Fizicieni de la MIT au ajutat la crearea unui videoclip în care, pentru prima oară, mărimile, formele și structurile nucleelor atomice sunt vizualizate cu ajutorul unor animații. Mai jos, puteți vedea respectivele animații, însoțite de textul explicativ:
Omul s-au întrebat încă de acum mii de ani despre structura materiei și despre ce anume constituie lumea noastră. Filosoful grec Democrit a dezvoltat pentru prima dată conceptul de „atomos”, un bloc indivizibil din care se formează materia. El credea că atomii aveau multe forme, în funcție de tipul de materie pe care îl alcătuiau.
Peste două milenii mai târziu, aceste forme au fost unificate în sfere solide. În jurul anului 1900, a fost descoperit electronul, despre care s-a propus că există dispersat în interiorul sferei. Câțiva ani mai târziu a fost descoperit nucleul, iar modelul atomic a evoluat.
- Detalii
- Scris de: MIT
- Categorie: Atomul
USS Enterprise NCC-1701-D
Credit: Memory-Alpha.Org/Paramount Pictures/CBS Studios
Tocmai ați făcut rost de o navetă spațială dotată cu un motor bazat pe fuziune nucleară. Dintotdeauna sunteți un aventurier. Sunteți gata să plecați către cea mai apropiată stea din afara sistemului nostru solar, Proxima Centauri (4,2 ani-lumină).
În momentul în care începeți călătoria, un foton este eliberat de Proxima Centauri și se îndreaptă către Terra. În momentul în care plecați, accelerați continuu, pentru a ajunge cât mai repede în apropierea stelei, unde veți face studii cu privire la proprietățile coronei stelare.
În momentul în care părăsiți suprafața terestră, desigur, fotonul se va îndrepta către Terra cu viteza c, viteza luminii în spațiul gol.
Dar ce viteză relativă va avea fotonul pe măsură ce accelerați și vă apropiați de Proxima Centauri? Invariabil, tot c, care are valoarea 299.792.458 m/s.
- Detalii
- Scris de: Iosif A.
- Categorie: Teoria relativităţii
În urma publicării articolului „De ce cred că Einstein nu a înțeles corect relativitatea simultaneității”, am avut o discuție cu unul dintre cititori, care mi se pare suficient de relevantă pentru a o capta într-un articol:
- Detalii
- Scris de: Iosif A.
- Categorie: Fizică
Știu, titlul este enervant. Sunt o mulțime care îl combat pe Einstein pe Internet, de regulă cu pseudo-argumente. Scientia.ro rămăsese în urmă 😀
Și cu toate acestea, o să vedeți că explicația lui Einstein privind relativitatea simultaneității (simultaneitatea unor evenimente din două sisteme de referință) este, în ce mai bun caz, neclară, dar mai degrabă greșită.
- Detalii
- Scris de: Iosif A.
- Categorie: Teoria relativităţii
Fotonul - particula fundamentală a luminii este pe cât obișnuită aparent, pe atât de plină de surprize.
Câmp cuantic (reprezentare grafică). Vibrația câmpului, când atinge o anume energie, devine ceea ce numim „particulă”
Ceea ce fizicienii numesc fotoni, alții ar putea numi pur și simplu lumină. Cuante de lumină, fotonii sunt cele mai mici pachete posibile de energie electromagnetică. Dacă citești acest articol pe un ecran sau o pagină de carte, fluxurile de fotoni transportă imaginile cuvintelor către ochii tăi.
În știință, fotonii sunt folosiți pentru mult mai mult decât simpla iluminare.
- Detalii
- Scris de: Amanda Solliday și Kathryn Jepsen
- Categorie: Fizica nucleară şi fizica particulelor
Câmpul Higgs, reprezentare grafică
Întrebarea cu privire la cum ajung pariculele elementare să aibă masă este una dintre cele mai dificile întrebări din fizica particulelor. Explicațiile de pe Internet diferă, de la autor la autor, dar acestea sunt în cea mai mare parte ori superficiale, ori greșite.
Cele superficiale doar menționează că bosonul Higgs (ceea ce este greșit) sau câmpul Higgs (ceea ce este corect) dă masă particulelor. Nu se vorbește cum anume.
Dar bosonul Higgs este o particulă cu o viață extrem de scurtă, iar când spun „extrem”, nu folosesc ticul verbal specific multora azi. Odată creat, dispare aproape instananeu. De aceea a fost atât de dificil de creat și descoperit la LHC. Este atât de rar, că, cel mai probabil, nu există niciunul în galaxia noastră în acest moment! Nu apare spontan, ci este nevoie de energie, precum cea generată de coliziunea dintre protoni de la CERN (Organizația europeană pentru cercetare nucleară), Elveția.
Și nu, bosonul Higgs nu este implicat în crearea masei particulelor elementare. Prin urmare, invocarea bosonului Higgs în mecanismul masei particulelor elementare este greșită. Dar descoperirea bosonului ne-a dat certitudinea existenței câmpului Higgs, care este implicat în mecanismul masei particulelor elementare.
- Detalii
- Scris de: Iosif A.
- Categorie: Fizica nucleară şi fizica particulelor
Energia punctului zero este energia minimă pe care o poate avea un sistem cuantic. Aceasta nu înseamnă că sistemul este în repaus absolut, ci că se află în starea sa fundamentală, cea mai joasă energetic posibilă. Chiar și dacă un atom ar fi adus la cea mai mică temperatură posibilă, zero absolut, componentele sale nu ar putea fi în stare de repaus absolut, ci încă s-ar mișca, grației principiului incertitudinii al lui Heisenberg.
- Detalii
- Scris de: Iosif A.
- Categorie: Mecanica cuantică
Câmp cuantic (reprezentare grafică). Vibrația câmpului, când atinge o anume energie, devine ceea ce numim „particulă”
Odată cu descoperirea bosonului Higgs în urmă cu 12 ani ipoteza privind crearea masei ca urmare a interacțiunii particulelor elementare cu câmpul Higgs a prins consistență. Deși bosonul Higgs nu are nicio implicare în generarea masei particulelor, descoperirea acestuia a dezvăluit existența câmpului Higgs.
Dar 99% din masa vizibilă din univers nu are legătură cu câmpul Higgs. Cea mai mare parte a masei are la bază particule compuse, la modul general - atomii, dar, mai concret, masa protonilor și a neutronilor.
- Detalii
- Scris de: Iosif A.
- Categorie: Fizica nucleară şi fizica particulelor
Dezintegrarea unui neutron liber - în proton, electron și antineutrino
Dintr-un anumit punct de vedere, particulele sunt de două tipuri: elementare, precum fotonul sau electronul (care nu sunt compuse din alte particule), și complexe, precum protonul sau neutronul (care sunt compuse din alte particule).
Un aspect mai puțin discutat și, în consecință, mai puțin cunoscut este că unele particule elementare, deși nu sunt compuse din alte particule, se pot dezintegra, din acestea luând „naștere” alte particule elementare.
În acest articol o să discut despre două lucruri: de ce unele particule, elementare sau compuse, se dezintegrează (iar altele nu) și care sunt regulile pe care le urmează acestea atunci când se dezintegrează.
- Detalii
- Scris de: Iosif A.
- Categorie: Fizica nucleară şi fizica particulelor
Unul dintre cele mai dificil de înțeles aspecte din teoria relativității este cel cu privire la viteza luminii. Cum este posibil ca c, viteza luminii în vid, să fie imposibil de depășit? Ce înseamnă asta? De ce există această limită?
Și, din câte-mi dau seama, lucrul cel mai ignorat este cel cu privire la ce înseamnă, în fapt, relativitatea vitezelor. Cei mai mulți uită că „viteza” este un concept ce are sens doar în raport cu un sistem de referință. Cu alte cuvinte, un obiect are multiple viteze, în raport cu sistemul de referință în care este măsurat. De la neînțelegerea acestui lucru, apar multiple neînțelegeri. Cea mai caraghioasă consecință a acestei neînțelegeri este explicația conform căreia un obiect nu poate atinge viteza luminii pentru că am avea nevoie de o energie infinită pentru a-l accelera până la c.
Dar iată o întrebare interesantă: ce viteză măsurăm atunci când observăm doi fotoni, care sunt eliberați în direcții total opuse (să spunem, unul spre est, altul spre vest), în aceeași secundă, de două lanterne așezate una lângă alta?
Vom măsura o viteză relativă între cei doi fotoni de 2c (de două ori viteza luminii) sau doar c, pentru că asta ne-ar spune Einstein și teoria relativității (nimic nu poate depăși viteza luminii în vid, nu?).
Răspunsul și explicația sunt surprinzătoare și, cel mai probabil, nu ați mai dat până acum de ele prin clipurile/ articolele de popularizare...
- Detalii
- Scris de: Iosif A.
- Categorie: Teoria relativităţii
Experimentul cu două fante, cunoscut și ca experimentul lui Young, este un experiment fundamental din mecanica cuantică care demonstrează natura duală undă-particulă a luminii și a materiei. Realizat pentru prima dată de Thomas Young în 1801, experimentul a fost reinterpretat ulterior în contextul mecanicii cuantice, oferind o perspectivă fascinantă asupra lumii la scară microscopică.
- Detalii
- Scris de: Iosif A.
- Categorie: Mecanica cuantică
Mecanica cuantică, născută din revoluția științifică a secolului XX, ne-a dezvăluit o lume bizară, guvernată de reguli ce sfidează intuiția noastră obișnuită. Unul dintre conceptele sale fundamentale, superpoziția cuantică, ne provoacă să reconsiderăm realitatea la scară microscopică, unde particulele pot exista simultan în mai multe stări și locații.
- Detalii
- Scris de: Iosif A.
- Categorie: Mecanica cuantică
Despre viteza luminii am scris multiple articole de-a lungul timpului. O să includ câteva dintre acestea, ca linkuri, în interiorul ori la finalul acestui material, pentru a ajuta înțelegerea unor concepte mai dificile, asupra cărora nu insist aici.
În acest articol o să vorbesc despre cel mai stupefiant aspect al acestei limite din univers, despre faptul că nimic nu poate depăși viteza luminii. O să vedeți imediat de ce consider că este stupefiant.
- Detalii
- Scris de: Iosif A.
- Categorie: Teoria relativităţii
Într-un videoclip recent fiziciana germană Sabine Hossenfelder vorbește despre mecanismele prin care particulele obțin masă. De regulă, atunci când se vorbește despre masă, se menționează particula Higgs. Această arată că, în fapt, comunicarea pe acest subiect, al masei particulelor, este incompletă și incorectă.
În fapt, pentru masa particulelor, spune aceasta, sunt responsabile două condensate, condensatul Higgs și condensatul pionic. Vedem imediat ce este cu acestea.
- Detalii
- Scris de: Iosif A.
- Categorie: Fizica nucleară şi fizica particulelor
Dacă luăm o sticlă de un litru și o găleată de 10 litri și turnăm în ambele recipiente, până la umplere, apă cu temperatura de 90° C, care dintre cele două va avea mai multă energie termică?
Este simplu de intuit că găleata de apă are mai multă energie termică. Ai putea folosi apa, de exemplu, pentru a spăla.
În schimb, apa din sticlă se va răci rapid. De ce? Pentru că are loc rapid un schimb de căldură cu mediul ambiant, până în punctul în care se atinge echilibrul termic, adică temperatura apei va fi egală cu temperatura mediului ambiant (temperatura aerului).
- Detalii
- Scris de: Iosif A.
- Categorie: Fizică
