Fizyka kwantowa, a zmiany na naszej planecie.

Wielu krytyków pisało, że chociaż wybitny naukowiec Noblista jest fizykiem kwantowym, to nie ma prawa się na ten temat klimatu Ziemi wypowiadać, bo to nie jest Jego dziedzina.

Jednak jak udowodniły eksperymenty przeprowadzone w instytucie CERN, to właśnie fizyka kwantowa, czyli nauka o cząsteczkach subatomowych ma ogromny wpływ na zmiany klimatyczne. W CERN zostało bowiem udowodnione, że cząstki subatomowe mają ogromny wpływ na formowanie się chmur na Ziemi. Dlatego wypowiedzi fizyków kwantowych jeszcze nigdy nie były tak ważne dla nauki o naszym klimacie jak dzisiaj.

To tylko ścisła nauka!

Przypomnę, że CERN, to Europejska Organizacja Badań Jądrowych, która jest jednym z największych i najbardziej prestiżowych centrów naukowych na świecie, poświęconym badaniom w dziedzinie fizyki cząstek. Znajduje się w pobliżu Genewy, na granicy francusko-szwajcarskiej. Zostało założone w 1954 roku i od tego czasu stało się miejscem wielu kluczowych odkryć w fizyce, w tym odkrycia bozonu Higgsa w 2012 roku. CERN jest znane przede wszystkim dzięki swojemu Wielkiemu Zderzaczu Hadronów (Large Hadron Collider, LHC), największemu i najpotężniejszemu akceleratorowi cząstek na świecie. LHC to gigantyczne laboratorium podziemne o obwodzie 27 kilometrów, gdzie cząstki są przyspieszane do niemal prędkości światła i zderzane, co pozwala naukowcom badać podstawowe właściwości materii.

Jaki jednak CERN ma związek z klimatem?

Chodzi oczywiście głównie o badania duńskiego naukowca Henrika Svensmarka, a w szczególności te dotyczące tezy, że promieniowanie kosmiczne wpływa na klimat Ziemi poprzez modulację pokrywy chmurowej. Powyższa teza została naukowo potwierdzona w eksperymencie CLOUD w CERN.

Przeprowadzono tam eksperyment, który udowodnił, że promieniowanie kosmiczne może znacząco zwiększać produkcję aerozolów, co jest kluczowe dla tworzenia się chmur​.

Henrik Svensmark wykorzystuje znajdującą się w tle komorę naświetlaną promieniami gamma, aby zrozumieć wpływ promieni kosmicznych na klimat, identyfikując mechanizm łączący jony atmosferyczne i jądra kondensacji chmur.

Eksperyment przeprowadzony przez Svensmarka i jego zespół miał na celu sprawdzenie, czy promienie kosmiczne mogą skutecznie generować znaczące ilości jąder kondensacji chmur (CCN). W tym celu, badacze użyli komory z nierdzewnej stali o objętości 8 m³, wypełnionej parą wodną, ozonem i dwutlenkiem siarki w różnych stężeniach. Komora została naświetlona promieniowaniem ultrafioletowym, aby stymulować produkcję kwasu siarkowego, kluczowego składnika aerozoli atmosferycznych, oraz promieniowaniem jonizującym z cezu-137, imitującym promienie kosmiczne. Proces tworzenia aerozoli monitorowano przez 36 godzin, aby ocenić ich liczbę i wielkość.

W eksperymencie kontrolnym przeprowadzonym przez naukowców, w komorze ciągle wstrzykiwano gotowe małe aerozole, przy jednoczesnym utrzymaniu stałej produkcji kwasu siarkowego, który jest niezbędny do wzrostu aerozoli, ale bez jonizacji. W tych warunkach nie zaobserwowano wystarczającej ilości kwasu siarkowego, co skutkowało brakiem znaczącego wzrostu klastrów aerozoli – prawie żadne z nich nie osiągnęły średnicy większej niż 30–40 nm. Natomiast, kiedy naukowcy umożliwili samodzielne tworzenie się klastrów w komorze i aktywowali jonizację, zaobserwowali znaczną liczbę aerozoli o średnicy co najmniej 50 nm, co wskazuje na ich potencjalną zdolność do działania jako jądra kondensacji chmur (CCN).

Właśnie na podstawie tego naukowego dowodu, naukowcy dowiedli, że promieniowanie kosmiczne przyczynia się do powstawania chmur poprzez proces zwany jądrowaniem aerozoli.

Czyli wysokoenergetyczne cząstki z kosmosu, takie jak protony i cięższe jony (powstałe w wyniku Eksplozji supernowej) i w ten sposób wchodzą w interakcje z cząstkami w atmosferze Ziemi.

Te interakcje prowadzą do produkcji jonów wtórnych, które mogą działać jako jądra kondensacji dla cząstek aerozolu. Te cząstki aerozolu mogą z kolei przyczyniać się do formowania się kropel wodnych lub kryształów lodu, które są podstawowymi składnikami chmur.

• Wyniki badań zostały opublikowane tutaj: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0375960113006294?via%3Dihub

Jaki to wszystko ma związek z Johnem F. Clauserem, czyli laureatem nagrody Nobla z 2022 roku?

Przypomnę, że John F. Clauser otrzymał nagrodę za pracę skupiającą się na badaniu splątania kwantowego, czyli fundamentalnego zjawiska kwantowego, które występuje na poziomie subatomowym.

Dlaczego jednak ten sam fizyk kwantowy mówi wszędzie, że za zmiany klimatu odpowiadają głównie chmury, które dużo bardziej odbijają lub absorbują promienie słoneczne?

Bo badania przeprowadzone w CERN są kluczowym dowodem na to, że cykliczne zmiany w wietrze słonecznym opisywane od wielu lat jako cykle Wolfa, mogą wpływać na ilość chmur poprzez mechanizmy związane z promieniowaniem kosmicznym.

Jak już pisałem w moich poprzednich artykułach cykle Wolfa, są około 11-letnimi cyklami aktywności słonecznej i mają ogromny wpływ na zmienność wiatru słonecznego. Ponieważ podczas tych cykli, zmienia się liczba plam słonecznych, a także intensywność i struktura pola magnetycznego Słońca, co wpływa na wiatr słoneczny. Zmienne pole magnetyczne Słońca wpływa na przepływ i własności wiatru słonecznego, co z kolei wpływa na pogodę kosmiczną i może mieć różne skutki dla Ziemi, takie jak zmiany w jonosferze czy zakłócenia komunikacji satelitarnej​

Jednakże dla naszego klimatu jak dowodzą fizycy kwantowi najważniejszy jest wiatr słoneczny, który może z kolei zmniejszać ilość promieniowania kosmicznego docierającego do Ziemi poprzez odpychanie tych cząstek w przestrzeni kosmicznej.

W teorii zaproponowanej przez Svensmarka i popieranej przez Noblistę John F. Clausera, mniejsza ilość promieniowania kosmicznego oznaczałaby mniejszą ilość jonów w atmosferze, co mogłoby prowadzić do zmniejszenia ilości powstających chmur i w ten sposób podgrzewanie się naszej Ziemi, bo chmury mają największą możliwość odbijania promieni słonecznych.

I właśnie taki stan możemy obserwować w ostatnich latach, a nawet ostatnio wiatr słoneczny mogliśmy obserwować w Polsce w nocy jako zorze. Co dziwne im więcej wiatru słonecznego, tym mniej deszczu…

Bo zorza polarna, znana również jako aurora, jest właśnie wynikiem interakcji cząstek wiatru słonecznego z polem magnetycznym Ziemi. Gdy te cząstki zderzają się z atomami w górnych warstwach atmosfery, emitują światło, które obserwujemy jako kolorowe zorze.

Ale to nie koniec fizyki kwantowej w kontekście klimatu!

Okazuje się bowiem, że już w 2015 roku udowodniono, że lokalizacja naszego układu słonecznego w ramionach spiralnych Drogi Mlecznej, które są regionami z intensywną aktywnością formowania się gwiazd i supernowych, może wpływać na intensywność promieniowania kosmicznego docierającego do Ziemi. Takie badania wskazują, że przejścia przez ramiona spiralne mogą korelować z epokami lodowcowymi na Ziemi, co sugeruje większe oddziaływanie promieniowania kosmicznego w tych okresach​.

Nir Shaviv: Nasza galaktyczna podróż odciśnięta w klimacie — kiedy temperatura Ziemi (czerwone kropki jest ciepła, niebieskie kropki – zimno) jest wykreślana jako funkcja czasu (oś pionowa) i jako funkcja czasu rozłożona na okres 32 milionów lat (oś pozioma). , widoczna jest trwająca 32 miliony lat oscylacja Układu Słonecznego względem płaszczyzny galaktycznej.

Tutaj link do badań https://www.ias.edu/ideas/2015/shaviv-milky-way

Powyższe dużo lepiej wyjaśnia dlaczego zmienia się na Ziemi klimat.

Jest to o tyle niesamowite, że nasz klimat zmieniają eksplodujące supernowe!

Dlatego jeśli ktoś będzie Wam chciał jeszcze wmawiać, że nauka o klimacie to tylko przyklejanie się do asfaltu i wmawianie, że zmniejszanie emisji CO2 w UE coś zmieni, to odeślijcie go do tego artykułu, aby zrozumiał, że nauka o klimacie naszej Ziemi to aktualnie nauka o fizyce kwantowej i cząstkach subatomowych docierających do naszej atmosfery albo w formie wiatru słonecznego, albo promieniowania kosmicznego, które mają ogromny wpływ na zmiany klimatyczne, co udowodniła korelacja położenia Ziemi na Drodze Mlecznej i na oddziaływujące silniejsze promieniowanie kosmiczne, które pokrywało się z epokami lodowcowymi na naszej planecie.

Do napisania artykułu zainspirował mnie poniższy film w którym wypowiadają się właśnie wyżej wspomniani naukowcy.