Mają pomysł na zimną fuzję. Chińczycy podrabiali tak radzieckie myśliwce
Wspólne przedsięwzięcie naukowe badaczy z Uniwersytetu Stanowego Karoliny Północnej i Uniwersytetu Stanowego Michigan w USA może doprowadzić do lepszego zrozumienia niskoenergetycznych reakcji jądrowych.
To procesy, dzięki którym powstają pierwiastki chemiczne. Zachodzą one wewnątrz gwiazd i są wynikiem działania ogromnych sił grawitacyjnych.
Jak przebiega cykl życia gwiazd?
Według naukowców dokładne rozszyfrowanie procesu łączenia się jąder atomowych, tworzących większe jądra złożone, jest kluczowe dla zrozumienia tego, co dzieje się wewnątrz masywnych gwiazd. Taka wiedza poszerzyłaby nasze pojęcie o tym, jak przebiega ich cykl życia. To pierwsze badanie, w ramach którego zastosowano nową metodę modelowania niskoenergetycznych reakcji jądrowych w gwiazdach.
Ponieważ oddziaływania jądrowe są bardzo trudne do zmierzenia eksperymentalnie w laboratorium, fizycy zwykle posiłkują się specjalnymi sieciami numerycznymi do symulacji tych procesów. Wszystkie dotychczasowe metody były niedoskonałe. Brakowało im bowiem sposobu przewidywania określonych cech reakcji niskoenergetycznych. To był bardzo istotny mankament, ponieważ to właśnie niskoenergetyczne reakcje są niezbędne do tworzenia pierwiastków w gwiazdach.
Dlaczego jest to tak ważne dla naukowców? Niskoenergetyczne reakcje jądrowe, inaczej określane jako "zimna fuzja" mają bezpośredni związek z jednym z czterech podstawowych oddziaływań w naturze. Należą do nich grawitacja, elektromagnetyzm oraz słabe i silne oddziaływanie jądrowe.
Jak tłumaczy Sebastian König, adiunkt fizyki na Uniwersytecie Stanowym Karoliny Północnej, który jest współautorem badań:
Podczas gdy silne oddziaływanie jądrowe wiąże protony i neutrony w jądrach atomowych w całość, odpychanie elektromagnetyczne między nimi odgrywa ważną rolę w ogólnej strukturze i dynamice jądra. Siła ta osiąga szczególnie wysokie wartości przy najniższych energiach, gdzie zachodzi wiele ważnych procesów, które syntetyzują pierwiastki tworzące znany nam świat. Pomimo tego, że wiemy o nich sporo, ich teoretyczne przewidywanie jest wciąż trudne.
Aby uprościć cały proces, König wraz ze współpracownikami postanowił spojrzeć na niego z innej strony. Naukowcy zaczęli od końcowego wyniku i podążali w obliczeniach wstecz, próbując rozpracować reakcje od końca. Najpierw, badacze skupiają się na końcowym efekcie reakcji, jakim są jądra złożone. Następnie cofają się w celu odkrycia energii zaangażowanych w reakcję i jej właściwości.
Więcej o astronomii przeczytasz tutaj:
Inżynieria wsteczna
To podejście znane bardziej z innych dziedzin, gdzie określane jest jako "reverse engineering", czyli inżyniera wsteczna. To metoda, którą stosuje się w celu zrozumienia określonego procesu lub np. tego, jak jest zbudowane dane urządzenie. Jest to m.in. sposób, w jaki inżynierowie mogą zdobyć technologię do produkcji np. samolotu, opierając się tylko na informacjach wywnioskowanych z badania jego modelu.
W przypadku samolotu proces taki zakładałby rozmontowanie go na części, z dokładnym przestudiowaniem sposobu jego konstrukcji tak, by można było zrozumieć proces jego budowy. Do tej metody często uciekały się w drugiej połowie ubiegłego stulecia Chiny. Badacze z Pekinu analizowali część po części budowę radzieckich myśliwców MiG-15,17,19 i 21. To zaowocowało powstaniem na ich bazie konstrukcji J-2,5,6 i 7.
Jak pokazuje osiągnięcie amerykańskich naukowców, odpowiednio zastosowana inżynieria, czy raczej rozumowanie wsteczne, może przynieść sukcesy również w badaniu reakcji chemicznych w jądrach gwiazd, poszerzając naszą wiedzę o kosmosie i procesach, jakie nim rządzą.
