Pasaule no zinātniskas perspektīvas

Nav nepieciešams personisks pazemes bunkurs, piebāzts ar advancētām iekārtām, lai nodarbotos ar eksperimentiem (lai gan man nebūtu iebildumu iegūt tādu savā īpašumā).

Liela daļa pētījumu pat augsta līmeņa zinātnē var tikt veikti ar relatīvi vienkāršu aprīkojumu. Piemēram, PGP, vietā, kur es studēju, vairums eksperimentu uzstādījumu ir tik vienkārši, ka jebkurš tos var uzbūvēt savās mājās.

Mans kursabiedrs Øysteins pēta fragmentācijas procesus eksplozīvo vulkānu sistēmās izmantojot divas kopā sastiprinātas stikla plāksnes, kas pa vidu pildītas ar pulveri. Spiediens, kas tiek radīts ar šļūteni no gāzes balona, simulē eksploziju. Pēc tam viņš apstrādās eksplozijas laikā iegūtās fotogrāfijas ar attēlu analīzes (image analysis) metodēm, lai iegūtu skaitliskus datus. Visus eksperimenta uzstādījumus viņš izplānoja un uzbūvēja pats savām rokām.

Eksperimenta iekārta eksplozīva vulkānisma pētīšanai (izveidojis Øystein T. Haug, foto: Liene Spruženiece)

Un tad vēl šobrīd ļoti interesantu eksperimentu veic PGP pētniece Stefānija Vernere ar kolēģiem. Viņa mēģina atkārtot uz Marsa novērotās ledus kušanas struktūras (defrosting patterns) izmantojot tikai elastīgu stikla plātni un smalku pūderi. Vairāk es šobrīd nedrīkstu atklāt, jo pētījums vēl nav publicēts, tomēr rezultāti jau tagad izskatās daudzsološi.

Tāpat dažus gadus atpakaļ nozīmīgu pētījumu publicēja Olivjē Gallands, arī PGP pētnieks. Viņš modelēja magmas pārvietošanos nogulumu baseinos, izmantojot smalku kvarca pūderi un eļļu. Lauka novērojumi parādījuši, ka šādās vidēs magma bieži veido tā sauktos „šķīvja veida sillus” – horizontālus magmatiskus ķermeņus ar augšup izliektām malām. Neskatoties uz plašo izplatību visā pasaulē, to veidošanās joprojām nav īsti izskaidrota. Tomēr Olivjē savā eksperimentā izdevās iegūt šīs struktūras un kopā ar lauka pētījumiem un matemātisko modelēšanu viņš izvirzīja pamatotu izskaidrojumu šim procesam.

Eksperimenta aparatūra magmatisku intrūziju pētīšanai nogulumiežu baseinos (Galland et al., EPSL, 2009)

Ar šiem piemēriem es vēlējos teikt, ka, lai arī eksperimenti ir ļoti nozīmīga zinātnes sastāvdaļa, to veikšana nav tik sarežģīta kā sākumā varētu šķist. Protams, ne visi rezultāti būs publicējami zinātniskos žurnālos, bet ne vienmēr tas ir galvenais.

Tomēr, es vēlos iet vēl tālāk un apgalvot, ka patiesībā vispār nav vajadzīga laboratorija, lai nodarbotos ar pētniecību. To var darīt jebkur un ar jebkādiem līdzekļiem. Katru ikdienišķu lietu var pārvērst par pētniecības objektu un brīdis, kurā notiek šī atskārsme, ir patiesi pārsteidzošs, jo ikdienišķās lietas pēkšņi izrādās ne pavisam vairs ne tik ikdienišķas. Pēkšņi burbuļu kustību minerālūdens glāzē var izteikt fizikas likumos, vai pamanīt žūšanas plaisām raksturīgo sistēmu saplaisājušā krāsas slānī uz palodzes. Var pavadīt stundas skatoties uz kristāliem apledojušā loga stiklā un minot: „kas nosaka to formu un izvietojumu”, „kāpēc vienā loga pusē kristāli ir lieli un labi veidoti, bet otrā pusē – mazi un saplūduši” un „no kura punkta sāka veidoties apledojums”. Pat vārot rīta putru, tajā var vērot procesus, kas līdzinās plātņu tektonikai.

Es domāju, ka šāda pasaules uztvere ir daudz aizraujošāka nekā prāta iegrožošana ar māņticībām vai ticības uzturētšana neizskaidrojamiem brīnumiem.

video: Burbuļu fizika (Liene Spruženiece) 

Atsauces:

Galland, O., Planke, S., Neumann, E.-R., Malthe-Sørenssen , A. 2009. Experimental modelling of shallow magma emplacement: Application to saucer-shaped intrusions. Earth and Planetary Science Letters, 277, 373-383.

Advertisements

2 Responses to Pasaule no zinātniskas perspektīvas

  1. Valdemārs says:

    Pēc iepriekš rakstītā spriežu, ka tev ir liela interese par zinātniskajiem projektiem un pētījumiem ģeoloģija. Man radies jautājums, vai tu vari nosaukt vismaz 3 mūsdienu ģeoloģijas zinātnē prioritāros vai aktuālos pētījumu virzienus?

    • pindakaas says:

      Nebūšu īstais cilvēks, kas uz šo var atbildēt, jo mana pieredze ir ļoti ierobežota un balstās tikai uz to, ar ko pašai nācies saskarties studiju laikā. Bet man liekas, ka lielā mērā katras valsts ģeoloģija nosaka zinātnes prioritātes tajā, tāpēc grūti vispārināt. Piemēram, 90% no tā, ko es mācījos Latvijā nav aktuāls Norvēģijā, un otrādi. Latvijā vienmēr svarīgi virzieni būs sedimentoloģija, kvartārģeoloģija, jo tie ir ieži, kas vislabāk pieejami, un tātad pētāmi, kā arī viss, kas var dot kādu ekonomisko labumu, piemēram, hidroģeoloģija, modelēšana, inženierģeoloģija.
      Turpretī Norvēģijā aktīvākie pētījumi notiek saistībā ar tektoniku un dziļā metamorfisma procesiem, kā arī visu, kas saistīts ar naftas ģeoloģiju. Interesantas lietas norisinās arī saistībā ar Zemes dziļāko slāņu pētījumiem. Viens no maniem pasniedzējiem sludina ceturtās revolūcijas sākšanos šajā jomā. Pirmā revolūcija esot bijusi “Kontinentālā drifta teorija”, kas krasi pārveidoja daudzus fundamentālus uzskatus ģeoloģijā, nākošais posms bija “Okeāna gultnes spredinga (Seafloor spreading)” atklāšana, pēc tam, trešā revolūcija bija “Plātņu tektonika”, kas aprakstīja litosfēras plāņu kustību. Un tagad ceturtā revolūcija būšot “Mantijas dinamika”, kas skaidros procesus dziļi zemes iekšienē, piemēram, vēl joprojām neatbildētos jautājumus par to, kas pārvieto litosfēras plātnes, cik liela loma tajā ir mantijas konvekcijai, cik liela – fizikāliem spēkiem – piemēram, grimstošai okeāna garozai, kas rada mantijas konvekciju, un kā tā norisinās, jautājumi par “karstajiem punktiem (hotspots)”, lielajām vulkāniskajām provincēm (large igneous provinces), pazemināta ātruma reģioniem uz mantijas/kodola robežas (low shear velocity zones), u.c. Nezinu, vai to var saukt par aktuālu pētījumu virzienu, jo pasaulē ir tikai ap 20 cilvēkiem, kas tajā darbojas, bet domāju, ka tuvākajos gados tur varētu būt lieli atklājumi, kas ietu uz mācību grāmatām.
      Un protamas arī matemātiskā modelēšana ir strauji augošs virziens. Ģeoloģijā to var izmantot pilnīgi jebkurā jomā, tektonikā – modelēt mantijas procesus, kontinentu sadursmes un oroģenēzes, struktūrģeoloģijā – iežu deformācijas, hidroloģijā – šķidrumu plūsmu iežos, paleontoloģijā – sugu izplatības gaitu, morfoloģisku struktūru evolūciju, vispārīgi – dabas katastrofu norisi – cunami, eksplozīvo vulkānismu, meteorītu triecienus, utt. Zināšanas programmēšanā noteikti būs priekšrocība nākotnē.

Komentēt

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Mainīt )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Mainīt )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Mainīt )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Mainīt )

Connecting to %s

%d bloggers like this: