Categories
Podcasts SciCast Stiinta

Tehnocultura SciCast 013 – Spațiul cosmic: vid absolut nu există

Tehnocultura SciCast 013 a fost înregistrat luni, în data de 1 august 2016, în Londra, Marea Britanie.

Subiectul principal al acestui episod: vid și spatiu cosmic.

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

Video despre inexistența vidului absolut:

Vidul cosmic este, de fapt, o spumă cuantică:

Despre vidul din spatiul cosmic:

Există diferite interpretări a ceea ce poate fi numit spatiu și timp.

Sean Carroll: spatiul, ca rezultat al efectelor cuantice.

Ce sunt dimensiunile:

În spatiu nu auzi exploziile:

Ne extindem odata cu expansiunea Universului?

Albert Einstein, originea relației E =mc^2 care a fost formulata, de fapt, ca m = E / c^2. Ce înseamnă această formulă:

Despre permeabilitatea magnetică și permitivitatea electrică a spatiului liber:

Viteza luminii nu este numai viteza luminii, ci a tuturor particulelor cu mașa de repaus zero:

Despre Quantum Field Theory, teoria care explică crearea de particule și relatiile dintre particule:

Ce sunt câmpurile în sens fizic?

Despre originea materiei și a timpului:

De ce avem o dimensiune anume?

Despre bosonul Higgs și câmpul Higgs, partea I:

Bosonul Higgs și câmpul Higgs, partea II:

Putem ajunge la capătul Universului?

Recomandare de carte: The Ultimate Survival Manual

ultimate-survival-manual-rich-johnson-amazon

The Ultimate Survival Manual este o carte cu 333 de idei scurte despre cum să supraviețuiești multor situatii, unele extreme chiar, și cum să te pregătești din timp pentru o excursie fără multe dureri de cap. Versiunea de Kindle este chiar reocmandată iar cartea poate fi cumpărată de pe Amazon.com, de unde am și imaginea de mai sus.

Cartea este împărțită în patru părți principale:
1. Lucruri esențiale – cam ce echipament de protecție să iei cu tine în funcție de tipul de ieșire în plimbare
2. Viața în sălbăticie – aici te învață cum să faci un mic adăpost, cum să te protejezi de unele animale, cum să faci capcane
3. Dezastre – aici te învață cum să te pregătești și să te comporți în caz de dezastru
4. Urban – de la vigilența într-un nou oraș până la atenția necesară descperiririi unui atac terorist, după care să fugi repede de acolo.

Întrebarea săptămânii: cum se obține curent electric din lumină?

Prof. dr. Nicolae Crețu, de la Universitatea Transilvania, a explicat în episodul 34 filmat pentru canalul de YouTube cum se poate obține curent electric din lumină. Video este în show nots.

Efectul fotoelectric a fost descris pentru prima dată de către Albert Einstein în 1905, în lucrarea “On a Heuristic Viewpoint Concerning the Production and Transformation of Light”. În această lucrare Einstein explică faptul că lumina există și sub forma unor quante, unor unități discrete de lumină numite fotoni. Astfel se scotea în evidență caracterul dual al luminii, fiind pus în prim-plan faptul ca fotonii sunt particule de lumină.

Lucrarea explică, de altfel, și modul prin care un foton poate scoate un electron din interiorul unui metal. De acolo și până la crearea unor experimente care să obțină curent electric nu a mai fost decât un pas. Curentul electric nu este altceva decât un șir de electroni care se deplasează în mod ordonat.

Einstein a primit Premiul Nobel în 1921 pentru descoperirea efectului fotoelectric.

S-a constatat că fotonul de energie E = hν trebuie să aiba o energie minimă, numită Lucru de extracție, cu ajutorul căreia să scoată electronul din metal. Lucrul de extracție este diferit pentru metale diferite.

E = h ν
h – constanta lui Plank ( 6.62607004 × 10^-34 m^2 kg / s )
ν – frecvența fotonului ( ν = c / λ )
c – viteza luminii, aprox 300 000 km/s
λ – lungimea de undă

Metale și compuși folosiți în celulele fotovoltaice sunt siliciul, cesiul, aliaj cadmiu-telur – CdTe, film de siliciu, aliaj cupru-indiu-galiu-seleniu – CIGS, film galiu-arsenic, sodiu, aluminiu, molibden și altele.

Tabel energii minime de extracție în funcție de metalul folosit (imagine via Hyperphysics ):
work-functions

Energii minime pentru Lucrul de extracție sunt mai jos. Conversii necesare: din eV în Hz și din Hz în lungimi de undă:
1 eV -> 100 THz, IR apropiat, 3000 nm
2 eV -> 500 THz, verde, 495-570 nm
4 eV -> 900THz, violet spre UV, 300 nm
5 eV -> 1,2 PHz, UV, 250 nm

Efectul fotoelectric este folosit în celulele fotovoltaice unde lumina incidentă creează un curent electric. Lumina vizibilă poate crea curent electric dacă se folosesc fotoni de lumină verde pentru celule fotovoltaice cu cesiu sau fotoni de culoare violetă dacă se folosesc metale ca aluminiul sau cadmiul. Verifică tabelul de mai sus și folosește convertorii pentru a afla ce fel de fotoni au energia minimă în funcție de metalul de interes.

Un lucru de știut este acela că intensitatea fotonilor nu ajută la îndepărtarea electronului din metal. Cu alte cuvinte, dacă ai mulți fotoni roșii sau IR la un loc, adică dacă ai lumină mai strălucitoare în acea bandă, atunci nu vei reuși să obții curent electric. Ai nevoie ca fotonii înșiși să fie de o energie mai mare decât energia minimă de extracție.

UV și X vor genera întotdeauna curent electric datorită faptului că au energii minime foarte mari comparativ cu lumina verde sau altele de lungimi de undă mai mari.

Minutul de tehnologie

– Tom’s Hardware: cele mai bune memorii RAM ale lunii iulie 2016
– TechQuickie: care este diferența dintre internetul ce îl ai prin DSL și cel prin cablu TV
– Security Intelligence: CryptoDrop oprește ransomware în timpul criptării fișierelor
– GRC.com: Steve Gibson, de la Security Now, are o pagină dedicată cu tooluri pentru protecția online, exemplu fiind privacy.io
– Vox: Zore X este un nou blocator pentru armele de foc. Folosindu-l te asiguri că nimeni în afară de tine nu va face uz de arma ta
– Extreme Tech: Nvidia lansează placa video Titan X, cu 12 GB GDDR5X la 1200 de dolari / Microsoft a dus termenul “nagware” la extrem cu updateurile forțate către Win 10 facute în ultimul an

Știri din lumea științei

– SciShow: o nouă hartă a creierului
– Science20: de ce gliblastoma, un tip de cancer la creier, este aât de greu de combătut / ecrane touch folosite pentru a ajuta animalele bolnave / au trecut 4 ani de la descoeprirea bosonului Higgs în data 4 iulie 2012 / Care este accelerația gravitațională cea mai bună pentru sănătatea noastră? /
– Bad Astronomy: de ce planetoidul Ceres nu are cratere mari?
– Newsy: Cernobâl va produce energie verde în următorii ani
– Daily Galaxy: sistemul solar trece prin planul de materie întunecată o data la 32 de milioane de ani și se presupune ca fiecare asemenea trecere poate trimite comete din Norul Oort direct catre interiorul sistemului, punând în pericol viața pe Terra

– SpaceAlliance.ro: misiunea Robisat va pune doi nanosateliți Ro-01 și Ro-02 în orbită în zona ISS
– Ockham Razor: cazuri celebre de fraudă în lumea științei
– Smithsonian Mag: noi tipuri de antibiotice descoperite în cavitatea nazală a oamenilor
– Bad Astronomy: cum arată o rachetă ce arde la reinstrarea în atmosfera terestră
– Sixty Symbols: cum arată peisajul sub gheața din zona Antarcticii
– Merium.com: ce înseamnă consens științific? Vezi mai jos (bolduit de către mine):

But with that in mind, when we talk about science being settled, we’re not talking about “scientific consensus” as the final answer, but rather as the starting point that everyone agrees on. Future research is usually not based on trying to find alternatives that work better (although we’re always open to it), but rather on how to refine and better understand what’s going on.

Despre ce se mai discută în lumea pseudoștiinței?

– LeacuriMinune.ro: Daniela Cumpănici se folosește de sărlataniile numite reiki și terapii florale Bach pentru a prosti oamenii că îi poate vindeca de boli
– Genetic Literacy: Obama a promulgat legea etichetării produselor GMO
– Retraction Watch: despre șarlatanul auto-intitulat tatăl imunologiei nutriționale Ranjit Kumar Chandra
– Science20: Despre eșecul produselor așa-numite bio sau organice

Bonus

– Backreaction: legătura dintre gaurile negre și găurile albe / cum etse definit Big Bang?
– Geografilia: bancuri cu și despre geografi
– PBS Space Time: ce înseamnă, cu adevărat, E = mc^2
– You Are Not So Smart: de ce apărăm status quo: pentru că suntem supuși greșelii de rationament numită aversiune la pierderea investiției făcute (psihice, bănești)
– Fraser Cain: ce sunt stele formate numai din quarci, undeva între găurile negre și stelele neutronice

Vizitează

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

Categories
Stiinta Tehnologie

Linkurile zilei 053 – Astro-șoareci, megasecete, spatiu, timp, atomi, herpes, paradoxul arcașului, optogenetică, particule din raze gamma, energie, fotocopiator, Android M, GravityLight

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: vineri, 29 mai 2015

Featured:

Știință

1. Astro-șoareci
2. Despre megasecete
3. Sunt plantele conștiente?
4. Din ce este compus spațiul?
5. Timpul, pentru un călător care zboară la viteza luminii, stă în loc

6. De ce atomii nu pot trece prin atomi? / Am răspuns mai demult la întrebare în acest video
7. Cum ar fi gravitația în interiorul unei sfere?
8. Este lungimea Planck (1,61×10^-35 m) cea mai mică lungime din univers?
9. Unde merg sateliții să moară: în Oceanul Pacific, la mai bine de 1000 de kilometri de orice țărm
10. Paradoxul arcașului: folosim știința pentru a lovi pastile de aspirină cu ajutorul săgeților

11. Lecție astronomie: planetele Uranus și Neptun
12. Optogenetică/memorie: amintirile pot fi readuse la viață cu ajutorul luminii
13. Fizică: cum poti obține particule din energie pură, adică din raze gamma?
14.

Tehnologie

1. Drumi, de la compania canadiană Yirego, este o mașina de spălat care funcționează fără curent electric
2. De ce hârtia de toaletă este albă?
3. Fotocopiatorul a fost inventat în 1938 de către Chester Carlson care suferea de artrită, lucru ce îi îngreuna munca de copiere a documentelor la biroul de brevete unde lucra
4. NCIX: sumar Google I/O 2015
5. Despre Android M

6. GravityLight: lampă ce nu folosește curent electric din priză
7.

Cultură/societate

1.

Categories
Stiinta

Lumina: timpul și spațiul sunt irelevante pentru razele electromagnetice


Fraser Cain, de la Universe Today, ne explică faptul că, pentru lumină, partea vizibilă a razelor electromagnetice, timpul și spațiul nu au nici o însemnătate. Deși lumina depinde de spațiul în care se deplasează în sensul că spațiu îi trasează traiectoria, aceasta este în rest independentă de ceea ce se întâmplă în jur.

De la momentul creării acesteia și până când este absorbită de vreun atom sau material pentru lumină trec exact ZERO secunde iar spațiul parcurs, din punctul de vedere al luminii, este ZERO. Cu alte cuvinte, dacă tu ai fi acum lumină și ai zbura timp de miliarde de ani, parcurgând miliarde de miliarde de miliarde de kilometri, și ai ajunge la un atom care te-ar absorbi, timpul pe care l-ai simți tu ar fi nimic, o scânteie, iar spațiul pe care ai vedea tu că l-ai parcurs ar fi inexistent, nimic.

Pentru lumină distanța dintre doi atomi și cea dintre capetele Universului, dacă există, este egală, adică ZERO.

Cum poate fi posibil asta? Ei bine, dacă citești articolul despre fundamentele teoriei spațiu-timpului, vei înțelege că, la viteza luminii, timpul se dilată la infinit iar spațiul se contractă infinit de mult iar masa corpului la acea viteză este devine infinită. Tocmai de aceea lumina nu are masă de repaus.

Știința poate fi ciudată, dar aceasta nu înseamnă că nu este adevărată și că nu avem demonstrații științifice pentru relativitatea definită în fundamentele teoriei spațiu-timpului, așa cum le-a stabilit Einstein.

În rest, dacă ai avea jobul luminii, viața ta ar fi anostă.

Categories
Stiinta

Fundamentele teoriei spațiu-timpului. Bonus: lumina!


TED Ed are o multe cursuri unite în seria Before and After Einstein din care aflăm ce semnifică teoriile din fizică și cum ne ajută acestea să cunoaștem mai bine universul ce se înconjoară. Unul dintre cele mai interesante subiecte este cel al spațiu-timpului, deoarece spațiul a apărut odată cu timpul și sunt parte integrantă a unui univers quadridimensional, cu trei dimensiuni în spațiu și cu 1 dimensiune temporală.

În prima parte din cursul Fundamentele spațiu-timpului, cea din filmul de mai sus, Andrew Pontzen și Tom Whyntie ne învață că spațiul și timpul sunt parte a aceleiași entități.

La fel, mai învățăm și să aceleași legi ale fizicii trebuie să se aplice în orice punct de referință. Dacă noi suntem punctul de referință, atunci putem vedea cum totul merge pe lângă noi cu 1 m/s, dar dacă o casă este centru de referință, atunci putem vedea că noi suntem cei ce trece pe lăngă acea casă, nu invers. Mai multe detalii afli de aici.

În partea a doua, prezentată în filmul de mai jos, aflăm că de oriunde măsori și cu orice viteză te deplasezi lumina are exact aceeași viteză.

Folosindu-te de diagrama pomenită în primul film, cel de la început, vei vedea că cine este în deplasare ar trebui să obțină valori diferite ale vitezei luminii. Numai că spațiu-timpul nu este reprezentat ca un set de cărți cu tine în poziții diferite la timpi diferiți, ci este considerat un tot unitar, ca un corp solid.

Astfel că, pentru cine este în deplasare, faptul că obține exact aceeași viteză pentru lumină înseamă că spațiu-timpul se alungește pe direcția timpului și se comprimă pe direcția spațiului.

Cu alte cuvinte, dacă tu călătorești la viteze aproape de viteza luminii, atunci vei vedea că timpul trece mai greu și că spațiul se comprimă. Același lucru este valabil și la viteze mai mici, dar efectele sunt neglijabile.

Cum aflăm treaba aceasta? Ei bine, ne folosim de celebra formulă obținută în urma unei transformări Lorentz (dilatarea timpului):

dilatare-timp


iar gamma este:
dilatarea-timpului-factor-lorentz-gamma

Ok, acum t este timpul care trece pentru cel care stă în repaus iar t’ este timpul celui care este în deplasare. Dacă cineva aboară cu avionul cu viteza Mach 1, adică a sunetului, adică 340 m/s, timp de o oră, sau 3600 de secunde, atunci vom descoperi că pentru cel ce a zburat timpul a trecut mai greu.

Dacă luăm un timp de referință de 3600 secunde iar cel care călătorește zboară cu 340 m/s, cât este viteza sunetului, atunci timpul pentu cel în zbor va fi egal cu 0,99999999999935777777777757155309 din timpul celui care stă în repus, adică cel în zbor trăiește cu 0,0000000023120000000022272267 secunde mai mult. Adică un om care călătorește cu viteza luminii timp de o oră trăiește mai mult cu 2,31 nanosecunde decât unul care stă.

Cum secunda are 1 miliard de nanosecunde îți dai seama că efectul este neglijabil la nivel de viață umană, dar nu pentru sistemele GPS. În schimb, dacă zbori la jumătate din viteza luminii atunci timpul va trece cu 25% mai încet pentru tine, adică pentru cele 3600 de secunde care trec pentru cel ce stă, pentru tine vor trece 45 de minute.

Citește aici mai multe despre lumină și viteza luminii.

Bonus: adevărul despre lumină și electroni!

Categories
Stiinta

Film timelapse fenomenal cu galaxia noastră [Bonus: ce secrete ascund imaginile Hubble?]

Loading player…

Filmul timelapse a fost făcut la observatorul VLT, din Paranal, Chile. VLT, Very Lage Telescope, este unul dintre cele mai lăudate observatoare astronomice ale ESO, Organizația Europeană pentru Obervații Astronomice în Emisfera Sudică sau Observatorul Astronomic European din Emisfera Sudică.

Categories
Stiinta

Ce miros are spațiul cosmic sau vreo Nebuloasă oarecare?

Vsauce are o serie de filme în care caută răspunsuri la întrebări pe care nu te-ai fi gândit să le pui. E interesant de văzut cât de multă știință merge în studierea căderii pisicilor, lucru ce a dus la crearea sistemelor nonholonomice de direcționare a sateliților artificiali, sau în studierea “greutății” luminii, care este în stare să devieze 1000 de km de la traseu sondele spațiale ce merg spre Marte.

Categories
Stiinta

Avem vecini în Sistemul Alpha Centauri

Loading player…

ESO a anunțat azi că s-a descoperit o exoplanetă la numai 4.3 ani-lumină distanță în sistemul Alpha Centauri, un sistem cu două stele mai apropiate (Alpha Centauri A și Alpha Centauri B) și una mai îndepărtată de acestea numită Proxima Centauri (sau Alpha Centauri C). I se zice Proxima pentru că este cea mai apropiată de noi.

Categories
Stiinta

De ce este întuneric noaptea?

“Pentru că e noapte, de aia!” Mulțumesc geniule, dar asta nu ajută cu nimic. Că un lucru este așa pentru că este așa cred că știe și piatra de lângă tine. În caz că ai avut în cap răspunsul axiomatic (și recursiv) de dinainte și vrei să afli motivul REAL, trebuie să știi că ar fi trebuit să avem un cer luminos chiar și noaptea.

Categories
Stiinta

Turul Stației Spațiale Internaționale în 10 minute [video]

A fost unul dintre cele mai tăcute filme la care m-am uitat cu răbdare și fașcinație. Abia pe a final astronautul Cady Coleman povestește câte ceva despre modulul în care se fac antrenamentele și merg la toaletă.

Pe parcursul celor 10 minute apuci să vezi câteva module de pe ISS – Stația Spațială Internațională – și ai ocazia să te deplasezi “cu capul în jos”, deși noțiunea aceasta nu exisță în spațiu. Cine amețește ușor este rugat să îchidă ochiii din când în când.

În afară de faptul că ISS este un vârf de lance a cuceririlor tehnologice umane și că oferă priveliști extraordinare, această stație este un laborator imens, în care se fac o mulțime de experimente ce au rezultat îmbunătățirea vieții oamenilor “de jos”.

Pe Fragile Oasis ai ocazia să citești în premieră ceea ce fac zi de zi astronauții acolo și poți intra în mintea lor. Gândurile, supărările sau speranțele lor sunt exprimate în acele articole. De acolo am aflat că fiecare astronaut are un program strict și că trebuie să facă o mulțime de lucruri, de la repararea toaletei până la studiul creșterii plantelor în spațiu.

Chiar aș vrea să văd și o stație pe Lună. Odată ce ai o bază subterană ți-ar fi mai simplu să locuiești acolo 😀 Enjoy!

Via [OneCoolThingADay].