Marcin Jakubowski o filmach kwantowych. Nagroda Nobla w dziedzinie fizyki
Elektrony, których niezliczona ilość krąży po wszechświecie, to cząstki które bardzo trudno badać. Nie dość, że są infinitezymalne (nieskończenie małe) – ich masa to zaledwie tysięczna część masy protonu – to jeszcze poruszają się z zawrotną prędkością 70 kilometrów na sekundę.
.Pomimo to, naukowcy nie ustają w próbach zbadania elektronów, bo to one trzymają nasz świat razem. Każda reakcja chemiczna, w której powstają wiązania chemiczne, nie może się odbyć bez elektronów, które są przesuwane pomiędzy atomami. Elektrony to spoiwo chemiczne materii – molekuły czy kryształy nie mogłyby bez elektronów zaistnieć.
Marcin Jakubowski o elektronach
.Także w elektronice to elektrony sprawiają, że układy scalone działają i komunikują się między sobą. Jeszcze w zeszłym stuleciu nie udawało się zbyt wiele powiedzieć o tych procesach. Właśnie przez to, że elektrony są tak małe i tak niezmiernie szybko się poruszają. Dopiero pod koniec lat 90., gdy lasery stały się wystarczająco wydajne, pojawiła się nadzieja, że będzie można dokładniej przyjrzeć się elektronom i innym subatomowym cząsteczkom.
Nagroda Nobla z fizyki została przyznana trzem naukowcom: Anne L’Huillier, Pierre’owi Agostiniemu i Ferencowi Krauszowi. Stworzyli metody, które pozwoliły nam zajrzeć w mikroświat procesów kwantowych, w których biorą udział elektrony. Metoda oświetlania ultrakrótkimi impulsami (attosekundowymi) światła laserowego pozwala na zarestrowanie ruchu elektronów na „stroboskopowych” ujęciach. Jednym z pierwszych tematów metrologii attosekundowej były ruchy elektronów w poszczególnych atomach i cząsteczkach. Dzięki temu udało się po raz pierwszy zarejestrować zmiany zachodzące wewnątrz powłok elektronowych w atomach, czy też ruch elektronów wewnątrz molekuł.
Prof. Eva Olsson, przewodnicząca Komitetu Noblowskiego w dziedzinie fizyki, powiedziała na konferencji prasowej podczas ogłaszania zwycięzców, że ich dokonania „pozwolą nam odpowiedzieć na fundamentalne pytania poprzez pomiar względnych pozycji elektronów w atomie”.
Dziś te metody mają szerokie zastosowanie w chemii, biologii i fizyce. Ultrakrótkie impulsy laserowe pozwalają tworzyć „kwantowe filmy” rejestrujące procesy powstawania związków organicznych czy też ruch elektronów w kryształach. Metoda, którą stworzyli europejscy naukowcy, to jedno z tych odkryć, które pozwolą nie tylko zrozumieć, jak działa nasz świat, ale także pomoże nam tworzyć nowe rozwiązania w chemii, biologii i elektronice.
Człowiek rozumny
.Marcin JAKUBOWSKI pisze także: „co odróżnia ludzi od zwierząt, wyjaśnia Thomas Suddendorf w doskonałej książce „The Gap”. Choć DNA szympansa jest bardziej podobne do ludzkiego niż do gorylego, to człowiek jako jedyny postawił stopę na Księżycu. To oczywiście truizm, że potęga ludzkiego umysłu pozwoliła ujarzmić ogień i wymyślić alfabet. Dzięki 86 miliardom neuronów potrafimy elastycznie reagować na zmieniające się środowisko i zaadaptować się do skrajnie różnych warunków. Suddendorf pisze o unikalnej możliwości Homo sapiens sapiens do tworzenia relacji wyższego rzędu z istniejących już relacji.
Nauczyliśmy się mówić i pisać, co daje nam możliwość bardzo precyzyjnej i wyrafinowanej komunikacji, a przez to i wymiany myśli, abstraktów pomiędzy przedstawicielami gatunku. Tworzymy wirtualne światy, próbujemy przewidywać, a nawet kształtować przyszłość i spieramy się ze sobą o naszą przeszłość. I choć głównym celem mowy jest plotkowanie, to mowa sprawia, że potrafimy tworzyć konglomeraty wielu umysłów, a przez to tworzymy rzeczy jeszcze wspanialsze. Pismo pozwoliło nam stworzyć pamięć gatunku, o wiele bardziej niezawodną od naszego umysłu. To wyniosło umiejętność tworzenia relacji wyższego rzędu na nieprawdopodobny poziom — powstały kodeksy prawne, matematyka, druk, powszechna edukacja, komputery, internet i cała współczesna nauka. Wydaje się, że już niedługo sięgniemy gwiazd.
A jednak to wszystko kiedyś szlag trafi”.
Rzecz o granicach poznania
.Jak pisze Jan ŚLIWA, informatyk i pasjonat kultury i języków: „ponieważ oceniamy sytuację z wnętrza obszaru znanego, nie jesteśmy w stanie domyślić się, co jest poza horyzontem. Starożytnym Egipcjanom nigdy by nie przyszło do głowy, że żyli w starożytności, a tym bardziej, że dopiero w Starym Państwie. Patrząc na swoje błyszczące w słońcu piramidy, z pewnością byli dumni ze swojej niezrównanej technologii. Podobnie jak oni, fałszywie postrzegamy nasze obecne osiągnięcia jako obiektywny szczyt ludzkich możliwości – stąd takie książki jak The End of Science Johna Horgana. Przyznaje on, że już sto lat temu naukowcy myśleli, że są już odpowiedzi na wszystkie podstawowe pytania – a potem okazywało się, że się mylili. Według niego tym razem jednak jest tak naprawdę. Załatwione. Może zwieńczenie lekko się chwieje, może brakuje jeszcze jakichś cegiełek, ale cała konstrukcja błyszczy w słońcu jak piramida, elegancka i symetryczna. Oczywiście tak nie jest – dlaczego miałoby tak być?”
Właściwie sama nauka uczy nas skromności. Nasza planeta straciła swoje centralne miejsce we Wszechświecie, straciliśmy uprzywilejowane miejsce jako gatunek. Jesteśmy tylko ogniwem w długim łańcuchu ewolucji, jak bakterie czy dinozaury. Nasze DNA różni się tylko w 2 proc. od DNA szympansów. Nasz mózg wyewoluował, aby pomóc nam polować na mamuty, a nie latać na Księżyc czy rozwiązywać równania różniczkowe.
Jan Śliwa dodaje: „co więcej, eksperyment Libeta, pokazujący, że potencjał gotowości w korze ruchowej poprzedza świadomą decyzję o naciśnięciu klawisza, silnie sugerował, że nasza wolna wola jest tylko iluzją. Ponieważ również artykuł Libeta składa się z naciśnięć klawiszy, możemy wywnioskować, że został napisany bardziej palcami autora niż jego mózgiem (lub umysłem). Nie wydaje się to mieć większego sensu, gdyż sprowadziłoby nasze spory (w tym o wolną wolę) do rozmów robotów.
Jednak wiemy, że tak nie jest – a może nam się zdaje? Czy robot może mieć złudzenie, że ma wolną wolę? Chciałbym jednak widzieć głosicieli braku wolnej woli, gdy po dyskusji udają się do restauracji i zamawiają potrawy. Czy pamiętają, że to strzelające neurony przesuwają im palec na sznycel wiedeński, czy naprawdę jako świadome osoby mają na niego ochotę?”
