Muistia nanotasolle veden avulla

NewScientist kertoo, että tietokoneiden muistia saadaan lisää kertoimella 10miljoonaa, nanotekniikan ja veden avulla. Tutkijat huomasivat, että bariumtitanaatti BaTiO3 nanoputki yhdistettynä veteen, toimii potentiaalisena muotona tietokoneen muistia ajatellen. Bariumtitanaatti on ferroelektroninen materiaali. Tämä sisältää elektronisen polarisaation analogiassa magneettiin: positiivinen varaus yhdessä, negatiivinen toisessa päässä. Tämä tekijä tekee ferroelektrisestä materiaalista käyttökelpoisen tiedon säilytykseen. Tähän mennessä ferroelektriset materiaalit ovat kuitenkin menettäneet polarisaationsa kun ne on kutistettu nanoskaalaan. Bariumtitanaatti säilytti polarisaation 3 nanometrin pituisena huoneenlämmössä, vedestä absorboituneiden hydroksyyli-ionien avulla. Nämä ionit saavat nanoputken molekyylirakenteen pitämään polarisaation normaalia huomattavasti pidempään. Ilman hydroksyyliä polarisaatiota ylläpitävät nanoputket jäävät 50nm pituisiksi. Jos ja kun saamme tämän uuden tekniikan käyttöön, tuo nanoputket lisää tilaa 10 000 terabittiä (10^16 bittiä) datalle kuutiosenttimetri. Nykyinen hyvä tietotila on viisi gigabittiä (5x10^9) kuutiosenttimetri. Mutta vielä on matkaa siihen käytönnön soveltamiseen, että saamme muistit ja kirjoittamiset toiminnalliselle tasolle nanoskaalassa. http://www.newscientisttech.com/article/dn9080-nanowires-and-water-are-a-memorable-mix.html

Radiohiljaisuus

Eilen Auringossa oli auringonpilkku 875, joka aiheutti vahvan M8-luokan purkauksen. Tämä purkaus vei radioaalloilta niiden energian, ja synnytti hiljaisuuden:http://www.heliotown.com/SID_M8_XrayFlare_April27_06_Ashcraft.html
Purkauksen voimakas säteily rikkoo ilmakehän molekyylejä, ja näin vapautuneet elektronit varastavat radioaaltojen energian.
Samaiselta päivältä nämä purkaukset synnyttivät omia radioaaltojaan, joiden äänen voi kuulla tästä linkistä:http://www.heliotown.com/Sun_April27_06TypeIII_radio_burst.html

Neutronitähti

Neutronitähden helinää, joka sisukset näyttää, syvät paljastaa, ymmärrystä auttaa. (köh, kevättä rinnassa, antakaa anteeksi) Eli tutkijat ovat saaneet analysoitua neutronitähden kuoren ensimmäistä kertaa erään havaitun järistyksen ansiosta. Neutronitähti syntyy, kun Aurinkoa 40 kertaa suurimassaisempi räjähtää jättäen jälkeensä äärimäisen tiheän ytimen, joka pyörii nopeasti. http://cc.joensuu.fi/~jeholopa/Sanasto/Tahden_loppu.htm Nämä tähdet muodostunevat neutroneista, mutta jotkut tutkijat olettavat niiden sisällä olevan sellaisessa tilassa olevaa ainetta, jota ei löydy mistään muualta universumissa. Nasan tutkijat alkoivat analysoimaan tähden SGR 1806-20 joulukuussa 2004 tapahtunutta järistystä. Järistys tapahtui todennäköisesti niin, että tähden magneettikentät joutuivat epästabiiliin tilaan, ja tämä mursi tähden kuoren auki. Tämä synnytti voimakkaimman koskaan havaitun gammapurkauksen. Räjähdys sai tähden helisemään, ja syntyneet hiukkaset toivat meille informaatiota tapahtumasta. Neutronitähden kuori on todennäköisesti 1,5km paksu, ja itse tähti 20km halkaisijaltaan. Näiden räjähdysten avulla voimme saada selville kummallisten olioiden olomuotoa. Neutronitähtien kaltaisia olosuhteita ei ole missään muualla, ja siellä voi olla hyvinkin eksoottisia aineita, kuten kvarkkeja vapaina, joista aineen osaset normaalisti muodostuvat pienemmissä tiheyksissä. http://www.newscientistspace.com/article/dn9068-starquake-explosion-rips-neutron-star-open.html

ITO

Marsin pinnalla oleva pöly on herkästi liimautuvaa, mikä vaikeuttaa paneelien puhtaana pitämistä, eli siis lyhentää siellä olevien koneiden käyttöikää. Myös Kuun pöly on herkästi liimautuvaa, ja tämä antaakin aihetta etsiä pintoja laitteille, jotka hylkisivät jotenkin tätä sähköistä pölyä. Nasalla pojat saavat näemmä leikkiä kunnolla, ja he keksivätkin elektronisen pinnan, joka synnyttää eri tahdissa kulkevia aaltoja. http://science.nasa.gov/headlines/y2006/images/dustbuster/curtaindiagram_strip2.gif Nämä aallot laittavat kaikenlaiset martiaaliset pölyt surffailemaan pois paneelilta. Alunperin eritahtiin kulkevat elektromagneettiset aallot keksittiin kuparinlagoilla, mutta idea soveltuu parhaiten olemassaolevalla ITO-rakenteella. Tätä samaa indium titanium oxide -rakennetta tullaan käyttämään myös avaruuspuvuissa. ITO:a käytetään kosketusnäytöissä, joten sen käyttöön ottaminen ei vaadi uutta tekniikkaa paljoakaan. Materiaali on joustavaa kuin vinyylilevy, mutta katkeaa tarpeeksi taivutettuna: tämä siis vaatii vielä tutkimista. http://science.nasa.gov/headlines/y2006/19apr_dustbuster.htm?list859033

Simulaatio törmäyksestä

Nasan sivuilta löysin tämän videopätkän kahden samanmassaisen mustan aukon törmäyksestä, sekä tapahtuman aiheuttamista gravitaatioaalloista. http://www.nasa.gov/mpg/146898main_viz_shiftingall_21.320x240.mpg Tämä on suurta intoa aiheuttava simulaatio, sillä aiemmin gravitaatioaaltoja synnyttävien törmäysten kuvaaminen on aiheuttanut Windows-tyylin tiltin koneelle. Einsteinin tensorilaskut ovat olleet yksinkertaisesti tietokoneille ohjelmakielenä mahdoton paikka; paitsi nyt. Mustat aukot ovat siitä jänniä otuksia, että niiden vetovoima on niin hurjaa luokkaa, ettei sieltä pakene mikään. Niin kutsutut Hawkingin-hiukkaset ovat vähän eri juttu, eivät ne pakene, vaan livahtavat karkuun virtuaalihiukkasina. Musta aukko siis vääristää ja käyristää aikaa ja avaruutta käsittämättömiin lukemiin. Kun tähän lisätään toinen musta aukko, ja vieläpä yhteentörmäys, saadaan aikaan energioita jotka ovat samaa luokkaa kuin koko universumin tähdet. Gravitaatioaallot etenevät valonnopeudella nelinapaista aaltoaan, ajan ja avaruuden väreilyinä. Gravitaatioaallot eivät vuorovaikuta juuri minkään kanssa, joten voimme ne havaita interferometrillä täällä maassa. Havainnoitia auttaa Einstein@home-projekti, mikä minunkin koneella hyrrää. http://www.nasa.gov/vision/universe/starsgalaxies/gwave.html

Nuku hyvin

Kosminen gammapurkaus ei uusimpien tutkimusten mukaan mitä todennäköisimmin tule tuhoamaan meitä missään vaiheessa. Voimme siis nukkua yömme tämän osalta rauhassa. Syy rauhaan löytyy siitä, että ne muutamat gammapurkaukset, joista olemme saaneet dataa, ovat sijainneet pienissä aktiivisissa metalliköyhissä galakseissa. Koska planeetat tarvitsevat metalleja muodostuakseen, ei näissä galakseissa ole juuri planeettoja vilissyt. Elämä kun tunnetusti muodostuu planeetalle, voimme melko huoletta sanoa, ettei gammapurkauksia esiinny siellä, missä on elämää. Entä muiden galaksien aiheuttamat possahdukset, niiden joissa voi syntyä gammapurkaus - eikös ne sitten uhkaa meitä? Gammapurkauksen (GRB) aiheuttama vaaravyöhyke on 3 000 valovuotta. Linnunrata on 100 000 valovuotta halkaisijaltaan, joten olemme melko turvassa näiden tapahtumien osalta. http://researchnews.osu.edu/archive/gammaray.htm

TevatronRun

Antiaine. Mikäs sen kiehtovampaa ~. PhysicsWeb kertoo Fermilabissa tutkitun B mesonin vaihtumista omaksi antipartikkelikseen ja takaisin: ei sen vähemmässä tahdissa kuin kolme triljoonaa kertaa sekunnissa. A B mesoni on lyhytikäinen partikkeli, joka on rakennettu sekä aineesta että antiaineesta: kvarkista ja antikvarkista. Tutkijat ottivat selvää Tevatron Run II projektilla Fermilabissa, miten neutraali B mesonin laji käyttäytyy. Tässä on rakenneosina "Pohja" kvarkki, sekä "Outo" antikvarkki. He analysoivat päälle biljoonan hajoamisen tuotteita, ja havaitsivat merkittävän vaihtumisen. Tämä nopea vaihtuminen, oskillaatio tukee Standardi Mallia ja CP symmetriarikkoa. Asialla on merkitystä kun hahmotetaan maailmankaikkeuden alkuhetkiä, ja kysytään, miksi jäljelle ei jäänyt yksinomaan annihiloituneiden partikkeleiden fotoneita, vaan myös materiaa. Kuitenkin, tämä antimaterian laitamilla tapahtuva tutkiminen voi johtaa fysiikkaan Mallin ulkopuolella, ehkäpä eksoottisia malleja, kuten supersymmetriaa. Tähän mennessä kuitenkin oskillaatio on vastannut StandardiMallia, eikä ole antanut suoranaista vastausta kosmiseen kysymykseen: mistä tämä materia? http://physicsweb.org/articles/news/10/4/6/1

Positronimoottori

Nasa oli pistänyt ohjeet näppäräsormisille, jos haluatte rakentaa positronimoottorin. http://www.nasa.gov/images/content/146433main_pos_rocket_scheme1_lgweb.gif Aiemmissa kokeissa oli käytetty antiprotonia, mutta sen gammasäteily on liian kovaa luokkaa, ja aiheuttaa moottorin rakenteeseen radioaktiivista säteilyä. Positronit ovat kesympiä lähteitä annihilaation valtavalle energialle. Ne tuottavat 400 kertaa vähemmän gammasäteilyä kuin antiprotonit. Kun atomipommi räjähtää, saadaan siitä vain kolmasosa materian sisältämästä energiasta, kun annihilaatio taasen possauttaa kaiken materian energiaksi E=mc^2 mukaisesti. Näin ollen, jos haluamme tehdä antimaterialla reissun avaruuteen, tarvitsemme vain yhden hiekanjyvän verran ainetta koneeseen, kun kemialliset polttoaineet vaativat tonnien tilavuuden. (Makkara muunnettuna energiaksi E=mc^2 kaavan mukaan tuottaa energiaa saman verran kuin 10 miljoonaa tynnyriä öljyä) Koska antimateria reagoi materian kanssa annihilaatiolla, eli puhtaana energiana välähtäen, tarvitaan tavanomaisuudesta poikkeava astia positronien säilytykseen. Nasa on suunnitellut tätä varten elektronisia ja magneettisia kenttiä, joihin säilöä positronit. Jos havaitsemme gammapurkauksen avaruudessa, on siinä yhdessä hetkessä miljardi miljardia tähden energiaa, eli 5 kertaa Linnunradan tähdet: yhdessä purkauksessa: puff - vai sanoisinko GATOOOMMBOOWWMMSSRRTFVBWOOOMMMM
Antimateriaa löytyy siis kosmisesta säteilystä, mutta kotoMaassa niitä voidaan tuottaa hiukkaskiihdyttimillä: ja näin on tehtykin. Kunnioitettu emeritusprof. Hämäläinen on ollut mukana kokkailemassa antivetyä. Jos haluamme käydä Marsissa, tarvitsemme noin 10 milligrammaa positroneja.

Oledi

Naturessa uutisoitiin toissapäivänä uudesta ledistä: Oledistä. Normaalisti ledejä on kolmea eri väriä: punainen, sininen ja vihreä. Ledien valon väri perustuu fosforille. Ledien erinomainen piirre on niiden kestävyys, sekä se, ettei niiden valontuottoon mene lämpöä. Tavallisen lampun energia menee 75% lämpöenergiaksi. Loisteputket ovat tavallista lamppua parempia, mutta myös kalliimpia. Loisteputkista myös melkoinen osa menee lämmöntuottoon, mutta suhde on kuitenkin jo taloudellisempi, sekä loisteputkien kesto on "loistava". Tavallinen lamppu kestää Naturen mukaan 1000 tuntia, loistelamppu 20 000 tuntia, ja Oled 10 000. Oledin lyhyempi kesto johtuu sinisen fluoresenssin lyhytikäisyydestä. Fluoresenssi itsessään tapahtuu kahden virittyneen elektronisen tilan, eri vibraatiotilojen vaikutuksesta. Kun yhdistetään sininen, punainen ja vihreä, saadaan valkoinen väri aikaan. Tavallisesta valkoisesta valosta 25% on sinistä, mikä sattumoisin on se määrä minkä sininen fluoresenssi kykenee puskemaan uudesta oledistä catodi-kikkailujen avulla. Ledien huono puoli on ollut niiden spottimaisuus, eli niillä ei huonetta valaista. Nyt Stephen Forrest kehitti valkoista orgaanista valoa emittoivan diodin, eli Oledin. http://www.nature.com/news/2006/060410/images/060410-8.jpg Tässä toimiva hiilipohjainen fosfori polymeeri valaisee kokonaisen huoneen valkeaa valoa hohtavina levyinä. Levyjen valkea väri ja käyttöikä syntyi elektronien käyttäytymisen hyödyntämisellä. Artikkeli kertoo minun avuttomalle suomennokselleni, että normaalit ledit koostetaan fosforipitoisista aineista, mutta sinistä valoa synnyttävä fosfori hiipuu nopeahkosti. Sekä fosforin valo, että fluoresenssi perustuvat elektronin relaksoitumiseen atomissa, kun elektroni vapauttaa fotonin. Kuitenkin, näissä kahdessa valonsyntytavassa elektronin "rentoutuminen" tapahtuu hiukan eri tavalla. Fosforissa elektronit säilyttävät tilansa mikrosekuntteja, kun fluoresenssissä reagoinnin nopeus on satoja kertoja suurempi. Ledissä toimiva catodi, joka aloittaa elektronien virtauksen materiaalissa, saa - jaa, en osaa sanasta sanaan tätä suomentaa kun en ymmärrä kylliksi, mutta fosforissa elektronien energia on suurimmillaan 75% kohdalla, ja fluoresenssissa 25%. Kun fluoresoivat aineet laitetaan lähelle catodia, tulee sinisen valon elektronit optimaalisesti käytettyä, ja muulle valolle taasen passaa loppuelektronit. Teoriassa siis tämä laite käyttää hyväksi 100% teholla energian valoksi. Oledien rakennus on jo mahdollista, mutta tuotantokustannukset ovat vielä turhan korkeita saattaa tavallisen ihmisen käyttöön. Eiköhän aika tuo ratkaisun. Ja jos joku haluaa lukea oikean artikkelin, niin olkaa hyvä: http://www.nature.com/news/2006/060410/full/060410-8.html

Mars ja Jupiter

http://www.esa.int/SPECIALS/Mars_Express/SEMMTFNFGLE_1.html

http://www.newscientistspace.com/data/images/ns/cms/dn8994/dn8994-1_650.jpg Jupiterin kuu Europa synnyttää elektronmagneettisella vuorovaikutuksella Jupiterin navalle revontulia.

Mitokondrio

Tutkijat Helsingissä ovat saaneet uutta tietoa soluhengityksestä.
Kun hengitän, on se vasta alkusoitto varsin merkittävän ihmeelliselle tapahtumalle. Hengittämäni hapen hyväksikäyttö alkaa vasta solussa soluhengityksen ainutlaatuisella prosessilla.
Soluhengitys tapahtuu mitokondriossa, joka on suljettu biologinen kalvosysteemi solun sisällä. Mitokondrion kalvolla hengitysentsyymi pumppaa protoneja kalvon ulkopuolelle, ja muuntaa hapen pelkistämisestä saadun energian sähköpotentiaalienergiaksi kalvon yli. Tämä varaa biologista patteria ATP-synteesiä varten. ATP eli adenosiinitrifosfaatti on kaikkien solujen käyttämä energianlähde. Mitokondrion pinnalla toinen entsyymijärjestelmä valmistaa ATP:tä, joka käyttää hyväkseen sähköpotentiaalieroa, ja näin siirtää protoneja takaisin solun sisään. Näin syntyy eräänlainen sähköpiiri, jossa patterina toimii hengitysentsyymi, ja moottorina ATP:ta syntetisoiva entsyymi. Normaalissa ihmisten käyttämässä sähkösysteemissä kulkee elektronit, mutta solujen sisällä tämä hengityskierto tapahtuu protoneilla. Hengitysentsyymi on suhteellisen monimutkainen järjestelmä. Se sisältää tuhansia aminohappoja, joiden lisäksi rakenteessa on vielä neljä metallikeskusta (kuparia ja rautaa), jotka siirtävät elektroneja hapetetusta ravintoaineesta hapelle. Metalleilla on myös rooli sitoessa happi entsyymin aktiiviseen kohtaan, jossa happi pelkistetään vedeksi.

Hämähäkin kehto NGC 2070

Jättimäinen Hämähäkki ja sen pesämunat: http://www.eso.org/outreach/press-rel/pr-2006/images/phot-13a-06-preview.jpg
Tämä nebula sijaitsee meitä lähimpänä olevassa galaksissa, Magellanin suuressa pilvessä 170 000 valovuoden etäisyydellä silmistämme. Tässä sumussa aktiivisuus on suurinta luokkaa mitä tiedämme taivaallamme. Sumussa kuolee ja syntyy massiivisia tähtiä "hurjaa" vauhtia. Lainausmerkeillä siksi, kun esim. minua ei välttämättä enää ole kun siellä jotakin seuraavaksi tapahtuu, mutta siis suhteessa muihin tähtiä synnyttäviin nebuloihin. Sumun tekninen nimi on NGC 2070, ja se on halkaisijaltaan 1 000 valovuotta. Sumu on iältään 2-3 miljoonaa vuotta, joten se on syntynyt eilen kosmisessa mittakaavassa. Hämähäkki sisältää parit suurimassaisimmat tähdet tiedetyn, eli kukin omaa 50 kertaa Aurinkomme massan... Itse sumussa on 200 massiivista tähteä. Tässä näemme kehdon Hämähäkissämme, jossa tähtiä synnytetään:
http://www.eso.org/outreach/press-rel/pr-2006/images/phot-13d-06-preview.jpg

Siniset renkaat

Saturnuksella on sininen rengas, jonka olemassaolon on oletettu liittyvän Saturnuksen kuuhun Enceladukseen. Tämän pinnalta arveltiin irtoavan pienijyväistä ainetta eräänlaisen aktiivisuuden myötä. Aurinkokuntamme yleisimmät renkaat suurilla planeetoilla ovat punaisia. Nämä planeetat ovat Jupiter, Saturnus, Uranus ja Neptunus. Punaiset renkaat saavat värinsä valon sironnasta suuremmista kappaleista, eli suuremmat kappaleet heijastavat eniten punaista väriä, pienimmät sinistä. Tämä sama ilmiö näkyy taivaansinessä, joka perustuu samaiseen sirontaan ilmakehän pienhiukkasista. Nämä planeettojen sinisten renkaiden partikkelit omaavat halkaisijan samaa kokoluokkaa kuin tuhannesosa hiuksen paksuudesta. Nyt myös Uranuksella havaittiin samanlainen sininen rengas, eli aurinkokunnassamme on kahdella planeetalla sininen rengas viehättämässä aistejamme. Uranuksen sinisen renkaan kaverina on kuu Mab, mutta se on liian pieni ja kuiva antaakseen itsestään mitään materiaa renkaalle aktiivisuutena Enceladuksen tapaan. Siniset renkaat näyttävät kuitenkin hyvin samanlaisilta, mikä antaisi olettaa niiden omaavan samanlaisen syntyhistorian. Simulaatiot osoittavat, että molemmat kuut saavat pommitusta meteoreista, jotka syöksyttävät ainetta avaruuteen. Tämä on vesijäätä. Suuremmat hiukkaset palaavat gravitaation vaikutuksesta kuiden pinnalle, mutta pienet hiukkaset jäävät Auringon aiheuttaman paineen, magneettisten voimien, sekä muiden vuorovaikutusten vuoksi sinisenä renkaana kiertämään. http://nsf.gov/news/news_summ.jsp?cntn_id=106859&org=NSF&from=news

Abell 400

http://chandra.harvard.edu/photo/2006/a400/a400.jpg
Kuvassa kaksi supermassiivista mustaa aukkoa pyörittämässä lähellään olevaa kaasua multimiljooniin asteisiin kohteessa Abell 400. Tämä kohde on galaksissa NGC 1128 ja aiheuttaa radiolähteen nimeltä 3C 75. Mustat aukot ovat toisistaan 25 000 valovuoden etäisyydellä. Aukot todennäköisesti kiertävät toisiaan satoja miljoonia vuosia, ja lopulta jysähtävät yhteen valtavaksi aukoksi muodostaen gravitaatioaaltoja.
Alla animaatio:
http://chandra.harvard.edu/photo/2006/a400/animations.html

Knoppi 3

Ymmärrys, eli ihmisen kyky yhdistää havaittu ja jokin kertomus toisiinsa, syntyy gyrus angularis - kulmapoimussa, joka sijaitsee korvan takana aivoissa.

Aivot tarvitsevat kehittyäkseen monityydyttämättömiä rasvahappoja, eritoten dokosaheksaeenihappoa. Tämän lisäksi tärkeitä ovat mineraalit, joista tärkeimmät ovat: jodi, rauta, kupari ja sinkki.

164 miljoonaa vuotta sitten suurin nisäkäs ei ollutkaan pieni päästäinen dinosaurusten keskellä, vaan Castorocauda, joka oli suuren saukon kokoinen ja eli vedessä.

Tiktaalik - kala joka ryömi

Naturessa uutisoidaan löydetystä fossiilista 375 miljoonan vuoden takaa. Tämä kala on kauan etsitty maalle siirtyvä fossiili, niin sanottu puuttuva linkki. Fossiili näyttää hiukan krokotiililta, jonka kallo on noin 20cm pitkä. Fossiililla on piirteitä kalasta, matelijasta, sekä nisäkkäästä, eli täten se on myös ihmisen esi-isä. Fossiili nimettiin Tiktaalik roseaksi, mikä paikallisen eskimokansan kielessä tarkoittaa makean veden kalaa.
Tiktaalik ei ollut mitenkään erityisen hyvä uija, vaan se oli jäykkä luustonsa rakenteen vuoksi. Se todennäköisesti haahuili matalassa vedessä, ja pakeni saalistajiaan aina maalle.
http://www.nature.com/news/2006/060403/multimedia/060403-7-m1.html

Tardigrade

Tähtitieteellinen olento: http://cc.joensuu.fi/~jeholopa/Tardigrade030406_Holopainen.wmv Tämän olennon on joskus arvellun olevan ulkoavaruudesta, sillä tällä eläjällä ei ole mitään vastinetta missään muodossa muualla eliökunnassamme. Tardigradella on kahdeksan jalkaa, ja se kestää kuolematta käytännössä mitä tahansa olosuhteita. Nyt minä sen kuvasin. Karhunkaisen on harva nähnyt ja vielä harvempi kuvannut videolle!! Vitsi mä oon kyllä nyt ylppis !! Nyt menen takaisin katsomaan ja ihastelemaan tätä kahdeksanjalkaista olentoa !!