PREGLED DOGAĐANJA U FIZICI 2000. GODINE

Vrijeme je inventura i pisanja godišnjih izvještaja, izbora najboljih i stvaranja top lista. Vrijeme je i za neka pitanja. Što se događalo u fizici u protekloj godini? Može li se dobiti kakav uvid u to kamo ide fizika, na temelju informacija s interneta? Ili još jače pitanje: što je fizika danas? Ovo je kratak pokušaj pregleda vijesti u jednoj bogatoj godini, koji možda može pomoći u stvaranju osjećaja na putu traženja odgovora. Nadam se, također, da nekima može pomoći u traženju građe za maturalne radove, ili pak nekome tko želi u vidu popularnih članka ili predavanja razraditi neku od tema.

Prvo malo o metodologiji. Negdje krajem 1999., počeli smo na ovim stranicama davati linkove na izabrane vijesti, u prosjeku 2-3 tjedno. To naravno nije sve što se pojavljivalo na nekim od glavnih web stranica iz fizike i znanosti. Ostale vijesti, on-line članci, razni prikazi i posjeti stranicama uz njih vezanim, sačuvani su u arhivi (naravno ono što sam uhvatio). Svakom linku pridodano je nekoliko ključnih riječi koje pobliže označavaju o čemu se radi, osim tamo gdje su one u dovoljnom broju prisutne u samom naslovu. O nekim događajima i otkrićima (posebno onim važnijim) postoji više izvora, tu nije rađena nikakva selekcija. Prikazani su linkovi u punom obliku (zbog lakšeg praćenja onih koji će pasti), izvor i naslovi vijesti, datum i ključne riječi. Dobijena lista (preko 1100 linkova) zatim je sortirana po prisutnim ključnim riječima. Npr. riječi novi materijali pojavljuju se preko 50 puta, nanotehnologija 46 puta, ultrabrzi laseri 19 puta, fizika i medicina 21 puta, crne rupe 33 puta, planeti 68 puta, itd. Naravno, čim imamo više od jedne ključne riječi moguća su svrstavanja u različite grupe. Tako je ono što slijedi donekle subjektivan pristup. Npr. laseri se pojavljuju u svim područjima od astronomije do medicine. Ovisno o tome što nam se čini važnije, ista vijest može završiti u potpuno različitim grupama. I vi možete pokušati neki svoj izbor.

<== Ilustracija iz članka Extrasolar planets , Physicsweb, siječanj 2001.

Slijedi kratki prikaz glavnih grupa. Krenimo od astronomije, astrofizike. Ne samo da počinju prvim slovom abacede, nego se radi o fantastičnom napretku u opažanjima i otkrićima koja su omogućena radom niza svemirskih letjelica i njihovih teleskopa, (ali i onih na Zemlji) koji skupljaju podatke u svim područjima elektromagnetskog zračenja. Ono što obilježava prošlu godinu brojna su otkrića novih planeta izvan našeg Sunčevog sustava. Uz njih vezana su istraživanja i otkrića smeđih patuljaka, s kojima se često zamjenjuju. Krajem godine neka su otkrića inicirala raspravu o tome što su zapravo planeti. Značajna su i nova saznaja o nastanku planeta (agregacija čestica). Isticanje planeta ne znači da je u istraživanju zvijezda ( npr. u stadiju formiranja) ili našeg Sunčevog sustava (npr. Cassini i Galileo misije) bilo manje novosti. No eksperimentalne potvrde o postojanju i brojnosti planeta i planetarnih sustava daju nove poticaje za traženje života (npr. mikrobi u meteorima) izvan Zemlje. Važan uvjet za život kakav poznajemo je voda, pa je otkriće vode izvan Zemlje na svim ovogodišnjim top listama (Mars, Europa, Ganimed).

Voda je na putu da nam postane opsesija. Pogotovo nakon prošlogodišnje suše i priča o globalnom zatopljenju, o čemu se očito je još uvijek premalo zna. Neki tvrde da čovječanstvo, nakon Kopernikanske revolucije, očekuje barem još jedna takva revolucija kojom se sagledavaju pravi odnosi Zemlje, Sunca, svemirskog okoliša i ljudskog djelovanja u stvaranju globalne klime (vidi: međuigra sunčevog zračenja, kozmičkih zraka i stvaranja oblaka) i uvjeta za život na Zemlji (u 2000. polarna svjetlost, kuglaste munje, gornja atmosfera). Naprosto je impresivno kako se danas pomoću više satelita i teleskopa prati naše Sunce (solarni maksimum, predviđanje sunčevog vremena, SOHO), koje je upravo prošle godine ušlo u maksimum aktivnosti 11 godišnjeg ciklusa. Na web stranicama možete iz sata u sat pratiti stanje na Suncu i vidjeti prognozu Sunčevog vremena, koje, sve je očitije, utječe ne samo na satelitske komunikacije nego i na klimu i život na Zemlji. Precizna opažanja ukazuju i na izuzetan utjecaj asteroida (nekoliko "bliskih" susreta u zadnjem kvartalu), kometa i meteora. Osim što neki pozivaju na gradnju sustava za obranu od asteroida, drugi (Stephen Hawking npr.) apeliraju da se čovječanstvo mora okrenuti osvajanju Svemirskih prostora ako želi preživjeti treći milenij. A taj je beskonačni Svemir pun iznenađenja. Satelitski teleskopi koji rade u području X-zraka (Chandra i od prošle godine Newton), daju pravu lavinu novih podataka o crnim rupama, (sve više otkrivenih) udaljenim galaksijama (nove spoznaje o formiranju), supernovama, ili pak u sprezi s ostalim teleskopima (Hubble) o našem Mliječnom putu (šećer, deuterij, crna rupa u središtu, dosad najpreciznija karta). To mnoštvo podataka neprestano upotpunjuje i mijenja saznanja o Svemiru. Npr. precizna mjerenja pozadinskog mikrovalnog zračenja, iz kojih se može zaključiti o geometriji Svemira, pravi su bum u kozmologiji (ravan svemir, kozmološka konstanta, preciznija gravitacijska konstanta, nove potvrde teorije velikog praska). Tamna tvar i negativna energija još će nas dugo zbunjivati. Eksperimenti u području visokih energija (otkriće tau čestice, kvark-gluonska plazma, veza atomske jezgre i elektronskog omotača) izuzetno su važni za potvrdu postojećih teorijskih modela.

No iako se o Svemiru još uvijek toliko malo zna, to ne priječi razvoj svemirskih tehnologija (planovi novih teleskopa, letjelica, propulzija), koje bi nas jednog dana mogle odbaciti na još nepronađenu Zemlji sličnu naseljivu planetu. Prije toga treba riješiti hrpu "zemaljskih problema". Novi motori, uređaji i izvori energije samo su neki od preduvjeta, važnih i za ovozemaljsko preživljavanje. Automobili na vodik ili metanol, ili hladnjaci na zvuk, već su skoro tu. Za to su potrebni novi materijali (supravodljive lopte, elastomeri, termoelektrični materijali, metali pod tlakom, organski tanki filmovi, fotonički kristali, plastična zrcala, mat. s negativnim indeksom loma, polimeri, vodljivi polimeri, metali za mikrovalnu pećnicu, molekularni magneti, metalični deuterij) i nove tehnologije (nanotehnologija), ( magnetske nanočestice, nanokristali - katalizatori, kvantne točke i štapići, kvantni koral, ugljikove nanocijevčice, nanostrojevi, molekularni motori, molekularna lokomotiva, nano-tranzistori). Moćna su oruđa na raspolaganju i u stalnom razvoju ( sinhrotron- x-zrake, STM, ultrabrzi i ultra jaki laseri, ultraosjetljivi detektori )

Kompjuterska tehnologija (četiri zamršena atoma, demonstracija molekularnog računala) nalazi se u samom vrhu prioriteta. Molekularna računala, kvantna računala, nužna su, pored pametnih modela za savladavanje složenih sustava (živi organizmi, društvene pojave, ekonomija i financije) a fotonika i optičke mreže za njihovo povezivanje i komunikacije. Pri tome se ne vidi kraj u nalaženju novih efekata (optičke pincete i mikroskop za atome, pojedinačni fotoni, kvantna kriptografija, spinske struje), i sasvim novih tehnologija koje bi iz njih mogle proizaći (atomika - atomska optika) (vođenje atoma uz žicu). BEC- Bose-Einsteinova kondenzacija (BEC kao optička crna rupa, hladne molekule, trilobitne molekule, nove tehnike hlađenja atoma) i dalje je u centru pažnje. Brzina svjetlosti (superluminalno gibanje, tuneliranje) opet se pojavila kao izazovna tema.

Da bi se održao tako intenzivan razvoj znanosti i fizike, kojemu smo bili svjedoci i u 2000. godini sve veći broj zemalja veliku pažnju poklanja obrazovanju, i popularizaciji (Fizika na pozornici, 2000. godina fizike u Njemačkoj, post16 inicijativa i velik broj edukativnih stranica). Polako se shvaća da programe učenja fizike treba radikalno izmjeniti ističući fiziku kakva je ona danas. Post16 inicijativa je rezultirala vrlo zanimljivim novim programom koji bi trebao učenicima učiniti fiziku zanimljivom, što ona i jest. Uz popularizaciju i obrazovanje važno je zapošljavanje fizičara. U svijetu, potražnja industrije trenutno je takva da akademske institucije ostaju prazne.

<== Svjetleći oblačak laserski stvorene plazme pri udaru jakog lasera na površinu cinka, Institut za fiziku, Zagreb

Kod nas, u 2000.-toj godini 50. godišnjicu djelovanja obilježili su Institut Ruđer Bošković i Matematičko-fizički list. U drugoj polovici godine pojavljuje sve više vijesti iz znanosti i u hrvatskom cyberprostoru (www.astro.hr) (www.hej.hr) a i dnevne novine, kako su im podaci dostupniji putem interneta, počinju nas, ponekad iznenađivati. Potkraj godine prigodno je obilježena 100. godišnjica kvantne fizike.

Jedan od dojmova koji se dobija pregledom svih vijesti iz fizike i vezanih uz fiziku u 2000. godini je sve veća multidisciplinarnost istraživanja, od fizike i medicine, do fizike i sporta, ili laboratorijske astro-fizike, kemije, biologije,. Ostavljam ovaj pregled nezavršenim, uz manji ostatak nerazvrstanih vijesti. Ukoliko imate kakav komentar, prijedlog neke ispuštene važne vijesti (linka), ideju za drugačije razvrstavanje ili želju detaljnije obrade neke od grupa vijesti, javite se. Sudeći po bogatsvu vijesti u prva dva tjedna 2001. godine bilo bi zanimljivo pratiti vijesti iz pojedinih područja kroz dulje razdoblje od jedne godine.

Pripremio: Dr. Slobodan Milošević, Institut za fiziku, Zagreb, siječanj 2001.

KOMENTARI, NADOPUNE I PRIJEDLOZI