Categories
Podcasts SciCast Stiinta

Tehnocultura SciCast 012 – România la CERN. De ce există acceleratoarele de particule?

Tehnocultura SciCast 012 a fost înregistrat n data de 26 iulie 2016, în Londra, Marea Britanie.

Subiectul principal al acestui episod: de ce avem acceleratoae de particule.

Știre mare: România a devenit, pe 17 iulie 2016, cel de-al 22-lea membru CERN. Despre CERN. Calitatea de membru CERN. Cost 10 milioane de euro/an, dar beneficii mult mai mari.

Costul participării la ESA: 24 de milioane de euro/an și este membră din 2011 (ROSA).

Despre LHC și acceleratoarele folosite în tandem. Despre folosirea radiatiei RF la 400MHz pentru a accelera particulele.

Audio podcast pe iTunes:
https://itunes.apple.com/ro/podcast/tehnocultura/id929951093?mt=2

Video despre acceleratoarele de particule:

LHC/CERN: cum funcționează un detector și cum funcționează un accelerator de particule.

Don Lincoln, de la Fermilab, despre funcționarea unui accelerator de particule:

Necesar: energie disponibilă care trebuie să fie mai mare decât energia de prag în crearea de particule noi prin coliziune.

Despre energie și fotoni:

Cum creezi materie din lumină prin fenomenul de creare de perechi de particule.

Viteze relativiste. Ce se întâmplă atunci când accelerezi particule la viteze apropiate de viteza luminii:

Despre impuls relativistic:

Ce unități de măsură folosim pentru particulele accelerate:

Don Lincoln, de la Fermilab, explică ce se petrece atunci când lovim un nucleu de atom și încercăm să furăm un proton. Se creează un jet de particule:

Recomandare de carte: Basic machines and how they work

ce-sunt-masinile

Cartea Basic Machines and How They Work poate fi cumpărată de pe amazon cu numai 10 dolari varianta Kindle Desktop. Este o carte scurta care te învață despre conceptul de mașină, rolul acesteia și tipurile de mașini. Nu, nu este vorba despre autoturisme.

În sensul celmai de bază o mașină este un obiect folosit pentru a amplifica o forță, pentru a transmite o forță ori pentru a schimba direcția forței. În acest sens o rangă, o bicicletă sau o rampă sunt mașini.

Cartea te trece printr-o serie de noțiuni folosite în Marina SUA atunci când este vorba să aibe tehnicieni ori ingineri la bord. Înveți despre importanța levierului, a planului înclinat, despre mașinile pe care le găsim înclusiv prin folosirea mânerului clanței de la ușă, prin folosirea scripeților ori a motorului cu ardere internă.

Este o carte numai bună pentru cei pasionați de inginerie și să afle cum punem lumea în mișcare cu ajutorul creierului, nu cu forța noastră. Se poate citi liniștit într-o zi și vei rămâne fașcinat inclusiv de ușile din casa ta.

Întrebarea săptămânii: de ce nu mor parașutiștii?

În episodul 33 al seriei Tehnocultura pe YouTube s-a vorbit despre parașutiști și de ei supraviețuiesc călătoriei spre sol.

Atunci când parașutișii se aruncă de la înălțimi de kilometri, de ce nu mor la contactul cu pământul? În ce mod ajută parașutele și care este principiul lor de funcționare? De ce fenomen fizic depind parașutele pentru a funcționa și pentru a salva viața oamenilor?

Despre modul în care parașutiștii pot supraviețui căderii libere și despre viteza limită ne-a povestit Conf. Dr. Nicolae Crețu, de la Universitatea “Transilvania” Brașov, Laboratorul de Fizică Aplicată și Computațională.

Pentru a explica modul în care parașutiștii supraviețuiesc se folosește exemplul unei bile lăsată să cadă liber de o o înălțime H. În cădere forțele care actionează asupra acesteia sunt forța de gravitație G, orientată în jos, și forța de rezitentă la înaintare, adică o forță de frecare cu aerul, numită Fr.

La un moment dat cele două forțe devin egale în modul și astfel se anulează. Bila va avea în acel moment o viteză constantă, nu accelerată, ca până în acel punct. Acea viteză se numește viteză limită, vl.

Astfel, asupra corpului acționează :
G = mg, gravitatie
și
Fr = kv, forța de rezitență la înaintate
k – coeficient crae depinde de forma obiectului și de tipul de fluid și
v – viteza de cădere.

Atunci când cele două forțe se anulează, viteza devine constantă.
G = Fr
mg = kv
adica v = mg/k

Astfel se poate afla viteza limită pentru un obiect cu coeficientul de formă k.

Pentru parașute forța de rezistență la înaintare are formula Fr = k’ * v^2.

Datorită forței de rezistență la înaintare, lucru ce determină apariția vitezei limită la un moment dat în căderea obiectului, putem fi fericiți că stropii de apă nu se sparg capul. Stropii de apă ajung la o viteză limită și cu acea viteză continuă către suprafața Terrei.

Minutul de tehnologie

– EEV Blog: cum protejezi cardul cu RFID/NFC de furturile de pe el / cum funcționează mascarea emnalelor cardurilor cu RFID /
– Fully Charged: cum este să ieși la plimbare cu o barcă 100% electrică?
– Universe Today: ESA lucrează la un nou concept de motor rachetă numit SABRE
– Linus Tech Tips: ce sa faci atunci când conturile tale online au fost hăckuite
– Engineer Guy: incredibila inginerie din spatele scutecelor de azi
– TechQuickie: ce este memoria video GDDR5X? / ce este programul de Nvidia Ansel? / ce este protocolul TCP/IP? / de ce monitoare diferite afișează culori diferite?
– Learn Engineering: de ce este curgerea aerului mai rapidă deasupra profilului unei aripi?
– Explaining Computers: Windows 3.1 pe o tabletă
– Interesting Engineering: se deschide primul restaurant cu printarea 3D a mâncării în Londra
– JayzTwoCents: review placa video Zotac GTX 1080

Știri din lumea științei

– Science Alert: plasele anti-muște puse de Bill Gates prin Africa salvează milioane de vieți
– Retraction Watch: riscul de a da în vileag fraudele din lumea științei: oameni atacați, amenințați, geamuri sparte
– Healthcare Triage: deși e-țigările sunt mai sănătoase decât țigările obișnuite, doctorii nu recomandă folosirea lor / Motive pro și contra circumciziei în SUA
– ESO: Joe Liske, omul de știință al ESO care lucrează la proiectul E-ELT, este acum și profesor la o univeristate din Germania
– ESA: vizualizare video în care se observă cum a pierdut Groenlanda din ghețarii de pe suprafața sa
– Interesting Engineering: în Siberia metanul și dioxidul de carbon se acumulează chiar sub iarbă și creează umflături pe câmp
– Sean Carroll: spațiul este generat pe baza unor reguli ale mecanicii cuantice (studiu)
– DNews: de ce anumite tipuri de ADN se autodistrug și de ce avem ADN mitocondrial numai de la mame?
– Brit Lab: de acum putem trimite energie electrică folosindu-ne de IR

Despre ce se mai discută în lumea pseudoștiinței?

– Retraction Watch: lucrare pseudo-științifică despre conspiratia “chemtrails” retrasă
– Thunderf00t: avionul cu 6 motoare nucleare nu are nici o bază științifică / la fel și proiectul Hyperloop
– Skeptic: mitul sensibilității electromagnetice este doar un mit
– Why Evolution Is True: National Geographic s-a tâmpit

Bonus

– SciShow: lucruri de speriat despre 10 animale drăguțe / O istorie a vieții, partea I /
– Bored Panda: care este mărimea reală a țărilor în 15 hărți
– Practical Engineering: cum fierbi apa la temperatura camerei
– Brit Lab: cum sa te protejezi de nisipurile mișcătoare
– Physics Videos: entropia NU este dezordine, ci mărirea entropiei spune că există mai multe microstări
– Minute Physics: este greu să lovești Soarele
– Science Channel: cum folosim bateriile pentru a crește porumb?
– Fraser Cain: cât de repede se pot roti stelele?
– Physics Girls: cum micșorezi monezile cu ajutorul curentului electric?
– Nature Video, animație: cum funcționează celulele limfoide înnăscute
– Interesting Engineering: cum să răcești orice doză de suc sau bere în 2 minute
– Scholarly OA: despre publisherii frauduloși din lumea științei
– Fermilab: ce este teoria QCD – quantum chromodynamics
– Ted-Ed: evoluția cărții
– Learn Engineering: cum funcționează un tranzistor?
– The Science Asylum: de ce suntem de mărimea asta?
– SciShow: de ce nu îngheață labele pinguinilro din cauza frigului din Antarctica?

Vizitează

Tehnocultura pe Facebook
Grupul știința pe Facebook și Știința pe Facebook
Grupul Știința, candelă în întuneric
Grupul Pseudoștiința pe Facebook

Categories
Stiinta Tehnologie

LHC, de la CERN, repornește anul acesta [video]

Prezentarea video de mai sus este foarte bine realizată și consider că știința are nevoie de mult mai multe asemenea prezentări. Oamenii de știință sunt văzuți ca fiind niște oameni în vârstă, îmbrăcați în halate și închiși la minte, dar adevărul este mult mai complex.

Când am fost în Munchen, în 2012, la ESO@50 Days, am avut ocazia să fac cunoștință cu oameni de știință care aveau 27-30 de ani plini de viață, glumeți, foarte inteligenți. Ca oricare dintre noi. Un așa om de știință este Tom McFadden, din California, SUA.

Repornirea acceleratorului de particule de la CERN, accelerator care se numește LHC, Large Hadron Collider sau, Marele Ciocnitor de Hadroni, are rolul de a accelera hadroni (barioni, în speță) la viteze foarte mari și apoi de a ciocni două asemenea fașcicule în zone precise unde sunt situate detectoarele de zeci de tone numite ATLAS, LHCb, CMS și ALICE.

Există 31 de particule fundamentale iar hadronii sunt particule elementare care cuprind barioni (protoni, neutroni, lambda, omega și cele șase tipuri de cuarci) și mezoni (pion, kaon, b-zero, eta c). Cel mai des vei vedea că la LHC se vor ciocni protoni, adică barioni, un subset al hadronilor.

Mai jos vezi lista celor 31 de particule fundamentale (subatomice, elementare) via The Conversation:

31-particule-elementare-fizica

Ce se urmărește cu aceste ciocniri? Se știe că atunci când accelerezi la viteze mari particule subatomice și le ciocnești unele de altele tu obții particule noi, observi cum se comportă particulele originare în asemenea cazuri și testezi teoriile curente ale fizicii. Dacă LHC detectează că o particulă nu se comportă precum prezic teoriile, atunci acele teorii vor trebui schimbate.

LHC este centrat pe patru linii de lucru iar repornirea ia mai bine de două luni:
1. energie: cum concentrezi cât mai multă energie într-un loc pentru a obține particule noi (bosonul Higgs a fost descoperit în acest fel)
2. coliziune: vezi ce se întâmplă atunci când ciocnești particule la energii înalte (13 TeV în LHC în 2015)
3. detecție: ce poți detecta în urma coliziunilor?
4. comparație: vedem dacă rezultatele experimentale se potrivesc cu teoria din fizică
5. descoperire: LHC încearcă să descopere particule noi sau să ajute la rezolvare a unor mistere (exemplu: din ce particule este creată materia întunecată, deși LHC nu este cel mai potrivit experiment pentru aceasta)

Mai jos vezi un film de prezentare a celor patru experimente de la CERN: ATLAS, CMS, LHCb și ALICE.

Să urăm succes cercetătorilor de la LHC în doborârea unor noi bariere ale cunoașterii în 2015!

Referințe:
1. Sursa imagine: James Childs, CC BY
2. Sursă primul video.
3. Film pe Vimeo: CERN – ATLAS – The ATLAS Experience from Christoph Malin on Vimeo.

Categories
Stiinta Tehnologie

Linkurile zilei 010 – Institutul Cantacuzino, Tatooine, sifonofore, CERN, LHC, gripă, cronica scepticului, LGA, dansul Pantsula

Linkurile zilei prezintă o selecție de pagini web de unde poti afla știrile zilei legate de știință, tehnologie, cultură. Aceste linkuri sunt selectate din zeci de canale de YouTube si alte câteva zeci de website-uri care publică zilnic informații din mai multe domenii.

Selecția Linkurile zilei te ajută să îți mărești cunoștințele generale, dar și te ține în temă cu cele mai noi informații din lumea științei și tehnologiei. În fiecare zi, de luni până vineri, după orele 20 va apare un nou articol Linkurile zilei la Tehnocultura.

=========

Știrile zilei: marți, 31 martie 2015

Featured: NU desființării Institutului Cantacuzino

Știință

1. Planete terestre de tipul Tatooine, din Star Wars, cu stele binare, ar putea fi mult mai dese în Univers
2. Cât de des să îți speli părul?
3. Eclipsă totală de Lună în data de 4 aprilie 2015 vizibilă din SUA
4. Curs biologie: sistemul nervos periferic
5. Somn și sex

6. Organism creat din organisme (aka sifonofore)
7. Curs chimie: scrierea formulelor chimice a substanțelor ce conțin metale de tranziție
8. LHC nu va genera găuri negre
9. Animalele pot avea probleme psihiatrice, dar nu psihoze (schizofrenie)
10. CERN – experimentul ATLAS

11. Fun: chemical aprty
12. Terapii inovatoare in oncologie
13. NU desființării Institutului Cantacuzino
14. Până la urmă proteina tau, nu amoloidele, sunt cauza Alzheimer (Revista Brain / video)
15. Amestec de ceapă și usturoi demonstrat ca fiind antibiotic ( via Universitatea Nottingham)

16. Ce este mai bun pentru tine: înotul sau fuga?
17. Specimenul de $50
18. Cronica scepticului: Eclipsă şi astrologie & Ştiință vs. pseudoștiință
19. Doctor MIT: Tot ce trebuie sa stii despre febra, convulsii si copii!
20. TED Ed: Ce provoacă respirația urâtă?

Tehnologie

1. Cercetătorii au creat un cadru molecular cu ajutorul căruia putem avea ecrane flexibile mai bune
2. ARC, pixul creat pentru suferinzii de Parkinson
3. Beton transparent
4. Despre procesoarele LGA, Land Grid Array, de la Intel: nu mai au pini din 2005
5. Waldo, antifurt românesc

6. Doza IT: Pebble, un nou smartwatch
7. Computerphile: banda de hârtie
8.

Cultură/societate

1. De ce romănii îi urăsc pe români? (britanicii fac la fel)
2. Dansul Pantsula
3.

Categories
Tehnologie

Tehnologia anului 1982. Mai avansată decât credeai!


Cei de la Britlab au publicat recent câteva filme legate de tehnologia anilor 80. Din cele patru filme de azi vei vedea că tehnologia pe care o considerăm azi ca fiind contemporană are, de fapt, câteva decenii în spate. Rareori apare ceva nou pe piață fără a avea câteva decenii de cercetare înainte.

De cele mai multe ori, ceea ce vezi azi ca fiind domeniu de cercetare ultra-modern va ajunge în 10-20 de ani în circuitul economic, poate chiar în casa ta. În întreaga istorie a inventiilor poți vedea același ciclu: se fac descoperiri științifice într-o arie anume, se creează dispozitive experimentale care ar putea rezolva probleme practice, trec ani și apoi cineva investește într-un produs comercial. Fără sprijin comercial puține aparate sau invenții pot supraviețui.

Revenind la tehnolocia anilor ’80, BBC avea o emisiune numită Tomorrow’s World în care prezenta tehnologia viitorului. Încă de pe atunci se cocheta liniștit, în anumite colțuri ale lumii, cu technologia touch screen, cu cea de criptare computerizată a datelor, cu programe ce generau efecte grafice sau cu tehnologii de identificare a amprentelor.

În primul film poți vedea tehnologia touch screen, care avea deja 10 ani de folosință la acceleratorul de particule LHC, de la CERN. Trebuie subliniat faptul că exemplul celor de la Britlabs folosea celule receptoare pe infra-roșu pentru a detecta poziția degetelor, dar cel de la CERN mergea pe principiul touch screen capacitiv.

În exemplul celor de la Britlabs se putea chiar manevra un pistol de la distanță și apoi, cu o atingere a degetului pe ecran, putea împușca baloanele. Pentru acest lucru erau suficiente folosirea unui monitor simplu, apoi două rânduri de emițătoare în infra-roșu perpendiculare unul pe celălalt și astfel puteai afla poziția degetului.

Iată și exemplul celor de la CERN. Tehnologia touch-screen a fost dezvoltată din necesitate, mai ales că la LHC ar fi avut nevoie de panouri uriașe pentru a controla întregul accelerator.

Mai jos avem un film care demonstrează utilitatea criptării software a datelor. În exemplul de mai jos se folosește un calculator cu interfață text, doar era vorba de 1982, și apoi se poate afla lista cu oameni și numere de telefon de pe orice stradă.

Criptarea software pe 56 biți prezentată în exemplul de mai sus a fost dezvoltată pentru a proteja datele instituțiilor. Computerele vremii respective ar fi avut nevoie de 1 milion de ani pentru a decripta acele date. În 1999 criptarea de 56 de biți a fost spartă în mai puțin de 24 de ore iar cu tehnologia de azi ar dura mai puțin de câteva ore.

Dar cum se făceau animațiile prin anul 1982? Ei bine, se foloseau de aparatul prezentat mai jos:

Acel aparat putea prelua o imagine 2D și apoi o transforma într-un obiect 3D. Cei de la BBC au specificat faptul că, până la tehnologia CGI, adică animații generate de computer, televiziunile trebuiau să lucreze câte două săptămâni la desenarea fiecărui cadru. Prin 1982 era deja posibil să împarți o imagine în mii de puncte și apoi să aranjezi acele puncte pe ecran în orice mod doreai.

Istoria folosirii animațiilor din lumea filmelor este chiar lungă, mai ales că filmul Tron, care era lansat în 1982, s-a folosit din plin de acele animații. Nu putea face acest lucru fără existența unei experiențe de decenii în animarea obiectelor cu ajutorul computerelor.

În ultimul film din acest articol vedem stadiul la care se afla tehnologia de identificare a amprentelor în 1982:

Până la compararea automată a amprentelor investigtorii trebuiau să petreacă multe ore cu amprenta făptuitorului în față și apoi să vadă pe ecranul computerului amprentele infractorilor deja înregistrați.

Încă din 1982 s-au folosit de scannere pentru a scana imaginea cu amprenta iar apoi calculatorul crea o hartă cu zeci de puncte importante din acea amprentă. Apoi tot ce avea de făcut era să compare acea hartă cu baza de date și găsea suspectul în foarte scurt timp.

După cum bine vezi, ceea ce ni se pare a fi azi tehnologie modernă s-a folosit deja, într-o măsura sau alta, încă din urmă cu 30 de ani.

Categories
Tehnologie

CERN: pe 30 aprilie 1993 internetul a devenit domeniu public

CERN are publicate pe site-ul propriu imagini cu documentul ce oficializează intrarea internetului în domeniul public. Am ținut să am neapărat aceste imagini pe Tehnocultura, pentru că un asemenea moment istoric trebuie marcat și aici. Pe 30 aprilie 2013 internetul a împlinit 20 de ani de când este proprietatea tuturora.

Așa cum scrie aici, dacă tehnologiile fără acces la publicul larg ajută piața, cele oferite tuturora spre folosință schimbă lumea. Bine zis. La mulți ani, internet liber.