2015 legizgalmasabb tudományos projektjei

A Plútót megközelítő New Horizons fantáziaképe

Az emberi megismerés folyamata végtelen; a felfedezések szépségét éppen az adja, hogy a makro és mikorkozmosz elképzelhetetlenül változatos világának tapasztalatilag sohasem érhetünk a végére.  Ami száz éve még megdönthetetlen igazságnak látszott, az napjainkban a tudományos megismerés viharos gyorsaságú fejlődésének köszönhetően nem egy esetben már csak tudománytörténeti érdekesség. Valószínű, hogy 100 év múlva korunkra is ugyanúgy fognak visszatekinteni, mint ahogyan mi látjuk most a múlt század elejének tudományos világképét. Az új felfedezések lehetőségét csillantja meg 2015 néhány nagyobb tudományos projektje; ezekből szemléztünk.

A Föld utolsó nagy fehér foltja

Népszerű vélekedés szerint bolygónkon már nem sok új felfedeznivaló maradt. Ez azonban nem teljesen így van, elég ha a Föld 71 százalékát beborító víztömegre, pontosabban az ebből 69 százalékos részesedéssel rendelkező világtengerre gondolnunk.

A mélytengerek világát sokkal kevésbé ismerjük,mint kozmikus környezetünket Forrás: wikimedia.org

A világtenger rendszerét tanulmányozó komplex tudomány, a modern oceanográfia alig másfél évszázados múltra tekinthet csak vissza; és a sok rendkívüli felfedezés ellenére is igaz a hasonlat, amely szerint sokkal jobban ismerjük a Hold túlsó oldalát valamint közvetlen kozmikus környezetünket, mint a lábaink előtt hullámzó tenger mélyének világát. A világtenger alig ismert mélységeinek jobb megismerését több, csúcstechnológiával felszerelt új kutatási platform fogja elősegíteni 2015-ben.

A Sikuliaq oceanográfiai kutatóhajó az arktikus térség tengeralatti világát fogja kutatni Forrás: wikimedia.org

A tengerkutatásban nagyhatalomnak tekinthető Egyesült Államokban idén két oceanográfiai kutatóhajót is szolgálatba állítanak; az US National Science Fundation Sikuliaq nevű egysége az arktikus óceán viszonyait fogja tanulmányozni. Idén kezdi meg munkáját a nagy múltú, és az óceánkutatásban vezető szerepet játszó Woods Hole Oceanográfiai Intézet (WHOI) új kutatóhajója, a Neil Armstrong is.

Idén kezdi meg szolgálatát a csúcstechnológiával felszerelt Neil Armstrong, a Woods Hole Oceanográfiai Intézet kutatóhajója Forrás: U.S. Navy/U.S. Navy Photo

Utóbbi a középóceáni hátságvidékek, és a világtenger hidrodinamikai viszonyainak feltérképezésében fog közreműködni. Németország pedig a Sonne oceanográfiai kutatóhajó szolgálatba állításával veszi ki részét a világtenger felderítésében.

Válaszkeresés egy ősi találós kérdésre

A paleogenetikusok reményei szerint 2015 áttörést hozhat a modern ember és a kihalt neandervölgyiek evolúciós kapcsolatainak tisztázásában. A bizakodásra az észak-spanyolországi Sima de Los Hueros barlangjának mélyén felfedezett mintegy 400 ezer éves hominida maradványok adhatnak reményt.

A Sima de Los Huesos barlangjában megtalált hominida maradványokból sikerült DNS-t kinyerni Forrás: wikimedia.org

A Los Hueros-i leletből a 2013-tól folytatott herkulesi erőfeszítések eredményeként kinyert DNS segítséget nyújthat az ősi ember idei évre tervezett mitokondrinális genomjának rekonstruálásához, amely rendkívül fontos hozzájárulást adhat a Homo sapiens és a korábbi hominida csoportok, elsősorban a neandervölgyi emberek törzsfejlődési kapcsolódási pontjainak feltérképezésében.

Szörfözés a téridő gravitációs hullámain

Sokkal jobb eszközökkel vágnak neki 2015-ben a gravitációs hullámok kutatásának. Még a múlt év végére sikerült jelentősen feljavítani a Laser Interferometer Gravitional-Wave Observatory (LIGO) Richland-be(Washington állam) és Livingston-ba (Lousiana) telepített detektorainak érzékenységét. Két évtized erőfeszítései után a tudósok azt remélik, hogy idén sikerül közvetlen módon is kimutatnia gravitációs hullámok létezését, amelyek létét Albert Einstein 1916-ban, az általános relativitáselméletével teoretikusan már megjósolt.

A gravitációs hullámok létét Albert Einstein jósolta meg az általános relativitáselmélet kidolgozásakor Forrás: Picture-Alliance/AFP/Fred Stein

Az Európai Űrügynökség (ESA) idén ősszel kezdi meg a hasonló rendeltetésű Laser Interferometer Space Antenna (LISA) kifejlesztését. A gravitációs hullám a téridő görbületének hullámszerűen történő megváltozása. Minden gyorsuló tömeg gravitációs hullámokat kelt, azok nem csak a klasszikusan leírt tömegvonzás melléktermékei. Maga a gravitációs sugárzás a gravitációs hullámok által továbbított energia. Gravitációs hullámot eddig még nem sikerült közvetlen módon észlelni, de közvetetten már kimutatták létezését a Hulse-Taylor kettőspulzár periódusjeleinek precíz mérésével.

Új intézetek a tudomány szolgálatban

Ez év novemberében nyitja meg kapuit a 650 millió angol font (hozzávetőleg 1 milliárd dollár) értékű beruházással megépített Francis Crick Intézet London belvárosában. A genetikai kutatások új fellegvárának szánt és stílszerűen egy kromoszómát formázó, a legkorszerűbb technikával felszerelt épület 1250 tudós számára fog kutatási platformot biztosítani.

Az új intézet a Nobel-díjas Francis Crick-ről kapta a nevét, aki Watson-nal együtt a DNS felfedezője Forrás: wikimedia.org

A brit tudományos innováció másik fontos „terméke” az idén tavasszal átadásra kerülő, és a University of Manchester kebelén belül működő 61 millió angol font beruházással megvalósított Nemzeti Grafén Intézet, a grafénkutatás új központjaként.

A grafén szerkezeti modellje Forrás: Origo

( A grafén nanotechnológiai anyag, lényegében egyetlen atom vastagságú grafitréteg, amelyet André Geim és Konsztantyin Sz. Novoszjolov, a 2010-es fizikai Nobel-díj kitüntettjei fedeztek fel. A grafén keményebb mint a gyémánt, jobb elektromos vezető mint a réz, és rugalmasabb mint a gumi. Alkalmazása számos területen forradalmi jellegű változásokat eredményezhet.)

Kirándulás a Naprendszer határára

Idén márciusban éri el az Amerikai Űrkutatási Hivatal (NASA) Dawn nevű űrszondája a Ceres protoplanetikus törpebolygót. A Ceres a legnagyobb tömegű égitest a Jupiter és a Mars közötti aszteroida-övben, amelyet 1801 január 1-én fedezett fel Giuseppe Piazzi olasz csillagász.

A Föld, a Hold, és a Ceres törpebolygó méretarányát bemutató kép Forrás: wikimedia.org

A 950 kilométer átmérőjű Ceres tömege a teljes aszteroida-öv tömegének mintegy a harmadát alkotja,és a feltételezések szerint nagymennyiségű víztömeg rejtőzik a felszíne alatt. A Dawn 2007 szeptember 27-én indult el hosszú kozmikus vándorútjára. Az űrszonda és a törpebolygó randevúja várhatóan 2015 egyik legizgalmasabb asztronautikai sztorija lesz.

A Plútót megközelítő New Horizons fantáziaképe Forrás: wikimedia.org

Ugyancsak nagy várakozás előzi meg a NASA New Horizons űreszközének misszióját, a szonda a számítások szerint 5 milliárd kilométeres utazás után július 14-én érkezik meg a Naprendszer egyik legtitokzatosabb törpebolygójához, a Plutóhoz. Ezt a közeli randevút már nagyon várja a tudományos világ; az űrkutatás történetében eddig ez lesz a legjobb alkalom új ismeretek begyűjtéséhez a Plútó fagyos, sziklás vidékéről, ritka atmoszférájáról és holdjairól.

Újult erővel folyik a mikrokozmosz ostroma

Véget ér a hosszú várakozás, az Európai Nukleáris Kutatási Szervezet (CERN) Nagy hadronütköztetője két év elteltével idén márciusban ismét üzembe lép. A felújított szerkezet 13 trillió elektronvoltos teljesítménye csaknem a duplája az eddigieknek. A tudósok azt remélik, hogy a Nagy hadronütköztető extra „tűzereje” új lehetőséget biztosít a részecskefizika standard modelljében meglévő rések kitöltéséhez.

Részlet a Nagy hadronütközető rendszeréből Forrás: wikimedia.org

A Nagy hadronütköztető ( Large Hadron Collider, LHC) a CERN jelenlegi legnagyobb gyorsítója. Építése 1999-ben kezdődött és a 2008 szeptemberi teszt után 2009 novemberében kezdte meg működését Az LHC többek között a többi részecskének tömeget adó Higgs-részecske keresésére és a szuperszimmetria elméletének igazolására épült a korábbi LEP 27 km kerületű alagútjában. Az alagút 100 méterrel a föld alatt húzódik a genfi repülőtér és a közeli Jura-hegység között.

Klímatervek 2015-re

A globális felmelegedés ma már vitathatatlan realitás mint ahogyan az is; az atmoszféra általános felmelegedésében az indusztriális üvegházhatású gázok kibocsátása meghatározó szerepet játszik. Ennek az akár már néhány évtizeden belül is fenyegető következményekkel járó folyamatnak a kezelése, illetve a prognosztizálható hatásokra való felkészülés az emberi civilizáció egyik legfontosabb aktuális feladata.

A légkör globális felmelegedése ma már ténykérdés Forrás: wikimedia.org

Az Egyesült Államok és Kína, a világ jelenlegi legnagyobb szén-dioxid kibocsátói az év végén ígéretet tettek az üvegházhatású gázok emissziójának visszafogására, illetve fokozatos csökkentésére. Ez jó alap lehet ahhoz, hogy az ENSZ égisze alatt folyó decemberi, párizsi klímatanácson megkezdett munkát az éghajlat változási megállapodás véglegesítésével sikeresen befejezzék. A tervek szerint az egyezménynek megszűnne az ajánlás jellege; 2022-től kötelező jogi hatálya lesz.