Ć/ JAK SZUKAĆ OBCYCH W GALAKTYCEkisiel/Salon/Abramowicz.pdf · Aditya Chopra and Charles H....

Ć/ JAK SZUKAĆ OBCYCH W GALAKTYCE ? (1)

[email protected] JAK SZUKAĆ OBCYCH W GALAKTYCE ? Salon u Profesora Dudka 18 maja 2018

Ć/ Streszczenie dzisiejszego wykładu (2)

1. Przedstawie astrofizyczne FAKTYwskazujace na to, że sytuacja Ziemijest zupełnie WYJATKOWA w na-szej Galaktyce. Biorac tylko topod uwage, sadzić należy, iż życiepodobne do naszego jest w Galakty-ce wyjatkowe. Oczywiście, nie znaczyto, że inne formy życia sa wykluczo-ne. Ale o tym ja nic nie wiem i dla-tego nic o tym nie mówie.

2. Powiem, jaki jest astrofizyczny spo-sób na powiadomienie całej Galak-tyki o naszym istnieniu. Z punktuwidzenia dzisiejszej wiedzy jest tosposób NAJLEPSZY i w istocie je-dyny możliwy.


Ć/ SPIS TREŚCI (3)

0-0 Okładka 1

0-1 Spis treści 3

1-1 Obcy – warunki astrofizyczne — pozory 5

1-2 Wyjatkowość 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 sa fale grawitacyjne? 22

3-2 Nasza technologia obecna: LIGO/Virgo 23

3-3 Przyszła technologia: LISA 24

4-1 Wyjatkowe miejsce: centrum Galaktyki 26

4-2 Potrzeby technologiczne i energetyczne 314-3 Potrzeby metafizyczne 33


Ć/ Dwa przeciwstawne stanowiska (4)

Giordano Bruno:Wiele cywilizacji !

Enrico Fermi:Tylko jedna ?


Ć/ Planety odkryte przez “Keplera” (5)


Ć/ ... i stad wielu wnioskuje tak: (6)

Planety podobnerozmiarami do Ziemi

sa powszechne w Galaktyce.Satelita “Kepler”

wykrył ich kilka setek.

Ergo: inteligentne życiejest powszechne w Galaktyce.

*** Planety “Keplera” 5


Ć/ (7)


Ć/ Wyjatkowość Ziemi (8)

Dwaj profesorowie z Washington University: PeterWard (geolog i planetolog) oraz Donald E. Brownlee(astrofizyk) wydali w roku 2000 ksiażke, w której argu-mentuja, że inteligentne życie na Ziemi musi być weWszechświecie wyjatkowa rzadkościa. Przedstawiamtutaj ich 9 zasadniczych argumentów.

Ich poglady podzielane sa przez wielu fizyków, bio-logów i kosmologów — John Barrow jest jednymz najbardziej elokwentnych rzeczników pogladu, iż naj-prawdopodobniej 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 Ksieżyc 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% wyjatkowomało aktywnych (dotyczy to także centralnej czarnejdziury SgrA*). Orbita Słońca jest prawie dokładniekołowa; Słońce rotuje synchronicznie z ramionami spi-ralnymi, przez co jego przejścia przez ramiona sa rzad-kie.

Wraz z odległościa od centrum Galaktyki:(1) spada zawartość cieżkich pierwiastków – one sa

potrzebne do życia(2) spada intensywność promieniowania X oraz γ

niebezpiecznych dla życia(3) spada gestość przestrzenna gwiazd – bliskie

gwiazdy powoduja zakłócenia orbit planet, co niesprzyja życiu.

Strefa Goldilocks: 7 kpc – 9 kpc od centrum Galaktyki.W niej mniej niż 5% gwiazd.

0.7× 0.5 = 0.35

Lista dziewieciu argumentów


Ć/ Właściwa gwiazda i odległość od niej (10)

Wiekszość gwiazd znajduje sie w układach podwójnych.Orbity planet w takich układach sa dalekie od kołowychi zmienne. Słońce ma bardzo małe wahania jasności, conie jest typowe.



Ć/ Właściwy układ planetarny (11)

Układ Słoneczny – z małymi skalistymi planetamiblisko Słońca i gazowymi olbrzymami daleko, jestbardzo nietypowy. Taka struktura Układu jest jednakważna dla bezpieczeństwa życia na Ziemi – grawitacjaJowisza wpływa na zachowanie sie ateroidów i komet.Miało to znaczenie w przeszłości, gdy Jowisz był bliżejSłońca i słał na proto-Ziemie lodowe głowice komet.Ma też i obecnie – Jowisz jest systemowym “odkurza-czem”, zapobiegajacym zbyt czestym uderzeniom aster-oid wZiemie.



Ć/ Stabilna orbita (12)

Układ



Ć/ Rozmiar planety (13)



Ć/ Płyty tektoniczne (14)



Ć/ Duży Ksieżyc (15)

Merkury i Wenus nie majasatelitów, Mars ma bardzoniewielkie. Ksieżyc pow-stał po uderzeniu w Ziemiedużej planetoidy. To nada-ło Ziemi ruch szybki ruchobrotowy i nachylenie osi.

Szybki ruch obrotowy redukuje dzienne wahania tem-peratury. Gdyby nachylenie osi było wieksze, klimatzmieniałby sie drastycznie z porami roku. Gdyby byłoza małe, nie byłoby pór roku.Ksieżyc stabilizuje nachylenie osi. Duże i chaotycznewahania nachylenia byłyby zabójcze dla życia.Bez Ksieżyca nie byłoby przypływów – ani oceanu, aniskorupy i wnetrza Ziemi.Istnienie Ksieżyca było kluczowe dla rozwoju nauki.

1. Zmierzenie odległości

2. Zrozumienie zaćmień

3. Jabłko Newtona

4. Program Apollo



Ć/ Stabilna atmosfera (16)

Aditya Chopra and Charles H. Lineweaver; The Case for a Gaian Bottleneck: The Biologyof Habitability; ASTROBIOLOGY Volume 16, Number 1, 2016



Ć/ Właściwy czas ewolucji (17)

Lista dziewieciu argumentów 8


Ć/ Pytanie Fermiego (18)


Ć/ Sygnały: problem dostosowania czasów (19)


Ć/ Sygnały: problem kodowania sztuczności (20)

Sygnał musi być w oczywistysposób sztucznego pochodzenia:nie w tym sensie, że zawieraniezwykły ciag znaków (bitów),ale dlatego, że samo istnienietakiego naturalnego sygnału by-ło by fundamentalnie niemożliwe(sprzeczne z prawami fizyki) .

Pamietajmy o pulsarach!


Ć/ Sygnały: problem nośnika (21)


Ć/ Co to sa fale grawitacyjne? (22)

Newton: Grawitacja jest siła, propa-guje sie natychmiastowo.

Maxwell: Światło jest fala elektro-magnetyczna. Jego propagacja opisa-na jest równaniem falowym i zachodziz predkościa światła.

Einstein: Grawitacja jest efektemgeometrycznym – wynika z krzywiznyczasoprzestrzeni. Małe zaburzeniageometrii propaguja sie zgodnie z rów-naniem falowym.

Rozchodza sie z predkościa światła.


Ć/ Nasza technologia obecna: LIGO/Virgo (23)


Ć/ Przyszła technologia: LISA (24)


Ć/ Sensitivity LIGO & LISA (25)


Ć/ Wyjatkowe miejsce: centrum Galaktyki (26)


Ć/ Wyjatkowe miejsce: centrum Galaktyki (27)


Ć/ Wyjatkowe 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 LISAw “typowej” odległości7-9 kpc


Ć/ Potrzeby technologiczne i energetyczne (32)

Czestość fali grawitacyjnej emitowanej przez obiekt na ISCO,

f∼10−3 [Hz],

mieści sie w najlepszym zakresie czułości LISA. Mocpromieniowania grawitacyjnego Sygnalistki o masie Jowisza naISCO,

L∼1036 [erg/sec].

Tyle trzeba dostarczać z zewnatrz dla zrekompensowania utratyenergii orbitalnej i utrzymania Sygnalistki na ISCO. Spowal-nianie rotacji gwiazdy neutronowej może zapewnić dopływpotrzebnej mocy przez kilka miliardów lat.

Sygnał – w odległości 25,000 ly – zintegrowany przez rok, wys-taje ponad poziom szumu,

SNR ∼ 20,

co jest dużo powyżej progu detekcji. Sygnalistka o masie M�ma SNR ∼ 103 ale potrzebuje zasilania ∼ 1042 erg/sec. To jest∼ 105M� w ciagu miliarda lat (E = mc2).

Sygnalistka musi mieć gestość > 106 g/cm3, aby nie zostałarozerwana przez siły przypływowe centralnej czarnej dziury.Jowisza trzeba ścisnać do ∼100 mniejszych rozmiarów abyuzyskać obiekt o tej gestości.


Ć/ Potrzeby metafizyczne (33)


Ć/ Potrzeby metafizyczne (34)


Ć/ Tesknota za Obcymi (35)


Ć/ Tesknota za Obcymi (36)


Ć/ (37)


Ć/ (38)


Ć/ (39)


Ć/ (40)


Ć/ (41)


Ć/ (42)


Ć/ * (43)


Ć/ (44)


Ć/ JAK SZUKAĆ OBCYCH W GALAKTYCEkisiel/Salon/Abramowicz.pdf · Aditya Chopra and Charles H....

Documents

Transcript of Ć/ JAK SZUKAĆ OBCYCH W GALAKTYCEkisiel/Salon/Abramowicz.pdf · Aditya Chopra and Charles H....