kiosterakis.gr +

ΕΝΗΜΕΡΩΣΗ-ΨΥΧΑΓΩΓΙΑ-ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗ

ΜΕ ΜΙΑ ΑΛΛΗ ΜΑΤΙΑ...

Φυσική

Τα 10 πιο όμορφα επιστημονικά πειράματα

ta 10 pio omorfa epistimonika peiramataΟ Robert P. Crease, μέλος του τμήματος φιλοσοφίας του Πανεπιστημίου της Νέας Υόρκης στο Stony Brook και ιστορικός στο Εθνικό Εργαστήριο του Brookhaven, είχε ζητήσει σε έναν αριθμό φυσικών επιστημόνων να κατονομάσουν τα πιο υπέροχα πειράματα όλων των εποχών.

Με βάση το κείμενο του George Johnson που δημοσιεύτηκε στο New York Times θα δούμε στη συνέχεια τα 10 πειράματα που ήρθαν πρώτα σύμφωνα με την παραπάνω έρευνα.

Το πείραμα της διπλής σχισμής

Ο γάλλος φυσικός Louis de Broglie πρότεινε το 1924 ότι τα ηλεκτρόνια και άλλα τμήματα ύλης, τα οποία μέχρι τότε είχαν αντιμετωπιστεί μόνο ως υλικά σωματίδια, έχουν επίσης ιδιότητες κυμάτων όπως πλάτος και συχνότητα. Αργότερα (το 1927) η κυματική φύση των ηλεκτρονίων επαληθεύτηκε πειραματικά από τους C.J. Davisson και L.H. Germer στη Νέα Υόρκη και από τον G.P. Thomson στο Aberdeen της Σκοτίας.

Για να εξηγήσουν την υπόθεση αυτή οι φυσικοί συχνά χρησιμοποιούσαν ένα νοητικό πείραμα, στο οποίο το πείραμα του Young με τη διπλή σχισμή πραγματοποιείται με τη χρήση μίας δέσμης ηλεκτρονίων αντί για φωτόνια. Μία δέσμη ηλεκτρονίων προσκρούει σε ένα πέτασμα με δύο σχισμές από τις οποίες περνούνε τα ηλεκτρόνια και αποτυπώνονται σε μία επιφάνεια πίσω από το πέτασμα. Ακολουθώντας τους νόμους της κβαντομηχανικής η δέσμη των σωματιδίων θα χωριζόταν στα δύο και η σύνθεση των επιμέρους δεσμίδων θα αλληλεπιδρούσε με τέτοιο τρόπο, ώστε να σχηματιστεί το ίδιο σχήμα των φωτεινών και σκοτεινών λωρίδων, όπως γίνεται και με την περίπτωση που το πείραμα εκτελείται με μία φωτεινή δέσμη. Σύμφωνα με ένα άρθρο του Physics World, το 1961 ο Claus Jonsson του Tubingen πραγματοποίησε το πείραμα αυτό σε εργαστήριο.

Περισσότερα...

Η γάτα του Σρέντινγκερ

Η γάτα του Σρέντινγκερ
O Αυστριακός φυσικός Έρβιν Σρέντινγκερ (1887- 1961), ένας από τους θεμελιωτές της κβαντικής μηχανικής, διατύπωσε, εκτός των άλλων, και τις μαθηματικές βάσεις της κυματομηχανικής. Για τη συνεισφορά του στην επιστήμη τιμήθηκε το 1933, από κοινού με τον Πολ Ντιράκ, με το Βραβείο Νόμπελ Φυσικής.

Στο βίντεο που ακολουθεί παρουσιάζεται με τη μορφή κινουμένων σχεδίων το διάσημο παράδοξο του φυσικού, το νοητικό πείραμα που επινόησε, αλλά δεν υλοποίησε ποτέ, με πρωταγωνίστρια μια ανυποψίαστη οικιακή γάτα.

Δείτε το βίντεο...

Πόσο μακριά είναι η καταιγίδα;

ΚαταιγίδαΗ Αστραπή είναι ηλεκτρική εκκένωση μεταξύ δυο νεφών, που προκαλεί επιμήκη σπινθήρα. Παράγεται στην ατμόσφαιρα, όταν δύο σύννεφα φορτισμένα το ένα με θετικό και το άλλο με αρνητικό ηλεκτρισμό πλησιάζουν μεταξύ τους. Οι ετερώνυμοι ηλεκτρισμοί έλκονται και με την εκκένωση τους παράγεται ο σπινθήρας. Σύγχρονα, με τη παλμική κίνηση των μορίων της ατμόσφαιρας, γίνεται και η βροντή, που σε μας ακούγεται λίγο αργότερα, αφού ο ήχος τρέχει μόνο με 340 μέτρα το δευτερόλεπτο, ενώ το φως με 300.000 χλμ. το δευτερόλεπτο.

Απεναντίας ο κεραυνός είναι ηλεκτρική εκκένωση μεταξύ σύννεφου και εδάφους σε ώρα καταιγίδας.

Ο κεραυνός διαφέρει από την αστραπή στα εξής:

Στην αστραπή η ηλεκτρική εκκένωση γίνεται ανάμεσα σε δυο σύννεφα με αντίθετο ηλεκτρικό φορτίο, ενώ στον κεραυνό γίνεται ανάμεσα στο σύννεφο και στο έδαφος. Στην περίπτωση κατά την οποία η εκφόρτιση συμβεί μεταξύ δύο νεφών, το μήκος της μπορεί να φτάσει τα 10-15 χλμ. Όταν, αντίθετα, συντελεστεί μεταξύ νέφους και εδάφους, το μήκος της σπάνια υπερβαίνει τα 2-3 χλμ. Αποτέλεσμα του κεραυνού επί της ατμόσφαιρας είναι ο σχηματισμός όζοντος ή νιτρωδών ενώσεων από την οξείδωση του αζώτου.

Πόσο μακριά είναι η καταιγίδα;

Για να βρεις την απόσταση μιας καταιγίδας:

  1. Μέτρησε τα δευτερόλεπτα που μεσολαβούν μεταξύ της αστραπής και της βροντής. Για τη μέτρηση θα χρειαστείς ένα χρονόμετρο και οπωσδήποτε μια αστραπή ή ένα κεραυνό! Αν δεν έχεις χρονόμετρο μέτρα νοερά με τον εξής ρυθμό: και ένα, και δύο, και τρία ...μέχρι ν' ακούσεις τη βροντή.
  2. Στη συνέχεια διαίρεσε τον αριθμό των δευτερολέπτων με το 3 για να βρεις περίπου την απόσταση που εξελίσσεται η καταιγίδα σε χιλιόμετρα.

Η βροντή και η λάμψη του κεραυνού ή της αστραπής συμβαίνουν την ίδια χρονική στιγμή. Το φως και ο ήχος, όμως, ταξιδεύουν με διαφορετικές ταχύτητες και έτσι φθάνουν σε μας σε διαφορετικές χρονικές στιγμές.

Περισσότερα...

Πλατύεδρο: Ένα κόσμημα στην καρδιά της φυσικής

Μία ιδέα που τα τελευταία χρόνια έχει ολοένα και μεγαλύτερη εφαρμογή στη θεωρητική φυσική είναι η μελέτη της σχέσης μεταξύ γεωμετρίας και φυσικών θεωριών. Με τη χρήση γεωμετρικών σχημάτων, έχει γίνει δυνατό κατά την τελευταία δεκαετία να περιγραφεί μια πληθώρα από περίπλοκα φαινόμενα, των οποίων ο υπολογισμός με παραδοσιακά μέσα απαιτούσε εκατοντάδες σελίδες κοπιαστικών υπολογισμών.

Πλατύεδρο
Από τους πρωτοστάτες σε αυτή την κατεύθυνση είναι οι φυσικοί Νίμα Αρκάνι Χαμέντ και Γιάροσλαβ Τρίνκα, από τα πανεπιστήμια Πρίνστον και CalTech αντίστοιχα, οι οποίοι δημοσίευσαν την περασμένη εβδομάδα την έρευνά τους που αφορά σε ένα περίπλοκο γεωμετρικό σχήμα, με τη βοήθεια του οποίου απλοποιούνται σημαντικά οι υπολογισμοί που περιγράφουν τις αντιδράσεις των σωματιδίων.

Το αποκαλούν πλατύεδρο (amplituhedron), και οι πρώτες εφαρμογές της ιδέας τους φαίνονται πολύ ελπιδοφόρες. «Η αποδοτικότητα της μεθόδου είναι ασύλληπτη», σχολιάζει ο φυσικός του πανεπιστημίου Χάρβαρντ Τζέικομπ Μπουρτζέιλι, ο οποίος συμμετείχε στην ανάπτυξη της ιδέας. «Μπορείς να κάνεις με ευκολία στο χαρτί, υπολογισμούς που στο παρελθόν ήταν αδύνατοι ακόμη και από υπολογιστή».

Περισσότερα...

Online Επισκέπτες

Αυτήν τη στιγμή επισκέπτονται τον ιστότοπό μας 119 επισκέπτες και κανένα μέλος