Zagonetne čestice, neobična (i kontroverzna) kvantna računala i jedan od najambicioznijih znanstvenih eksperimenata u povijesti obilježili su prekretnice godine.
Fundamentalne čestice ne rade ono što se očekuje
Uz dovoljno vremena i podataka, za većinu anomalija se ispostavi da su samo atraktivni statistički artefakti, lažna hrana za „sanjarenja fizičara“. Rijetke su naznake novih pojava koje izdrže desetljeća istraživanja. No, ovog travnja, fizičari su objavili prve rezultate eksperimenta koji je posebno osmišljen za potragu za upravo takvom anomalijom, koja uključuje intrinzični magnetizam čestice zvane mion. Otkrili su da se eksperimentalna vrijednost uvelike razlikuje od predviđanja Standardnog modela fizike čestica, potvrđujući anomaliju koja se prvi put nagovijestila 2001. Rezultat sugerira da bi okolo mogle letjeti dodatne čestice za koje još ne znamo — ili, još bolje, potpuno novi fizikalni zakoni. Rezultat je u skladu s desetljećima vrijednim čudnim neutrinskim ponašanjima — rezultati koji su naveli fizičare da predlože potpuno novi “tamni sektor” čestica i sila koje su nam uglavnom nedostupne.
Pametno se izbjegavaju termodinamički zakoni
Na prvi pogled činilo bi se da vremenski kristal krši jednu od najsvetijih zapovijedi prirode: ništa ne dolazi besplatno. Ovaj objekt, prvi put zamišljen (u malo drugačijem obliku) 2012., zauvijek bi se okretao naprijed-natrag između dva različita stanja, bez izgubljene ili dobivene energije. (Laser pokreće promjenu, ali vremenski kristal ne apsorbira nikakvu neto energiju lasera.) Ovog ljeta istraživači su objavili da su ga konačno stvorili pomoću jednog od Googleovih kvantnih računala. Čineći to, stvorili su novu fazu materije – prvu fazu izvan ravnoteže i prvi objekt koji je spontano prekinuo simetriju vremenske translacije. To je osim što se čini da krši jedan od najcjenjenijih zakona prirode. “Posljedica je nevjerojatna”, rekao je Roderich Moessner, koautor na radu. “Izbjegavate drugi zakon termodinamike.” Maxwellov demon bi bio ponosan.
Identificirane galaktičke megastrukture
Jedan od problema s proučavanjem galaksije Mliječne staze je taj što smo zapeli unutar nje. Zbog toga je teško reći je li mrlja na noćnom nebu doista ogromna struktura veličine galaksije ili mrlja veličine zvijezde gledana relativno izbliza. Desetljećima su astronomi pretpostavljali da upravo takva mrlja dolazi iz obližnjeg objekta – možda ostatka davne supernove. Ali nedavna analiza rendgenskih podataka pronašla je podudarni razmaz s druge strane Mliječne staze, onaj koji pomaže u praćenju para mjehurića veličine galaksije visokih 45.000 svjetlosnih godina. Astronomi sumnjaju da bi mjehurići mogli biti dokaz erupcije od prije milijuna godina – detritus napola pojedenog oblaka plina koji se usudio preblizu supermasivne crne rupe Mliječne staze.
Napori kvantnog računarstva sučeljavaju se s kontroverzama
Kvantno računanje je neslavno teško, budući da su pojedinačni kvantni bitovi (ili kubiti) koji čine kvantni procesor izrazito krhki. Zato su mnogi bili uzbuđeni zbog potencijalnog pristupa kvantnom računarstvu koji koristi čvrste “topološke” kubite – kvantne bitove čije su informacije neupitno upletene u njihovu fizičku strukturu. Posljednjih godina različiti timovi istraživača objavili su radove u kojima tvrde da su te kubite stvorili u laboratoriju. Ali sada su kontroverze zahvatile teren. Drugi se fenomeni mogu uvjerljivo maskirati kao jedan od ovih topoloških kubita, a neovisni istraživači nisu uvjereni ni u što od onoga što su vidjeli. Uslijedila su povlačenja. Područje topološkog kvantnog računanja još uvijek obećava, ali se zadatak pokazao još težim nego što su istraživači prvo zamislili.
Dugo skrivene crne rupe otkrivaju kozmičke nedoumice
Nova i još detaljnija slika crne rupe u središtu galaksije M87 stavila je na kraj desetljećima staro pitanje: kako supermasivne crne rupe, te anomalije usidrenja galaksije, pokreću mlazove materije i energije tisućama svjetlosnih godina u svemir? Slike M87 otkrile su snažno spiralno magnetsko polje oko crne rupe – ključni sastojak u 44-godišnjem modelu stvaranja mlaza nazvanom Blandford-Znajek proces. Istraživači su ove godine također napravili jedno od prvih uvjerljivih otkrića crne rupe srednje veličine, manje od supermasivnih sidara, ali veće od školjke veličine zvijezde. Opremljeni novom strategijom pretraživanja, istraživači se nadaju da će otkriće s 55.000 solarnih masa biti prvo od mnogih.
Budućnost astronomije počinje se razvijati
Tri desetljeća i 10 milijardi dolara u izradi, svemirski teleskop James Webb trebao bi biti lansiran na Božić. Sljedećih mjesec dana, teleskop će izvoditi zamršen i opasan proces dok bude krenuo na svoje udaljeno odredište – daleko iza Mjeseca i izvan svake nade za ljudski popravak. Ali ako to uspije, svi astrofizičari su ujedinjeni oko razmišljanja, otkrit će kozmičke tajne u nastajanju 13 milijardi godina.
Izvor: QuantaMagazine
