Deszczowe weekendy

W White Plains (stan Nowy Jork) pada
g∏ównie w soboty, jak wynika z niedawnych
obserwacji. Randall S. Cerveny i Robert C.
Balling, Jr., z Arizona State University
przeÊledzili dane o fluktuacjach klimatycznych
zarejestrowane od lipca 1991 do stycznia
1995 roku na Sable Island na wschód
od Nowej Szkocji i na pó∏nocny wschód
od wybrze˝y USA. Przekonali si´,
˝e najwi´ksze st´˝enie ozonu i tlenku w´gla
wyst´puje pod koniec tygodnia; cykl ten
pozostawa∏ w Êcis∏ej zale˝noÊci z opadami

deszczu. Wniosek? Ska˝enie atmosfery
aerozolami prawdopodobnie czyni tereny
przybrze˝ne bardziej wilgotnymi podczas
weekendów, tak ˝e w soboty spada tam
o 22% wi´cej deszczu ni˝ w poniedzia∏ki.

Jak decydujà?

Masz Êwi´tà racj´. Szef naprawd´
marnuje twój czas. Paul C. Nutt, badacz
z Ohio State University, podda∏ analizie
ró˝ne sposoby podejmowania decyzji
stosowane przez 376 biznesmenów
na kierowniczych stanowiskach. W swej pracy
opublikowanej w Journal of Management
Studies autor pisze, ˝e tylko 8% badanych
przez niego decyzji realizowano w sposób
wró˝àcy najwi´ksze powodzenie dzi´ki
strategii nazywanej przez Nutta interwencjà,
która zak∏ada ustalenie standardów,
a nast´pnie konfrontowanie ich z wykonaniem
zadania. Innà bardzo skutecznà metodà
– uwzgl´dniajàcà udzia∏ podw∏adnych
w podejmowaniu decyzji – pos∏ugiwano si´
tylko w 16% przypadków. Natomiast
w blisko 40% decyzje zapada∏y z
zastosowaniem taktyki najmniej owocnej,
jakà jest wydawanie zarzàdzeƒ. Ponadto,
jak wynika z tego badania, 37% decyzji
nigdy nie zosta∏o zrealizowanych.

Browary w awangardzie

Ogniwa paliwowe, które ∏àczàc wodór
z tlenem, generujà pràd elektryczny,
w przemyÊle majà si´ dopiero rozpowszechniç.
Wydaje si´ jednak, ˝e zdoby∏y ju˝ przyczó∏ek
w browarach. Jak podaje Nikkei America,
ogniwa paliwowe wyprodukowane przez
Mitsubishi Electric Corporation dostarczajà
mocy warzelniom w Asahi i Sapporo
w Japonii, a nale˝àcy do Kirin Brewery
Company browar Tochigi zacznie instalowaç
w przysz∏ym roku ogniwa paliwowe
wykorzystujàce wodór z metanu
uwalniajàcego si´ podczas procesu warzenia.

Kristin Leutwyler

18 Â

WIAT

N

AUKI

Grudzieƒ 1998

Ciàg dalszy ze strony 16

Instrumenty

strunowe

Byç mo˝e ju˝ wkrótce

uda si´ naukowcom przeprowadziç

sprawdzian teorii strun

T

eoria strun, przypisujàca nieskoƒ-
czonà ró˝norodnoÊç kosmosu
harmonii subatomowych mem-

bran, sta∏a si´ w ciàgu ostatnich 20 lat
g∏ównà kandydatkà na Teori´ Wszy-
stkiego. Cztery oddzia∏ywania wyst´-
pujàce w przyrodzie – grawitacj´, elek-
tromagnetyzm oraz s∏abe i silne od-
dzia∏ywania jàdrowe – mia∏aby ona
∏àczyç w jedno przejawiajàce si´ na ró˝-
ne sposoby. Jak jednak takà teori´
sprawdziç?

Po raz ostatni te cztery si∏y dzia∏a∏y

jako jedna w czasie Wielkiego Wybu-
chu. By odtworzyç panujàce wówczas
warunki, fizycy musieliby dysponowaç
akceleratorem wi´kszym od Uk∏adu S∏o-
necznego, a amerykaƒski Kongres ra-
czej nie by∏by ch´tny finansowaniu
takiego urzàdzenia. Zdesperowani roz-
miarem problemu niektórzy naukowcy
nazywajà wi´c Teorie Wszystkiego
wprawkami w teologii. Fizycy Paul Gin-
sparg i Sheldon L. Glashow napisali 12
lat temu: „Po raz pierwszy od wieków
Êrednich zaistnia∏a obawa, ˝e nasze szla-
chetne poszukiwania mogà si´ zakoƒ-
czyç ponownym zastàpieniem nauki
przez wiar´.”

DziÊ te proklamacje zdajà si´ po-

chopne. Badacze wymyÊlili pierwszy
astronomiczny sprawdzian dla Teorii
Wszystkiego, a tak˝e odkryli, ˝e unifi-
kacja czterech oddzia∏ywaƒ nie musi
wymagaç odtworzenia warunków pa-
nujàcych podczas Wielkiego Wybuchu.
„Unifikacj´ mo˝na uzyskaç ekspery-
mentalnie” – powiada Nima Arkani-Ha-
med ze Stanford Linear Accelerator
Center.

Test wymyÊli∏ wraz z kolegami Gio-

vanni Amelino-Camelia z University
of Oxford i Instytutu Fizyki w Neuch‰tel
w Szwajcarii. Naukowcy zapropono-
wali u˝ycie rozb∏ysków promieniowa-
nia gamma do sprawdzenia, czy pr´d-
koÊç Êwiat∏a w pró˝ni zale˝y od d∏ugoÊci
jego fali. Zgodnie ze szczególnà teorià
wzgl´dnoÊci Êwiat∏o biegnàce w pró˝-
ni ma t´ samà pr´dkoÊç niezale˝nie od
d∏ugoÊci jego fali. Ewentualne odkrycie
zale˝noÊci pr´dkoÊci Êwiat∏a od d∏ugo-
Êci jego fali ujawni∏oby bardziej funda-
mentalne ni˝ szczególna teoria wzgl´d-
noÊci prawa przyrody.

ZmiennoÊç pr´dkoÊci Êwiat∏a jest zna-

na ka˝demu, kto bawi∏ si´ pryzmatem.
Poniewa˝ szk∏o, woda i inne materia∏y
pozwalajà czerwonemu Êwiat∏u rozcho-
dziç si´ szybciej ni˝ niebieskiemu, pry-
zmat rozszczepia bia∏à wiàzk´ na t´cz´.
Pusta przestrzeƒ te˝ jest pewnego ro-
dzaju oÊrodkiem. Zgodnie z prawami
mechaniki kwantowej fluktuacje pró˝-
ni wokó∏ stanu zupe∏nej pustki powo-
dujà pojawianie si´ i znikanie par czà-
stek. Obecna teoria kwantowa (zawie-
rajàca szczególnà teori´ wzgl´dnoÊci,
ale nie grawitacj´), g∏osi, ˝e owe fluktu-
acje dotyczà w jednakowy sposób fal
wszystkich d∏ugoÊci. Teorie Wszystkie-
go dopuszczajà jednak fluktuacje grawi-
tacji, które mogà dzia∏aç jak soczewki
o subatomowych rozmiarach, powodu-
jàce zakrzywianie promieni Êwietlnych.
Im mniejsza d∏ugoÊç fal Êwiat∏a, tym sil-
niejsze soczewkowanie mo˝e ona po-
wodowaç i tym wolniej fala b´dzie si´
poruszaç.

Choç przewidywane opóênienia sà

ma∏e, mogà si´ pojawiaç przy rozb∏y-
skach promieniowania gamma. Nieza-
le˝nie od tego, jak tajemnicze jest ich po-
chodzenie, te jasne b∏yski pokonujà mi-
liardy lat Êwietlnych, wykazujàc przy
tym gwa∏townà zmiennoÊç. Migotanie
pozwala astronomom wyznaczaç wszel-
kie dyspersje: dla krótszych fal zmiana
jasnoÊci pojawi si´ nieco wczeÊniej ni˝
dla d∏ugich. W typowym zakresie d∏u-
goÊci fal zwiàzanych z rozb∏yskami
gamma ró˝nica czasów wynosi∏aby za-
ledwie oko∏o 10 µs – nie jest to wiele,
zwa˝ywszy, ˝e promieniowanie rozcho-
dzi∏o si´ przez 10 mld lat. Wystarczajà-
co jednak, by uchwyciç owà ró˝nic´ za
pomocà instrumentów, którymi obec-
nie dysponujemy. Z pewnoÊcià te˝
Gamma-ray Large Area Space Tele-
scope, którego uruchomienie przewidu-
je si´ niebawem, b´dzie mia∏ wymaga-
nà zdolnoÊç rozdzielczà.

Tymczasem istnieje inny sposób

pozwalajàcy sprawdziç przewidywania
teorii strun; mianowicie gdyby unifi-
kacja oddzia∏ywaƒ zachodzi∏a w niespo-
dziewanie umiarkowanych warunkach.
Dwa lata temu Edward Witten z Insti-
tute for Advanced Study w Princeton
(New Jersey) i Joseph D. Lykken z Fermi
National Accelerator Laboratory w Ba-
tavii (Illinois) zauwa˝yli, ˝e struny mo-
g∏yby odgrywaç rol´ przy ni˝szych ener-
giach, ni˝ dotychczas sàdzono.

Standardowy argument na rzecz tego,

˝e struny powinny si´ pojawiaç przy
wysokich energiach, jest oparty na teo-
retycznych ekstrapolacjach zmierzo-
nych si∏ czterech oddzia∏ywaƒ. Elek-
tromagnetyzm i dwa oddzia∏ywania
jàdrowe powinny staç si´ jednakowo

FIZYKA

J. CRAWFORD

The Image Works

Prawo Murphy’ego si´ sprawdza!

Â

WIAT

N

AUKI

Grudzieƒ 1998 19

silne w tzw. skali Wielkiej Unifikacji.
Przy nieco wi´kszych energiach, w ska-
li Plancka, prawdopodobnie dojdzie
grawitacja. Obie te skale energii le˝à
daleko poza zasi´giem wspó∏czesnych
akceleratorów.

Te ekstrapolacje nie uwzgl´dniajà jed-

nak najwa˝niejszego przewidywania
teorii strun: istnienia dodatkowych wy-
miarów nak∏adajàcych si´ na znane nam
cztery – trzy przestrzenne i jeden cza-
sowy. Te nowe wymiary mogà powo-
dowaç obni˝enie zarówno skali Wiel-
kiej Unifikacji (co niedawno wykazali
Keith R. Dienes, Emilian Dudas i Tony
Gherghetta z CERN), jak i skali Planc-
ka (wed∏ug Arkani-Hamed, Savasa Di-
mopoulosa ze Stanford University i Gia
Dvali z Mi´dzynarodowego Centrum
Fizyki Teoretycznej im. Abdusa Salama
w TrieÊcie).

ÂciÊle bioràc, zgodnie z teorià strun

wyst´puje szeÊç dodatkowych maleƒ-
kich wymiarów, które Dienes porów-
nuje do p´kni´ç gruboÊci w∏osa na na-
wierzchni jezdni. Ka˝de z nich dodaje
dodatkowy (trzeci) wymiar do dwuwy-
miarowej drogi, ale jeÊli jest ma∏e, to sa-
mochód g∏adko si´ po nim przetoczy.
JeÊli jednak p´kni´cie jest dostatecznie
du˝e, a promieƒ opony wystarczajàco
ma∏y, samochód b´dzie podskakiwa∏.
Podobnie je˝eli dodatkowe wymiary
przestrzeni sà dostatecznie du˝e, a czàst-
ki dostatecznie ma∏e, to czàstki mogà za-
czàç wykonywaç drgania w tych wymia-
rach. Rozwinà si´ nowe harmoniki,
czemu towarzyszyç b´dzie powstawa-
nie nowych czàstek, a to zapewne wp∏y-
nie na sposób przekazywania oddzia∏y-
waƒ elektromagnetycznych i jàdrowych.
Grawitacja mog∏aby te˝ zmieniç si´ w
nieoczekiwany sposób: z prostych geo-
metrycznych powodów dodatkowe
wymiary spowodowa∏yby szybsze jej
zmniejszanie si´ wraz z odleg∏oÊcià.

Ni˝sze skale unifikacji pozwoli∏yby

generowaç struny za pomocà Large
Hadron Collider budowanego obecnie
w CERN. OczywiÊcie taka mo˝liwoÊç
wcià˝ pozostaje jedynie w sferze spe-
kulacji. Sean M. Carroll z University
of California w Santa Barbara mówi:
„Wydaje si´ ma∏o prawdopodobne, by
tego rodzaju propozycje by∏y popraw-
ne, sà jednak tak niezwykle interesujà-
ce, ˝e na pewno warto braç je pod uwa-
g´.” Wraz z innymi przewidywaniami
nowej fizyki – dotyczàcymi neutrin ob-
darzonych masà, sta∏ej kosmologicznej,
dziwnego zachowania mezonów [patrz:
„Asymetria materii i antymaterii”, stro-
na 78] – sugerujà one, ˝e w koƒcu nie
b´dziemy musieli przyjmowaç Teorii
Wszystkiego na wiar´.

George Musser

N

auka jest kluczowym elementem cywilizacji wspó∏czesnej, a system oÊwia-
ty decyduje o tempie rozwoju kraju. Ich stan okreÊli pozycj´ Polski w Unii

Europejskiej i zadecyduje, czy kraj nasz b´dzie tylko biednym i zacofanym zaple-
czem niskokwalifikowanej si∏y roboczej oraz ma∏o przetworzonych surowców,
czy te˝ liczàcym si´ partnerem o szybko rosnàcym dostatku. Rozwój nauki i oÊwia-
ty jest polskà racjà stanu. Kto z naszych polityków tego nie rozumie i nie zwi´k-
sza w bud˝ecie funduszy na obie te sfery – szkodzi Polsce! Na nauk´ przezna-
czamy coraz mniejszy u∏amek procentu naszego produktu krajowego, zbli˝ajàc
si´ do krajów Trzeciego Âwiata. Tote˝ nauka znalaz∏a si´ w stanie zapaÊci i ju˝
za kilka lat nie b´dzie kto mia∏ przyswajaç krajowi najnowszych zdobyczy nauki
Êwiatowej ani wyk∏adaç w uczelniach wy˝szych, a w szko∏ach b´dziemy mieli co-
raz marniejszych nauczycieli.

Rolnicy, jeÊli chcecie, by wieÊ polska zacz´∏a si´ szybko rozwijaç, domagajcie

si´ zwi´kszania nak∏adów na nauk´ i oÊwiat´. Przypominajcie rzàdzàcym, ˝e
w Polsce jagielloƒskiej wÊród studentów uniwersytetu by∏o 10% synów kmiecych,
zaÊ dziÊ wÊród studentów jest tylko 4% m∏odzie˝y wiejskiej!

Robotnicy, górnicy, pracownicy firm i urz´dów, jeÊli chcecie, by Wasze dzie-

ci mia∏y realne perspektywy lepszego ˝ycia w kraju zbli˝ajàcym si´ do standar-
dów europejskich, domagajcie si´ rozwoju szkó∏, uczelni i nauki. Wy nie b´dzie-
cie mieli mo˝liwoÊci kszta∏cenia dzieci za granicà!

Przedsi´biorcy polscy, przypominajcie w∏adzom paƒstwowym przy wszystkich

okazjach, i˝ od poziomu pracowników i zaplecza naukowo-technicznego zale˝y
przysz∏oÊç naszej gospodarki.

M∏odzie˝y, jeÊli chcesz uczyç si´ w godziwych warunkach, mieç mo˝liwoÊci

zdobycia wykszta∏cenia i ciekawego ˝ycia, a unikni´cia bezrobocia, domagaj
si´ jak najdonoÊniej zwi´kszenia nak∏adów na edukacj´ i nauk´! Inaczej tylko
niewielu z Was b´dzie mia∏o t´ szans´!

Rodzice, jeÊli chcecie, by Wasze dzieci mia∏y mo˝liwoÊci kszta∏cenia i do-

statniego ˝ycia, domagajcie si´ zmiany polityki kolejnych rzàdów III Rzeczy-
pospolitej obcinania i tak ju˝ znikomych funduszów na nauk´ i oÊwiat´!

Przypominajcie o tym Waszym pos∏om i senatorom! Niech ˝aden radny i ˝aden po-

se∏ nie mo˝e liczyç na ponowny wybór, jeÊli nie zrobi∏ czegoÊ w tej sprawie, a ˝adna
partia, która nie zobowià˝e si´ jasno do znacznego zwi´kszania co roku funduszy na
ten cel, nie mo˝e liczyç na Wasze g∏osy! Bàdêmy solidarni w tej sprawie!

KOMITET RATOWANIA NAUKI POLSKIEJ

Warszawa, 8 paêdziernika 1998 r.

Apel do spo∏eczeƒstwa

RATUJMY NAUK¢

W POLSCE!

Prof. dr hab. Maciej Gardocki IFiS PAN
Doc. dr hab. Krzysztof Gawlikowski ISP PAN
Prof. dr hab. Antoni Kamiƒski ISP PAN
Prof. dr hab. Witold Karczewski
Prof. dr hab. Tadeusz Kowalik INE PAN
Prof. dr hab. Joanna Kurczewska IFiS PAN
Prof. dr hab. Andrzej Paczkowski ISP PAN
Prof. dr hab. Henryk Samsonowicz IH UW
Doc. dr hab. Janusz Schminda Zak∏ad

Ekonomii i Statystyki GUS i PAN

Doc. dr hab. Marian Srebrny Instytut Podstaw

Informatyki PAN

Prof. dr hab. Jadwiga Staniszkis IS UW
Prof. dr hab. Tomasz Strzembosz IH PAN
Prof. dr hab. Jerzy Szacki IS UW
Prof. dr hab. W∏odzimierz Siwiƒski Rektor UW
Dr Pawe∏ Âpiewak IS UW
Prof. dr hab. Edmund Wnuk-Lipiƒski ISP PAN
Prof. dr hab. Andrzej Kajetan Wróblewski IF UW
Prof. dr hab. Andrzej Wyczaƒski IH PAN
Dr Andrzej Ziemba Centrum Medycyny

DoÊwiadczalnej i Klinicznej PAN

Prof. dr hab. Antoni Màczak IH PAN

Od red.: Wszystkich naszych Czytelników, którzy chcieliby przy∏àczyç si´ do powy˝szego apelu,
zapraszamy na stron´ internetowà http:/www.proszynski.com.pl/WiedzaiZycie/apel