji postupak objasnio bi asimetriju u njenoj distribuciji, jer je zadnja hemisfera podložna intenzivnijem magnetosferskom utjecaju od vodeće hemisfere. Drugi mogući izvor je ispuštanje iskonskog CO2 zarobljenog vodenim ledom u unutrašnjosti Titanije. Bijeg CO2 iz unutrašnjosti može biti povezan s prošlim geološkim aktivnostima na ovom mjesecu.
Titanija se može diferencirati u stjenovito jezgro okruženo ledenim plaštem. Ako je to slučaj, radijus jezgra od 520 kilometara je oko 66% radijusa Mjeseca, a njegova masa je oko 58% mjesečeve mase – proporcije diktira sastav mjeseca. Pritisak u središtu Titanije je oko 0,58 GPa (5,8 kbar). Trenutno stanje ledenog plašta nije jasno. Ako led sadrži dovoljno amonijaka ili drugog antifriza, Titanija može imati podzemni okean na granici jezgra – plašta. Debljina ovog okeana je, ako postoji, do 50 kilometara, a temperatura mu je oko 190 K. Međutim, sadašnja unutrašnja struktura Titanije u velikoj mjeri ovisi o njenoj termalnoj povijesti, koja je slabo poznata.
Karakteristike površine Među Uranovim mjesecima, Titanija je srednja u sjaju između tamnih Oberona i Umbriela i svijetlih Ariel i Mirande. Njegova površina pokazuje snažan opozicioni val: njegova reflektivnost se smanjuje sa 35% pod faznim uglom od 0 ° (geometrijski albedo) na 25% pod uglom od oko 1 °. Titanija ima relativno nizak bond albedo od oko 17%. Njegova je površina uglavnom blago crvene boje, ali manje crvena od Oberonove. No, naslage svježeg udara su plavije, dok su glatke ravnice smještene na vodećoj hemisferi u blizini kratera Ursula i duž nekih grabeža nešto crvenije. Može postojati asimetrija između vodeće i prateće hemisfere; čini se da je prva crvenija od druge za 8%. Međutim, ova je razlika povezana s glatkim ravnicama i može biti slučajna. Pocrvenilo površina vjerovatno je rezultat vremenskih utjecaja u svemiru izazvanih bombardiranjem nabijenih čestica i mikrometeorita tokom starosti Sunčevog sistema. Međutim, asimetrija boja Titanije vjerojatnije je povezana s nakupinom crvenkastog materijala koji dolazi iz vanjskih dijelova uranskog sustava, vjerojatno iz nepravilnih satelita, koji bi se uglavnom taložili na vodećoj hemisferi.
Znanstvenici su prepoznali tri klase geoloških obilježja na Titaniji: krateri, chasmata (kanjoni) i rupije (škarpe). Površina Titanije manje je kraterirana od površina Oberona ili Umbriela, što znači da je površina mnogo mlađa. Prečnici kratera dosežu 326 kilometara za najveći poznati krater Gertrude (može postojati i degradirani bazen približno iste veličine). Neki krateri (na primjer, Ursula i Jessica) okruženi su jarkim udarnim izbacivanjem (zrakama) koje se sastoje od relativno svježeg leda. Svi veliki krateri na Titaniji imaju ravne podove i središnje vrhove. Jedini izuzetak je Ursula, koja u sredini ima jamu. Zapadno od Gertrude nalazi se područje s nepravilnom topografijom, takozvani “neimenovani basen”, koji bi mogao biti još jedan vrlo degradiran udarni bazen prečnika oko 330 kilometara (210 milja).
Površinu Titanije presijeca sistem ogromnih rasjeda ili škrapa. Na nekim mjestima dvije paralelne škarpe označavaju udubljenja u kori satelita, formirajući grabene, koje se ponekad nazivaju kanjoni. Najistaknutiji među kanjonima Titanije je Messina Chasma, koja traje oko 1.500 kilometara (930 mi) od ekvatora gotovo do južnog pola. Grabeži na Titaniji široki su 20–50 km i imaju reljef oko 2–5 km. Škarpe koje nisu povezane s kanjonima nazivaju se rupes, kao što su Rousillon Rupes blizu kratera Ursula. Područja uz neke škarpe i blizu Ursule izgledaju glatko u rezoluciji slike Voyagera. Ove glatke ravnice su vjerovatno ponovo isplivale kasnije u geološkoj historiji Titanije, nakon što je nastala većina kratera. Obnavljanje površine moglo je biti ili endogene prirode, uključujući erupciju fluidnog materijala iz unutrašnjosti (kriovulkanizam), ili je, alternativno, uzrokovano slijepljenjem ejektom udara iz obližnjih velikih kratera. Grabeži su vjerovatno najmlađa geološka obilježja na Titaniji – oni presijecaju sve kratere, pa čak i glatke ravnice.
Na geologiju Titanije utjecale su dvije konkurentske snage: udarni nastanak kratera i endogena obnova. Prvi je djelovao tokom cijele Mjesečeve povijesti i utjecao je na sve površine. Potonji procesi su takođe bili globalne prirode, ali aktivni uglavnom tokom perioda nakon formiranja Mjeseca. Oni su uništili izvorno jako krateriran teren, objašnjavajući relativno mali broj udarnih kratera na današnjoj površini Mjeseca. Dodatne epizode preplakivanja mogle su se dogoditi kasnije i dovesti do stvaranja glatkih ravnica. Alternativno glatke ravnice mogu biti ejektni pokrivači obližnjih udarnih kratera. Najnoviji endogeni procesi uglavnom su bili tektonske prirode i prouzrokovali su stvaranje kanjona, koji su zapravo ogromne pukotine u ledenoj kori. Pucanje kore izazvano je globalnim širenjem Titanije za oko 0,7%.
Atmosfera Prisustvo ugljičnog dioksida na površini sugerira da Titanija može imati slabu sezonsku atmosferu CO2, sličnu atmosferi jovijskog mjeseca Kalista. Drugi plinovi, poput dušika ili metana, vjerojatno neće biti prisutni, jer Slaba gravitacija Titanije nije ih mogla spriječiti da pobjegnu u svemir. Na maksimalnoj temperaturi koja se može postići tokom ljetnog solsticija u Titaniji (89 K), tlak pare ugljen-dioksida je oko 300 μPa (3 nbar).
septembra 2001. godine Titanija je okultirala sjajnu zvijezdu (HIP 106829) vidljive magnitude 7,2; ovo je bila prilika i za pročišćavanje Titanijinog prečnika i efemerida i za otkrivanje bilo kakve postojeće atmosfere. Podaci nisu otkrili atmosferu na površinskom pritisku od 1–2 mPa (10–20 nbar); ako postoji, morao bi biti daleko tanji od onoga kod Tritona ili Plutona. Ova gornja granica je i dalje nekoliko puta veća od maksimalnog mogućeg površinskog pritiska ugljen-dioksida, što znači da mjerenja u osnovi ne ograničavaju parametre atmosfere.
Neobična geometrija uranskog sistema uzrokuje da motrovi dobivaju više sunčeve energije od njihovih ekvatorijalnih područja. Budući da je tlak pare CO2 strma funkcija temperature, to može dovesti do akumulacije ugljičnog dioksida u regijama niske širine Titanije, gdje može stabilno postojati na mjestima visokog albeda i zasjenjenim dijelovima površine u oblik leda. Tokom ljeta, kada polarne temperature dosegnu čak 85–90 K, ugljen-dioksid se sublimira i migrira na suprotni pol i u ekvatorijalna područja, što dovodi do vrste ugljičnog ciklusa. Akumulirani led ugljičnog dioksida može se ukloniti iz hladnih zamki magnetosferskim česticama koje ga raspršuju s površine. Smatra se da je Titanija izgubila značajnu količinu ugljen-dioksida od svog formiranja prije 4,6 milijardi godina.
Porijeklo i evolucija Smatra se da je Titanija nastala od akrecijskog diska ili subnebule; disk plina i prašine koji je postojao oko Urana neko vrijeme nakon njegovog formiranja ili je stvoren divovskim udarom koji je Uranu najvjerojatnije dao veliku kosost. Precizan sastav podnebule nije poznat; međutim, relativno velika gustina Titanije i drugih uranskih mjeseci u odnosu na Saturnove mjesece ukazuje da je možda bio relativno siromašan vodom. Značajne količine dušika i ugljenika mogle su biti prisutne u obliku ugljenika monoksid i N2 umjesto amonijaka i metana. Mjeseci koji su nastali u takvoj podnebuli sadržavali bi manje vodenog leda (sa CO i N2 zarobljenim kao klatrat) i više kamena, objašnjavajući njihovu veću gustinu.
Prirast Titanije vjerovatno je trajao nekoliko hiljada godina. Utjecaji koji su pratili nagomilavanje uzrokovali su zagrijavanje vanjskog sloja mjeseca. Maksimalna temperatura od oko 250 K (−23 ° C) postignuta je na dubini od oko 60 kilometara. Nakon završetka formiranja, podzemni sloj se ohladio, dok se unutrašnjost Titanije zagrijavala uslijed raspadanja radioaktivnih elemenata prisutnih u njezinim stijenama. Hladni površinski sloj se smanjio, dok se unutrašnjost proširila. To je izazvalo snažna ekstenzijska naprezanja u mjesečevoj kori koja su dovela do pucanja. Neki od današnjih kanjona mogu biti rezultat toga. Proces je trajao oko 200 miliona godina, što implicira da je bilo kakva endogena aktivnost prestala milijardama godina.
Početno zagrijavanje, zajedno sa kontinuiranim raspadanjem radioaktivnih elemenata, bilo je vjerovatno dovoljno jako da otopi led ako je bilo prisutno antifriz poput amonijaka (u obliku amonijak hidrata) ili soli. Dalje otapanje moglo je dovesti do odvajanja leda od stijena i stvaranja stjenovite jezgre okružene ledenim plaštem. Sloj tečne vode (okeana) bogat otopljenim amonijakom mogao je nastati na granici jezgra i plašta. Eutektička temperatura ove smjese je 176 K (-97 ° C). Da je temperatura pala ispod ove vrijednosti, ocean bi se naknadno smrznuo. Zamrzavanje vode moglo bi prouzročiti širenje unutrašnjosti, što je možda odgovorno za nastanak većine kanjona. Međutim, sadašnje znanje o geološkoj evoluciji Titanije prilično je ograničeno.
Istraživanje Urana Do sada su jedine slike Titanije iz blizine snimljene sondom Voyager 2, koja je fotografirala mjesec tokom leta Urana u januaru 1986. Budući da je najbliža udaljenost između Voyagera 2 i Titanije bila samo 365.200 km (226.900 mi), najbolje slike ovog mjeseca imaju prostornu rezoluciju od oko 3,4 km (samo su Miranda i Ariel snimljene s boljom rezolucijom). Slike pokrivaju oko 40% površine, ali samo 24% je fotografirano s preciznošću potrebnom za geološko mapiranje. U vrijeme leta, južna hemisfera Titanije (poput one ostalih mjeseci) bila je usmjerena prema Suncu, pa sjeverna (tamna) hemisfera se nije mogla izučavati.
Nijedna druga svemirska letjelica nikada nije posjetila uranijski sistem ili Titaniju i trenutno nije planirana misija. Jedna od mogućnosti, koja je sada odbačena, bila je slanje Cassinija sa Saturna na Uran u produženu misiju. Drugi predloženi koncept misije bio je koncept Urana o orbiti i sondi, koji je evaluiran oko 2010. Uran je takođe ispitan kao dio jedne putanje za koncept međuzvjezdane sonde preteče, Inovativni Interstellar Explorer.
NASA-in orbiter naveden je kao treći prioritet za NASA-inu vodeću misiju u NASA-inom Dekadnom istraživanju planetarnih nauka, a idejni nacrti za takvu misiju trenutno se analiziraju.
KLJUČNO
Titanija je najveći Uranov mjesec i deveti po veličini Sunčev sistem. Orbita Titanije nalazi se unutar Uranove magnetosfere. Njegov sastav je mješavina čvrste stijene i leda; njegove površinske značajke uključuju kratere, kanjone i škarpe. Atmosfera se može prirodno formirati sa godišnjim dobima kada se smrznuti ugljen-dioksid na površini sublimira. Ako su prisutne velike količine amonijaka, može imati tečni okean vode između ledenog plašta i stjenovite jezgre.
Proces teraformiranja
Teraformiranje ili kolonizacija ledenog mjeseca i izgradnja kontrolnog centra na njemu mogli bi biti važni za teraformaciju transneptunskih patuljastih planeta. Proces zagrijavanja i otapanja okeana Titanije bio bi vrlo sličan onome kako bi Oberon bio teraformiran. Takođe poput Oberona, i Titaniju će možda trebati promijeniti orbitu oko Urana da bi prestao sa svojim ekstremnim sezonskim ciklusima, što bi zakompliciralo stabilizaciju temperature i atmosfere.
Prvo slijetanje na Mjesec priča je prepuna velikih brojeva. Trebalo je osam godina, 10 misija koje su vođene u praksi, više od 400 000 inženjera, naučnika i tehničara i današnjim novcem oko 150 milijardi funti da se naprave prvi probni koraci na drugom planetarnom tijelu.
Pomičući granice najnaprednijih tehnologija toga doba, NASA je postigla nacionalni cilj predsjednika John F Kennedyja iz 1961. godine da Amerikanca pošalje na Mjesec prije kraja decenije. Ali kako su astronauti zapravo stigli tamo?
Pet dana prije stupanja na Mjesec, ujutro 16. jula 1969. godine, zapovjednik Neil Armstrong, pilot zapovjednog modula Michael Collins i pilot lunarnog modula Edwin ‘Buzz’ Aldrin još su bili ovdje na Zemlji. Radili su završne provjere u malom zapovjednom modulu Columbia. Ništa prostranija od unutrašnjosti velikog automobila, Columbia bi tokom cijelog putovanja služila kao njihov dnevni boravak.
Ovaj modul se nalazio na samom vrhu 111 metara visoke rakete Saturn V. Najmoćnija raketa koja je ikad letjela, Saturn V imao je tri faze. Svaka faza bi gorjela svoje motore dok ne ostane bez goriva, a zatim bi se odvajala od rakete. Motori na sljedećoj etapi tada bi pucali, a raketa bi nastavila u Svemir.
U 9.32 po lokalnom vremenu, prva etapa se zapalila i raketa je lansirana s rta Kennedy. Uz izazovni zadatak podizanja teške svemirske letjelice sa Zemlje, u ovoj fazi se radilo o isporuci snage. Upotrijebio je tekuću smjesu vodika i kiseonika koja nije bila nimalo ekonomična i propuštala je 18.000 kilograma goriva u sekundi. Ali bio je efikasan, proizvodeći silu od 33 miliona njutna (3,4 miliona kilograma potiska, silu od 7,5 miliona funti) za oko 2,5 minuta i pokrećući astronaute na visinu od 68 kilometara.
Kada se odvojila prva etapa, započela je druga. To je izgaralo 6 minuta, pokrećući raketu na 175 kilometara visine i ubrzavajući je do orbitalne brzine. Posljednja faza gorjela je samo 2,5 minute, a astronaute je poslala u Zemljinu orbitu s nevjerovatnih 28 000 km / h.
Plovidba do Mjeseca
Nakon što je jedan i po put zaokružio Zemlju, treća etapa ponovo je zavladala još 6 minuta da pošalje Apolo 11 na put ka Mjesecu. Zatim se odvojio, a od komandnog modula Columbia ostao je astronaut. Ali ovaj odbačeni treći stadij sadržavao je mjesečev modul Eagle koji će kasnije sletjeti na Mjesec. To je značilo da su astronauti imali izazovni zadatak spajanja mjesečevog modula Eagle u Svemir kako bi ga izvukli iz svog odjeljka.
Do trenutka kada su povezali Eagle i Columbiju, prošlo je manje od 5 sati od lansiranja. Astronauti bi morali pričekati još 3 dana prije nego što su konačno stigli na Mjesec. U to mirno vrijeme astronauti su jeli, spavali i slikali se. Takođe su provjerili da li su na kursu koristili instrumente koji su bili poznati mornarima prije stotina godina: teleskop i sekstant.
Ono što ne bi bilo poznato bili su inercijalni sistem navođenja (koji je uključivao akcelerometre koji su prepoznavali svaku promjenu brzine ili smjera svemirske letjelice) i brodski računar u koji su astronauti unosili svoja zapažanja. Prema današnjim standardima, ovaj je računar bio osnovni. Bio je manje moćan od džepnog kalkulatora i zahtijevao je od astronauta da ga opskrbljuju kodom koristeći bušilice. Ipak, bez obzira na sva ograničenja, put do Mjeseca i sa Mjeseca bio bi nemoguć bez tačnosti navigacije i kontrole koju je pružao.
Orao je sletio
Jednom kada je Apolo 11 stigao do Mjeseca, letjelica je skliznula u orbitu. U svom trećem krugu, Collins na brodu Columbia gledao je kako se Armstrong i Aldrin otkačuju i započinju njihov spust na Mjesec na Orlu. Mesečev modul Eagle imao je raketni motor za spuštanje kako bi ga usporio, spustio u nižu orbitu i zatim lebdio iznad površine. Vođen radarom za sletanje, Armstrong je poluautomatski pilotirao Orla, koristeći četiri grozda raketa, da bi se konačno sletio u More spokoja 20. jula 1969. Četiri sata kasnije, Armstrong je činio „jedan mali korak za čovjeka, jedan ogroman skok za čovječanstvo ”.
Eagle – Armstrongov i Aldrin dom 21,5 sati na površini Mjeseca – dizajniran je da se nikad ne vrati na Zemlju. Sastojalo se iz dva dijela. ‘Faza spuštanja’ bio je zlatno-crni donji dio. Sadržao je raketni motor, gorivo, naučnu i istraživačku opremu i ljestve kako bi astronauti mogli napraviti prve korake na Mjesecu.
Srebrno-crni gornji dio, nazvan etapom uspona, bio je najvažniji za preživljavanje astronauta. U njemu se nalazio pretinac pod pritiskom i otvor za otvaranje, elektronske komponente i glavna raketa i manje raketne grupe potrebne za lansiranje s lunarne površine i ponovno pristajanje uz Kolumbiju. Ovaj se odjeljak odvojio od faze silaska kada je lansirao, ostavljajući polovinu Orao zauvijek nasukanom na Mjesecu.
Brzi povratak
Druga polovina Orla pristala je uz Kolumbiju na svojoj 27. Mjesečevoj orbiti. Ovo je ponovo spojilo Armstronga i Aldrina sa Collinsom na brodu Columbia. Astronauti su potom izbacili fazu uspona, ostavljajući je u orbiti sve dok se na kraju nije srušio u Mjesec na nepoznatom mjestu.
Samo 2,5 minuta ispaljivanja rakete Columbia bilo je dovoljno da astronaute pošalju natrag na Zemlju. I samo 44 sata kasnije, počeli su se pripremati za ponovni ulazak. Prvo su izveli opekotinu bez smetnji kako bi se Kolumbija počela spuštati natrag na Zemlju. Zatim su se odvojili od rakete, ostavivši samo 3,23 metra x 3,91 metra dio konusa u kojem su sjedili astronauti. Nakon okretanja modula okolo tako da je toplotni štit bio okrenut prema Zemlji, konačno su pogodili atmosferu. Nekoliko sekundi kasnije, toplotni štit je odletio i padobrani su se postavili. Apollo 11 pljusnuo je u Tihi ocean u 12.50 sati 24. jula 1969.
Prvo slijetanje na Mjesec priča je prepuna velikih brojeva. Trebalo je osam godina, 10 misija koje su vođene u praksi, više od 400 000 inženjera, naučnika i tehničara i današnjim novcem oko 150 milijardi funti da se naprave prvi probni koraci na drugom planetarnom tijelu.
Pomičući granice najnaprednijih tehnologija toga doba, NASA je postigla nacionalni cilj predsjednika John F Kennedyja iz 1961. godine da Amerikanca pošalje na Mjesec prije kraja decenije. Ali kako su astronauti zapravo stigli tamo?
Pet dana prije stupanja na Mjesec, ujutro 16. jula 1969. godine, zapovjednik Neil Armstrong, pilot zapovjednog modula Michael Collins i pilot lunarnog modula Edwin ‘Buzz’ Aldrin još su bili ovdje na Zemlji. Radili su završne provjere u malom zapovjednom modulu Columbia. Ništa prostranija od unutrašnjosti velikog automobila, Columbia bi tokom cijelog putovanja služila kao njihov dnevni boravak.
Ovaj modul se nalazio na samom vrhu 111 metara visoke rakete Saturn V. Najmoćnija raketa koja je ikad letjela, Saturn V imao je tri faze. Svaka faza bi gorjela svoje motore dok ne ostane bez goriva, a zatim bi se odvajala od rakete. Motori na sljedećoj etapi tada bi pucali, a raketa bi nastavila u Svemir.
U 9.32 po lokalnom vremenu, prva etapa se zapalila i raketa je lansirana s rta Kennedy. Uz izazovni zadatak podizanja teške svemirske letjelice sa Zemlje, u ovoj fazi se radilo o isporuci snage. Upotrijebio je tekuću smjesu vodika i kiseonika koja nije bila nimalo ekonomična i propuštala je 18.000 kilograma goriva u sekundi. Ali bio je efikasan, proizvodeći silu od 33 miliona njutna (3,4 miliona kilograma potiska, silu od 7,5 miliona funti) za oko 2,5 minuta i pokrećući astronaute na visinu od 68 kilometara.
Kada se odvojila prva etapa, započela je druga. To je izgaralo 6 minuta, pokrećući raketu na 175 kilometara visine i ubrzavajući je do orbitalne brzine. Posljednja faza gorjela je samo 2,5 minute, a astronaute je poslala u Zemljinu orbitu s nevjerovatnih 28 000 km / h.
Plovidba do Mjeseca
Nakon što je jedan i po put zaokružio Zemlju, treća etapa ponovo je zavladala još 6 minuta da pošalje Apolo 11 na put ka Mjesecu. Zatim se odvojio, a od komandnog modula Columbia ostao je astronaut. Ali ovaj odbačeni treći stadij sadržavao je mjesečev modul Eagle koji će kasnije sletjeti na Mjesec. To je značilo da su astronauti imali izazovni zadatak spajanja mjesečevog modula Eagle u Svemir kako bi ga izvukli iz svog odjeljka.
Do trenutka kada su povezali Eagle i Columbiju, prošlo je manje od 5 sati od lansiranja. Astronauti bi morali pričekati još 3 dana prije nego što su konačno stigli na Mjesec. U to mirno vrijeme astronauti su jeli, spavali i slikali se. Takođe su provjerili da li su na kursu koristili instrumente koji su bili poznati mornarima prije stotina godina: teleskop i sekstant.
Ono što ne bi bilo poznato bili su inercijalni sistem navođenja (koji je uključivao akcelerometre koji su prepoznavali svaku promjenu brzine ili smjera svemirske letjelice) i brodski računar u koji su astronauti unosili svoja zapažanja. Prema današnjim standardima, ovaj je računar bio osnovni. Bio je manje moćan od džepnog kalkulatora i zahtijevao je od astronauta da ga opskrbljuju kodom koristeći bušilice. Ipak, bez obzira na sva ograničenja, put do Mjeseca i sa Mjeseca bio bi nemoguć bez tačnosti navigacije i kontrole koju je pružao.
Orao je sletio
Jednom kada je Apolo 11 stigao do Mjeseca, letjelica je skliznula u orbitu. U svom trećem krugu, Collins na brodu Columbia gledao je kako se Armstrong i Aldrin otkačuju i započinju njihov spust na Mjesec na Orlu. Mesečev modul Eagle imao je raketni motor za spuštanje kako bi ga usporio, spustio u nižu orbitu i zatim lebdio iznad površine. Vođen radarom za sletanje, Armstrong je poluautomatski pilotirao Orla, koristeći četiri grozda raketa, da bi se konačno sletio u More spokoja 20. jula 1969. Četiri sata kasnije, Armstrong je činio „jedan mali korak za čovjeka, jedan ogroman skok za čovječanstvo ”.
Eagle – Armstrongov i Aldrin dom 21,5 sati na površini Mjeseca – dizajniran je da se nikad ne vrati na Zemlju. Sastojalo se iz dva dijela. ‘Faza spuštanja’ bio je zlatno-crni donji dio. Sadržao je raketni motor, gorivo, naučnu i istraživačku opremu i ljestve kako bi astronauti mogli napraviti prve korake na Mjesecu.
Srebrno-crni gornji dio, nazvan etapom uspona, bio je najvažniji za preživljavanje astronauta. U njemu se nalazio pretinac pod pritiskom i otvor za otvaranje, elektronske komponente i glavna raketa i manje raketne grupe potrebne za lansiranje s lunarne površine i ponovno pristajanje uz Kolumbiju. Ovaj se odjeljak odvojio od faze silaska kada je lansirao, ostavljajući polovinu Orao zauvijek nasukanom na Mjesecu.
Brzi povratak
Druga polovina Orla pristala je uz Kolumbiju na svojoj 27. Mjesečevoj orbiti. Ovo je ponovo spojilo Armstronga i Aldrina sa Collinsom na brodu Columbia. Astronauti su potom izbacili fazu uspona, ostavljajući je u orbiti sve dok se na kraju nije srušio u Mjesec na nepoznatom mjestu.
Samo 2,5 minuta ispaljivanja rakete Columbia bilo je dovoljno da astronaute pošalju natrag na Zemlju. I samo 44 sata kasnije, počeli su se pripremati za ponovni ulazak. Prvo su izveli opekotinu bez smetnji kako bi se Kolumbija počela spuštati natrag na Zemlju. Zatim su se odvojili od rakete, ostavivši samo 3,23 metra x 3,91 metra dio konusa u kojem su sjedili astronauti. Nakon okretanja modula okolo tako da je toplotni štit bio okrenut prema Zemlji, konačno su pogodili atmosferu. Nekoliko sekundi kasnije, toplotni štit je odletio i padobrani su se postavili. Apollo 11 pljusnuo je u Tihi ocean u 12.50 sati 24. jula 1969.
Čovjek se oduvijek pitao kako je nastao, tko ga je stvorio i zašto je stvoren. Pitanja takve prirode postavljana su kroz čitavu ljudsku povijest. Svaki drevni mislilac, filozof ili prorok pokušao je dati odgovor na ovo pitanje i predložiti neki mehanizam za rađanje života.
Čovjek je samo mali dio života. U stvarnosti postoji ogromna raznolikost stvorenja koja se zadržavaju oko nas. Kako su nastali? Jesmo li u bilo kakvom srodstvu s njima? Ovaj članak predlaže vam povratak u daleku prošlost kada na našoj planeti nije bilo života i pomaže vam da zamislite kako je život mogao nastati na njoj.
Panspermija
Prema starogrčkoj ideji, život postoji u cijelom svemiru. Distribuira se na različitim planetima u malim jedinicama kroz svemirsku prašinu, meteoroide, asteroide ili komete. Pretpostavljalo se da će pod povoljnim uvjetima temperature i vlage ove jedinice života oživjeti i roditi početna živa bića.
Vrlo je poznata činjenica da je kozmička prašina prisutna u svemiru. Hoyle i Wickramasinghe 1974. godine predložili su hipotezu da većina prašine u međuzvijezdanom prostoru mora biti uglavnom organska, da bi se život širio, što je Wickramasinghe kasnije pokazao tačnim.
Ali Panspermia pretpostavlja da u univerzumu postoji univerzalno spremište života i na taj način doista izbjegava odgovoriti na pitanje kako je život uopće nastao.
Božansko stvaranje
Jedno vjerovanje, uobičajeno među ljudima svih kultura, jest da su svi različiti oblici života, uključujući i ljudska bića, iznenada stvoreni božanskim djelovanjem prije otprilike 10 000 godina. Taj veliki broj stvorenja uvijek je bio isti i trajat će bez promjene od generacije do generacije, sve do svršetka svijeta.
Takva teorija stvaranja je neuvjerljiva jer fosili biljaka i životinja sugeriraju da je život mnogo starijeg podrijetla. Zapravo, neka istraživanja pokazuju da je život na Zemlji postojao i prije 3,5 milijarde godina.
Spontana generacija
Teorija poznata kao spontano generiranje držala je da složeni živi organizmi mogu nastati iz neživih predmeta. Miševi se mogu spontano pojaviti u uskladištenom zrnu ili se crvi mogu spontano pojaviti u mesu. Sintetizirao ju je grčki filozof i biolog Aristotel.
Prema Aristotelu, životinje i biljke nastaju u zemlji i u tekućini jer u zemlji postoji voda, a zrak u vodi, a u cijelom je zraku vitalna toplina tako da su u određenom smislu sve stvari pune duše. Stoga se živa bića brzo stvaraju kad god su ovaj zrak i vitalna toplina u bilo čemu zatvoreni.
Aristotelov utjecaj bio je tako velik i snažan da je njegov konstrukt spontane generacije ostao neupitan više od dvije hiljade godina. Prema Aristotelu to je bila lako uočljiva istina. No, talijanski je biolog Franceso Redi 1668. godine dokazao da se u mesu nisu pojavili crvi kad muhe nisu mogle položiti jaja.
Slika 1: Kada je tegla zatvorena i nema muha, nema ni crva u mesu.
Spontano stvaranje više nije diskutabilno među biolozima. Do sredine 19. stoljeća eksperimenti Louisa Pasteura i drugih pobijali su tradicionalnu teoriju spontanog stvaranja i podržavali biogenezu, ideju da samo život rađa život.
Hemijska evolucija
Život kakav poznajemo temelji se na molekulama koje sadrže ugljik. Stoga su sovjetski biohemičar, Oparin i britanski biolog Haldane, sugerirali da je život mogao nastati iz jednostavnih organskih molekula. Drugim riječima, da bi se razumjelo podrijetlo života, mora se znati o organskim molekulama na Zemlji.
Rana Zemlja bila je vruća vatrena kugla. Izvori energije poput kozmičkih zraka, UV zračenja, električnog pražnjenja munja i topline vulkana bili su lako dostupni. Stoga je zemlja djelovala poput velike tvornice koja dnevno proizvodi hiljade spojeva. Ovo je bilo stanje uznemirenosti.
U tim teškim uvjetima kisik nije mogao ostati slobodan kisik. Kombiniran je s drugim elementima u spojevima poput vode i vapnenca. Također su nastali spojevi ugljika i vodika, poput metana. Dušik i vodik kombinirani u amonijak. Ti se spojevi danas nazivaju organskim spojevima.
S vremenom je Zemlja počela da se hladi. Kako se dovoljno hladilo, uslijed kondenzacije pare nastale su dugotrajne kiše. Kiše su se počele nakupljati u udubljenjima na Zemlji i tako su nastali oceani. Voda je bila topla i nalik juhi, a sadržavala je razne vrste organskih molekula.
Interakcija između ovih spojeva u toplim vodama rezultirala je stvaranjem još više spojeva, koji su između ostalog sadržavali i aminokiseline u sastavu ugljika, vodika, dušika i kisika. Te se aminokiseline u velikom broju kombiniraju jedna s drugom i tvore proteine koji su građevni blokovi života.
Miller-Ureyev eksperiment
U raspravi o događajima koji su se morali dogoditi prije milijarde godina, postoji određena količina nagađanja i nesigurnosti. Ali obrazloženje mora biti u skladu s velikim brojem dostupnih dokaza, kao i s osnovnim zakonima fizikalnih znanosti.
Gornja ideja mogla bi se testirati ponovnim stvaranjem predloženih uvjeta rane Zemlje u laboratoriju.
Godine 1952. američki biohemičari Stanley Miller i Harold Urey učinili su potpuno istu stvar, ali u vrlo malom opsegu. Plinovitu smjesu metana, amonijaka, vodene pare i vodika u zatvorenoj tikvici na 80 Celzijevih stepeni podvrgavali su električnom iskrenju sedam dana.
Kada su pregledali 7 dana kasnije, utvrdili su da su se na dnu stvorile jednostavne aminokiseline, koje su neophodne za stvaranje proteina. Miller i Urey su pokazali da se nekoliko organskih jedinjenja može spontano formirati simuliranjem uslova rane Zemljine atmosfere, kako pretpostavljaju Oparin i Haldane.
Elementi života, koje čovjek proizvodi u laboratoriju.
Naučna zajednica širom svijeta bila je impresionirana ovim postignućem. Zapravo, tri godine nakon uspjeha Milerovog eksperimenta, američki fizičar Richard Feynman napisao je pjesmu pod naslovom atom u svemiru, slaveći čovjekovo znanje o porijeklu života na Zemlji.
Miller je nastavio svoja istraživanja sve do svoje smrti 2007. Ne samo da je uspio sintetizirati sve više i više vrsta aminokiselina, već je također proizveo širok spektar anorganskih i organskih spojeva vitalnih za ćelijsku izgradnju i metabolizam. Pozdravljamo napore takvog naučnika koji je svoj život posvetio proučavanju najvažnijeg pitanja poznatog čovjeku.
Elon Musk po prvi put je pokazao sučelje mozga i računara svoje kompanije Neuralink. U najavi od 28. avgusta, Neuralink je predstavio prototipove svog uređaja i pokazao svinje s uređajima ugrađenim u mozak.
Uređaj podsjeća na novčić s izuzetno tankim žicama koji dolaze s njegove jedne strane. Dizajniran je za implantaciju u lubanju, sa žicama ugrađenim nekoliko milimetara u površinu mozga. Te žice tada mogu otkriti kada neuroni pucaju, ili emitirati vlastite električne signale kako bi neuroni pucali. Musk je pokazao video neurona koji reagiraju na elektrode.
Na kraju se nada da će ovi mali uređaji moći i čitati i pisati neuronske signale, pomažući u medicinskim problemima koji potiču iz mozga i kičme, a možda čak i omogućujući ljudima da integrišu računare u svoj mozak u dalekoj budućnosti, rekao je Musk.
Neuralink tim je otkrio tri svinje kako bi demonstrirao uređaj: prva, nazvana Joyce, nije imala implantat, a druga, nazvana Gertrude, implantat koji je nadzirao neurone u njušci. Musk je prikazao ekran na kojem su se prikazivali živi signali s Gertrudinog uređaja Neuralink dok se vrtjela okolo u nekom sijenu, nastalom kada je njuškom dodirivala hranu ili zemlju.
Trećoj svinji, zvanoj Dorothy, ugrađen je implantat, a zatim uklonjen. “Ono što Dorothy ilustrira je da možete staviti u Neuralink, ukloniti ga i biti zdrav, sretan i nerazlučiv od normalne svinje”, rekao je Musk. To će biti važno za ljudske korisnike, rekao je, jer će možda htjeti da uklone ili nadograde svoje implante.
„Izazovni deo koji su povukli je to što životinja izgleda sa zadovoljstvom i hoda okolo i ponaša se normalno, a podaci se bežično prenose“, kaže Timir Datta-Chaudhuri sa Feinstein instituta za medicinska istraživanja u Njujorku. “Drugi ljudi koji su možda učinili nešto slično, obično imaju životinju na operativnom stolu pod anestezijom sa žicama koje dolaze iz njenog mozga.”
Iako je ovo impresivno, kaže Datta-Chaudhuri, to još uvijek nije sasvim dovoljno da se dokaže da su uređaji sigurni. Musk je rekao da se implantacija može izvršiti uz relativno malo krvarenja u mozgu. “Nekako mislite da ako nešto ubodete žicom sigurno će iskrvariti, ali zapravo u vrlo malim razmjerima neće”, rekao je.
Umanjili su potencijalnu štetu na mozgu, ali ta šteta ponekad nije lako uočljiva čak ni kod ljudi, a kamoli kod svinja “, kaže Datta-Chaudhuri. “Ne znate da li svinja sada ima ljagu ili se druge svinje zapravo ne druže s njom jer to djeluje čudno.”
Tokom najave, članovi Neuralink tima izrazili su svoje dugoročne nade za uređaj, počevši od vraćanja vida osobama s ozljedama oka i ograničavanjem bola, do snimanja sjećanja i telepatije.
Neki od ovih ciljeva su realniji od drugih, kaže Datta-Chaudhuri. Na primjer, Musk je govorio o zaobilaženju ozljeda kičme kako bi se vratio pokret paraliziranim osobama, što će, kako je rekao, biti u fokusu prvih kliničkih ispitivanja kompanije na ljudima, koja počinju uskoro. Uređaji slični Neuralinku to su postigli, pa nije neobično očekivati da i Neuralink to učini.
S druge strane, za podvig poput čitanja sjećanja ili misli bilo bi potrebno detaljno razumijevanje mozga kojeg jednostavno još nemamo, s naprednom tehnologijom koja bi se mogla podudarati, kaže Datta-Chaudhuri.
“Osjećam da još puno toga moraju naučiti i bit će to teška bitka za njih”, kaže on. “Ali ova snježna kugla mogla bi se zakotrljati i pretvoriti u nešto veće, jednostavno zbog prednosti brenda i što je Elon Musk vezan za njega, taj društveni reflektor.”
To je najpoznatija svjetska jednadžba, ali što ona zapravo znači? “Energija je jednaka masa puta brzina svjetlosti na kvadrat.” Na najosnovnijoj razini jednadžba kaže da su energija i masa (materija) zamjenjivi; to su različiti oblici iste stvari. Pod pravim uvjetima energija može postati masa i obrnuto. Mi ljudi ih ne vidimo na taj način – kako, recimo, snop svetlosti i orah mogu biti različiti oblici iste stvari? – ali priroda to čini. Pa zašto biste morali množiti masu tog oraha brzinom svjetlosti da biste utvrdili koliko energije se veže u njemu? Razlog je taj što se, kad god pretvorite dio oraha ili bilo koji drugi komad materije u čistu energiju, rezultirajuća energija se po definiciji kreće brzinom svjetlosti. Čista energija je elektromagnetsko zračenje – bilo da je svjetlo ili rendgen zrake ili bilo šta drugo – a elektromagnetno zračenje putuje konstantnom brzinom od 300 000 km / s . Zašto, onda, morate kvadrirati brzinu svjetlosti? To ima veze sa prirodom energije. Kad se nešto kreće četiri puta brže nego nešto drugo, nema četiri puta veću energiju, nego 16 puta veću energiju – drugim riječima, ta se figura nalazi u kvadratu. Dakle, brzina kvadrata svjetlosti je faktor konverzije koji odlučuje koliko energije leži unutar oraha ili bilo kojeg drugog komada materije. A zato što je brzina svjetlosti na kvadrat ogroman broj – 90 000 000 000 (km / sec) 2 – količina energije vezana čak i u najmanjoj masu doista je zbunjujuća. Evo primjera. Ako biste svaki od atoma u spajalici za papir mogli pretvoriti u čistu energiju – ne ostavljajući nikakvu masu – spajalica bi dala 18 kilotona TNT-a. To je otprilike veličina bombe koja je uništila Hirošimu 1945. Međutim, na Zemlji ne postoji praktičan način da se spajalica za papir ili bilo koji drugi predmet u potpunosti pretvori u energiju. Za to bi bile potrebne temperature i pritisci veći od onih u srži našeg sunca.
“Roboti polako mijenjaju sve više ljudi na njihovim radnim mjestima, a analitičari tvrde da pandemije ubrzava taj proces.
“Ljudi obično kažu da žele imati ljudski element u svojim interakcijama, ali je koronavirus to promijenio. On će nastaviti mijenjati preference potošača te zaista otvoriti nove prilike na automatizaciju”, izjavio je Martin Ford koji je ranije pisao o tome kako će roboti biti integrisani u ekonomiju u narednim desetljećima.
Velike i male kompanije koje se šire danas koriste robote kako bi se poštovalo društveno distanciranje i smanjio broj radnika koji fizički moraju biti prisutni na radnom mjestu. Roboti se koriste i za obavljanje poslova radnika koji svoj posao ne mogu raditi od kuće. Walmart, najveći lanac prodavnica u Americi, koristi robote za čišćenje podova. Roboti u Južnoj Koreji se koriste za mjerenje temperature pacijentima i raspodjelu sredstva za dezinfekciju ruku.
Dok eksperti upozoravaju da mjere društvenog distanciranja moraju biti na snazi i sljedeće godine, roboti bi mogli postati sve traženiji. Kompanije koje proizvode sredstva za čišćenje i dezinfekciju imaju sve više posla. UVD Robots, danska kompanija koja proizvodi robote za dezinfekciju UV svjetlošću, prodala je stotine robota bolnicama u Kini i Evropi.
Prodavnice i restorani koji nude hranu za ponijeti sve više koriste robote. Esperti kažu da će se roboti sve više upotrebljavati kako se budu pokretali zaustavljeni biznisi. Roboti bi mogli čistiti škole i urede.
Ipak, još uvijek ima ograničenja, jer automatske kase u prodanicama moraju biti nadzirane s obzirom da mnogi od tih sistema ne rade sasvim dobro ili se kvare, tako da ih kupci nerijetko izbjegavaju.
Industrija hrane je također pogodna za korištenje robota zbog zabrinutosti za zdravlje. Restorani brze hrane poput McDonald’sa već testiraju robote na funkciji huhara i posluge.
Skladišta poput Amazonovih i Walmartovih već imaju robote koji povećavaju efikasnost, a koronavirus bi mogao utjecati na njihovo povećanje kako bi radili na zadacima sortiranja, pakovanja i isporuke. To bi moglo pomoći radnicima koji se tranutno žale da na poslu ne mogu poštovati društveno distanciranje, ali bi s druge strane mogli ostati bez posla zbog robota. Jednom kada kompanija zamijeni radnika robotom, teško da će ga ponovo vratiti na posao. Istina je da je proizvodnja i integracija robota skupa, ali kad počnu raditi, obično su jeftiniji od ljudske radne snage.
Vještačka inteligencija se razvija kako bi zamijenila učitelje, fitness trenere i finansijske savjetnike. Facebook i Google se oslanjaju na vještačku inteligenciju kako bi se uklanjali neumjesni komentari, objavio je BBC.”
