Stojantiesiems

Šešios pagrindinės fizikų idėjos, pakeitusios mūsų požiūrį į pasaulį

Naujienos Rugsėjo 14, 2016
Šiais laikais jau nebeliko fizikų-mokslininkų, kurie vienodai gerai išmanytų visą fizikos mokslą – dabar kiekvienas yra savo srities specialistas.
Tad jei skirtingų fizikų paklaustume, kokios idėjos fizikoje yra svarbiausios, išgirstume labai įvairius atsakymus: atomo teorijos mokyklos atstovas galvą guldytų už atomo fiziką, o lazerių fizikas neabejodamas pasirinktų savąją sritį. Tad ar galima objektyviai iš gausybės fizikos dėsnių, principų, taisyklių išskirti svarbiausius?
Iš esmės fizikos dėsnis yra svarbus dėl savo pasekmės: kuo pasekmės didesnės – tuo galingesnė ir didingesnė idėja. Tad svarbiausiais dėsniais ar idėjomis fizikoje galima laikyti tai, kas labiausiai paveikė žmonių įsivaizdavimą apie juos supantį pasaulį. Juk jei ne pirmieji mokslininkai, tada dar neįvardyti fizikais, galbūt ir dabar tikėtume, kad mūsų Žemę ant nugaros neša drambliai? Tokia idėja, kad Žemė yra labai didelė plokštuma, kurią laiko trys drambliai arba didelis vėžlys, išties egzistavo, kol jos nesugriovė Žemės rutuliškumo idėja. Mintį, kad Žemė yra apvali, pasiūlė dar babiloniečiai. Ją iš naujo suformulavo Pitagoras, o praktiškai patikrino ir žmonių sąmonėje įtvirtino Fernando Magelano ekspedicija, kurios metu apiplauktas visas Žemės rutulys. Tai viena iš svarbiausių visų laikų fizikos idėjų.
Ne mažesnį ažiotažą savu laiku sukėlė ir M. Koperniko pasiūlytas heliocentrinės saulės sistemos modelis, paneigęs iki tol gyvavusias K. Ptolomėjaus idėjas, kad visos matomos planetos sukasi aplink Žemę. M. Kopernikas teisingai nustatė heliocentrinį sistemos modelį, kurio centre yra saulė, o planetos sukasi aplink ją.
Kaip trečiąją svarbiausią reikėtų išskirti V. Heršelio suformuluotą galaktikos idėją. Iki jos buvo manoma, kad matomos Paukščių Tako žvaigždės dangaus skliaute išsidėsčiusios be jokios tvarkos, chaotiškai. Dabar žinome, kad mūsų Saulė ir kitos Paukščio tako žvaigždės sudaro vieningą ir gana sudėtingą spyruoklinės galaktikos struktūrą.
Ketvirtoji idėja – Didžiojo sprogimo ir galaktikų plėtimosi teorija. E. Hablo atradimai įrodė, kad Visata nėra sustingusi ir nekintanti: atvirkščiai – Visata plečiasi ir A. Einšteino bendroji reliatyvumo teorija tai paaiškina.
Žodis „atomas“ graikiškai reiškia „nedalus“. Pasak Leukipo ir jo mokinio Demokrito, tuo žodžiu vadinamos mažiausios cheminių elementų dalelės. Tačiau radioaktyvumo ir branduolinių reakcijų atradimai privertė pakeisti požiūrį į atomą ir suteikti jam vidinę struktūrą. Dabar žinome, kad kiekvienas gamtos atomas sudarytas iš branduolio ir aplink jį besisukančių elektronų. Branduolys, savo ruožtu, sudarytas iš neutronų ir protonų. Pagal šeštąją svarbiausią fizikos idėją laikoma, kad kvarkai ir leptonai yra pagrindinės elementariosios dalelės, iš kurių sudaryta visa Visata. Nors mokslininkai nėra matę pavienio kvarko, tačiau jie gali įrodyti, kad kvarkai egzistuoja. Higso bozono atradimo faktas suteikė kvarkams ir leptonams teorijos statusą, nes buvo paaiškinta kaip dalelės įgyją masę ir kaip susiformavo mums matoma Visata praėjus kelioms akimirkoms po Didžiojo sprogimo.
Egzistuoja dar dvi stiprios idėjos – Supersimetrijos idėja ir Stygų teorija – tačiau jos nėra patvirtintos eksperimentais ir neturi teorijos statuso. Tiesa, vienas iš stygų teorijos variantų nurodo, kad taip gali atrodyti labai mažuose atstumuose mums nematoma šešiamatė erdvė:
 
 
Parengta pagal VGTU profesoriaus dr. Pauliaus Miškinio informaciją
Daugiau apie fizikos idėjas ir jų įtaką pasaulio suvokimui sužinosite mokslo festivalyje „Erdvėlaivis Žemė“, VGTU profesoriaus dr. Pauliaus Miškinio paskaitoje „Pagrindinės idėjos fizikoje“, kuri vyks rugsėjo 16 d. 12 val. ir 13 val. VGTU Fundamentinių mokslų fakultete, SRL 401 auditorijoje (Saulėtekio al. 11, Vilnius). 

Galerija

Panašios naujienos

„Rail Baltica“ – naujas Baltijos šalių geležinkelių transporto stuburas, iš esmės pakeisiantis regiono susisiekimo ir logistikos žemėlapį
„Rail Baltica“ – naujas Baltijos šalių geležinkelių transporto stuburas, iš esmės pakeisiantis regiono susisiekimo ir logistikos žemėlapį
Šiandien geopolitiniai iššūkiai ir sparčiai kintantys jų diktuojami nauji ekonominiai poreikiai verčia iš naujo įvertinti Lietuvos geležinkelių sistemos reikšmę. Nors ši infrastruktūra mūsų teritorijoje atsirado dar XIX amžiuje, jos raida ilgą laiką buvo formuojama ne Lietuvos žmonių ar jų verslų poreikių, bet svetimų imperinių interesų. Todėl šiandien turime tinklą, kuriame vis dar juntami istoriniai sprendimai – nuo vėžės pločio iki maršrutų logikos. Vis dėlto, prasidėję pradėti globalūs pokyčiai ir ambicingi projektai, tokie kaip „Rail Baltica“, atveria galimybę iš esmės perkurti šalies susisiekimo geležinkelių žemėlapį.  Apie tai, kodėl geležinkelių modernizacija šiandien yra ne tik techninis, bet ir strateginis valstybės sprendimas, lemsiantis Lietuvos mobilumą susisiekimą, ekonomiką ir saugumą ateinantiems dešimtmečiams, pasakoja VILNIUS TECH mokslininkas dr. Gediminas Vaičiūnas. [caption id="attachment_115070" align="alignnone" width="683"] Doc. dr. Gediminas Vaičiūnas (autorius Audrius Žilėnas)[/caption] Istorinis kontekstas: kodėl geležinkelių modernizacija tokia svarbi? Pasak Vilniaus Gedimino technikos universiteto (VILNIUS TECH) Mobiliųjų mašinų ir geležinkelių katedros docento dr. Gedimino Vaičiūno, istoriškai geležinkelių transporto infrastruktūra Lietuvos teritorijoje buvo daugiausia formuojama ne pagal mūsų šalies poreikius. XIX amžiuje nutiesta Sankt Peterburgo–Varšuvos geležinkelio linija, kaip ir daugelis kitų tuo laikotarpiu nutiestų linijų, buvo imperinis projektas, pirmiausia skirtas teritorijų integracijai į Rusijos imperiją, ir tik iš dalies regiono gyventojų mobilumui ar ekonomikai stiprinti. Geležinkelių atsiradimas paskatino didesnių ir mažesnių miestų augimą, tačiau jų struktūra iki šiol lemia nevisai racionalų susisiekimą šalies viduje, sako docentas: „Pavyzdžiui, neturime tiesioginės linijos tarp Kauno ir Klaipėdos, o susisiekimas traukiniu su Europa yra komplikuotas dėl skirtingų geležinkelio sistemų, kadangi Lenkija, išsivadavusi iš Rusijos imperijos XX-ame amžiuje, nedelsdama pasikeitė geležinkelio linijas pagal europinius standartus. Deja, bet Lietuvą prijungus prie Sovietų Sąjungos (SSRS), visi geležinkeliai buvo pritaikyti prie rusiškos vėžės standartų. Atkūrus Nepriklausomybę ir juos perėmus iš SSRS pavaldumo, dideliu iššūkiu tapo šią atgyvenusią sistemą išlaikyti, ypač kai tuo metu žlugo dauguma sovietinių įmonių“, – pasakoja Transporto inžinerijos fakulteto mokslininkas dr. G. Vaičiūnas. Pasibaigus šaltajam karui, geležinkeliams atsivėrė tranzito Rytai–Vakarai galimybės: iš buvusių SSRS teritorijų į Baltijos uostus gabenti nebrangius masinius krovinius, daugiausia resursus – metalą, medieną, anglį, naftos produktus ar baltarusiškas trąšas. Toks verslas Lietuvos geležinkeliams leido to meto sąlygomis palyginus neblogai išgyventi: buvo aptvarkyta infrastruktūra, įsigyta šiek tiek naujų riedmenų. „Vis dėlto, šio resurso nepakako esminiams proveržiams, tokiems kaip ruožų elektrifikacija ar radikalus riedmenų parko atnaujinimas. Ką jau kalbėti apie naujų geležinkelio linijų tiesimą ar esamų linijų modernizavimą iš esmės pritaikant didesniems greičiams. Tam nepakanka vien tik pagerinti bėgių kelio konstrukciją – tam daug kur reikia kapitaliai rekonstruoti sankasą, tiltus, viadukus, o tai didžiulės investicijos. Todėl ilgą laiką situacija geležinkeliuose buvo kompromisas tarp norų ir galimybių, bei kurį laiką visuomenę ir politikus tenkino. Prasidėjus karui Ukrainoje, Lietuva galutinai nusigręžė nuo Rusijos ir Baltarusijos krovinių tranzito, prioritetu tapo „Rail Baltica“ tiesimas ir visiškas turimo tinklo elektrifikavimas“, – paaiškina docentas. Nauji pokyčiai – naujos galimybės verslui ir gyventojams „Rail Baltica“ iš esmės keičia iki šiol egzistavusią paradigmą. Tai – moderni, europinio standarto (1435 mm vėžės) geležinkelio linija, kuri sujungs Lietuvą, Latviją ir Estiją su Vidurio ir Vakarų Europa. Taip ji taps svarbia transporto arterija ne tik Šiaurės–Pietų kryptimi, bet ir sujungs Baltijos šalis geležinkelio linijomis Rytų–Vakarų kryptimis, pavyzdžiui, Varšuva–Berlynas. Prie šios linijos ateityje bus galima jungti kitas, naujai tiesiamas europinio standarto geležinkelio linijas, formuosiančias naują Baltijos šalių geležinkelių transporto infrastruktūrą, jau nebepriklausomą nuo 1520 mm geležinkelių sistemos. Nutiestose linijose bus galima atidaryti naujus maršrutus, labiau orientuotus į Lietuvos miestų ir miestelių interesus nei dabartinis geležinkelių tinklas. Doc. dr. G. Vaičiūnas pabrėžia, kad dažnai viešojoje erdvėje keliami klausimai dėl planuojamo traukinių greičio (iki 240 km/h) nėra vienintelis projekto vertinimo kriterijus. Geležinkelių efektyvumas priklauso nuo atstumų tarp stočių, maršrutų struktūros ir integracijos į bendrą sistemą. „Labai svarbu tai, kad šioje geležinkelio linijoje važinės nauji, patikimi ir keleiviams patogūs traukiniai, kurie bus varomi elektros energija – tai ir pigiau, ir švariau nei dyzeline trauka. Todėl visumoje „Rail Baltica“ sprendiniai atitinka racionalius Europos transporto planavimo principus, tokius kaip tvarumas ir ekologiškumas, sanglauda ir pasiekiamumas.“ Projektas taip pat atveria naujas galimybes gyventojams ir verslui. Prognozuojama, kad kelionės tarp Baltijos šalių sostinių taps kasdienybe, o Varšuva ir kiti didieji Vidurio Europos miestai bus pasiekiami per vieną dieną. Tai skatins darbų bei verslų mobilumą, turizmą ir regionų ekonominę integraciją. Ne mažiau svarbus ir technologinis aspektas. „Rail Baltica“ linijoje bus įdiegtos pažangios eismo valdymo sistemos, o europinio standarto infrastruktūra leis naudoti vakarietišką riedmenų parką bei modernias geležinkelių technologijas, kurios iki šiol buvo ribotai prieinamos dėl skirtingų sistemų. „Rail Baltica“ strateginė reikšmė ir iššūkiai Projektas taip pat turi ir aiškią strateginę reikšmę gynybos srityje. NATO reikalavimus atitinkanti 1435 mm vėžė sudarys sąlygas efektyvesniam kariniam mobilumui regione, o tai tampa vis svarbesniu veiksniu vertinant infrastruktūros projektus, sako docentas. „Suprantama, šią geležinkelio transporto liniją reikės saugoti ir kaip strateginės infrastruktūros objektą, ypač turint galvoje, kad ji eina per Suvalkų koridorių. Geležinkelio tiltai, viadukai ar tuneliai agresijos atveju gali tapti vienais iš pirmųjų taikinių, siekiant atkirsti regioną nuo kitų  NATO šalių, todėl jų apsaugai turės būti skiriamas ypatingas dėmesys“, – priduria mokslininkas. Vis dėlto, jis taip pat atkreipia dėmesį, kad projekto įgyvendinimo tempai išlieka iššūkiu. Nors oficialiai planuojama pagrindinius darbus Lietuvoje užbaigti iki 2028 m., o visą projektą – iki 2030 m., šie terminai vertinami atsargiai. „Dėl infliacijos keičiasi planuotos projekto darbų sąmatos, po kiekvieno didesnio pokyčio jas reikia vėl derinti. Be to, projekte dalyvauja skirtingos valstybės, jos turi šiek tiek skirtingus prioritetus, todėl šalių pažanga netolygi. Neretai projektavimo ir žemės paėmimo procedūros užtrunka ilgiau nei tikimasi. Visi šie veiksniai lemia, jog projektas juda ne visai tokiu tempu, kaip norėtųsi.“ „Rail Baltica“ nėra tradicinis verslo projektas – tai strateginis geopolitinis sprendimas, kurio vertė matuojama ne vien finansine grąža, bet ilgalaike Baltijos šalių integracija į Europos transporto, ekonomikos ir saugumo sistemas, teigia doc. dr. Gediminas Vaičiūnas. Taip pat šis projektas atvers galimybę Baltijos šalims ateityje sklandžiai pereiti prie europinio standarto ir vietiniame geležinkelio tinkle. „Ateityje „Rail Baltica“ taps naujuoju Baltijos šalių geležinkelių transporto stuburu, iš esmės pakeisiančiu regiono susisiekimo ir logistikos žemėlapį“, – apibendrina VILNIUS TECH mokslininkas. Iliustracinės nuotr. autorius Jonas Balčiūnas
Plačiau