Iš vienos pusės buvo tiekimą trikdanti ideali audra: pandemija, prekybos karas, liepsnojanti gamykla ir siaubingas oras su sausromis ir sniego audromis. Iš kitos – neregėta vienų iš ieškomiausių produktų paklausa – šių metų sausį rinkos vertė pasiekė 40 milijardų JAV dolerių.

Nepaisant to, anksčiau šiais metais pasklidusios naujienos apie viską, nuo kompiuterių iki šaldytuvų, branginantį lustų trūkumą, daugelį nustebino. Per krizę šalys ir kompanijos visame pasaulyje stengėsi įsteigti daugiau lustų gamyklų. Ši krizė taip pat nušvietė pramonę, kurios produktai tokie visuotinai naudojami ir svarbūs, ir daugelis suprato, kad ją reikia iš esmės pertvarkyti. Kritikai teigia, kad rinka, kurioje yra vos kelios firmos, stabdo inovacijas ir didina pramonės pažeidžiamumą.

Kai kurie garsūs vardai ragina imtis alternatyvaus modelio – perimti programinės įrangos kūrimą pakeitusius bendradarbiavimo, atviro kodo principus, ir pritaikyti juos lustams. Šalininkų nuomone, tokio principo tapimas nauju standartu – tik laiko klausimas. Bet kai lustai bus, ar jie bus tinkami – ir ką tai reiškia mums?

Kompiuterių lustai yra visur – ne tik kompiuteriuose ir telefonuose. Jie yra daugybėje paslaptingų serverių, kuriuose veikia mūsų paštas, internetinė bankininkystė ir kitos kasdien naudojamos skaitmeninės paslaugos. Jie yra daugelyje mikrobangių, televizorių, skalbyklių ir laikrodžių. Vidutiniame automobilyje jų yra šimtai.

Įsižiūrėję matome, kad visų šių lustų pagrindas yra 60 metų senumo išradimas: metalo oksido puslaidininkinis lauko efekto tranzistorius, MOSFET. Bell Labs tyrėjų Mohamed Atalla ir Dawon Kahng sugalvotas 1959, jis veikia kaip mažytis jungiklis, kuris, tinkamai sujungtas, gali atlikti bazines logines operacijas – sudėtį, atimtį ar daugybą.

Patys pirmieji procesorių lustai buvo kuriami konkrečioms skaičiavimo užduotims. Tačiau kompiuteriams sudėtingėjant ir plintant, 1964 metais IBM pristatė įvairias programas galėjusį atlikti universalųjį kompiuterį IBM System/360. Jo procesoriuje buvo bazinių operacijų – tarkime, dviejų skaičių sudėjimo ar palyginimo, ar peršokimo į tam tikrą atminties vietą – „instrukcijų rinkinys“, iš kurio galėjo būti sukurtos sudėtingesnės operacijos.

„Priartėjome prie fundamentalių tranzistorių dydžio ribų“

Greitai atsirado šiuos lustus naudojančią programinę įrangą analizuojantys įrankiai, padedantys analizuoti, taisyti ir tikrinti kodą, kuris naudoja specifiškas lusto „architektūros“ instrukcijas (žr. „Kaip veikia lustai“). Tai išlaisvino programuotojus nuo būtinybės rūpintis, kaip lustai veikia tranzistorių lygmeniu. Bet tuo pačiu daug galios perėjo keliems lustų gamintojams, tiekusiems aiškius, stabilius instrukcijų rinkinius ir architektūras.

Ši situacija liko iki šių dienų. „Faktas, kad [lusto architektūra] išliko taip ilgai, reiškia, kad yra įdiegiama visa infrastruktūra,“ sako Siva Sivaram iš Western Digital, kompanijos, kurios kietuosiuose diskuose laikoma 40 procentų pasaulio duomenų. „Joje parašyta daug programinės įrangos, ir operacinės sistemos irgi sėdi ant jos. Visi tai žino, kas tai yra.“

Jūsų kompiuterio pagrindinis procesorius tikriausiai naudoja x86 instrukcijų rinkinį luste, kurį sukūrė Intel ar kita JAV kompanija, AMD, kuri iš pradžių atgalinės inžinerijos būdu sukūrė su Intel lustu suderinamą dizainą. Duomenų serveriuose gali būto naudojama IBM z/Architecture, kurios ištakos siekia System/360. Mobiliuosiuose telefonuose dažnai naudojama ARM architektūra, priklausanti JK įsikūrusiai kompanijai, išsivysčiusiai iš Acorn Computers. ARM patiekė daugiau nei 125 milijardus lustų, ir tapo viena iš sėkmingiausių architektūrų.

Visos šios kompanijos akylai saugo savo intelektualinę nuosavybę. Pavyzdžiui, Intel yra vienvaldžiai savo lustų savininkai ir turi lemiamą balsą lustų dizaino ir gamybos klausimais. „Jei norite Intel procesoriaus… jie viską kontroliuoja,“ sako Cecil Macgregor iš Seagate kompanijos.

Naujų lustų kūrimas ir gamyba yra, šiaip jau, sudėtingas ir specializuotas verslas. Tai dar akivaizdžiau, priartėjus prie fundamentalių tranzistoriaus dydžio (tiksliau, mažumo) ribų – dabartinis standartas yra vos 5 nanometrų skersmens – ir kiek jų galima sugrūsti į vieną lustą. Dabartiniuose centriniuose apdorojimo vienetuose, CPU, yra keli „branduoliai“, galintys veikti lygiagrečiai individualūs lustai luste. Tokiems algoritmams, kaip, tarkime kuriantiems mūsų telefonų virtualių asistentų dirbtinį intelektą, ar atliekantiems 3D fizikos skaičiavimus, užtikrinančius kompiuterinių žaidimų grafikos realumą, reikia lustų, specialiai optimizuotų kuo sparčiau atlikti atitinkamas instrukcijas.

„Lustams sudėtingėjant, saugumas tampa karšta bulve“

Konkrečiam lustui skirtos techninės įrangos gamintojams nuosavybinis modelis suteikia stabilumą ir užtikrintumą, bet gali ir slopinti inovatyvumą. „Kiek atminties galima skirti vienam branduoliui? Sprendžia Intel,“ sako Sivaramas. „Jei norite pridėti daugiau atminties, jie sako „pirkite kitą branduolį“. Tai lyg „norite naujos vonios? Pirkite naują namą“.“ Jo kompanija kasmet perka dešimtis milijonų lustų, bet vis viena negali gauti tiksliai to, ko reikia, sako jis.

ARM dirba kiek kitaip: ji kuria branduolius, bet licencijuoja įvairus bazinius jų „skonius“ galutiniams vartotojams, kad šie galėtų gaminti juos tokius, kokie tinka jiems. Seagate prie šio modelio perėjo kiek daugiau nei prieš 20 metų. Tai suteikė jiems lankstumo, bet ne tiek jau daug pritaikomumo, sako Macgregor: kompanijai vis viena teko rinktis iš kelių iš anksto sudarytų opcijų. „Jie tuo užsiima, kad uždirbtų, teisingai? Tad turi turi nuspręsti, kurių skonių pasauliui reikia,“ sako jis. „Jie nori užtikrinti, kad tai pirks daug žmonių.“ Labai didelė kompanija, tokia, kaip Apple, gali išsisukti: ji dabar pereina nuo Intel lustų prie ARM, bet sumokėjo papildomai ir panaudojo savo didžiulę įtaką sukurti nuosavą procesorių, M1.Istorinis sandoris. NVIDIA už 40$ milijardų perka ARM procesorių kūrėjąŽinia, kad grafikos apdorojimo vienetus (GPU), lustus išmaniesiems telefonams, planšetėms, automobilių navigacijai, infomedijos sistemoms ir pačias žaidimų konsoles kurianti JAV kompanija Nvidia įsigijo ARM, irgi sukėlė šiokį tokį nerimą. „Jei būtumėte Nvidia konkurentas, tektų gerokai pagalvoti, nes jie tiekia jūsų naudojami branduolius,“ sako Macgregor. Kai New Scientist susisiekė su Nvidia atstovu, buvo pasakyta, kad ARM intelektualinės nuosavybės licencijavimo sąlygos jos klientams nepasikeis. Panašu, JK vyriausybės tai neįtikino, nes pranešimai rodo, kad ji tyrė galimybes vetuoti šį perėmimą, remiantis antimonopoliniais ar nacionalinio saugumo įstatymais.

Lustams sudėtingėjant, saugumas ir patikimumas tampa vis aktualesne problema. Dabar lustai tikrinami arba atsitiktinai pasirinktame ieškant klaidų, arba bandant formaliai išbandyti visas įmanomas įvestis ir išvestis. Pirmu atveju lengva pražiopsoti problemą, o antrasis būdas greitai tampa praktiškai įmanomu tik paprasčiausiems kūriniams. 1995 metais Intel atšaukė apie milijoną Pentium P5 procesorių, kuomet buvo aptikta klaida, galėjusi paveikti tam tikrus skaičiavimus. 2011 metais Sandy Bridge lustų klaidos ištaisymas kainavo apie 1 milijardą dolerių. Nė viena iš šių klaidų nė iš tolo neprilygo dviems, aptiktoms 2018 metais, Meltdown ir Spectre, kurios paveikė visą įvairių gamintojų lustų kartą. Netgi naujasis Apple M1 lustas turi dizaino klaidą, kuri, manoma, nėra kritiškai grėsminga, tačiau leidžianti dviems programoms keistis duomenimis, kurie turėtų būti griežtai atskiri.

Pridėkite dar geopolitinę įtampą tarp dviejų didžiausių nacionalinių lustų verslo žaidėjų, JAV ir Kinijos (žr. „Tarptautiniai lustų karai“), ir ima aiškėti, kodėl kai kuriems gamintojams taip knieti dirbti kitaip.

RISC, mažesnio instrukcijų rinkinio kompiuterių (angl. Reduced Instruction Set Computer), ištakos siekia Kalifornijos universitete Berklyje devintajame dešimtmetyje pradėtą akademinį projektą. Pirminė idėja buvo ta, kad lustai galėtų būti padaryti paprastesni, naudojant instrukcijų rinkinius, kuriuose yra vos kelios instrukcijos, vietoje plačių bibliotekų, skirtų kiekvienai itin specifinei, ezoterinei užduočiai. Projekto vystymui kliudė kompanijų paslaptys, nuosavybinis dizainas, tad 2010 metais RISC tyrėjai kaip švietimo įrankį nusprendė kurti nuosavą lustą ir instrukcijų rinkinį. Pavadino jį RISC-V, nes tai buvo penktasis RISC bendraautoriaus Davido Pattersono tyrimo projektas. Kadangi studentai mokslui naudojo RISC-V lustus, šis dizainas pradėjo dygti ir plataus naudojimo programose.

2015 metais specifikacijomis pasidalinta su pelno nesiekiančia, RISC-V International, prižiūrinčia jų raidą. Didelis pliusas, kad tai atviras kodas, taikantis vis labiau programinės įrangos kūrime įsigalintį modelį. Remiantis juo, pavyzdžiui, buvo sukurta Linux atviro kodo operacinė sistema, tapusi populiariausios išmaniųjų telefonų operacinės sistemos, Google remiamo Android, pagrindu. Be to, ji naudojama daugiau nei pusėje galingiausių pasaulio superkompiuterių.

Sezono atidarymas

Naudojant atvirą kodą ištisos programuotojų bendruomenės gali nuolat optimizuoti RISC-V standartą, užtikrindamos jo veikimą be bjaurių saugumo spragų ar „slaptų durelių“. „Geriausia, ką galiu padaryti, tai atverti kodą,“ sako Sivaramas. „Leisti milijonams žmonių rasti sutrikimą mano kode.“ Visi dizaino sprendimai viešai dokumentuojami, ir vystyme gali dalyvauti bet kuris asmuo ar kompanija – ir savo produktams pakeisti jį nemokamai.

Kodėl tai patrauklu prietaisų gamintojams aišku: galima kurti pigesnius produktus, mažesniais licencijavimo kaštais, naudojant konkrečiai užduočiai skirtus lustus, kas gali reikšti geresnį veikimą ir ilgesnį baterijos veikimą. Kai kurios kompanijos jau bando tai. Viena iš jų yra Seagate, nors ir pabrėžia, kad oficialiai nepaskelbė apie jokio RISC-V lustus naudojančio produkto išleidimą. Macgregoras nepasakė, kam šis standartas naudojamas, tik kad lusto tinkinimas suteikia konkurencinį pranašumų.

Kiti ne tokie drovūs. Western Digital „visiškai pasirašo“ RISC-V, sako Sivaramas. Konkrečioms funkcijoms sukurti RISC-V lustai bus mažesni ir veiks efektyviau, nei masinės gamybos lustai, nes „jiems nereikės tempti bereikalingo bagažo“, paaiškina jis. 2016 metais Nvidia paskelbė naudosianti RISC-V savo GPU. Ruošiant medžiagą straipsniui ir susisiekus, buvo patvirtinta, kad tai dabar vyksta, nepaisant planų perimti ARM.

Sivaramo nuomone, tai tik pradžia. „Nesakau, kad tai įvyks vienu mostu, bet atviro kodo puslaidininkių branduolių visuotinis paplitimas yra tik laiko klausimas. Kai perkate Ford ar Toyota mašiną, ar žinote, kas pagamino jos variklį?“

Pattersonas jam antrina. „Žmonės dievina atvirumą. Jiems ši idėja patinka ir jie nori, kad ji būtų įgyvendinta,“ sako jis. „Manau, RISC-V yra neišvengiama ir taps lingua franca, kuri bus naudojama nuo mažiausių iki didžiausių kompiuterių.“

„Kadangi tai atviro kodo licencija, jokia viena šalis, kompanija jos nekontroliuoja. Atidavus ją bendruomenei, atsiimti jos nebegalima,“ sako Calista Redmond iš RISC-V International fondo. Šis fondas 2019 metais paskelbė perkeliantis būstinę iš JAV į Šveicariją, kad būtų nuramintas kai kurių jo narių, nors neįvardintų, bet manoma, iš Kinijos, nerimas, kad viena kuri šalis gali imtis jį kontroliuoti.

Fondo partnerių sąraše išties nemažai Kinijos kompanijų. Trumpo administracijai paskelbus sankcijas, Kinijos mažmeninės prekybos gigantas Alibaba sukūrė 16-os branduolių RISC-V lustą XT910, kuris, jos teigimu, gali būti naudojamas dirbtiniam intelektui ar savivairiams automobiliams. Indija irgi oficialiai pasirinko RISC-V architektūrą gynybos ir infrastruktūros projektams, išreikšdama troškimą žinoti, kas yra kritiškai svarbių sistemų darbą užtikrinančiuose lustuose. ES pasirinko RISC-V kaip pagrindą naujam, įvairius mokslinius ir duomenų apdorojimo užduotis turėsiančiam atlikti superkompiuteriui. Semico Research vertinimu, 2025 bus parduota daugiau nei 60 milijardų RISC-V branduolių. Tai palyginama su 6,7 milijardais ARM technologijos lustų, pagamintų 2020-ųjų metų paskutinįjį ketvirtį.

Redmond pažymi, kad tokios „seno sukirpimo“ kompanijos kaip AMD, Intel ir ARM turėtų sunerimti. „Vis greičiau einame keliu, kurio statyba jiems užėmė dešimtmečius,“ sako ji. „Po šiuo stogu daug didelių žaidėjų, ir jie investuoja vis daugiau.“

Vyriausiasis ARM architektas, Richardas Grisenthwaite’as, nėra toks užtikrintas, nepaisant numanomo naujojo savininko įsitraukimo. Instrukcijų rinkinį sukurti santykinai lengva, sako jis; o štai sukurti lustų kūrimo šioje platformoje įrankių ekosistemą – sunku. Tai turi būti atlikta nuo pat pradžių naujam instrukcijų rinkiniui. „Instrukcijų rinkinys ekosistemoje gyvuoja ar miršta, ir atlikti nuo pat pradžių, užuot imant ARM, atrodo keblu,“ sako Grisenthwaite’as. „Kol sukaupėme momentą, praėjo 30 metų. Kas norės pakartoti ARM kelią, turės nuveikti tokį pat darbą.“

Kita problema – susitelkimas. Dabartiniai žaidėjai gali kontroliuoti savo instrukcijų rinkinius ir juos keisti, bet atviro kodo dizainas gali skilti ir pasukti skirtingais keliais. Bet koks fundamentalus pasiskirstymas gali sumažinti sėkmės šansus – ar tiesiog sukurti naują monopolijos sluoksnį. Pavyzdžiui, Androidas atviro kodo, bet pagrindinis jo poveikis buvo Google komercinės pozicijos įtvirtinimas.

„Stebėtojai sako, kad tokios kompanijos kaip AMD, Intel ir ARM turėtų sunerimti“

Ar lustų gamintojai kada nors galės visai atsisakyti senų technologijų palikimo, irgi nėra visiškai aišku. Daugeliui būtina išlaikyti suderinamumą su senesniais produktais, o tai gali reikšti ARM ar Intel lustų naudojimą. Moderniuose prietaisuose jau yra dešimtys skirtingas architektūras naudojančių lustų ir tai vargiu ar pasikeis. Kad ir kas kurs, licencijuos ar užsakys lustus, gamintojai turės tiekti tikro silicio gaminius. O bent keletą metų – kol galėtų pradėti veikti naujos gamyklos – tai bus siauroji kelio vieta, stabdanti žygį.

Šia prasme RISC-V revoliucijos, jeigu ji įvyks, galutinis vartotojas gali nė nepastebėti. Bet jeigu techninės įrangos gamintojai dėl to galės kurti šiek tiek pigesnius, truputį labiau specializuotus, mažumėlę efektyvesnius prietaisus, laimės visi. Tokie lustai ir toliau veiks tai, ką esame įpratę matyti juos darant – tyliai judins mūsų skaitmeninio gyvenimo dantračius, gal tik kiek atviriau.

Tarptautiniai lustų karai

Skaičiavimo technikos veikimą užtikrinantys lustai – ideali vieta įrengti „slaptas dureles“ ar saugumo spragą, per kurią nedraugiškos jėgos per visą pasaulį apimančius tinklus gali šnipinėti ką veikia kompiuteriai. „Kiek žinome, visa Kinijoje pagaminta produkcija turi [savyje įrašytą] 1-800-CALL-CHINA,“ sako Cecil Macgregor iš duomenų laikmenų kompanijos Seagate.

Tokia yra sąmokslo teorija, sako jis – bet tiksliai tiesiog nežinome. Prekybos karo tarp JAV ir KLR grėsmė verčia kompanijas rinktis lustų architektūras, remiantis lusto gamybos kompanijos tautybe. „Jei būčiau supergalia, kodėl turėčiau leisti kitai supergaliai save kontroliuoti?“ klausia Macgregoras.

Kinija augina savo lustų dizaino pajėgumus, bet kol kas jos augantis technologijų sektorius remiasi JAV lustų kompanijų licencijomis. JAV lustų firma Xilinx jau turėjo apriboti pardavimus Kinijos elektronikos kompanijai Huawei kai JAV prezidentas Donaldas Trumpas įtraukė Huawei į prekybos juodąjį sąrašą dėl grėsmių nacionaliniam saugumui.

Tačiau tai – dviašmenis kardas. Dešimtajame praėjusio amžiaus dešimtmetyje JAV gamino daugiau nei trečdalį visų pasaulio lustų, bet dabar ši dalis susitraukė iki 12 procentų, nes daugelis lustų gamintojų fabrikus perkėlė į Aziją. Dabar, Prezidentui J. Bidenui išreiškiant troškimą padidinti vietinės gamybos apimtis, JAV įtikinėja TSMC (Taiwan Semiconductor Manufacturing Company) statyti $12 milijardų vertės lustų gamyklą.

Nešiojamojo kompiuterio ar išmaniojo telefono lustas nesupranta, ką reiškia įvairiausi klavišai, spragtelėjimai pele ar pabraukimai pirštu meniu puslapyje. Į lustams suprantamą kalbą visa tai išverčia aukšto lygio programinė įranga ir operacinė sistema. Vienas pelės pajudinimas gali pradėti tūkstančius atskirų skaičiavimų keliuose skirtinguose prietaiso lustuose.

Lusto instrukcijų rinkinys yra viso to giliausias lygis – visos komandos, kurias procesorius gali atlikti. Viena instrukcija rinkinyje gali iškviesti duomenų dalį iš atminties, kita – įkelti atgal; viena sudės dvi reikšmes, kita jas atims. Procesorius apdoroja šių instrukcijų sekas.

Dabartiniuose kompiuteriuose daug sudėtingumo sluoksnių. Pavyzdžiui, paprastame kompiuteryje ar telefone operacinės sistemos ir jūsų naudojamos programinės įrangos veikimą palaiko įvairūs lustai, vykdantys milijonus ir milijardus instrukcijų.

Tiesą sakant, šis superkondensatorius turėtų būti vadinamas biosuperkondensatoriumi. Arba, jei tas pavadinimas per trumpas, nano-biosuperkondensatoriumi. Mat jis ne tik yra stebėtinai mažas, bet dar ir naudos žmogaus kraujo chemiją, kad pasiektų maksimalų potencialą.

Sukurti ypatingai mažą superkondensatorių nėra lengva ir mokslininkams teko pasitelkti ypatingus origami metodus, kad tai pasiektų. Sukurti tokį kondensatorių, kurį būtų saugu naudoti žmogaus kūne – dar sunkiau. Mat žmogaus organizmas nėra labai svetingas tokiems svetimkūniams, ypač medžiagoms, iš kurių įprastai gaminami kondensatoriai.

Mažyčio biosuperkondensatoriaus gamyba prasideda nuo polimerų sluoksnio, kuris yra suslegiamas tarp šviesai jautrios medžiagos, izoliacinės medžiagos ir ypatingų elektrodų. Pastarieji yra pagaminti iš kito elektrai laidaus polimero PEDOT:PSS, mat įprasti metaliniai elektrodai žmogaus kūne greitai būtų pažeisti korozijos. Tuomet šis skirtingų medžiagų sumuštinis yra lankstomas tarsi origami popierius. Rezultatas – biosuperkondensatorius, kurio tūris –  0,001 mm3. Šis elektronikos komponentas yra mažesnis už dulkę, bet pasižymi tokia įtampa kaip AAA standarto baterija.

Šis superkondensatorius efektyviausiai veikia žmogaus kraujyje, kur net po 16 valandų išsaugo 70 % savo talpos. Kam to reikia? Na, mokslininkai kuria įvairius medicininius jutiklius, kuriems reikės energijos. Kada nors tokie nano-biosuperkondensatoriai tieks energiją vėžinių ląstelių ieškantiems implantams.

Nature publikuotas tyrimas atskleidė astronomus seniai kamavusią Jupiterio „energijos krizės“ paslaptį.

Leicesterio universiteto mokslininkai su kolegomis iš Japonijos kosmoso agentūros (JAXA), Bostono universiteto, NASA Goddard kosminių skrydžių centru ir Nacionaliniu informacijos ir komunikacijų technologijų institutu (NICT) darbavosi, siekdami įminti Jupiterio atmosferos kaitimo mechanizmą.

Naudodami Keck observatorijos Havajuose duomenis, astronomai sukūrė kol kas detaliausią Jupiterio viršutinių atmosferos sluoksnių vaizdalapį, taip pirmą kartą patvirtindami, kad galingos Jupiterio pašvaistės šildo visą planetą.

Dr. James O’Donoghue yra tyrėjas iš JAXA ir PhD laipsnį baigė Leicesteryje, ir yra pirmasis straipsnio autorius. Jis sakė:

„Iš pradžių bandėme sukurti globalų Jupiterio viršutinės atmosferos vaizdalapį Leicesterio universitete. Tačiau signalas nebuvo pakankamai ryškus, kad galėtume ką nors išvysti už Jupiterio ašigalių regionų, bet iš to darbo pasimokę, po kelių metų galėjome užsisakyti laiką viename iš didžiausių ir pažangiausių Žemės teleskopų.

„Naudodami Keck teleskopą, sudarėme itin detalius temperatūros vaizdalapius. Atradome, kad pašvaistėse temperatūra labai aukšta, kaip ir tikėjomės iš ankstesnio darbo, tačiau dabar galėjome stebėti, kad Jupiterio pašvaistė, nors ir užima mažiau nei 10% planetos ploto, panašu, apšildo visą planetą.

„Šis tyrimas buvo pradėtas Leicesteryje ir tęsiamas Bostono universitete ir NASA, o užbaigtas JAXA, Japonijoje. Bendras kiekvieno žemyno mokslininkų darbas, panaudojant apie Jupiterį skriejančio NASA Juno zondo ir JAXA Hisaki kosminės observatorijos duomenis, prisidėjo prie šio tyrimo sėkmės.“

Dr. Tom Stallard ir Dr. Henrik Melin abu yra iš Leicesterio universiteto Fizikos ir astronomijos mokyklos. Dr. Stallard pridūrė:

„Labai seniai kamavo mūsų sistemos dujinės milžinės retos ašigalių atmosferos mįslė. Kiekviena kosminė Jupiterio misija, o ir stebėjimų iš Žemės, pastarųjų 50 metų matavimai nuosekliai rodė, kad pusiaujo temperatūra yra pernelyg aukšta.

„Ši „energijos krizė“ nuolat kėlė klausimą – ar turimi modeliai neteisingai modeliuoja pašvaisčių šilumos srautus, o gal yra koks nors kitas nežinomas šilumos šaltinis prie pusiaujo?

„Mūsų straipsnyje aprašomas šio regiono sužymėjimas beprecedenčiu tikslumu, parodžiusiu, kad Jupiteryje pusiaujo kaitimas tiesiogiai susijęs su pašvaisčių kaitinimu.“

Pašvaistės randasi, kai elektringas daleles pagauna planetos magnetinis laukas. Jos skrieja spirale išilgai lauko linijų link magnetini ašigalių, pakeliui susidurdamos su atmosferos atomais ir molekulėmis, ir taip atiduodamos joms energiją ir skleisdamos šviesą.

Žemėje taip kyla šiaurės ir pietų pašvaisčių šviesos šou. Jupiteryje, iš Io vulkaninio palydovo svaidoma medžiaga sukelia galingiausias Saulės sistemos pašvaistes ir smarkiai kaitina poliarinius planetos regionus.

Nors Jupiterio pašvaistės jau seniai laikytos pagrindinėmis planetos atmosferos kaitinimo kandidatėmis, ligšioliniai stebėjimai užtikrintai negalėjo to nei patvirtinti, nei paneigti.

Ankstesni viršutinės atmosferos temperatūros vaizdalapiai buvo formuojami, panaudojant vos kelių pikselių dydžio atvaizdus. Tokios raiškos temperatūros pokyčiams planetos atmosferoje užfiksuoti nepakanka, tad ir užuominų apie papildomos šilumos šaltinius juose maža.

Tyrėjai sukūrė penkis skirtingos erdvinės raiškos atmosferos temperatūros vaizdalapius. Didžiausios raiškos vaizdalapiuose vidutiniai temperatūros rodmenys pateikiami dviejų ilgumos laipsnių „aukščio“ ir dviejų platumos laipsnių „pločio“ kvadratais.

Komanda įvertino daugiau nei 10 000 individualių duomenų taškų, vaizdalapin perkeldami tik mažesnio nei penkių procentų neužtikrintumo taškus.

Dujinių gigantų atmosferų modeliai rodo, kad jos veikia kaip gigantiški šaldytuvai, perkeliantys šilumą iš pusiaujo link ašigalių, ir ten nuleidžiantys ją į žemesnius atmosferos sluoksnius.

Naujieji atradimai demonstruoja, kad greitai besikeičiančios pašvaistės gali energijos bangas ginti prieš šią į ašigalius nukreiptą tėkmę, taip suteikdami karščiui galimybę pasiekti pusiaują.

Be to, stebėjimai parodė lokaliai kaistantį regioną po pašvaiste, ką galima interpretuoti kaip ribotą link pusiaujo sklindančio karščio bangą, patvirtinančią šilumos perkėlimo proceso kilmę.

Leicesterio universiteto planetiniai tyrimai apima Jupiterio sistemą, nuo planetos magnetosferos ir atmosferos, iki margos jo palydovų kolekcijos.

Tyrėjai iš Leicesterio yra Juno misijos, sudarytos iš globalios planetą milžinę stebinčių astronomų komandos, nariai, ir vadovauja Jupiterio tyrimams būsimu James Webb Space teleskopu. Be to, Leicesteris vaidina pagrindinį vaidmenį Europos kosmoso agentūros (ESA) rengiamos Jupiterio ledinių palydovų tyrėjo (JUICE) misijos, kuri turėtų būti paleista 2022 metais, moksliniame ir instrumentiniame aprūpinime.

University of Leicester
scitechdaily.com

Nuoroda: „Global upper-atmospheric heating on Jupiter by the polar aurorae“ by J. O’Donoghue, L. Moore, T. Bhakyapaibul, H. Melin, T. Stallard, J. E. P. Connerney and C. Tao, 4 August 2021, Nature.
DOI: 10.1038/s41586-021-03706-w

Giedrą naktį pakėlę akis į dangų matome tūkstančius žvaigždžių. Jas žmonės tiria jau labai seniai ir mes žinome, kad tai – tolimos saulės. Žvaigždžių, žinoma, yra įvairių. Bet ar gali būti, kad jos su mumis kalba?

Terryis Rudolphas savo naujame straipsnyje kelia hipotezę, kad nežemiškos civilizacijos galėjo išmokti koreguoti link Žemės skriejančius fotonų srautus, kurie palieka žvaigždes. Tolimų planetų gyventojai, galbūt, žino būdų, kaip supinti skirtingų žvaigždžių fotonus ir sukurti tai, kas mums atrodo kaip žvaigždžių mirksėjimas. Tos valdomos žvaigždžių šviesos modifikacijos, kaip mano kvantinės fizikos specialistas, gali būti naudojamos informacijos perdavimui.

Rudolpho skaičiavimai rodo, kad tai – visiškai įmanoma. Norėdami tolimų planetų gyventojai netgi galėtų maskuoti savo komunikaciją po terminėmis ir šviesos emisijomis. Nežemiškų civilizacijų komunikacija būtų pagrįsta skirtingai kvantiškai susipynusių fotonų stebėjimais ir fotonų skaičiumi. Tikriausiai jau spėjote pagalvoti apie atstumus tarp žvaigždžių – kai atstumai matuojami šviesmečiais, apie kokią komunikaciją galima kalbėti? Tačiau Rudolphas kalba apie kvantinį susipynimą (quantum entanglement) – stebint vieną susipynusios sistemos dalį, galima daug pasakyti apie kitą. Keičiant vieną, kinta ir kita, ir atstumai čia nėra svarbūs.

Norint gerai suprasti Rudolpho straipsnį, kurį vis tiek kviečiame paskaityti, reikia neblogų fizikos žinių. Mokslininkas šį fenomeną lygina su bendravimu radijo bangomis. Norint, kad gavėjas suprastų žinutę, reikia, kad jis ir siuntėjas laikytųsi tų pačių komunikacijos standartų. Taigi, žmonijai įsiterpti į šį pokalbį nepavyktų.

Bet kokia tai įspūdinga idėja! Civilizacijos skirtingose visatos dalyse galėtų komunikuoti tarpusavyje, mokytis viena iš kitos. Nors skaičiavimai rodo, kad tai įmanoma, tikriausiai be milžiniškų proveržių (ateivių apsilankymo) apie šią komunikacijos sistemą ar jos neegzistavimą nesužinosime.

Veikdamas kaip milžiniškas veidrodis, prietaisas buvo skirtas prailginti dienos šviesą, suteikti Saulės energiją kolektoriams ir, galbūt, vieną dieną varyti kosminius laivus. Neįtikėtina, bet trumpą laiką, tai iš tikrųjų veikė.

Kosminių veidrodžių panaudojimo idėją 1929 m. pirmą kartą pasiūlė vokiečių fizikas Hermanas Oberthas.

Obertas norėjo sukurti ginklą, naudodamas 100 metrų pločio įgaubtą veidrodį, galintį atspindėti Saulės spindulius į koncentruotą Žemės tašką, galintį sudeginti ištisus miestus ir netgi išvirti vandenynus.

Naciai iš pradžių rodė didelį susidomėjimą šiuo vadinamuoju „Saulės ginklu“, tačiau vėliau nusprendė, kad yra paprastesnių būdų sudeginti miestus.

Ši koncepcija buvo pamiršta, kol po pusės amžiaus, devintojo dešimtmečio pabaigoje, sovietų inžinierius Vladimiras Sergejevičius Syromyatnikovas pamatė galimybę kosmoso veidrodžius naudoti kaip Saulės bures.

Siromyatnikovas susidomėjo Saulės burėmis – erdvėlaivių varomuoju metodu, kuris naudoja Saulės ir tolimų žvaigždžių spinduliuotės slėgį, kaip burinis laivas išnaudoja vėjų jėgą plaukioti jūromis.

Saulės burės turi būti didžiulės, nes spinduliuotės slėgis yra labai silpnas, ir tik didžiulė burė gali sukurti pakankamai jėgos, kad kosminis laivas būtų varomas į priekį pastebimu greičiu. Pavyzdžiui, 800 metrų skersmens Saulės burė per 400 dienų galėtų nuskraidinti 2 tonų krovinį į Marsą.

Siekdamas paskatinti susidomėjimą Saulės burėmis, Syromyatnikovas pasiūlė, kad didelės atspindinčios burės galėtų būti naudojamos nukreipti Saulės šviesą atgal į Žemę, kad būtų apšviesti miestai ir dirbamos žemės, ypač tamsiuose poliariniuose regionuose.

Syromyatnikovas teigė, kad tai gali sumažinti elektros energijos sąnaudas apšvietimui ir prailginti prieblandą sodinimo ir derliaus nuėmimo sezono metu. Tai taip pat galėtų padėti gelbėjimo ir atkūrimo operacijose po stichinių nelaimių, tokių kaip žemės drebėjimai ir uraganai.

Projektas sukurti kosmoso veidrodį „Znamya“ (transparantas) buvo pradėtas devintojo dešimtmečio pabaigoje.

Net ir žlugus Sovietų Sąjungai Syromyatnikovas toliau dirbo prie projekto, o 1993 m. jis gavo galimybę išbandyti „Znamya“.

Finansuojamas Rusijos valstybinių korporacijų, Syromyatnikovas sukonstravo 20 m pločio mylaro lakštą, kurį buvo galima išskleisti iš centrinio mechanizmo ir paleisti iš kosminės stoties „Mir“.

1992 m. spalio mėn. kosminė raketa „Progress M-15“ pakilo iš Baikonūro kosmodromo ir išvedė „Znamya 2“ palydovą į orbitą. Tris mėnesius jis buvo prijungtas prie kosminės stoties „Mir“.

Galiausiai, 1993 m. vasario 4 d. naktį „Znamya“ buvo atskirtas nuo kosminės stoties ir išskleidė 20 m skersmens mylaro skydą.

Lėtai sukdamasis apie savo ašį (kad išcentrinės jėgos išlaikytų atšvaitą, nes jis neturėjo atraminio rėmo) palydovas „Znamya“ nukreipė šviesesnį nei Mėnulio pilnatis ir maždaug 5 km pločio šviesos spindulį į naktinį Žemės dangų, virš Atlanto vandenyno.

Šviesos spindulys, judėdamas 8 km/val. greičiu, kirto pietų Prancūziją, Šveicariją, Vokietiją, Čekiją, Lenkiją ir galiausiai išnyko ankstyvoje ryto šviesoje Baltarusijoje.

Deja, tą dieną buvo debesuotas oras ir nebuvo daug liudininkų ant žemės, mačiusių spindulį. Nors keli stebėtojai ant žemės pranešė, kad mato tik ryškų šviesos pulsą, tarsi sklistų iš žvaigždės, orbitoje esantys astronautai teigė, kad jie gali matyti ir sekti blankią šviesą.

Eksperimentas truko tik kelias valandas, po to palydovas buvo išvestas iš orbitos ir sudegė atmosferoje.

„Znamya 2“ sėkmė suteikė naują impulsą „Znamya“ programai, o Rusijos mokslininkai pradėjo planuoti dar didesnį kosminį veidrodį.

Antrasis paleidimas buvo suplanuotas 1999 m. „Znamya 2.5“ turėjo šiek tiek didesnę burę (25 metrų skersmens), todėl buvo tikimasi, kad jis spindės ryškiau (iki dešimties Mėnulio pilnačių šviesos), skleis didesnį šviesos spindulį (7 kilometrų skersmens) ir svarbiausia, kad spindulys šviestų fiksuotoje Žemės vietoje kelias minutes.

„Znamya 2.5“ sėkmės atveju buvo numatytas tolesnė plėtra – „Znamya 3“ turėtų 70 metrų skersmens veidrodį ir galiausiai programą apimtų palydovų eilė, esanti su Saule sinchronizuotose orbitose.

Kiekvienas palydovas su 200 metrų veidrodžiu būtų galėjęs apšviesti 26 kvadratinių km Žemės plotą beveik 100 kartų didesniu ryškumu nei Mėnulio pilnatis. Idėja buvo iš esmės paversti naktį į dieną.

Vis dėlto, netrukus po dislokavimo „Znamya 2.5“ veidrodis užsikabino už „Mir“ stoties antenos ir suplyšo. Po kelių bergždžių Rusijos misijos kontrolės bandymų atlaisvinti veidrodį nuo antenos, „Znamya 2.5“ buvo  išvestas iš orbitos ir sudegė atmosferoje.

Po šios nesėkmės ir didelių projekto kaštų (Rusijos finansinė padėtis po SSRS žlugimo buvo itin prasta), „Znamya“ misija buvo nutraukta.

Kol vyko Rusijos „Znamya“ eksperimentas, visame pasaulyje prieš projektą protestavo įvairios bendruomenės, tokios kaip aplinkosaugininkai, mokslininkai, astronomai ir humanitarinės grupės.

Astronomai kritikavo eksperimentą sakydami, kad tai trukdys stebėti kosmosą iš Žemės. Aplinkosaugininkai teigė, kad nakties nebuvimas gali sukelti fiziologinius sutrikimus, tokius kaip žmonių ir gyvūnų miego trūkumas.

Kosminių veidrodžių ir Saulės burių kūrėjas ir vienas didžiausių kosmoso inžinierių pasaulyje Vladimiras Syromyatnikovas mirė 2006 m.

Dauguma turi bent jau miglotą sipratimą, kad gyvename Žemėje. Truputėlį mažiau – kad ji nėra plokščia ir tėra viena viena iš Saulės sistemos planetų, o Saulė – niekuo neypatinga žvaigždė tarp daugybės kitų Paukščių Tako galaktikos žvaigždžių. Jei perskaitę iki šios vietos, nepakėlėte antakio, tikriausiai esate girdėję, kad galaktikų daugybė, o kaimyninė Andromedos galaktika tiesiu taikymu lekia į mus. Plika akimi galime matyti dar tris galaktikas, o štai, pavyzdžiui, Hubble kosminės observatorijos padarytos nuotraukos atskleidžia visą šių trilijonų žvaigždžių miestų įvairovę.

Galaktikos dažniausiai būna arba spiralinės, kaip Paukščių Takas, arba elipsinės (realiai morfologiniai tipai skaidosi detaliau, bet čia nesiplėsime). Paprastai kalbant, spiralinės galaktikos susiformavo iš vieno didelio dujų debesies ir taip savotiškai paveldėjo jo sukimosi kampinį momentą, kuris ir suploja galaktiką į diską ir sukuria susivijusios spiralės ar žiedų formą. Dalis dujų lieka galaktikoje, jose gali vykti aktyvi žvaigždėdara, ir dujos matomos, kaip pavyzdžiui ūkai Paukščių Take. Tuo tarpu elipsinės galaktikos yra elipsoido formos t.y., nesuplotos. Jose dominuoja chaotiškas žvaigždžių judėjimas, nėra ar beveik nėra tarpžvaigždinių dujų, tad žvaigždėdara beveik nutrūkusi. Dauguma tokių galaktikų yra kelių spiralinių galaktikų susijungimo pasekmė ir dažnai aptinkamos galaktikų spiečių centrinėse dalyse.

Gali susidaryti įspūdis, kad galaktikų sąrašan įtraukiami tik žvaigždžių megapoliai. Tačiau yra ir galaktinių miestelių ar net bažnytkaimių, kur žvaigždžių tėra keli milijardai ar išvis vos 1000. Palyginus su keliais šimtais milijardų Paukščių Tako žvaigždžių, jos – tikrai nykštukinės. Kai kurios netgi mažesnės už mūsų galaktikos kamuolinius žvaigždžių spiečius. Kadangi jose tiek mažai žvaigždžių, jas stebime tik Vietinės galaktikų grupės ribose. Taip pat jos dažniausiai aptinkamos didesnių galaktikų kaimynystėje, pvz. aplink Paukščių Taką žinoma pora dešimčių tokių galaktikų, pora dešimčių aplink Andromedos galaktiką, taip pat aptinkamos aplink M33 galaktiką Trikampio žvaigždyne. Didįjį Magelano debesį sudaro apie 30 milijardų žvaigždžių ir jis sukasi aplink Paukščių Taką, tad tam tikra dalimi galime laikyti jį nykštukine galaktika, bent jau Paukščių Tako atžvilgiu.

Nykštukinės galaktikos gali būti įvairių formų, nuo elipsoido iki spiralinės galaktikos, net su vos viena spiraline vija, kaip Didysis Magelano debesis. Mažoje dalyje tokių galaktikų dar gali vykti aktyvi žvaigždėdara ir joms būdingi dideli, charakteringai mėlyną šviesą spinduliuojančių masyvių žvaigždžių spiečiai centrinėse jų dalyse. Atskira nykštukinių galaktikų klasė yra ultrakompaktiškos nyštukinės galaktikos, vos poros šimtų šviesmečių spinduliu įprastai talpinančios apie 100 mln. žvaigždžių, o tai dešimtimis kartų didesnis žvaigždžių tankis, nei Saulės aplylinkėse. Tačiau toks nykštukinių galaktikų tipas Vietinėje galaktikų grupėje nėra aptinkamas ir būdingas didesnių galaktikų spiečių centrinėms dalims.

Dauguma žinomų nykštukinių galaktikų yra senos ir jose santykinai daugiau tamsiosios medžiagos, nei didžiosiose galaktikose. Būtent tamsioji medžiaga charakterizuoja galaktikas, ir skiria nykštukines galaktikas nuo kamuolinių žvaigždžių spiečių. Nykštukinės galaktikos naudingos tamsiosios materijos tyrimams. Mes praktiškai nieko apie ją nežinome, tačiau turbūt vienintelė gan plačiai priimta teorija teigia, kad tamsioji medžiaga yra šalta (šiuo terminu norima pasakyti, kad jos hipotetinių dalelių greičiai nėra reliatyvistiniai, tad ir gali suformuoti galaktikos dydžio struktūras). Galime gan patikimai identifikuoti tokią tamsiąją medžiagą pagal žvaigždžių judėjimą galaktikose – kad tokiais greičiais charakterizuojama sistema neišsilakstytų į šalis, reikia papildomos, didesnės, nei matome tiesiogiai, masės. O norint paaiškinti žvaigždžių judėjimus nykštukinėse galaktikose, reikia dar santykinai daugiau tamsiosios medžiagos.

Tamsioji medžiaga paaiškina galaktinio dydžio struktūrų formavimąsi. Težinome keturias fundamentalias jėgas, dvi iš kurių – branduolinė silpnoji ir branduolinė stiprioji – veikia tik subatominiu lygiu, o elektromagnetinei sąveikai reikalingas krūvis. Krūvio kosmologiniais masteliais nėra, nes praėjus ~370 000 metų po Didžiojo sprogimo, Visatos temperatūra nukrito tiek, kad energetiškai efektyvūs tapo atomai – beveik visi vandenilio ir helio branduoliai rekombinavo. To pasekmes galima stebėti ir šiandien, nes prieš rekombinaciją šviesą sklaidė elektronai (Tomsono sklaida) ir atspindėjo jų temperatūrą, o šiems rekombinavus, fotonų laisvojo lėkimo kelias gerokai išaugo ir jų savybės tapo atsietos nuo medžiagos. Šiuos pirmykščius fotonus vadiname reliktine spinduliuote ir dėl Visatos plėtimosi dabar jie atsidūrė jau mikrobangų ruože. srityje iš viso dangaus ploto. Tad vienintelė svarbi jėga galaktikų formavimuisi telieka gravitacija, o tamsioji medžiaga sudaro didžiąją dalį gravitacinio poveikio.

Kol nebuvo modernių stebėjimų duomenų, mintis, kad tokios galaktikos, kaip Paukščių Takas, galėjo užkandžiauti kitomis galaktikomis, tebuvo vienas iš galimų supaprastintų galaktikų susidarymo variantų: arba jos susidaro iškart, arba iš mažų dalių. Spiralinė mūsų Galaktikos struktūra ir tai, kad galaktikų spiečių centrinėms dalims būdingomis sąlygomis dominuoja elipsinės galaktikos, leido manyti, kad visos ar beveik visos mūsų Galaktikos žvaigždės susiformavo Paukščių Take. Dabar žinome, kad situacija gerokai sudėtingesnė.

Visų pirma, žinome, kad galaktikos gravitacija gali atplėšti ir pasisavinti medžiagą iš mažesnių kaimynių artimo praskriejimo metu. Tai ypač pastebima Andromedos galaktikoje, kur galima tiesiogiai matyti paekmes neseno prasilenkimo su M32 galaktika, kuri galėjo būti masyvesnė, bet Andromeda nugvelbė didelę dalį jos disko. Antra, didžiųjų galaktikų masė (nepamirštant ir tamsiosios materijos) lemia stiprų gravitacinį poveikį mažųjų kaimynių atžvilgiu. Tad, nieko keisto, kad kai kurios nykštukinių galaktikų žvaigždės tokio potraukio neatlaiko ir ima suktis apie didžiąją galaktiką atsitiktine orbita, kuri, ilgainiui, veikiama likusių žvaigždžių, relaksuoja.

Kitas argumentas yra charakteringa didžiųjų galaktikų cheminė sudėtis, o tiksliau, jos įvairovė. Paukščių Tako diskas, kurio dalis yra ir Saulės sistema, gan turtingas žvaigždėdaros produktų – cheminių elementų sunkesnių už helį (astronomijoje dažniausiai vadinamų tiesiog metalais) ir tuo pačiu yra gan dinamiškai relaksavęs ir disko forma yra to sukimosi relaksavimo pasekmė. Tačiau mūsų galaktikoje, o ir visos kitose, yra ir charakteringai kitų kitokios cheminės sudėties komponentų.

Spiralinių galaktikų atveju tai yra sferoidas, vadinamas halu, kuriame daug mažesnis žvaigždžių tankis ir gerokai mažesnis žvaigždžių praturtinimas metalais. Tad, šių žvaigždių prigimtis akivaizdžiai kita, nei daugumos galaktikos žvaigždžių. Vienas iš galimų tokių žvaigždžių šaltinių būtent ir yra po vieną ar grupelėmis iš nykštukinių galaktikų priglobtos žvaigždės. Kitaip nei Paukščių Takas, kuriame santykinai didelės dujų atsargos ir aktyviai vyksta žvaigždėdara, nykštukinėse galaktikose dujų yra mažiau tiek absoliučiu kiekiu, tiek gravitaciniu poveikiu, todėl supernovų sprogimų metu į tarpžvaigždinę erdvę išsviedžiama medžiaga neišsilaiko galaktikoje. Taip nykštukinių galaktikų žvaigždės yra charakteringai nemetalingos ir chemiškai panašios į galaktikos (tiek mūsų, tiek, pvz., Andromedos) halų žvaigždes.

Be to, mūsų galaktikos hale galime identifikuoti ir kinetiškai susijusias žvaigždžių grupes su joms būdinga chemine sudėtimi, kurios beveik neginčijamai yra tarpgalaktinės žvaigždžių „vagystės“ ar net kanibalizmo įrodymas. Be to, masyviausias žinomas mūsų galaktikos žvaigždžių spiečius charakteringai skiriasi nuo likusių žvaigždžių spiečių savo žvaigždžių chemine įvairove, tad tai galima spėti, kad tai yra visai ne kamuolinis spiečius, o kanibalizuotos nykštukinės galaktikos likusi neišardyta centrinė dalis. Andromedos galaktikoje aptiktas net dvigubai didesnis toks spiečius.

Tad nykštukinės galaktikos yra ne tik savaime įdomūs objektai, bet ir raktas, padedantis suvokti ne tik galaktikų formavimąsi bendrai, bet ir mūsų pačių galaktikos susiformavimo istoriją. Esminė kliūtis šių galaktikų tyrimams yra didelis atstumas ir mažo žvaigždžių kiekis. Todėl reikia gerokai didesnių teleskopų ir daugiau surinktos šviesos, tačiau gerėjant stebėjimų įrangai, nykštukinės galaktikos neabejotinai bus vienos iš įdomiausių žvaigždžių „laboratorijų“.

J. Klevas

„Hubble“ veikia ištisus tris dešimtmečius. Švęsdama šį nuostabų etapą, NASA ką tik perdavė mums kosmoso turtus: 50 naujai apdorotų objektų vaizdų iš „Caldwell“ katalogo.

Kosminius objektus galima skirstyti įvairiais būdais. „Caldwell“ katalogas ypatingas tuo, kad jame yra tik objektai, kuriuos gali stebėti „kiemo astronomai“.

Griebkite teleskopą (arba, kai kuriais atvejais, užteks stebėti plikomis akimis), ir jūs patys rasite šiuos objektus naktiniame danguje.

Astronomo mėgėjo ir rašytojo sero Patricko Alfredo Caldwello-Moore’o sudarytas „Caldwell“ katalogas pirmą kartą buvo išleistas 1995 m.„Sky & Telescope“, kuris skirtas papildyti „Messier“ 110 objektų katalogą, XVIII amžiuje sudarytą prancūzų astronomo Charleso Messier.

Messier sudarė savo katalogą iš nusivylimo. Jam buvo įdomu rasti kometas, o kataloge buvo sąrašas erzinančių dalykų, kurie nebuvo kometos.

Ironiška, bet tai pasirodė tikrai naudingas ryškių taikinių, į kuriuos turi pažvelgti astronomai mėgėjai, sąrašas, įskaitant ūkus, žvaigždžių spiečius ir netoliese esančias galaktikas.

„Caldwell“ katalogą, kuriame yra 109 objektai, sudaro 28 ūkai, 46 klasteriai ir 35 galaktikos, kurios nebuvo įtrauktos į „Messier“ katalogą, tačiau vis tiek labai domina visus, kuriems patinka naktį žiūrėti į dangų.

Džiugu, kai pats susirandi šiuos objektus ir matai juos už šviesmečių savo akimis. Džiugu lyginti savo pastebėjimus su tuo, ką Hablas matė savo žymiai galingesne „akimi“. Na, šie vaizdai tiesiog didingi.

Galite peržiūrėti daugiau nuostabių nuotraukų visoje „Caldwell“ kolekcijoje ir „Messier“ kolekcijoje NASA svetainėje.

Ronaldas Mallettas jau kurį laiką garsėja kaip vienas labiausiai kelionėmis laiku susidomėjusių mokslininkų. Jo idėjos, beje, nėra tokios revoliucinės kaip gali pasirodyti. Jis jas remia tik Einšteino reliatyvumo teorija. Paprastai tariant, Einšteinas mano, kad gravitacija yra sukuriama kosminių kūnų masės, kuri iškreipia erdvėlaikį tarsi ant švelnios paklodės įsitaisiusi katė. Tai reiškia, kad viskas yra susiję – nuo gravitacijos priklauso ir tai, kaip mes patiriame laiką. Jei pradėsi žaisti su vienu, pakeisi kitą. Tik kaip tai padaryti?

Ronaldas Mallettas mano, kad žino, kaip tai pasiekti. Nemanykite, kad jis kažkoks pamišėlis mamos rūsyje braižantis laiko mašinos eskizus. Jo fizikos gabumai išryškėjo dar ankstyvoje jaunystėje, o būdamas 28 metų amžiaus jis tapo mokslų daktaru – disertaciją apsigynė Pensilvanijos valstijos universitete. 1987 metais jis tapo profesoriumi ir nuo to laiko pelnė daugybę apdovanojimų ir pagyrimų už savo mokslinę veiklą. Joje – ir reliatyvumo teorijos tyrimai.

Mallettas mano, kad įmanoma sukurti lokalizuotas erdvėlaikio kilpas per kurias galėtų praeiti ir pats žmogus. Kaip? Ogi įsukant šviesą taip, kad sukurta energija sukurtų nuosavą gravitacinį lauką. Jis susuktų erdvėlaikį taip, kad žmogus galėtų nukeliauti į praeitį ar bent jau į ją pažvelgti.

Kaip atrodytų ta kelionė? Jokios teleportacijos ar įsibėgėjimo iki 88 mylių per valandą. Tiesiog šis uždaras lazerinis spagetis (techniškai, žiedinis lazeris) laiką paverstų erdve. Kitaip tariant, keliautojas tiesiog imtų ir nužingsniuotų į praeitį gražiu šviesos tuneliu. Tiesa, ne taip jau toli – keliauti laiku tokiu būdu galima tik į laiką, kai ši laiko mašina jau veikė. Kaip viskas turėtų veikti, galite pamatyti iliustracijoje.

Galbūt jums tai ir neatrodo rimtai, tačiau mokslininkai buvo sužavėti Malletto skaičiavimais ir idėjomis. Tai yra bene realistiškiausias laiko mašinos modelis, kokį tik esame sukūrę. O gal ne visai? Kiti mokslininkai mano, kad tokiai mašinai sukurti reikėtų neįmanomai didelio energijos kiekio. Mallettas teigė, kad energijos sąnaudas pavyktų sumažinti sulėtinus šviesą (leidžiant lazerį per kokią nors medžiagą), tačiau vėliau pripažino, kad energijos poreikis bus didžiulis. Kritikuojama ir pati mašina. Mokslininkai mano, kad norint sukurti pakankamai stiprų gravitacinį lauką, tektų sukurti lazerinę kilpą, kurios skersmuo būtų didesnis nei matoma visata. Mallettas su tuo nesutinka, tačiau per daug ir nesiginčija – pagyvensim, pamatysim.

Mallettas mano, kad viską galima atlikti po truputį. Broliai Wrightai pirmiau pastatė vėjo tunelį, kad išbandytų skirtingus orlaivio komponentus, o tik vėliau ėmėsi skrydžio. Mallettas teigia, kad yra sukūręs veikiantį laiko mašinos prototipą, kuris gali įrodyti koncepcijos pagrįstumą. Tačiau, kad bet kokie bandymai būtų galimi, reikalingi pinigai – bent 250 tūkstančių dolerių pirminei idėjai išbandyti. Turint omenyje, kad kalbame apie susuktą šviesą ir keliones laiku į netolimą praeitį, investuotojai į eilę nesirikiuoja.

Aukščiausios klasės ir prabangių automobilių gamintojas „Mercedes-Benz“ jau kiek anksčiau skelbė apie planus atleisti 1100 darbuotojų ir taip sutaupyti milijardą eurų.

O dabar Vokietijos automobilių gigantas „Daimler“ paskelbė, kad ketina atleisti bent 10 000 darbuotojų.

„Bendras [atleistų darbuotojų] skaičius visame pasaulyje bus penkių skaitmenų“, – žurnalistams sakė „Daimler“ personalo vadovas Wilfriedas Porthas.

Bendrovė taip pat ketina atleisti 1 iš 10 vadovų visame pasaulyje.

„Daimler“ žingsnis yra naujausias didžiulės suirutės, su kuria susiduria Vokietijos automobilių pramonė, požymis, teigia „The Guardian“.

Automobilių gamintojas ketina pereiti nuo automobilių su vidaus degimo varikliais prie elektromobilių gamybos, bet tuo pačiu dar reikia susidoroti ir po išmetamųjų teršalų skandalo kritusių pardavimų pasekmėmis.

Pelningi dyzelinių automobilių pardavimai krito, o spartus augimas Kinijoje sustojo.

Elektriniai automobiliai tampa taip pat labai svarbūs ir tuo aspektu, kad jie padės įvykdyti nuo sausio mėn. įsigaliosiančių ES reglamentų nuostatas. Jose žadama automobilių gamintojams skirti iki milijardų eurų sieksiančias baudas, jei gaminami automobiliai viršys 95 g CO₂/km rodiklius.

Ir akivaizdu, jog visi šie faktoriai Vokietijos automobilių gamintojus verčia imtis tų pačių priemonių.

Štai ir „Volkswagen“ priklausanti „Audi“ pranešė, kad iki 2025 metų iš Vokietijoje esančiose gamyklų atleis 9 500 darbuotojų ir taip sutaupys 6 mlrd. eurų.

O pati „Volkswagen“ dar kovo mėn. teigė, kad planuoja atleisti 7 000 darbuotojų ir taip sutaupyti 5,9 mlrd. eurų. Tiesa, abi kompanijos teigia, kad sutaupyti pinigai leis pasamdyti daugiau „skaitmeninių technologijų“ specialistų.

„BMW“ taip pat neatsilieka ir planuoja iki 2022 m. Vokietijoje atleisti 6000 darbuotojų.

„Daimler“, kuri praėjusiais metais uždirbo 7,6 mlrd. eurų, teigė susitarusi vadovautis „natūraliu svyravimu“ ir taip proporcingai sumažinti darbo vietų skaičių visoje kompanijoje.

Taip pat administracijos darbuotojams pasiūlė „ne pilną darbo dieną ir dalinį išėjimą į pensiją“ bei kitų išeitinių programų, kad būtų sumažintas darbuotojų skaičius.

Automobilių surinkimo darbuotojai, kuriems iki 2029 m. yra taikomos darbo garantijos, yra neįtraukti į šiuos atleidimų planus.

„Daimler“ pranešime spaudai teigia, kad „automobilių pramonė yra viduryje didžiausios transformacijos per visą istoriją. Norint ir toliau vystytis, siekiant neutralaus CO₂, reikalingos didelės investicijos.“

„Daimler“ koncerne visame pasaulyje dirba apie 300 000 darbuotojų ir pastaraisiais metais jis stipriai padidino išlaidas moksliniams tyrimams ir plėtrai. Visgi, jie dar nepradėjo gaminti įprasto elektromobilio.

Tikimasi, kad elektrinis visureigis „Mercedes-Benz EQC“ bus pradėtas pardavinėti nuo kitų, 2020-ųjų metų.

Hansjörgas Gemmingenas iš Vokietijos yra gerąja prasme pamišęs dėl savo „Model S P85“ elektromobilio ir juo važinėjasi dar nuo 2013 metų.

Atrodytų Hansjörgas su šiuo elektromobiliu yra ne taip jau ir ilgai – tai kaip jis sugebėjo nuvažiuoti 1 milijoną kilometrų?

Na, Hansjörgas labai mėgsta važinėtis ir jis kasdien nuvažiuoja po maždaug 600 km.

Ir tiesą pasakius Hansjörgas bendrai su „Tesla“ automobiliais yra nuvažiavęs ir dar didesnį atstumą. Prieš „Model S“ jis turėjo „Tesla Roadster“, su kuriuo buvo įveikęs daugiau nei 600 000 km.

O kaip gi laikosi „Model S“ elektromobilis, įveikęs 1 mln. km?

Iš tikrųjų tai visai neblogai. „Tesla“ anksčiau turėjo tam tikrų problemų su pirmaisiais „Model S“ elektromobiliais, o tiksliau su pavarų blokais, bet greitai tuos trūkumus sutvarkė.

Hansjörgo „Model S“ taip pat nebuvo išimtis ir per šią ilgą 1 mln. kilometrų kelionę jis turėjo 2 kartus keisti baterijų sistemą ir 3 kartus pavarų blokus.

Gera žinia yra ta, kad naujausio baterijų komplekto užtenka nuvažiuoti 500 000 km ir jos pasižymi labai žemu degradacijos lygiu.

„Tesla“ taip pat išsprendė ir ankstyvuosiuose „Model S“ elektromobiliuose buvusias pavarų blokų problemas ir naujausias Hansjörgo „Model S“ automobilyje esantis pavarų blokas jau atlaikė 680 000 km.

Bus įdomu pasižiūrėti, kaip ilgai dar atlaikys naujausias baterijų komplektas ir pavarų blokas, nes naujausias Hansjörgo tikslas yra su savuoju „Model S“ įveikti 1 milijoną mylių (1,6 mln. km.).

Čia verta paminėti ir tą faktą, kad daugelis problemų, kurias Hansjörgas patyrė su savuoju „Model S“, buvo gana nesunkiai ir pigiai išspręstos, kadangi šiam elektromobiliui vis dar buvo taikoma garantija.