*
Ć/ JAK SZUKAĆ OBCYCH W GALAKTYCE? (1)
Ć/ Streszczenie dzisiejszego wykładu (2) 1. Przedstawiȩ astrofizyczne FAKTY wskazuj ace na to, że sytuacja Ziemi jest zupełnie WYJA TKOWA w naszej Galaktyce. Bior ac tylko to pod uwagȩ, s adzić należy, iż życie podobne do naszego jest w Galaktyce wyj atkowe. Oczywiście, nie znaczy to, że inne formy życia s a wykluczone. Ale o tym ja nic nie wiem i dlatego nic o tym nie mówiȩ. 2. Powiem, jaki jest astrofizyczny sposób na powiadomienie całej Galaktyki o naszym istnieniu. Z punktu widzenia dzisiejszej wiedzy jest to sposób NAJLEPSZY i w istocie jedyny możliwy.
Ć/ SPIS TREŚCI (3) 0-0 Okładka 1 0-1 Spis treści 3 1-1 Obcy warunki astrofizyczne pozory 5 1-2 Wyj atkowość Ziemi 8 1-3 Pytanie Fermiego 18 2-1 Sygnały: problem dostosowania czasów 19 2-2 Sygnały: problem kodowania sztuczności 20 2-3 Sygnały: problem nośnika 21 3-1 Co to s a fale grawitacyjne? 22 3-2 Nasza technologia obecna: LIGO/Virgo 23 3-3 Przyszła technologia: LISA 24 4-1 Wyj atkowe miejsce: centrum Galaktyki 26 4-2 Potrzeby technologiczne i energetyczne 31 4-3 Potrzeby metafizyczne 33
Ć/ Dwa przeciwstawne stanowiska (4) Giordano Bruno: Wiele cywilizacji! Enrico Fermi: Tylko jedna?
Ć/ Planety odkryte przez Keplera (5)
Ć/... i st ad wielu wnioskuje tak: (6) Planety podobne rozmiarami do Ziemi s a powszechne w Galaktyce. Satelita Kepler wykrył ich kilka setek. Ergo: inteligentne życie jest powszechne w Galaktyce. *** Planety Keplera 5
Ć/ (7)
Ć/ Wyj atkowość Ziemi (8) Dwaj profesorowie z Washington University: Peter Ward (geolog i planetolog) oraz Donald E. Brownlee (astrofizyk) wydali w roku 2000 ksi ażkȩ, w której argumentuj a, że inteligentne życie na Ziemi musi być we Wszechświecie wyj atkow a rzadkości a. Przedstawiam tutaj ich 9 zasadniczych argumentów. Ich pogl ady podzielane s a przez wielu fizyków, biologów i kosmologów John Barrow jest jednym z najbardziej elokwentnych rzeczników pogl adu, iż najprawdopodobniej jesteśmy we Wszechświecie samotni. 1. Właściwa galaktyka i w niej miejsce 9 2. Właściwa gwiazda i odległość od niej 10 3. Właściwy układ planetarny 11 4. Stabilna orbita 12 5. Właściwych rozmiarów planeta 13 6. Płyty tektoniczne 14 7. Duży Ksiȩżyc 15 8. Stabilna atmosfera 16 9. Właściwy czas ewolucji 17
Ć/ Właściwa galaktyka i właściwe w niej miejsce (9) Nasza spiralna Galaktyka należy do 7% wyj atkowo mało aktywnych (dotyczy to także centralnej czarnej dziury SgrA*). Orbita Słońca jest prawie dokładnie kołowa; Słońce rotuje synchronicznie z ramionami spiralnymi, przez co jego przejścia przez ramiona s a rzadkie. Wraz z odległości a od centrum Galaktyki: (1) spada zawartość ciȩżkich pierwiastków one s a potrzebne do życia (2) spada intensywność promieniowania X oraz γ niebezpiecznych dla życia (3) spada gȩstość przestrzenna gwiazd bliskie gwiazdy powoduj a zakłócenia orbit planet, co nie sprzyja życiu. Strefa Goldilocks: 7 kpc 9 kpc od centrum Galaktyki. W niej mniej niż 5% gwiazd. 0.7 0.5 = 0.35 Lista dziewiȩciu argumentów
Ć/ Właściwa gwiazda i odległość od niej (10) Wiȩkszość gwiazd znajduje siȩ w układach podwójnych. Orbity planet w takich układach s a dalekie od kołowych i zmienne. Słońce ma bardzo małe wahania jasności, co nie jest typowe. Lista dziewiȩciu argumentów
Ć/ Właściwy układ planetarny (11) Układ Słoneczny z małymi skalistymi planetami blisko Słońca i gazowymi olbrzymami daleko, jest bardzo nietypowy. Taka struktura Układu jest jednak ważna dla bezpieczeństwa życia na Ziemi grawitacja Jowisza wpływa na zachowanie siȩ ateroidów i komet. Miało to znaczenie w przeszłości, gdy Jowisz był bliżej Słońca i słał na proto-ziemiȩ lodowe głowice komet. Ma też i obecnie Jowisz jest systemowym odkurzaczem, zapobiegaj acym zbyt czȩstym uderzeniom asteroid wziemiȩ. Lista dziewiȩciu argumentów
Ć/ Stabilna orbita (12) Układ Lista dziewiȩciu argumentów
Ć/ Rozmiar planety (13) Lista dziewiȩciu argumentów
Ć/ Płyty tektoniczne (14) Lista dziewiȩciu argumentów
Ć/ Duży Ksiȩżyc (15) Merkury i Wenus nie maj a satelitów, Mars ma bardzo niewielkie. Ksiȩżyc powstał po uderzeniu w Ziemiȩ dużej planetoidy. To nadało Ziemi ruch szybki ruch obrotowy i nachylenie osi. Szybki ruch obrotowy redukuje dzienne wahania temperatury. Gdyby nachylenie osi było wiȩksze, klimat zmieniałby siȩ drastycznie z porami roku. Gdyby było za małe, nie byłoby pór roku. Ksiȩżyc stabilizuje nachylenie osi. Duże i chaotyczne wahania nachylenia byłyby zabójcze dla życia. Bez Ksiȩżyca nie byłoby przypływów ani oceanu, ani skorupy i wnȩtrza Ziemi. Istnienie Ksiȩżyca było kluczowe dla rozwoju nauki. 1. Zmierzenie odległości 2. Zrozumienie zaćmień 3. Jabłko Newtona 4. Program Apollo Lista dziewiȩciu argumentów
Ć/ Stabilna atmosfera (16) Aditya Chopra and Charles H. Lineweaver; The Case for a Gaian Bottleneck: The Biology of Habitability; ASTROBIOLOGY Volume 16, Number 1, 2016 Lista dziewiȩciu argumentów
Ć/ Właściwy czas ewolucji (17) Lista dziewiȩciu argumentów 8
Ć/ Pytanie Fermiego (18)
Ć/ Sygnały: problem dostosowania czasów (19)
Ć/ Sygnały: problem kodowania sztuczności (20) Sygnał musi być w oczywisty sposób sztucznego pochodzenia: nie w tym sensie, że zawiera niezwykły ci ag znaków (bitów), ale dlatego, że samo istnienie takiego naturalnego sygnału było by fundamentalnie niemożliwe (sprzeczne z prawami fizyki). Pamiȩtajmy o pulsarach!
Ć/ Sygnały: problem nośnika (21)
Ć/ Co to s a fale grawitacyjne? (22) Newton: Grawitacja jest sił a, propaguje siȩ natychmiastowo. Maxwell: Światło jest fal a elektromagnetyczn a. Jego propagacja opisana jest równaniem falowym i zachodzi z prȩdkości a światła. Einstein: Grawitacja jest efektem geometrycznym wynika z krzywizny czasoprzestrzeni. Małe zaburzenia geometrii propaguj a siȩ zgodnie z równaniem falowym. Rozchodz a siȩ z prȩdkości a światła.
Ć/ Nasza technologia obecna: LIGO/Virgo (23)
Ć/ Przyszła technologia: LISA (24)
Ć/ Sensitivity LIGO & LISA (25)
Ć/ Wyj atkowe miejsce: centrum Galaktyki (26)
Ć/ Wyj atkowe miejsce: centrum Galaktyki (27)
Ć/ Wyj atkowe miejsce: centralna czarna dziura SgrA* (28)
Ć/ Centralna czarna dziura SgrA* i SYGNALISTKA (29)
Ć/ Centralna czarna dziura SgrA* i SYGNALISTKA (30)
Ć/ SYGNALISTKA: potrzeby energetyczne (31) 1. Sygnał Sygnalistki: fundamentalnie sztuczny 2. Orbita Sygnalistki: w specjalnym miejscu (ISCO) 3. Czas życia Sygnalistki: kilka miliardów lat 4. Zasilanie Sygnalistki: naturalne, bez serwisu 5. Detekcja Sygnalistki: anteny typu LISA w typowej odległości 7-9 kpc
Ć/ Potrzeby technologiczne i energetyczne (32) Czȩstość fali grawitacyjnej emitowanej przez obiekt na ISCO, f 10 3 [Hz], mieści siȩ w najlepszym zakresie czułości LISA. Moc promieniowania grawitacyjnego Sygnalistki o masie Jowisza na ISCO, L 10 36 [erg/sec]. Tyle trzeba dostarczać z zewn atrz dla zrekompensowania utraty energii orbitalnej i utrzymania Sygnalistki na ISCO. Spowalnianie rotacji gwiazdy neutronowej może zapewnić dopływ potrzebnej mocy przez kilka miliardów lat. Sygnał w odległości 25,000 ly zintegrowany przez rok, wystaje ponad poziom szumu, SNR 20, co jest dużo powyżej progu detekcji. Sygnalistka o masie M ma SNR 10 3 ale potrzebuje zasilania 10 42 erg/sec. To jest 10 5 M w ci agu miliarda lat (E = mc 2 ). Sygnalistka musi mieć gȩstość > 10 6 g/cm 3, aby nie została rozerwana przez siły przypływowe centralnej czarnej dziury. Jowisza trzeba ścisn ać do 100 mniejszych rozmiarów aby uzyskać obiekt o tej gȩstości.
Ć/ Potrzeby metafizyczne (33)
Ć/ Potrzeby metafizyczne (34)
Ć/ Tȩsknota za Obcymi (35)
Ć/ Tȩsknota za Obcymi (36)
Ć/ (37)
Ć/ (38)
Ć/ (39)
Ć/ (40)
Ć/ (41)
Ć/ (42)
Ć/ * (43)
Ć/ (44)