Videnskab i høj fart

To opsigtsvækkende forskningsresultater i den forgangne uge udfordrer den universelle tophastighed og skaber helt nye muligheder for at opdage liv på fjerne planeter.

Er der liv derude? Fold sammen
Læs mere
Foto: L.CALCADA
Lyt til artiklen

Vil du lytte videre?

Få et Digital Plus-abonnement og lyt videre med det samme.

Skift abonnement

Med Digital Plus kan du lytte til artikler. Du får adgang med det samme.

Den seneste uges tid har budt på to videnskabelige nyheder, der ikke har vakt den store opsigt i gængse medier, men som ikke desto mindre rummer svimlende implikationer for vores indsigt i universet.

Den første drejer sig om hastighed – ubegribelig høj fart.

Vi er vant til, at intet ifølge Einsteins specielle relativitetsteori kan bevæge sig hurtigere end lyset, det vil sige med lige omkring 300.000 kilometer i sekundet svarende til en god milliard kilometer i timen. Lysets hastighed er en fundamental konstant i naturen. Lyset kan så at sige ikke overskride sin egen tophastighed.

Men selv Einstein var klar over, at noget i en vis forstand faktisk godt kan bevæge sig meget, meget hurtigere – måske med uendelig hastighed.

Det drejer sig om det, som den store fysiker selv døbte »spøgelsesagtig påvirkning på afstand«.

Vi skal ind i kvantefysikken og dermed ned på det subatomare plan, hvor de såkaldte elementarpartikler befinder sig. Partikler som disse kan i en vis forstand »tale sammen« i noget, der minder om nu’et, selv om de befinder sig meget langt, selv lysår, fra hinanden. Det kan de, når de er i en såkaldt sammenfiltret eller entangled kvantetilstand, som det hedder i fysikersprog.

Det indebærer, at en fysiker, der måler den ene partikels tilstand, i samme øjeblik kan forudsige den anden og yderst fjerne partikels tilstand.

Nu har et hold kinesiske fysikere forsøgt at beregne med hvilken hastighed denne spøgelsesagtige påvirkning udbreder sig. Og deres svar er, at sammenfiltringen partiklerne imellem foregår med en hastighed, der ligger mindst 10.000 gange over lysets.

De kinesiske forskere opnåede i fjor en vis berømmelse ved at slå verdensrekorden i såkaldt teleportation, da det lykkedes dem at overføre kvantetilstanden af lyspartikler over en afstand på næsten 100 km – en rekord, der siden er slået. Det er forskning, som har central betydning for udviklingen af fremtidens lynhurtige kvantecomputere og kvanteinternet.

Men i forsøget på at fastslå den hastighed, hvorved elementarpartikler filtrer sig sammen i den nævnte spøgelsesagtige påvirkning, lavede kineserne to forsøgsopstillinger med godt 15 kilometers afstand.

Derefter sammenfiltrede de en række fotoner, altså lyspartikler, og forsøgte at måle med hvilken hastighed, de to grupper af fotoner indtog den samme kvantetilstand. Og svaret er altså, at det sker med mindst 10.000 gange lysets hastighed, men at hastigheden i princippet kan være uendelig høj.

Sådan som videnskaben i dag forstår kvantefysikken er det ikke muligt at overføre egentlig information ved hjælp af kvantesammenfiltring.

Men bliver man i stand til at manipulere med kvantepartikler på en smart måde, kan det ikke fuldstændig afvises som en mulighed i fremtiden, hvilket vil bringe kommunikation med hastigheder langt over lysets inden for rækkevidde.

Biomarkører

Den anden store forskningsnyhed i den forgangne uge indløb fra et observatorium på Hawaii. Her har astronomer haft kig på et system af planeter ca. 130 lysår fra Jorden.

Det er der intet usædvanligt i. Efterhånden har astronomer opdaget over 1.000 planeter uden for solsystemet, og man er i stigende grad blevet ferm til at fastslå disse planeters størrelse og afstand til deres stjerner.

De amerikanske og canadiske astronomer har imidlertid nærmest sensationelt været i stand til at foretage en ret grundig analyse af en af de fjerne planeters atmosfære. Ved at studere infrarødt lys fra den nævnte kæmpeplanet har de været i stand til at afkode de kemiske fingeraftryk fra stoffer i planetens atmosfære.

Dermed har de bl.a. kunnet fastslå, at planeten med navnet HR8799c har molekyler fra vand og kulilte i atmosfæren.

Man kan imidlertid stort set udelukke liv nedenunder, idet kæmpeplaneten formentlig ikke har en fast overflade og i øvrigt er alt for varm, omkring 1.000 grader på overfladen.

Til gengæld rummer opdagelsen og den stadigt mere forfinede teknologi til afsløring af fjerne planeters atmosfære enorme perspektiver for jagten på liv uden for solsystemet.

Inden for en kortere årrække må det forventes, at videnskaben bliver i stand til at analysere væsentligt mindre og dermed jordlignende planeters atmosfære.

En dag vil man formentlig opdage en potentielt beboelig planet med såkaldte biomarkører i atmosfæren. Det vil sige en planet, hvor der efter alt at dømme foregår biologiske processer - og hvor noget dermed lever og måske trækker vejret.