Archive for the ‘geneza’ Tag

De ce NU exista un „Creator” al Universului ?   Leave a comment

Intai de toate, cum ii sta bine unui om rational, as vrea sa nuantez afirmatia din titlu in felul urmator:

– Filozofic privind, nu se stie si nici nu se va sti vreodata 100% daca exista sau nu undeva un Creator Absolut, pentru ca acesta pur si simplu ar putea sa iasa – la propriu – din sfera cunoasterii umane (afirmatie pe care se bazeaza unii agnostici – nu cred in Dumnezeul biblic ci intr-un Dumnezeu care iese din sfera cunoasterii – dar in ultima instanta raman cu credinta fara demonstratii). Si asta pentru ca nu putem sti cu certitudine daca acest Univers este singurul, daca nu cumva face parte dintr-un „roi” de Universuri, care la randul lor fac parte din ceva si mai mare, etc, etc.

– In schimb putem afirma cu tarie ca datele pe care le avem in acest moment ofera Genezei Universului o explicatie mult mai simpla decat aceea a unui sofisticat Dumnezeu antropomorf sau spiritual, cu atat mai mult cu cat si pentru acesta s-ar cere un Creator, etc. Nu mai vorbesc ca ar trebui sa ne detasam radical de insasi sursa ideii Dumnezeului iudeo-crestin – Vechiul Testament, care descrie de fapt Facerea Lumii asa limitata cum o cunosteau anticii si nu a Universului asa cum il cunoastem astazi. In Biblie nu scrie nimic despre aparitia stelelor, despre gauri negre, despre Big-Bang, etc – elemente cat se poate de obiective, adaugate cunoasterii in epoca moderna.

Si acum, DEMONSTRATIA:

In nenumarate discutii religioase pro si contra, revine foarte des un argument folosit gresit – principiul cauzalitatii: orice fenomen trebuie sa aiba o cauza plasata intr-un moment temporal anterior – nu-i asa ? „-Si atunci,” jubileaza credinciosii, „cine sau ce a produs Big-Bangul ?” „-Si ce a fost inaintea lui ? Ce este dincolo de Univers ?

Ei bine, aceste intrebari sunt puerile si gresite stiintific ! Si va rog, nu cumva sa adaugati si intrebarea aia si mai ridicola: „– Ce sens are aceasta creatie, pentru ca trebuie sa aiba musai un sens !” Numai in mintea omului actiunile umane trebuie sa aiba un sens (extrapolat antropomorf si la nivelul Dumnezeului), in realitate, fenomenele din Univers sunt guvernate de legitati si nu de „ratiuni” – de pilda stelele se nasc si mor sub influenta gravitatiei nu pentru ca asa vrea cineva, obiectele cu masa cad „in jos” pentru gravitatia este o forta atractiva si nu repulsiva, etc.

Revin: de ce nu este corect principiul cauzalitatii ca si argumentatie pentru Geneza Universului ? Pentru ca in ecuatia lui intervine un element care nu este absolut, ci relativ, asa cum a demonstrat Einstein acum 100 de ani: TIMPUL ! Timpul (in asociere indisolubila cu spatiul- tot de la genialul Einstein citire) are viteze de curgere influentate de gravitatie  – inclusiv pana la ZERO ! Si atunci, la timp ZERO, mai poate fi vorba de cauzalitate ? NU !

S-a demonstrat asta in practica sau batranul Einstein ne amagea ? S-a demonstrat de nenumarate ori, de pilda stiati ca daca locuiti la etajele superioare o sa traiti mai putin decat cei care locuiesc la parter 🙂  ? Asta din cauza ca la parter suntem mai aproape de centrul de masa al Pamantului si gravitatia este mai mare iar timpul curge mai incet in comparatie cu cei de la etaj ! Dar nu va faceti griji, diferenta nu inseamna nici cat ai clipi din ochi !

Curbura spatiului-timp intr-o gaura neagra

Dar in Univers exista un experiment natural mult mai elocvent referitor la Geneza Universului – gaurile negre ! Simplificat vorbind, gaurile negre sunt stele cu masa mare care si-au consumat combustibilul natural (hidrogenul) si au suferit o implozie gravitationala. Acest fenomen este foarte contraintuitiv, motiv pentru care a reiesit mai intai din calcule (John Michell si Pierre-Simon Laplace in secolul XVIII !), mult mai tarziu au fost identificate observational. Gaurile negre au o gravitatie atat de mare incat curbeaza spatiul-timp – practic dincolo de o zona numita „orizontul evenimentelortimpul se opreste ! Altfel spus, gaurile negre sunt inconjurate de o membrana unidirectionala privind cauzalitatea – aceasta nu poate avea decat un singur sens, din afara spre inauntru, caci nimic nu mai iese !

Acum, sa dezvoltam paralela dintre Univers si o Gaura negra:

gaurile negre sunt generate de una din cele 4 forte ale Universului – Gravitatia, in fapt cea mai slaba dintre toate. Efectul ei compacteaza imens o cantitate limitata de materie disponibila in steaua din care a provenit si din materia atrasa dimprejur. Cu cat mai multa materie atrasa, cu atat mai mare atractie gravitationala, cu atat mai mare compactarea – timpul fiind inghetat prin prisma unui observator exterior !

– dar cum ar fi ca o Gaura neagra sa compacteze intreaga masa din Univers ? Pana la ce dimensiuni absurde s-ar reduce Universul insusi ? Volumul va tinde spre zero si masa spre infinit ! Dar mai mult, in conditiile in care cele 4 forte s-ar reunifica intr-o superforta covarsitoare, asa cum a fost la inceputuri ? Nu va „miroase” asta a BIG-BANG, atunci cand toata masa Universului era concentrata la dimensiuni subatomice ?

– iar daca vorbim de un Univers de dimensiuni subatomice, trebuie sa-i aplicam legile mecanicii cuantice ! Aici nimic nu este intuitiv, de pilda particulele subatomice apar si dispar fara vreo cauza aparenta iar echilibrele au baze statistice. Exact acesta este efectul care ne permite sa afirmam ca UNIVERSUL A APARUT DIN „NIMIC”, dintr-o fluctuatie cuantica, iar TIMPUL SI SPATIUL (asa cum le percepem noi) AU FOST INITIATE LA MOMENTUL BIG-BANG !

De aceea sunt absurde intrebarile „– Ce a fost inainte de Big-Bang ?” si „– Ce este dincolo de acest Univers ?” – pentru ca atat Timpul cat si Spatiul au fost initiate in acel moment, nu au existat „inainte” si „in afara” ! Asa cum nu are sens ipoteza unui Creator in afara spatiului si timpului – un Creator care n-avea spatiu pe care sa-l ocupe si timp in care sa „creeze” !

Desigur, ramane de explicat care este originea energiei initiale – provine din ciocnirea a doua „brane” cum zice Teoria M sau este una din etapele unui Univers Oscilant cu cicluri intre Big-Bang si Big-Crunch. Om trai si om vedea, cohorte de fizicieni se straduiesc sa raspunda !

Odiseea spatiala continua: Misiunea GRAIL   Leave a comment

NASA isi continua programul spatial cu un nou succes, pe 31 decembrie si respectiv 1 ianuarie s-au plasat cu succes pe orbita lunara cele doua sonde GRAIL, dupa o calatorie de 3 luni si jumatate. Lansate din Cape Canaveral– Florida pe 10 septembrie, cele doua sonde GRAIL au parcurs cei peste patru milioane de kilometri pana la Luna cu viteza redusa, in scopul reducerii consumului de carburant si energie. Comparativ, misiunile Apollo ajungeau pe Luna in numai 3 zile !

Un desen ilustrand misiunea celor doua sonde GRAIL (credit: Nasa)

Cantarind aproximativ 200 de kilograme si avand dimensiunea unei masini de spalat rufe, sondele sunt aproape identice. Construite de compania Lockheed Martin, ele fiind alimentate cu energie cu ajutorul a doua panouri solare si a unei baterii cu litiu.

Aceasta misiune are ca obiectiv cartografierea campului gravitational al Lunii, fapt care va oferi date suplimentare privind subsolul lunar, ocazie pentru mai buna intelegere a modului de formare a planetelor „telurice”, inclusiv a Terrei. Activitatea de cartografiere nu va incepe decat in luna martie, atunci cand sondele se vor afla in pozitie optima intre ele si fata de Luna.

Se stie ca cea mai probabila ipoteza a genezei lunare este cea conform careia Luna este rezultatul unei gigantice ciocniri a Terrei cu o planeta de dimensiunile lui Marte. Aceasta afirmatie are ca principal argument tocmai compozitia stancoasa a Lunii si lipsa unui miez metalic – asa cum au planetele nascute prin acretia progresiva a elementelor disponibile in discul stelar initial.  In urma ciocnirii a fost expulzata in spatiu in special scoarta terestra stancoasa, care ulterior s-a agregat pe orbita sub forma Lunii.

Un element de aplaudat – cele doua sonde sunt dotate si cu cate o camera video  (GRAIL MoonKAM =Moon Knowledge Acquired by Middle school students) avand exclusiv scopuri educationale in randul elevilor de gimnaziu, implicandu-i in explorarea Lunii. Acest program educational este condus de Sally Ride – prima femeie astronaut din SUA.

PS: Exista o inconsecventa in acest text – daca am folosit denumirile astronomice Terra si Marte, ar fi trebuit sa vorbesc de … Selena, si nu de „Luna” !!

Posted 2 ianuarie 2012 by Liviutz in Stiinta

Tagged with , , , , , , , ,

Noi confirmari privind Big-Bang-ul   Leave a comment

Cercetatorii care lucreaza la Observatorul Keck aflat pe muntele Mauna  Kea din Hawai au mai adus inca o dovada privind justetea actualelor teorii asupra genezei Universului prin fenomenul numit Big-Bang. J. Xavier Prochaska de la Universitatea din California impreuna cu Michele Fumagalli si  John O’Meara de la Colegiul  Saint Michael din Vermont, au observat nori de gaz primordial aparuti in primele minute dupa Big-Bang si si-au publicat concluziile in revista Science.

Cititorilor mai putin avizati, le reamintesc ca actuala teorie explica evolutia Universului,  nu chiar de la momentul „0” , ci incepand din momentul timpului Plank (10-43 sec dupa origine), adica momentul in care forta gravitationala s-a separat de forta electronucleara. Mai aproape, fizica actuala nu poate descrie fenomenele, este vorba de temperaturi si presiuni extreme, care nu au putut fi reproduse nici teoretic nici experimental.

Pe scurt, cercetatorii au identificat pentru prima oara filamente de gaze constituite din Hidrogen si Heliu, elemente care s-au format in primele minute dupa Marea Explozie ! Acest gaz s-a compactat datorita gravitatiei si astfel s-au aprins primele stele in Univers ! Stelele au fost creuzetul din care s-au format ulterior celelalte elemente mai grele – numite „elemente metalice” de catre astronomi.

Descoperirea a fost realizata studiindu-se un quasar foarte indepartat (in mod inerent si foarte „batran”) aflat la peste 12 miliarde de ani-lumina distanta. Radiatia acestuia a „luminat” aceste filamente de gaz, si pentru prima oara s-a observat ca nu erau „impurificate” cu elemente mai grele, precum Carbonul si Oxigenul – aparute mai tarziu pe scara timpului !

Iata cum stiinta isi demonstreaza experimental esafodajul initial teoretic, privit cu scepticism infantil de unii „isteti” – pentru ca vezi doamne, „n-avem cum sa stim sigur, ca doar n-am fost acolo !”.  Ei, uite ca n-am fost noi acolo sa preluam dovezile ci dovezile au venit la noi, calatorind miliarde de ani !

Geneza Universului pe scara timpului, am reusit sa confirmam experimental procesele produse la doar cateva minute dupa Big-Bang !

Va sfarsi lumea in foc sau gheata ?   Leave a comment

Viitorul alternativ al Universului

Saptamana trecuta s-au acordat niste Nobeluri (il stiti, premiul cetateanului-dinamita care s-a pocait la batranete), as vrea sa vorbim un pic despre premiile pentru fizica, chimie si medicina.

1. Prin anii ’20 ai secolului trecut, Edwin Hubble (confirmat si de alti astronomi) a constatat ca spectrul radiatiei provenind de la galaxii se deplaseaza spre rosu. Conform efectului Doppler, a rezultat o concluzie uluitoare pentru acele vremuri: aproape toate galaxiile se departeaza de noi ! Mai mult, a demonstrat ca exista o proportionalitate intre variatia spectrului electromagnetic al unei anumite galaxii și departarea acesteia de planeta noastra – rezultand ceea ce numim astazi „constanta lui Hubble(v = H x d, unde v=viteza, H= constanta si d=distanta). Consecinta a fost colosala pentru intelegerea realitatii: mergand inapoi in timp, Universul era din ce in ce mai mic – pana la singularitatea care a erupt in Big-Bang !

Bun, cunoastem trecutul, dar viitorul ? Va incetini oare vreodata expansiunea Universului si, inversandu-si sensul, vom pieri intr-un fierbinte Big Crunch ? Sau expansiunea va continua la infinit, Universul devenit tot mai intunecat si rece, va sfarsi inghetat pe vesnicie ? Raspunsul la aceasta intrebare ar fi destul de simplu de calculat daca am cunoaste precis compozitia/densitatea Universului.

De la descoperirea lui Hubble, tehnica a avansat si astronomii au inceput sa calculeze viteza de expansiune a unor galaxii din ce in ce mai indepartate.  Incepand din 1998 grupurile de cercetare High-z Supernova Search Team si Supernova Cosmology Project a publicat masuratorile facute pentru cateva supernove extrem de departate – rezultand o concluzie extrem de importanta: Galaxiile departate sunt accelerate mai mult decat prevedea legea lui Hubble, Universul este cuprins de o dilatare accelerata !

Acest fenomen nu concorda cu observatiile de pana atunci. In ultimii ani, chiar se descoperise o noua forma misterioasa a materiei din univers – „materia intunecata„, cea care, desi invizibila optic, „strange” galaxiile si care, ca orice forma a materiei, are  efect de franare a expansiunii !

Castigatorii Premiului Nobel de anul acesta, Brian Schmidt, Adam Riess si Saul Perlmutter au lansat ideea „energiei intunecate” – o forma stranie de energie, care nu a fost inca observata direct, dar care explica efectul de expansiune accelerata a Universului. Pana nu se va lamuri care este continutul real al Universului nu se va putea raspunde cu certitudine la intrebarea din titlu, dar va promit daca se afla o sa va anunt daca este cazul sa va pregatiti subele sau costumele de baie 🙂 ! Cei trei cercetatori isi pregatesc precis costumele de baie, pentru ca au impartit (25:25:50) 1, 44 milioane de dolari !

Model cvasicristal

2. In dimineaţa zilei de 8 aprilie 1982, Daniel Shechtman (profesor la Institutul de tehnologie al Israelului) a observat sub microscopul electronic o imagine care parea ca incalca legile cunoscute ale naturii. Pana atunci, se stia ca atomii dintr-un cristal sunt asezati in modele simetrice, repetate periodic. Shechtman a descoperit un cristal ai carui atomi erau asezati simetric, dar nu exista un model repetitiv ! (cam cum arata fractalii !) . Distanta dintre atomii cvasicristalelor lui Shechtman respecta raportul de aur, „fi”, primul numar irational descoperit in istorie (de Euclid). Cine isi mai aduce aminte de clasele gimnaziale stie ca acest numar are un numar infinit de zecimale care nu se repeta niciodata (neperiodic) !

Oamenii de stiinta sunt formati sa fie sceptici definitoriu (bine fac !) si initial au respins afirmatiile lui Shechtman. Ulterior, au fost nevoiti sa-si ceara scuze,  fiind create si alte tipuri de cvasicristale in laborator. Apoi au fost descoperit cvasicristale naturale într-un rau din Rusia, iar o compania suedeză a descoperit cvasicristale intr-un anumit tip de otel cu caracteristici extrem de dure. Cercetarile sunt in plin avant, aplicatiile cvasicristalelor fiind nenumarate !! Pentru serviciile aduse umanitatii, Daniel Shechtman a primit Premiul Nobel pentru Chimie, o diploma insotita de 1,44 milioane de dolari !

Un manual pentru multe generatii de studenti !

3. Bruce A. Beutler, Jules A. Hoffmann si Ralph M. Steinman, laureatii Nobelului pentru medicina de anul acesta au revolutionat intelegerea sistemului imunitar, relevand noi principii privind raspunsul acestuia la atacurile „inamice” si „prietene”.  Beutler si Hoffmann au fost premiati pentru cercetari referitoare la activarea imunitatii innascute, iar Ralph M. Steinman pentru descoperirea celulei dendritice si a rolului ei in imunitatea adaptiva.

Se stia deja ca omul are doua sisteme imunitare, cel innascut si cel adaptiv. Cel innascut nu este personalizat si nu are memorie dar este rapid si puternic, actionand pentru blocarea infectiei, provocand, de pilda, tumefieri,  inrosiri si cresterea temperaturii.

Daca microorganismele trec de acest baraj, intra in functiune un al doilea sistem imunitar, mai lent dar foarte inteligent, care „citeste” invadatorii prin intermediul unor celule dendritice, producand apoi anticorpii adecvati prin intermediul celulelor de tip T si B.

Acest al doilea sistem are memorie, iar organismul va reactiona a doua oara mult mai repede (pe acest principiu bazandu-se vaccinurile).

Pentru ca omul nu este un mecanism perfect (inca o dovada ca nu are o natura „divina”, fiind rezultatul unui experiment mai mult sau mai putin reusit al naturii), problemele apar cand aceste sisteme reactioneaza prea slab (provocand infectii mortale, metastaze cancerigene, etc) sau excesiv (nerecunoscand si atacand celule „prietene” – cum se intampla in cazul astmului, poliartritei reumatoide si maladiei lui Crohn). Cercetarile laureatilor de anul acesta au deschis noi directii in dezvoltarea preventiei si tratarii infectiilor, a cancerului si a bolilor inflamatorii autoimune – reprezentand practic 3 sferturi din bolile de care sufera omul.

Premiul Nobel pentru medicina are o valoare de 10 milioane de coroane suedeze (1,08 milioane de euro), jumatate din suma fiind impartita de Beutler si Hoffmann, cealalta jumatate revenindu-i lui Steinman.

Din pacate, Ralph Steinman a trecut in nefiinta la varsta de 68 de ani, cu numai 3 zile inainte de a afla vestea obtinerii Premiului Nobel. Potrivit regulamentului, premiul nu se acorda postum, dar anul acesta Comisia a facut o exceptie, numele lui adaugandu-se la cele ale altor titani ai stiintei premiati din 1901 incoace.

PS: Se mira un amic: nu exista viata dupa moarte ? Atunci care mai este scopul vietii ?  Scopul natural programat este dainuirea speciei din care faci parte, in particular si a vietii ca sistem de organizare a materiei/energiei, la modul general. Muncind pentru tine, pentru familia ta, pentru tara ta si pentru umanitate – nu faci decat sa-ti indeplinesti acest rol ! Exact ce fac si aceste varfuri, au muncit pentru ei si pentru Umanitate, iar Umanitatea i-a recompensat prin intermediu unui premiu lasat mostenire de alt cercetator – care imbogatit dintr-un compus distrugator (dinamita), a considerat de cuviinta sa construiasca post-mortem.

Morala de final imi aduce aminte de o gluma din vremea socialismului biruitor: intr-un schimb de experienta romano-japonez, conationalul nostru era foarte nedumerit de sarguinta excesiva a japonezului:

– Da’ pentru cine lucrezi tu ca un disperat ?, il intreaba pe asta mic, galben si cu ochii oblici.
– Pai, pentru mine, pentru patron, pentru Imparat si pentru Japonia !
– Aaaa, pai tu esti un fraier ma, eu lucrez doar pentru mine – caci patron n-avem, imparat n-avem si de ce mi-ar pasa mie de Japonia ?!?

Istoria Universului pe intelesul tuturor (3)   Leave a comment

In partea a 3-a vom vedea cateva elemente privind aparitia vietii. Din nou stilul naratiunii este cam grabit (o sa revin cu materiale mai detaliate), in plus autorul se straduieste sa dea si o replica creationistilor, pe mine unul nu m-ar preocupa asta atata vreme cat intelegem fenomenul aparitiei vietii – fenomen care nu este decat o etapa fireasca a unui proces inceput cu Marea Explozie primordiala.

Inainte de toate sa scapam de unele idei preconcepute, si pe mine m-au preocupat cu ani in urma:
1. „Viata a aparut din nimic – asta este un mare miracol !
R: „Nimic” era poate inainte de Big Bang – mai este de studiat, dar dupa aceea Universul a fost plin de materie si energie. Chiar si „vidul” cosmic este plin de radiatii de tot felul, particule fantomatice cum este netrino, materie neagra si mai nou descoperita energie neagra – care scapa simturilor noastre. Dar viata in forma pe care o cunoastem noi a aparut din substante chimice numai acolo unde conditiile ambientale au fost propice – dar nicidecum din „nimic”.

2. „Trecerea de la materie „moarta” la materia „vie” reprezinta o granita miraculoasa!
R: Asta se intampla doar in mintea noastra, de mici am invatat sa impartim entitatile inconjuratoare in fiinte si obiecte, dar in fapt in Univers exista o continuitate fireasca a proprietatilor materiei care se aplica atat „viului” cat si „neinsufletitului” – fara exceptii si fara „emotii” la trecerea de la una la alta.

3. „Viata (si fiintele vii) urmeaza o soarta, au un scop, o menire mai mult sau mai putin ascunsa !
R: Daca ganditi asa trebuie sa va dezamagesc putin, „scopul” primordial este o consecinta fizico-chimica, in natura exista o tendinta naturala ca in conditii propice materia sa evolueze de la simplu la complex. Sa ne gandim la momentele imediate Big Bang-ului – in acele conditii de temperatura si presiune nu „supravietuiau” decat particule subatomice elementare. Pe masura ce Universul se racea, au aparut elementele chimice „usoare”, apoi cele „grele”, apoi combinatile simple ale acestora, apoi combinatiile complexe specifice chimiei organice si in fine „viul” – dupa cum il numim noi. Este alegerea dvs. daca tineti neaparat sa vedeti un scop in aceasta evolutie, dar macar aveti in vedere toata Creatia, inclusiv cea nevie. Si nu uitati ca acest sir de evenimente are si un capat nefast, in cele din urma totul se va intoarce la elementele constituente (varianta Universului oscilant) sau va incremeni intr-o moarte termodinamica (prin inghetare la zero absolut – in varianta expasiunii eterne a Universului). Deci dupa cum vedeti nu numai Viata, dar si Moartea este o consecinta fireasca a proprietatilor Universului ! Atunci care este Scopul ? Unde este Inteligenta Superioara ?

4. „ADN-ul este o molecula extrem de complexa, miraculos de inteligenta.
R: Intrucatva este adevarat, dar nu este atat de complicata pe cat s-ar crede, tocmai pentru ca este constituita „inteligent” (sic !). ADN-ul este o lunga „scara” elicoidala avand ca trepte NUMAI 4 tipuri diferite de molecule organice intr-o anumita succesiune ! Imediat ne gandim ca programarea computerelor low-nivel se face cu ajutorul a NUMAI 2 cifre (0 si 1) – suficiente sa produca software-ul si informatiile extrem de complexe din zilele noastre – inclusiv minunatul meu blog. De asemenea, molecula de ADN are o caracteristica de tip puzzle, structura finala fiind predefinita datorita compatibilitatilor microstructurale, fenomen care se intalneste si la alte molecule organice. Toate acestea sunt consecintele proprietatilor unor substante destul de raspandite in Univers si a MILIARDELOR de ani/de incercari ale naturii.
Tot vis-a-vis de complexitatea ADN, am citit recent rezultatele unui experiment privind combinarea INTAMPLATOARE si REPETATA a unui numar de substante chimice simple. Dupa un numar de recombinari au rezultat molecule organice foarte complexe – si tendinta era ca rezultantii ALEATORI sa devina din ce mai complecsi odata cu cresterea numarului de „incercari”. Va imaginati cat inseamna 1 MILIARD DE ANI ? Ei bine, cele mai vechi fiinte – archeobacteriile – organisme unicelulare primitive, fara nucleu si organite celulare, au aparut acum 3,5 MILIARDE DE ANI ! Atat a avut la dispozitie natura pentru a crea fiintele simple si fragile care suntem !

Si acum va las sa vedeti si filmuletul:

PS: Urmatoarele parti ale acestui serial descriu metodele stiintifice utilizate pentru stabilirea cronologiei descoperirilor legate de evolutia plantelor si animalelor – dar autorul insista prea mult pe contracararea „creationistilor” – nu ca n-ar avea dreptate, dar pierdem prea mult timp, o sa trecem la niste teme mai substantiale.

Posted 1 noiembrie 2010 by Liviutz in Stiinta

Tagged with , , , ,