Walter Lewin

walter lewin

Οι καθηγητές που κάνουν την φυσική βαρετή είναι εγκληματίες …….

 

Posted in Φυσική, Uncategorized | Σχολιάστε

Κενό και σωματίδιο Higgs

Αποτέλεσμα εικόνας για χιγκς μποζονιο

Το μποζόνιο Higgs, ένα θεμελιώδες σωματίδιο που προβλέφθηκε θεωρητικά από τον Peter Higgs, ίσως να κρύβει το κλειδί στην ερώτηση γιατί τα στοιχειώδη σωματίδια έχουν μάζες;

Tο κενό – ή αλλιώς ο κενός χώρος – κάθε άλλο παρά κενό είναι. Είναι κυριολεκτικά «θορυβώδες» και γεμάτο δυνητικά σωματίδια και πεδία δυνάμεων. Η προέλευση της μάζας φαίνεται να είναι συνυφασμένη με αυτό το φαινόμενο.

Στην θεωρία της σχετικότητας, υπάρχει σημαντική διαφορά μεταξύ σωματιδίων με και χωρίς μάζα: Κάθε άμαζο σωματίδιο ταξιδεύει με την ταχύτητα του φωτός, ενώ τα σωματίδια με μάζα δεν μπορούν να αγγίξουν ποτέ αυτό το όριο ταχύτητας.

Πως προκύπτει η μάζα στα υποατομικά σωματίδια; Ο Higgs πρότεινε πως το κενό περιέχει ένα «πανταχού παρών» πεδίο που μπορεί να επιβραδύνει κάποια (ειδάλλως άμαζα) στοιχειώδη σωματίδια – όπως ένα δοχείο με μέλι επιβραδύνει μία σφαίρα μεγάλης ταχύτητας.

Τέτοια σωματίδια θα συμπεριφέρονται σαν σωματίδια με μάζα, που ωστόσο ταξιδεύουν με ταχύτητες μικρότερες αυτής του φωτός. Άλλα σωματίδια – όπως τα φωτόνια – είναι απρόσβλητα στο πεδίο: δεν επιβραδύνονται και παραμένουν άμαζα.

πηγή : University of California

Posted in Φυσική | Tagged | Σχολιάστε

Δύναμη Coriolis

Αποτέλεσμα εικόνας για εκκρεμες φουκώ

Οι δυνάμεις Coriolis ( κοριόλις ), που οφείλουν το όνομά τους στο Γάλλο μαθηματικό de Cariolis, (1792-1843), είναι υποθετικές (φανταστικές) δυνάμεις όμοιες με τη φυγόκεντρη δύναμη ή με εκείνες που αισθανόμαστε, όταν το αυτοκίνητο που ταξιδεύουμε ξεκινήσει ή σταματήσει απότομα.

Τέτοιες υποθετικές δυνάμεις γίνονται αντιληπτές γενικά από παρατηρητές που κάνουν τις μετρήσεις τους πάνω σε συστήματα αναφοράς  τα οποία κινούνται με μεταβαλλόμενη ταχύτητα σε σχέση μ` εκείνα τα συστήματα στα οποία ισχύουν οι νόμοι του Νεύτωνα (αδρανειακά συστήματα).

Ειδικότερα οι δυνάμεις Coriolis γίνονται αντιληπτές από παρατηρητές οι οποίοι βρίσκονται πάνω σε ένα στρεφόμενο σύστημα και μετέχουν και αυτοί στην περιστροφική κίνηση του συστήματος.

Στην περίπτωση αυτή ένα σώμα που κινείται με ταχύτητα υ σχετικά με το στρεφόμενο σύστημα, ενώ ο ακίνητος παρατηρητής (έξω από το σύστημα που στρέφεται) το βλέπει να κινείται ευθύγραμμα, ο κινούμενος το βλέπει να κάνει καμπύλη τροχιά και εξηγεί την απόκλιση από την ευθύγραμμη πορεία σαν αποτέλεσμα της επιδράσεως μιας δυνάμεως κάθετης πάνω στην ταχύτητα του σώματος.

Αποτέλεσμα εικόνας για κοριολις δυναμη
Η δύναμη αυτή F, που είναι η δύναμη Coriolis , έχει μέτρο ίσο με: F = 2mυωημφ, όπου m η μάζα του σώματος, υ η σχετική του ταχύτητα, ω η γωνιακή ταχύτητα του στρεφόμενου συστήματος και φ η γωνία ανάμεσα στην ταχύτητα υ και στην ω.

 

 

Ολόκληρη η Γη είναι ένα στρεφόμενο σύστημα και επομένως για μας οι δυνάμεις Coriolis  είναι παρατηρήσιμες σε σώματα τα οποία κινούνται σχετικά με τη Γη. Έτσι ένα σώμα που κινείται κατά μήκος της επιφάνειας της Γης και σε οποιαδήποτε διεύθυνση, δέχεται μια οριζόντια κοριόλιο δύναμη, που το στρέφει προς τα δεξιά, στο βόρειο ημισφαίριο και προς τα αριστερά, στο νότιο.

Οι σημαντικότερες φυσικές εκδηλώσεις των δυνάμεων Coriolis είναι τα αποτελέσματά τους στην κίνηση των ανέμων και των ρευμάτων των ωκεανών. Όταν μία αέρια μάζα κινείται για να καταλάβει μια περιοχή χαμηλής πιέσεως στρέφεται προς τα δεξιά και σχηματίζει κυκλώνα, αν αυτό συμβαίνει στο βόρειο ημισφαίριο ή προς τα αριστερά στο νότιο.

Την ίδια εκτροπή παθαίνουν και τα θαλάσσια ρεύματα.

Σχετική εικόνα

 

Posted in Φυσική | Tagged | Σχολιάστε

συνθήκες έλλειψης βαρύτητας

 

 

Mία πολύ φθηνότερη και πρακτικότερη μέθοδος είναι μία βόλτα πάνω σε ένα αεροπλάνο που πετάει σε παραβολική τροχιά . Τέτοιου είδους αεροπλάνα  επιτρέπουν στους επιβάτες να αιωρούνται για λίγα λεπτά, ενώ το αεροπλάνο βρίσκεται πάνω στην τροχιά του παραβολικού τόξου.

Κατά τη διάρκεια του παραβολικού πετάγματος το αεροπλάνο κινείται σε τροχιά που δίνει  0g  μέχρι 40 δευτερόλεπτα (έλλειψη βαρύτητας).

Το παραβολικό πέταγμα δημιουργεί έλλειψη βαρύτητας ακολουθώντας μία τροχιά όπου η επιτάχυνση του αεροπλάνου εξουδετερώνει την επιτάχυνση της βαρύτητας .

 

Σχετική εικόνα

πηγή : youtube

 

 

Posted in τεχνολογία, Φυσική | Σχολιάστε

Ανιχνευτής Atlas

 

Αποτέλεσμα εικόνας για cern atlas

 

Ο ανιχνευτής ATLAS  ( CERN ) είναι 46 μέτρα μήκος, 25 μέτρα σε διάμετρο και ζυγίζει περίπου 7.000 τόνους περιέχει περίπου 3000 χιλιόμετρα καλωδίων.  Το πείραμα είναι μια συνεργασία που περιλαμβάνει περίπου 3.000 φυσικούς από πάνω από 175 ιδρύματα σε 38 χώρες.

Ήταν ένα από τα  πειράματα του LHC που εμπλέκονται στην ανακάλυψη του μποζονίου Higgs , τον Ιούλιο του 2012 .

 

Posted in τεχνολογία, Φυσική, Uncategorized | Σχολιάστε

Νόμοι του Kepler

Αποτέλεσμα εικόνας για Νόμοι του Kepler

Ο Johannes Kepler βασιζόμενος σε αστρονομικές παρατηρήσεις, διατύπωσε τους τρεις παρακάτω εμπειρικούς νόμους για την κίνηση των πλανητών που φέρουν το όνομά του.
1) Οι πλανήτες κινούνται σε ελλειπτικές τροχιές με τον Ήλιο στην μία εστία της έλλειψης.
2)Το διάνυσμα θέσης του πλανήτη ως προς τον Ήλιο διαγράφει ίσα εμβαδά σε ίσα χρονικά διαστήματα.
3) Τα τετράγωνα του χρόνου περιφοράς των πλανητών γύρω από τον Ήλιο είναι ανάλογα των κύβων των μεγάλων ημιαξόνων των τροχιών τους.

Μετά την αναλυτική μελέτη της κίνησης σωμάτων υπό την επίδραση της βαρύτητας μπορούμε πλέον να κατανοήσουμε την προέλευση αυτών των εμπειρικών νόμων.

Ο πρώτος νόμος είναι απλή συνέπεια του είδους της τροχιάς που είναι επιτρεπτή στο πεδίο βαρύτητας του Ήλιου για δέσμια σώματα όπως οι πλανήτες.

Ο δεύτερος νόμος είναι συνέπεια της διατήρησης του μέτρου της στροφορμής σώματος σε πεδίο κεντρικής δύναμης.

Αποτέλεσμα εικόνας για Νόμοι του Kepler

Posted in Φυσική | Σχολιάστε

Χρονοκρύσταλλοι

Αποτέλεσμα εικόνας για χρονο κρυσταλλοι

Μια νέα μορφή ύλης που τη βάφτισαν «χρονοκρύσταλλο» δημιούργησαν  ομάδες Αμερικανών επιστημόνων επιτυγχάνοντας αυτό που κάποτε θεωρείτο ακατόρθωτο.

Τα άτομα των συνηθισμένων κρυστάλλων διατάσσονται σε τρισδιάστατα πλέγματα , τα οποία επαναλαμβάνονται σε όλη την έκτασή τους.

Ωστόσο τα άτομα στους χρονοκρυστάλλους ακολουθούν μοτίβα που δεν επαναλαμβάνονται στον χώρο, αλλά στην τέταρτη διάσταση, τον χρόνο.

Αυτό σημαίνει ουσιαστικά ότι θα ταλαντεύονται αέναα χωρίς καμία εξωτερική επίδραση.

Ο χρονοκρύσταλλος μοιάζει να είναι ένα κλειστό σύστημα, άρα δεν χάνεται ενέργεια προς τα έξω. Επίσης φαίνεται ότι είχε ιδιότητες παρόμοιες με εκείνες των υπεραγωγών, ώστε τα ηλεκτρόνια μπορούν να κινούνται χωρίς να συναντούν αντίσταση.

Aυτό είναι εφικτό λόγω του αλλόκοτου τρόπου με τον οποίο συμπεριφέρεται η ύλη σε κβαντικό επίπεδο.

H σύνθεση χρονοκρυστάλλων άνοιξε τον δρόμο για έναν εντελώς νέο «κόσμο» υλικών, τα οποία βρίσκονται σε συνθήκες μη ισορροπίας.

Συνέθεσαν τον χρονοκρύσταλλο από ηλεκτρικά φορτισμένα άτομα (ιόντα) του στοιχείου υπέρβιο Yb . Εφαρμόζοντας το κατάλληλο ηλεκτρικό πεδίο, έκαναν 10 τέτοια ιόντα να αιωρούνται πάνω από μία επιφάνεια.

Στη συνέχεια, άρχισαν να τα «βομβαρδίζουν» με παλμούς λέιζερ, ώστε με κάθε παλμό να αλλάζουν τη φορά που περιστρέφονται (spin)

Παρατήρησαν πως οι εναλλαγές της φοράς των ατόμων ακολουθούσαν ένα συγκεκριμένο μοτίβο και επαναλαμβανόταν μάλιστα με τη μισή συχνότητα εκπομπής των παλμών.

Η πρόβλεψη για την ύπαρξη αυτής της εξωτικής  μορφής ύλης έγινε το 2012, από τον νομπελίστα φυσικό Φρανκ Γουίλτσεκ .

Posted in Φυσική | Σχολιάστε