Wśród członków zespołu redakcyjnego CORDIS jest kilku zapalonych fanów filmu „Gwiezdne wojny” i w związku z tym kompletnie zwariowanych na punkcie ogólnoświatowej premiery ósmej części filmu „Gwiezdne wojny: ostatni Jedi” w środę 13 grudnia. Dlatego też ogromnie ucieszyliśmy się, że naukowiec prowadzący badania finansowane ze środków UE dzieli naszą pasję!
W niedawno opublikowanym
artykule profesor Cartsen Welsch, kierownik Wydziału Fizyki na Uniwersytecie w Liverpoolu, Zjednoczone Królestwo, podkreślił, że świat „Gwiezdnych wojen” zainspirował naukowców do czegoś więcej niż tylko użycie Mocy do poszerzenia granic fizyki, zwracając uwagę na prowadzone właśnie badania w ramach trzech finansowanych ze środków UE projektów.
Od zniszczenia Gwiazdy Śmierci do niszczenia nowotworów
Prof. Welsch odniósł się najpierw do finansowanego ze środków UE projektu OMA, którego partnerzy wykorzystują wiązki protonów do obierania za cel i niszczenia głęboko umiejscowionych guzów nowotworowych. Porównał to do desperackiej, ale ostatecznie udanej misji Luke’a Skywalkera, której celem było zniszczenie Gwiazdy Śmierci za pomocą torped protonowych w pierwszej części filmu „Gwiezdne wojny”.
Koordynator projektu OMA, prof. Welsch, wyjaśnił, że wiązki protonowe są dodatnio naładowanymi cząstkami, które powstają, kiedy atom wodoru traci elektron w „rozbijaczu atomów” takim jak cyklotron. Protony do duże cząstki, które są w stanie przeniknąć tkankę niemal bezgłośnie na określoną głębokość, uzależnioną od ich energii. Następnie pozostawiają większość tej energii w konkretnym miejscu, w taki sposób, że guz zostaje zniszczony, a zdrowa tkanka zachowana. Ten ekscytujący proces to krzywa Bragga, która stoi na czele szybko rozwijającej się metody leczenia.
Celem projektu jest opracowanie technik niezbędnych do dalszej poprawy kontroli nad kształtem i jakością wiązki protonów oraz do monitorowania dawki podawanej pacjentowi. Zważywszy na fakt, że Zjednoczone Królestwo jest światowym liderem terapii wiązkami protonowymi, partnerzy projektu już osiągnęli ważne kamienie milowe dzięki działaniom informacyjnym i popularyzatorskim oraz publikacjom naukowym.
Od mieczy świetlnych po akceleratory plazmy
Miecze świetlne, ulubiona broń zarówno rycerzy Jedi, jak i Sithów, to zapewne najbardziej popularna broń w historii filmu, jednak powstanie jej rzeczywistej wersji byłoby niezgodne z zasadami fizyki. Problem z mieczami świetlnymi polega na tym, że nie ma sposobu, aby zatrzymać światło w odległości metra od jego źródła, gdyż będzie ono poruszać się w nieskończoność aż natrafi na przeszkodę.
Są jednak inne innowacje wykorzystujące akceleratory plazmowe wysokich energii. Prof. Welsch podkreśla, że celem prac prowadzonych w ramach projektu EUPRAXIA, finansowanego z budżetu programu „Horyzont 2020”, jest opracowanie pierwszego na świecie akceleratora plazmowego wysokich energii o przemysłowej jakości wiązki, która będzie silniejsza i bardziej kompaktowa niż ta zapewniana przez istniejące akceleratory.
Konkretnie partnerzy projektu skierują laser przez plazmę, aby wywołać falę i zmusić elektrony w plazmie do wytworzenia silnego pola elektrycznego. Oscylowanie między poprzecznym polem fali elektromagnetycznej a wzdłużnym polem fali plazmy przyspiesza elektrony, tworząc wysokiej jakości wiązkę, która będzie mieć niezliczone zastosowania, takie jak obrazowanie ultraszybkich zjawisk czy testowanie innowacyjnych materiałów dla przemysłu.
Badania antymaterii z prędkością światła
Na koniec prof. Welsch opowiedział o ekscytujących badaniach prowadzonych właśnie nad antymaterią, od dawna pojawiającą się w fantastyce naukowej jako substancja napędowa statku gwiezdnego powyżej prędkości światła (najbardziej znanymi przykładami są skok w nadprzestrzeń z filmu „Gwiezdne wojny” oraz prędkość warp z filmu „Star Trek” ). W świecie fantastyki naukowej prędkość światła jest osiągana za pomocą reakcji wybuchowej materii i antymaterii, ale w rzeczywistości antymateria jest niemal niedostępna.
Nawet jeżeli nie może przenieść ludzkości w gwiazdy, może znaleźć inne zastosowania, na przykład do obrazowania pacjentów w szpitalach. Ogólnie rzecz biorąc prawdziwym powodem do ekscytacji jest fakt, że może ona zmienić nasze założenia na temat przyrody oraz właściwości przestrzeni i czasu. Prof. Welsch opisał następnie unijny projekt AVA, sieć szkoleniową, która ściśle współpracuje z
obiektem ELENA CERN, który umożliwi przeprowadzanie nowych ekscytujących doświadczeń w ramach badań nad antymaterią.
Fizyka „Gwiezdnych wojen”
Te ekscytujące osiągnięcia, między innymi trwające prace nad projektami OMA, EUPRAXIA oraz AVA, zostały zaprezentowane 27 listopada w Liverpoolu na konferencji pt. „Physics of Star Wars: Fact or Fiction?”, która okazała się oszałamiającym sukcesem.
Objaśniając swoje podejście, prof. Welsch powiedział: „Wybrałem kultowe sceny z filmów, które każdy od razu rozpozna i wykorzystałem rzeczywistą fizykę, aby wyjaśnić, co jest możliwe, a co jest fikcją (…) Krótka scena z filmu „Gwiezdne wojny” posłużyła jedynie za wprowadzenie, przystawkę, aby pobudzić zainteresowanie uczestników, po czym powiązałem to co właśnie pokazałem w filmie z prowadzonymi na naszym wydziale badaniami”.
Więcej informacji:
witryna projektu AVAwitryna projektu EUPRAXIAwitryna projektu OMA
poleca:
