Badania te są kontynuacją rozwaŻał

FIZYKA
angielskiego fizyka Paula A. M. Diraca,
którymi poch"oni´ty by" w latach trzy-
W SKRÓCIE
Niesta"e sta"e dziestych. Wraz z innymi naukowcami
zastanawia" si´ on, czy sta"e fizyczne po-
Czy odleg"ymi galaktykami rzÄ…dzÄ…
jawiajÄ…ce si´ w równaniach (np. pr´d-
Niezapomniane?
odmienne prawa fizyki?
koĘç Ęwiat"a w próŻni, "adunek elektro-
WykorzystujÄ…c zaawansowanÄ… technik´,
nu itd.) sÄ… naprawd´ sta"e. Nawet jeĘli
jakÄ… jest funkcjonalny rezonans
magnetyczny (fMRI), dwie grupy badaczy a"oŻenie o jednoĘci przyrody jest równania te mają raz na zawsze ustalo-
po raz pierwszy otrzyma"y obraz Ęladów
jednym z fundamentów wspó"- nÄ… form´, zmiana sta"ych sprawi"aby,
pami´ciowych wytworzonych w mózgu.
Zczesnej nauki. Choç WszechĘwiat Å»e przyroda w róŻnych okresach rzÄ…dzi-
Randy L. Buckner
jest nieskoł
czenie zróŻnicowany, pod- "aby si´ róŻnymi prawami.
z Washington University
stawowe zasady jego dzia"ania wydają Jednak badanie niesta"oĘci nie jest "a-
wraz ze wspó"pracownikami
z Massachusetts General
si´ wsz´dzie takie same. Gdyby by"o twe. Gdyby na przyk"ad pr´dkoĘç Ęwia-
Hospital mierzyli
inaczej, czyÅ» moglibyĘmy mieç nadzie- t"a powoli si´ zmniejsza"a, mogliĘmy
aktywnoĘç mózgu
j´, Å»e uda nam si´ zrozumieç prawa nim w ogóle tego nie zauwaÅ»yç, nasza apa-
u m"odych, ale doros"ych
rządzące? Dawniej naukowcy przyjmo- ratura pomiarowa bowiem równieŻ mo-
juÅ» ludzi podczas
wykonywania przez nich
wali za"oÅ»enie o jednoĘci przyrody, g"a si´ kurczyç. Z tego teÅ» powodu fi-
zadał
werbalnych.
kierujÄ…c si´ przes"ankami religijnymi. zycy koncentrujÄ… si´ na sta"ych, których
Nast´pnie pytano ich,
W XX wieku Albert Einstein wbudowa" wartoĘç nie zaleÅ»y od przyj´tego uk"adu
które ze s"ów zapami´tali.
je w swojÄ… zasad´ wzgl´dnoĘci. Astro- jednostek, w szczególnoĘci na sta"ej
James B. Brewer
i jego koledzy ze Stanford nomowie i geolodzy, wykraczajÄ…cy w struktury subtelnej, b´dÄ…cej stosunkiem
University prowadzili podobne badania,
obserwacjach daleko poza zakres co- energii elektromagnetycznej do energii
proszÄ…c, by osoby w nich uczestniczÄ…ce
dziennego doĘwiadczenia, nie znaleÄ™li niesionej przez mas´. JeĘli sta"a ta
przypomina"y sobie fotografie. W obydwu
Å»adnych dowodów na to, Å»e przyroda w przesz"oĘci mia"a innÄ… wartoĘç niÅ»
tych doĘwiadczeniach wysoki poziom
aktywnoĘci w korze przedczo"owej zachowywa"a si´ inaczej w odleg"ej obecnie (wynoszÄ…cÄ… w przybliÅ»eniu
i oko"ohipokampalnej  obszarach,
1
przesz"oĘci czy teŻ w przestrzeni /137), to niegdyĘ cząstki elementarne
o których myĘlano, Że są
kosmicznej. oddzia"ywa"y ze sobą i ze Ęwiat"em ina-
zaangaŻowane w procesy
Tak by"o jeszcze do niedawna. Ostat- czej niŻ dziĘ.
pami´ci  zwiÄ…zany jest z si"Ä…
zapami´tywania wydarzeÅ‚
. nio jednak zespó" astronomów kierowa- JuŻ samo nasze istnienie Ęwiadczy, Że
ny przez Johna K. Webba z University of sta"a ta nie mog"a fluktuowaç w znaczÄ…-
New South Wales znalaz" pierwszą cy sposób. Gdyby uleg"a ona zmianie
Nastawianie zegarów
wskazówk´ przemawiajÄ…cÄ… za tym, Å»e o czynnik 10, atomy w´gla nie by"yby
Wielkie ko"o si´ kr´ci, ale nie z tÄ… samÄ…
miliardy lat temu prawa fizyki by"y nie- stabilne i nie mog"oby pojawiç si´ Å»ycie
pr´dkoĘciÄ…. Ruch obrotowy Ziemi ulega
ciÄ…g"emu spowalnianiu. Z tego powodu
co inne niÅ» obecnie.  Dane te sÄ… doĘç organiczne. Dok"adniejsze oszacowanie
31 grudnia ub. r. Obserwatorium Marynarki
wÄ…t"e  mówi Robert J. Scherrer z Ohio sta"o si´ moÅ»liwe w latach siedemdzie-
Wojennej pracujÄ…ce dla Mi´dzynarodowej
State University.  JeĘli jednak zostaną siątych, kiedy francuscy naukowcy od-
S"uŻby Badania Obrotu Ziemi (IERS)
potwierdzone, b´dziemy mieli do czy- kryli Ęlady ĘwiadczÄ…ce o zajĘciu natu-
doda"o  uciekajÄ…cÄ… sekund´ do Czasu
Uniwersalnego, b´dÄ…cego podstawÄ…
nienia z najbardziej donios"ym odkry- ralnej reakcji jądrowej w z"oŻach uranu
pomiaru czasu na Ziemi. Jest to juÅ»
ciem ostatnich 50 lat. w Oklo w po"udniowo-wschodnim Ga-
22 uciekajÄ…ca sekunda dodana
od 1972 roku, kiedy IERS zadecydowa"a,
Że zegary atomowe, chodzące
LINIE SPEKTRALNE (na dole) Ęwiat"a
z dok"adnoĘcią do miliardowych
pochodzÄ…cego od kwazaru (z lewej)
cz´Ä˜ci sekundy na dob´, majÄ… pracowaç
powsta"e w wyniku przejĘcia Ęwiat"a
niezaleŻnie od ruchu Ziemi, którego
przez chmury mi´dzygalaktycznego
dok"adnoĘç wynosi jedynie jednÄ…
gazu. Linie te po"oŻone są
tysi´cznÄ… sekundy na 24 godziny.
nieco bliŻej siebie niŻ analogiczne
obserwowane w laboratoriach
Ma"y znaczy wraŻliwy
ziemskich, co Ęwiadczy, Że prawa fizyki
Dzieci zwykle cz´Ä˜ciej cierpiÄ… zmieniajÄ… si´ w czasie.
na chroniczny kaszel, zapalenie
oskrzeli i astm´  a naukowcy
z University of North Carolina
w Chapel Hill sądzą, Że juŻ wiedzą
dlaczego. W przeprowadzonych
ODSEPAROWANIE JEST
ostatnio przez Williama D. Bennetta
NIECO MNIEJSZE
i wspó"pracowników badaniach NIÚ OBSERWOWANE
W LABORATORIUM
kazano dzieciom wdychaç nieszkodliwe
czÄ…stki wosku karnauba. Nast´pnie
urzÄ…dzeniem laserowym zmierzono,
jaka iloĘç tej substancji osiad"a
w p"ucach w przeliczeniu na jednostk´
ich powierzchni. Odkryto, Że w p"ucach
dzieci pozostaje wi´cej wdychanych
cząstek niŻ u m"odzieŻy i doros"ych.
Podobnych wymiarów cząstki
zdecydowanie przewaŻają
w zanieczyszczonym powietrzu miejskim.
PIERWSZA LINIA MAGNEZU
(DLA CZTERECH
OB¸OKÓW GAZOWYCH) DRUGA LINIA
CiÄ…g dalszy na stronie 16
14 ÂWIAT NAUKI StyczeÅ‚
1999
Przedruk z
SCIENCE
(Vol. 281, 21 VIII 1998)
SPACE TELESCOPE SCIENCE INTITUTE oraz NASA
CHRISTOPHER W. CHURCHILL
Pennsylvania State University
oraz STEVEN S. VOGT
University of California, Santa Cruz
;
GEORGE MUSSER i JOHNNY JOHNSON (
wk"adka)
bonie. Na podstawie sk"adu chemiczne- wymiarów, które postrzegane są raczej
go produktów rozpadu jądrowego ro- jako elektromagnetyzm, a nie inne kie-
syjski fizyk Aleksander I. Szlajter i inni runki przestrzenne. Gdyby wymiary te
badacze doszli do wniosku, Że w mo- w jakiĘ sposób zmieni"y swój rozmiar,
mencie zajĘcia reakcji  2 mld lat temu  to jednoczeĘnie zmianie uleg"aby war-
sta"a struktury subtelnej by"a taka sama toĘç sta"ej struktury subtelnej. Wniosek
jak dzisiaj (z dok"adnoĘcią do kilku dzie- taki wysnuli cztery lata temu Thibault
si´ciomilionowych). Damour z Institut des Hautes Scienti-
Odkrycie zespo"u Webba oparte jest fiques Studies w Bures sur Yvette we
na innej technice doĘwiadczalnej: szu- Francji i Aleksander M. Polyakov z Prin-
kaniu zmian w absorpcji Ęwiat"a po- ceton University. Ale nawet to zjawisko
chodzÄ…cego od kwazarów. Obiekty te powinno byç 10 tys. razy mniejsze niÅ»
uwaÅ»a si´ za kosmiczne latarnie zasi- efekt zaobserwowany przez zespó"
lane przez olbrzymie czarne dziury znaj- Webba. Naukowcy spekulują równieŻ
dujÄ…ce si´ w odleg"ych galaktykach. na temat moÅ»liwego nag"ego rozpadu
Ich widma zawierajÄ…  las cienkich czar- pewnego (nieznanego) rodzaju ciemnej
nych linii pojawiajÄ…cych si´ wówczas, materii i jakiegoĘ  szachrajstwa zwiÄ…-
gdy gaz mi´dzygalaktyczny zablokuje zanego z (nie obserwowanymi) oplata-
rozchodzenie si´ Ęwiat"a o okreĘlonej jÄ…cymi nas czÄ…stkami.
d"ugoĘci. JeĘli sta"a struktury subtelnej Gra warta jest Ęwieczki i naukowcy
zmienia si´ w czasie, to po"oÅ»enie tych domagajÄ… si´ przeprowadzenia kolej-
linii powinno byç inne od obserwowa- nych obserwacji. Scherrer, jego dokto-
nego w ziemskich laboratoriach. rant Manoj Kaplinghat oraz Michael S.
Choç doĘwiadczenie zosta"o zaplano- Turner z University of Chicago twier-
wane i przeprowadzone po raz pierw- dzą, Że zmiany wartoĘci sta"ej powinny
szy kilkadziesiÄ…t lat temu, Webb i jego si´ ujawniç w obserwacjach promienio-
wspó"pracownicy  Victor V. Flam- wania mikrofalowego t"a. Satelita Mi-
baum, Michael J. Drinkwater oraz crowave Anisotropy Probe (Próbnik Bada-
Christopher W. Churchill z Pennsylva- jÄ…cy Anizotropi´ Promieniowania T"a),
nia State University oraz John D. Bar- który ma zostaç wystrzelony w roku
row z University of Sussex  zwi´kszy- 2000, powinien zaobserwowaç zmiany
li jego dok"adnoĘç tysiÄ…ckrotnie, anali- przekraczajÄ…ce 1%. Choç czu"oĘç tej tech-
zując jednoczeĘnie linie widmowe kilku niki jest mniejsza niŻ obserwacji widm
pierwiastków chemicznych. Nie za- kwazarów, pozwala ona badaç znacz-
uwaŻyli oni Żadnych zmian sta"ej struk- nie wczeĘniejszy okres rozwoju Wszech-
tury subtelnej w ciągu ostatnich 7 mld Ęwiata.
lat, co zgadza si´ z wnioskami wyciÄ…- Damour oraz Lute Maleki i John D.
gni´tymi na podstawie znaleziska Prestage z Jet Propulsion Laboratory
z Oklo. Jednak w przypadku bardziej w Pasadenie (Kalifornia) proponujÄ…
odleg"ych (a wi´c starszych) ob"oków wraz z kolegami zamontowanie zegara
2
gazu sta"a ta okaza"a si´ o /100 000 atomowego na pok"adzie statku ko-
mniejsza niÅ» dzisiaj. Úaden znany b"Ä…d smicznego i wys"anie go w kierunku
eksperymentalny nie móg" spowodo- S"oł
ca. Wszelka zmiana sta"ej struktu-
waç tego efektu. ry subtelnej doprowadzi do przesuni´-
Pomimo to teoretycy sÄ… sceptyczni. cia cz´stoĘci promieniowania atomów,
Mario Livio i Massimo Stiavelli ze Space na podstawie której odmierza si´ czas.
Telescope Science Institute w Balti- Zegary zbudowane z róŻnych pierwiast-
more w opublikowanej niedawno pracy ków b´dÄ… chodziç w róŻnym tempie,
utrzymujÄ…, Å»e przesuni´cie wartoĘci sta- natomiast pole grawitacyjne S"oÅ‚
ca b´-
"ej struktury subtelnej moÅ»e wynikaç dzie wzmacniaç te róŻnice, wp"ywajÄ…c
z ekspansji WszechĘwiata, powodujÄ…- na wi´kszÄ… precyzj´ pomiaru.
cej rozrzedzenie "adunku elektryczne- Gdyby efekt zaobserwowany przez
go, a wi´c zmniejszenie zwiÄ…zanej z nim zespó" Webba zosta" potwierdzony, to
energii. Jednak kaŻda zmiana tego ty- czy w koł
cu zosta"by wyjaĘniony przez
pu powinna byç mniejsza i nie aÅ» tak jakąĘ g"´bszÄ… teori´ dowodzÄ…cÄ… s"usz-
gwa"towna jak ta, którÄ… zaobserwowa- noĘci wiary fizyków w jednoĘç przyro-
no.  Byç moÅ»e równania Einsteina sÄ… dy? Czy teÅ» oznacza"oby to, Å»e Å»yjemy
b"´dne, ale nie tak "atwo da si´ je odrzu- w przeraÅ»ajÄ…co kapryĘnym i róŻnorod-
W DODATKU HUMANISTYCZNYM
ciç  mówi Livio.  Tylko nieliczni, je- nym kosmosie, z"oÅ»onym z olbrzymich
WIEDZA I CZ¸OWIEK:
Ęli w ogóle są tacy, wierzą w wyniki obszarów, w którym obowiązują nie
Webba. znane nam prawa? W miar´ jak fizycy
A JEÂLI OKSFORD...
Jest to trudny orzech do zgryzienia zmierzajÄ… do unifikacji swych teorii, te-
nawet dla fizyki b´dÄ…cej rozszerzeniem go rodzaju obserwacje stajÄ… si´ coraz
teorii Einsteina. W teorii strun sta"a mniej prawdopodobne i potencjalnie,
KTO KORZYSTA, KTO P¸ACI?
struktury subtelnej nie jest ustalona: re- coraz bardziej donios"e.
prezentuje ona rozmiary dodatkowych George Musser