 Keičiasi ne tik mados, bet ir mokslo bei technologijų tendencijos.
Vienos temos tampa madingos, o kitos, nesubrandinusios sensacingų
atradimų, pasitraukia į šešėlį. Pastaruoju metu daug kalbama apie
genomo tyrimus, klimato prognozavimą, įvairius ekologiškus sprendimus.
Daug dėmesio sulaukia nanotechnologijos. Todėl įdomu pažiūrėti, kokios
temos vyrauja pasaulio spaudos puslapiuose bei TV ekranuose. Ir tai,
kokias naujas arba bręstančias problemas sprendžia mokslininkai.
Energetika
Baigėsi daug emocijų sukėlusios olimpinės žaidynės ir vėl mintys grįžta prie kasdieninio gyvenimo. Ypač baigiantis vasarai. Ima kamuoti įkyrios mintys apie būsimas elektros ir šilumos kainas, kurias vasarą patirtos politinės krizės dar labiau padidins. Energetikos ateitis rūpi visiems, visuomenei, politikams ir mokslininkams. Siekdamos energetinės nepriklausomybės, vis daugiau šalių pereina prie atsinaujinančių energijos šaltinių. Daugiausia vilčių teikia vėjo ir saulės energetika. Pavyzdžiui, Danijoje 20% šalies energijos poreikių jau patenkina vėjo jėgainės. Apskaičiuota, kad jeigu šiuo metu sukurtomis saulės baterijomis amerikiečiai užklotų Nevados karinių bandymų poligoną – maždaug 100 kvadratinių mylių plotą, gaunamos energijos pakaktų visai Amerikai. Nevadoje saulė vidutiniškai šviečia šešias valandas per dieną.
Jeigu netinka saulė – įkinkykime vėją. Vėjo toje pačioje Amerikoje yra apsčiai. Galingiausios vėjo turbinos galia iki 5000 kW. Vėjuotose vietose 1 kWh savikaina tesiekia septynis lietuviškus centus. Pakaktų trijų valstijų: Šiaurės Dakotos, Kanzaso ir Teksaso, kad jose pastatytos vėjo jėgainės pagamintų elektros energijos visoms JAV. Nebūtų reikėję pulti Irako, o Saudo Arabija netektų vieno svarbiausių klientų.
Nafta brangsta todėl, kad nepastovus dolerio kursas. Tai viena priežastis. Kita vertus, per dieną pasaulyje išgaunama apie 90 mln. barelių naftos. Norint patenkinti augančius šios žaliavos poreikius, naftos dienos išgavimo norma turi kasmet padidėti 1,4 mln. barelio. Deja, per pastaruosius dvejus metus gavybos apimtys nedidėja. Pagrindinė problema – naftos verslovių ir naftos gavybos kompanijų nacionalizavimas. Iš 20 didžiausių korporacijų net 14 yra valstybinės. Prieš dešimtmetį jų buvo tik šešios. Privačios korporacijos dabar valdo tik 10% naftos gavybos pajėgumų. Didžiausią naftos gavybos augimą pasaulyje, kuris pastaruosius 7 metus vyko Rusijoje, sustabdė V. Putino sprendimai. Tą savo kailiu patyrė ir buvęs „Jukos“ vadovas M. Chodorkovskis. Kita vertus, žvėriškai padidinti mokesčiai. Rusijoje investuojantys Vakarų koncernai privalo atiduoti Rusijai 92% uždirbto pelno pardavus naftą. Nenuostabu, kad Rusijoje naftos gavybos apimtys ir užsienio investicijos ima mažėti. Tas pats nutiko Venesueloje, Meksikoje ir Nigerijoje.
Taigi jau seniai aišku, kad reikia kuo skubiau plėtoti kitus energijos gaminimo būdus ir efektyviau vartoti energiją. Be to, šiuo metu pasaulio šalys energijos šaltiniams išleidžia tik 3,5% savo pajamų. Dukart mažiau negu 1980 m.
Taupus miestas
Tokių pavyzdžių yra daugiau, bet pradžiai pakaks. Kas stabdo šią technologinę atsinaujinančios, darnios energetikos revoliuciją? Be abejo, visų pirma didžiųjų naftos kompanijų bei politikų interesai. Dar ir visuomenės abejingumas, neorganizuotumas. O juk taupus įvairių, ne tik energetinių resursų naudojimas – tai pagalba Žemei ir mūsų piniginei. Europoje vykdomi įvairūs kompleksiniai ekologiškos energetikos projektai. Reformuojami miestai, kurie po keliolikos metų nebenaudos iškastinio kuro. Projektuojami labai taupūs namai, kuriuos šildo iš šiukšlių išskiriamos biodujos.
Vienas įdomiausių pavyzdžių – paneuropinis projektas SESAC (Sustainable Energy Systems in Advanced Cities). Juo siekiama paremti bendruomenes, diegiančias atsinaujinančios energijos sistemas, geriausius pavyzdžius įdiegti įvairiose Europos šalyse, taip sumažinant žalingą žmogaus veiklos poveikį klimatui. Juk pati švariausia energija yra ta, kuri nepanaudojama. Štai kodėl projektų dalyviai labiausiai stengiasi sumažinti energijos vartojimą, pasirinkę tokius miestus kaip Vekšis Švedijoje, Delftas Nyderlanduose ir Grenoblis Prancūzijoje. Todėl statomi ekologiški būstai – pasyvūs daugiaaukščiai mediniai namai. Statant tokį namą, į atmosferą išskiriama 13 kartų mažiau anglies dioksido negu naudojant cementą. Puiki šilumos izoliacija garantuoja minimalų energijos naudojimą.
Tačiau visa tai įmanoma pasiekti tik aktyviai dalyvaujant visuomenei. Žmonės turi suprasti, kaip svarbu taupyti energiją ir ką daryti. Štai kodėl Vekšio miesto mokykloje ir vaikams nuo mažens diegiamas ekologiškas mąstymas.
Naujasis atomo amžius
Trečia išeitis iš energetinės aklavietės – atominės energetikos renesansas. Tiesa, kad jis iš tiesų įvyktų, reikia pradėti gaminti kur kas tobulesnius ir saugesnius, ketvirtosios kartos reaktorius. Vienas toks eksperimentinis reaktorius nuo 2004 m. veikia Kinijoje. Jo principas labai įdomus – naudojamos itin mažos, 0,75 mm skersmens urano granulės, apgaubtos keturiais apsauginiais sluoksniais. Jos talpinamos į bilijardo rutulio dydžio rutulius, angliškai vadinamus pebble (smiltelė). Todėl ir reaktorius vadinamas „pebble-bed“. Reaktoriuje telpa apie 300 tūkst. tokių rutulių, sumaišytų su 130 tūkst. panašaus dydžio grafito rutulių. Reaktoriui veikiant, rutuliai nuolat keičiami. Kiekvienas jų panaudojamas 10 kartų. Vykstant grandininei reakcijai, šildomos helio dujos. Helio dujos suka turbinas ir kartu aušina reaktorių. Tokio reaktoriaus galingumas – apie 200 MW. Jo pakaktų aprūpinti energija, pavyzdžiui, Vilnių ir dar liktų Šalčininkams. Dydžiu reaktorius prilygsta standartiniam konteineriui, kuriuo gabenamos prekės. Be to, jame negali prasidėti nevaldoma grandininė reakcija. Toks reaktorius visiškai saugus, o jame esantis uranas nekelia pavojaus aplinkai, nes yra įkalintas rutuliuose. Galima dar pridurti, kad iš tokio iki 9% įsodrinto urano, naudojamo ketvirtosios kartos reaktoriuje, neįmanoma pagaminti atominės bombos. Matyt, šie reaktoriai ir išspręs mūsų esmines energetines problemas.
Kaip sunaikinti šiuo metu pasaulyje sparčiai besikaupiančias radioaktyviąsias atliekas? Apie tai galvoja daugelio šalių mokslininkai. O šveicarai jau sukūrė vieną įdomų metodą. Polo Šėrerio (Paul Scherrer) institute Šveicarijoje atliekamas tarptautinis eksperimentas „Megapie“. Jo tikslas – bombarduojant protonų srautu skysto metalo taikinį, pasigaminti daug neutronų. Tai pavyko padaryti panaudojus 1 MW galios protonų srautą. Gauti didelės energijos neutronai labai praverčia daugelyje sričių, bet svarbiausia, kad jais galima deginti radioaktyviąsias atliekas. Panašūs tikslai skatina ir kito tarptautinio projekto – MYRRHA branduolinio reaktoriaus, aušinamo skystu metalu, kūrėjus. Pastarajame projekte dirba Lietuvos mokslininkai, ultragarso specialistai iš KTU.
Vienas seniausių branduolinės energetikos projektų Europoje vykdomas Nyderlanduose, Petene. Ten sumontuotas Europos Komisijos Jungtinių tyrimų centro branduolinis reaktorius – intensyvių neutronų srautų (The High Flux) reaktorius pagamina 45 MW energijos. Vykstant branduolių skilimo reakcijai, atominėse jėgainėse gaminama elektros energija. Petene šis procesas naudojamas moksliniams tyrimams. Reaktorius pastatytas XX a. septintame dešimtmetyje. Nuo to laiko jame tiriama radioaktyvios spinduliuotės įtaka įvairioms medžiagoms. Taip mokslininkai ieško naujų kompozicinių medžiagų branduoliniams reaktoriams statyti. Galbūt, atnaujinus Europos atominių jėgainių reaktorius, pavyks pratęsti jų eksploatacijos laiką vienu ar dviem dešimtmečiais. Kita vertus, senuosius reaktorius apie 2040 m. pakeis jau minėti ketvirtosios kartos reaktoriai. Pirmasis prototipas pradės veikti po 10–12 metų. Tokių reaktorių našumas bus kelis tūkstančius kartų didesnis už dabartinių.
Visuomenė tinkle
Teoriškai visa tai aišku jau seniai, bet atsinaujinanti energetika plečiasi labai sunkiai. Viena iš priežasčių – socialinė. Tik pastaruoju metu pradėta aktyviai kalbėti apie ekologiją, apie būtinybę mažinti atmosferos teršimą ir pan. Štai kodėl būtina geriau šviesti visuomenę ir jaunąją kartą. Reikia ugdyti kūrybingus žmones. Kaip tą padaryti? Jau yra sukurta inovatyvių švietimo sistemų. Vienas tokių švietimo reformos projektų kuriamas JAV. Jis vadinasi „TakingITglobal“ ir realizuojamas kartu su „Microsoft“. Viena svarbiausių šio projekto priemonių – internetas, šiais laikais suteikiantis daug naujų galimybių. Ir ne tik švietimo sistemoje. Kai kurie autoriai kalba apie vikinomiką – naujo tipo ekonomiką, kai didžiausios kompanijos leidžia visiems naudotis savo iki šiol slaptais duomenimis, įvairia konfidencialia informacija. Virtuali erdvė leidžia kurti naujas bendravimo ir mokymosi formas, naujas inovacijas, skatina mąstymo pokyčius ir diskusijas. O ginčuose, kaip žinia, gimsta tiesa. Šis teiginys galioja jau daug amžių.
Keturiolikmečiai paaugliai vienoje mokykloje netoli Paryžiaus padeda specialistams išbandyti naują edukacinį žaidimą. Tai dalis Europos projekto „Elektra“, kurio dalyviai tiria, ar žaidimai gali tapti ateities švietimo sistemos pagrindu. Šiuolaikinė mokymo sistema yra pasenusi. Ji neskatina vaikų mąstyti, slopina jų iniciatyvą. Todėl mokslininkai pagalvojo, kad daugiau interaktyvumo ir intrigos mokymui gali suteikti kompiuteriniai žaidimai, kurie yra labai populiari laisvalaikio leidimo forma. Žaidimais žavisi ir suaugusieji, ir vaikai. Žaisdamas žmogus tiesiog nejučia lavina savo sugebėjimus, pavyzdžiui, reakciją. Pedagogams tereikia sugalvoti užduotis arba pateikti tokius klausimus, kad žaidėjas įgytų reikalingų žinių.
Projekto dalyviai yra įvairių sričių – edukologijos, psichologijos, kognityvinių mokslų, kompiuterinių žaidimų dizaino specialistai. Jie nusprendė, kad nuotykių žaidimo forma bus optimali. Žaidėjas turėtų nė nepajusti, kad mokosi. Trumpai sakant, „Elektros“ projekto esmė – sukurti švietimo platformą, kurią būtų galima nesunkiai pritaikyti įvairiems dalykams. Efektyvus mokymasis ir visapusiškas išsilavinimas yra gyvybiškai svarbūs šiuolaikiniam žmogui, konkuruojančiam su kitais žmonėmis sparčiai besikeičiančiame pasaulyje.
Medicinos ateitis
Atrodo, mokslininkai su medikais rimtai susidomėjo galimybe gerokai pailginti mūsų gyvenimą. Be abejo, daug galime pasiekti patys, nenaudodami superbrangių ir sudėtingų technologijų. Tiesiog reikia sveikai maitintis, nuolat sportuoti, periodiškai apsilankyti pas gydytoją profilaktiniam patikrinimui. Tačiau civilizacija sukūrė tiek pagundų ir taip pakeitė aplinką, kad žmogus nespėja prie jos prisitaikyti. Todėl tunkame valgydami pyragaičius. Vis daugiau žmonių, ypač išsivysčiusiose šalyse, kenčia nuo alergijos. Bet mokslininkai irgi nepėsti – kuriamos fantastiškai jautrios diagnostikos priemonės, pradėtas asmeninio genomo projektas ir netgi aiškėja gyvų organizmų senėjimo mechanizmai. Mokslininkai jau sugeba dvigubai pailginti pelių ir kirmėlių, taip pat vaisinių muselių gyvenimą. Greitai ateis ir mūsų eilė. O kol kas naudokimės tuo, kas mums pasiekiama. Taip pat ir Lietuvoje.
Diagnostika – tai pati geriausia priemonė, padedanti išvengti ligos arba ją aptikti pradinėje stadijoje, kai įmanoma visiškai išgydyti žmogų ir padaryti tą pigiai. Mes gyvename stebėjimo kamerų ir jutiklių pasaulyje. Nenuostabu, kad jie taikomi įvairiausiose srityse, taip pat ir medicinoje. Kadangi jutikliai tampa vis mažesni, o jų duomenis kompiuteriai apdoroja labai sparčiai, medikai noriai naudoja šią informaciją diagnostikai ir gydymui.
Šiais laikais palyginti nesudėtinga sukurti jutiklius, analizuojančius įvairius kūno skysčius, jų cheminę sudėtį. Pavyzdžiui, specialistams daug ką gali pasakyti prakaito sudėtis. Todėl vieno Europos projekto dalyviai sukūrė biocheminius jutiklius, matuojančius asmens prakaito sūrumą, rūgštingumą ir temperatūrą. Gauti duomenys bevieliu būdu siunčiami į kompiuterį ir apdorojami realiu laiku. Gydytojui belieka įvertinti duomenis stebint, kaip kinta parametrai.
Tokios technologijos labai reikalingos ne tik medikams, bet ir sporto industrijai. Bioinžinieriai šiuo metu ieško būdų sukurtą sistemos prototipą įterpti į marškinėlius kartu su kitais jutikliais. Vadinasi, treneris ar gydytojas galės gauti visapusišką sportininko fiziologinių duomenų įvertinimą. Gudrūs sportiniai bateliai arba marškinėliai su jutikliais, kiti panašūs produktai papildys tradicinės analizės metodus, tokius kaip kraujo iš venos ar piršto analizė. Šią technologiją bus galima taikyti atliekant dopingo kontrolę arba padedant treneriams stebėti savo besitreniruojančio auklėtinio kūno parametrus.
Didžiosios mįslės
Žmogaus gyvenimą intriguojantį ir prasmingesnį padaro ne tik sugebėjimas susikurti normalias ar net komfortiškas gyvenimo sąlygas. Labai svarbu emocinis gyvenimo aspektas. Įgimtas smalsumas ir gyvenimo prasmės paieškos verčia žmoniją domėtis esminėmis pažinimo problemomis. Klausti savęs ir kitų, kokia yra mūsų gyvenimo prasmė, iš ko sudarytas pasaulis, kaip jis atsirado? Kaip atsirado gyvybė ir ar ji egzistuoja kitose galaktikose. Smalsumas gali pražudyti katę, teigia amerikiečių patarlė. Kita vertus, jis labai naudingas. Todėl mokslininkai ieško dieviškosios dalelės (Higso bozono), naudodami didžiausią pasaulyje elementariųjų dalelių greitintuvą branduolių tyrimo centre CERNe. Mokslininkai netgi mėgina įrodyti, kad egzistuoja veidrodinis pasaulis. Panašus į tą, kuriame netyčia atsidūrė Alisa iš Luiso Kerolio apysakos.
Fizikai teigia, kad Visatoje egzistuoja veidrodinė materija, papildanti mums įprastą materiją, iš kurios esame sudaryti. Tai, beje, visai kas kita negu antimedžiaga arba antimaterija. Jos egzistavimas galėtų paaiškinti, kodėl elementariųjų dalelių pasaulyje pažeidžiami kai kurie simetrijos procesai. Tokiais atvejais simetriją atkuria veidrodinės dalelės, turinčios tokią pat masę kaip įprastinės dalelės. Iš veidrodinės materijos gali būti sudarytos planetos, žvaigždės ir net galaktikos. Nepaisant šito, ją pastebėti ne taip paprasta. Su mūsų Visatos medžiaga ją sieja tik gravitacinė sąveika. Ši hipotezė gali padėti paaiškinti astrofizinių stebėjimų duomenis, liudijančius, kad didžioji mūsų Visatos dalis sudaryta iš medžiagos, kurios kol kas negalime pamatyti – todėl ji ir vadinama tamsiąja materija.
Fizikai mėgina įrodyti tokios medžiagos egzistavimą eksperimentiškai. Fizikos dėsniai teigia, kad kai kuriais atvejais mūsų pasaulis gali keistis dalelėmis su veidrodiniu pasauliu. Apie panašią dviejų pasaulių sąveiką rašė Luisas Kerolis, o šiais metais buvo sukurtas siaubo filmas „Veidrodžiai“.
Šiuo metu Grenoblyje atliekamas eksperimentas, kuriame mėginama pastebėti, kaip ultrašalti neutronai pranyksta veidrodiniame pasaulyje. Pirmieji rezultatai – gan intriguojantys. Netrukus panašių eksperimentų seriją planuoja pradėti šveicarai Polo Šėrerio institute, irgi naudosiantys ultrašaltų neutronų šaltinį. Gali būti, jog kai kurie rašytojai ar menininkai savo kūriniais gali įkvėpti mokslininkus ir padėti jiems įminti Visatos paslaptis. Nuo tikrovės iki fantastikos – vienas žingsnis.
Naujas žvilgsnis į kosmosą
Kosmoso tyrimai – viena labiausiai intriguojančių pažinimo sričių. Ypač nežemiškos gyvybės paieškos, kurias skatina sensacingi atradimai Saulės sistemoje – skystas metanas Titano palydove ir ledas, rastas Marse. Tobulėjantys teleskopai ir kompiuterinė duomenų analizė suteikia vilčių, kad netrukus galėsime tiesiogiai nustatyti nežemiškų planetų atmosferų sudėtį.
Beje, už tokius tyrimus 2007 metų mokslininku žurnalas „Discover“ pripažino Harvardo universiteto astronomą Davidą Šarbonė (Charbonneau). XVI a. Mikalojus Kopernikas įrodė, kad Žemė sukasi aplink Saulę ir yra tik viena iš kelių planetų šioje sistemoje. 1924 m. Edvinas Hablas nustatė, kad mūsų galaktika tėra viena iš daugelio. D. Šarbonė, tyrinėdamas planetas prie kitų saulių, tikisi įrodyti, kad gyvybė Žemėje nėra unikalus reiškinys. Pavyzdžiui, prieš kelerius metus jo komanda sugebėjo išanalizuoti atmosferos sudėtį egzoplanetos, nutolusios nuo mūsų 4 mlrd. kartų toliau negu Mėnulis (už 150 šviesmečių). Jis taip įniko į šią sritį, kad dukras pavadino Stela ir Aurora.
Pasaulio astronomai sugeba įminti vis daugiau Visatos paslapčių, kadangi gauna naujas ir galingas kosmoso stebėjimo priemones. Pavyzdžiui, radioastronomija išgyveno renesansą, kai buvo sugalvota į vieną sistemą jungti po kelis ir net keliasdešimt pavienių teleskopų. Toks tinklas ima veikti tarsi vienas superteleskopas. Labai svarbus sistemos komponentas – patikima ir greita duomenų perdavimo sistema. Informacinių ir kitų technologijų pažanga leis po keliolikos metų pastatyti galingiausią radioteleskopą pasaulyje. Projektas vadinamas Kvadratinio kilometro matrica (square kilometer array). Naudodami tokį ypatingo jautrumo įrenginį, astronomai tikisi suprasti, kaip formuojasi žvaigždės ir juodosios bedugnės, anksčiau vadintos skylėmis.
Šis unikalus kompleksas, šimtą kartų galingesnis už Lovelo radioteleskopą Didžiojoje Britanijoje, projektuojamas bendromis Europos valstybių pastangomis. 2020 m. jis turėtų pradėti veikti Pietų Afrikoje arba Australijos dykumoje. 5 km2 plote bus sumontuota daugybė 15 m skersmens radioteleskopų lėkščių. Jų tankis didės, artėjant prie sistemos centro. Visi teleskopai bus sujungti elektroniškai ir veiks kaip vienas beveik 4 tūkst. km skersmens teleskopas. Juo bus stebima visa dangaus sritis. Atrodo, artėja globalios astronomijos ir superteleskopų era. Matysime vis toliau ir daugiau. Astronomai žvelgs į mūsų Visatos praeitį. Remiantis gauta informacija, bus galima prognozuoti jos ateitį.
Dr. Rolandas Maskoliūnas
|
