Categories
Stiinta

Fizica distractivă: unde gravitaționale, mase infinite, iluzoria forță a gravitației

Undele gravităționale au fost, în sfârșit, detectate în ultimul an și existența lor confirmă ultimul punct al Teoriei Generale a lui Einstein. A durat mai bine de 100 de ani pentru a demonstra existența undelor gravitaționale pentru că ele sunt unde care se propagă în spatiu-timp, adică precum niște valuri care modifică spațiul în cursul lor, precum valurile de la supraața unui lac deformează suprafață în cursul lor.

Ca să obții asemenea unde gravitaționale tu trebuie să miști foarte repede între două puncte din spațiu mase extrem de mari. În acest fel se poate face o deformare a spațiu-timpului care se propagă aemenea unui val. Tocmai de aceea a fost necesar un eveniment extrem de puternic din punct de vedere energetic, colapsul a două găuri negre în una care să le conțină pe amândouă, pentru a obține așa unde gravitaționale.

Undele gravitaționale au fost generate de orbitarea extrem de rapidă a celor două găuri negre în jurul unui punct central. Undele astfel obținute au avut lungimi de undă de 10 000 de kilometri și apoi au scăzut la 1200 de kilometri chiar înainte de colaps, adică frecvențe extrem de mici. Din acest motiv ele poartă cu ele energie extrem de mică, imposibil de detectat în interferometrele LIGO până nu au făcut un upgrade anul acesta (2016). Undele gravitaționale care au ajuns în zona Terrei au modificat spațiul cu numai o miime din diametrul unui proton ( 1 / 10 ^18 m), adică extrem de puțin.

Acum ce s-ar întâmpla dacă am avea un corp cu masă de repaus și apoi îl aducem la viteza luminii? Ar fi posibil așa ceva? Posibil nu este, dar dacă ai avea un corp cu masă de repaus care ar ajunge la viteza luminii, ai putea spune că acel corp are masă infinită? Se schimbă ceva în corpul respectiv pentru a avea masă înfinită? Se pare ca rezolvarea problemei stă în considerarea nu a masei la viteza luminii ci a impulsului, pentru că, nu-i așa, ai de-a face cu energii care cresc odată cu creșterea vitezei, nu cu mase care se modifică în mod efectiv. Se apre că spațiul se opune din ce în ce mai mult deplasării unor mase pe măsură ce te propii de viteza luminii.

Iluzoria forță a gravitației i-a dat bătăi de cap lui Newton. Conform formulei lui gravitația este o forță iar formulele sale ajută inclusiv la trimiterea oamenilor în spațiu. Mai complicat devine când afli că gravitația este o deformare a spațiului și a timpului în zona unor mase și nu o forță. Terra deformează zona aceasta de spațiu cu doar 1 cm, dar deformările în timp sunt mult mai vizibile.

Dacă arunci un satelit GPS la 20 000 de km altitudine, atunci descoperi că acel satelit merge înaintea noastră în timp cu aproximativ 38 de microsecunde pe zi. Este o diferență chiar mare. Așadar, gravitația este o deformare a spațiu-timpului și nu o forță.

Categories
Stiinta Tehnologie

Linkurile zilei 044b – Relativitatea specială, viteza luminii, temperaturi absolute pozitive, azot pur, fulerene, bacterii, drone rabatabile, USB 3.1, IPv6, Hydaway, van Gogh 3D

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: luni seara, 18 mai 2015

Featured:

Știință

1. Curs fizică: relativitatea specială a lui Einstein, masă relativistă
2. 5 întrebări pe care ți le-ai pus întotdeauna
3. Este azotul pur mai bun pentru roțile automobileleor decât aerul?
4. Cum au oprit olandezii vânturile
5. Curs anatomie: scheletul

6. HCT: sfaturi pentru o alimentație sănătoasă
7. Orice ai încerca nu poți încâlca teoria relativității a lui Einstein
8. Fulerenele C60, C70 și altele de acest gen: mingi nanoscopice de fotbal din atomi carbon
9. De ce nu există o temperatură absolută pozitivă limită?
10. Computere ultrarapide: microchipul fotonic din siliciu tot mai aproape de realitate

11. Prezența masculilor într-o populatie este un lucru benefic
12. Unde este gripa aviară?
13. Bacteriile refac medicamentele în canalele menajere?
14.

Tehnologie

1. EPFL a creat dronele rabatabile
2. USB 3.1 si conectorul Tip C sunt deja o realitate
3. IPv6 explicat
4. Hydaway, sticla de apă care se pliază și se ascunde ușor în buzunar
5. Un go-kart nebunesc cu motor cu reacție

6. Beton care se repară singur
7. Turnurile auto ale Volkswagen din Augsburn, Germania
8. Vechiul tun anti-buncăr numit Micul David
9.

Cultură/societate

1. Definiția termenului “sexy” prin lume
2. Picturile lui van Gogh în 3D
3.

Categories
Podcasts Stiinta

F@TC #013 – Putem depăși viteza luminii? [audio+video]

new-thumb-lumina
Deocamdată nu s-au descoperit metode prin care să se depășească viteza luminii.

De fapt, lumina sau undele electromagnetice sunt singurele care au viteze luminii în vid.

Orice alt obiect din Univers, atât timp cât are masă de repaus diferită de zero nu poate ajunge nici măcar până la viteze luminii.

Despre viteza luminii ne povestește domnul Conf. Dr. Nicolae Crețu, de la Universitatea “Transilvania” Brasov, Laboratorul Fizică Aplicată și Computațională.

S-a stabilit că viteza luminii este de 299 792 458 m/s. Această viteză este o constantă a Universului și este notată cu c.

Valoarea vitezei luminii a fost stabilită prin diverse experimente iar, în filmul de față, aflăm despre ecuația care ne dă această valoare:
c = 1 / ε0 µ0
ε0 – permitivitatea electrică a vidului
ε0 = 8.8541878176.. × 10^−12 F/m
µ0 – permeabilitatea magnetică a vidului
µ0 = 4π×10^−7 H/m

Lumina, dat fiind că are masă de repaus zero va zbura mereu cu viteza c, adică aproximativ 300 000 km/s.

Dacă un obiect are masă de repaus diferită de zero, atunci Einstein ne învață în teoria relativității speciale, faptul că masa crește odată cu creșterea vitezei:
m = m0 * γ
γ – este factorul Lorentz
lorentz-factor-ktuy6yv
(via MathURL.com)
După cum se vede din ecuație, dacă v, viteza obiectului, este egală cu c, atunci vom obține m = m0/0, respectiv o mașă infinită.

Cum o masă infinită are nevoie de energie infinită pentur a fi pusă în mișcare, aflăm că este imposibil să accelerăm un obiect cu masă de repaus ne-nulă până la viteza luminii.

Viteza luminii este o constantă, dar și o barieră care nu paote fi trecută de nici un obiect din spațiu.

AUDIO>> Pentru varianta AUDIO: Subscribe in iTunes
———-
Surse:
– viteza luminii – http://en.wikipedia.org/wiki/Speed_of_light
– permitivitatea electrică – http://en.wikipedia.org/wiki/Permittivity
– permeabilitatea magnetică – http://en.wikipedia.org/wiki/Permeability_(electromagnetism)
– dispersia luminii, lumina undă – http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Light_dispersion_conceptual_waves.gif
– factorul Lorentz- http://en.wikipedia.org/wiki/Lorentz_factor
– masă variabilă cu viteza, relativitatea specială – http://en.wikipedia.org/wiki/Mass_in_special_relativity

Categories
Stiinta Tehnologie

De ce sticla este transparentă?

TED Education are o mulțime de filme educative din care poți învăța cum funcționează universul și de ce lucrurile din jurul tău se comportă în modul în care știi deja, exemplu bun fiind transparența sticlei. Filmul de mai sus are chiar o lecție cu teste online.

De ce este sticla transparentă? Cu alte cuvinte de ce sticla, material solid fiind, permite luminii să treacă prin ea? De ce, oare, zidurile sau pietrele nu lasă lumina să treacă prin ele? Și ele tot solide sunt.

Ei bine, în primul rând sticla este un solid amorf, cu structură dezordonată, în așa fel încât moleculele ocupă orice spați găsesc libere și nu se ordonează în structuri bine definite pe cum sunt cele cristaline.

Faptul că sticla este un solid amorf nu explică de ce lumina trece prin ea. Mai exact, la nivel atomic sticla este compusă din atomi de siliciu si oxigen. Lumina este de cele mai multe ori absorbită de electroni când se lovește de atomi, dar în cazul sticlei lumina nu are suficientă energie pentru a determina electronii să se mute pe nivele de energie mai înalte.

Electronii sunt particule interesante prin aceea că pot absorbi și emite lumină, lucru puțin știut de mulți oameni. Dar absorbția luminii nu se face oricum, ci este nevoie ca lumina să aibă o anumită energie pentru a face asta. Lumina vizibilă nu are suficient de mare energie pentru a fi absorbită de electronii atomilor de oxigen și siliciu astfel că trece mai departe. Lumina UV, în schimb, are energii mai mari și este absorbită de acei electroni.

Cei de la Sixty Symbols au explicat mai demult de ce sticla este transparentă:

Că tot suntem la capitolul sticlă, iată și o explicație a faptului că lumina are viteză mai mică prin sticlă:

Lumina are viteză mai mică în sticlă sau apă pentru că se lovește de atomi și are un traseul mai lung, în zig-zag. Așadar, lumina are exact aceeași viteză indiferent de mediul transparent prin care trece.

Din nou, Sixty Symbols are un alt film educativ făcut pe tema vitezei luminii prin sticlă. Vedem că răspunsul este puțin mai complicat decât cel cu simplele coliziuni dintre lumină și atomi:

Categories
Stiinta

Viteza luminii prin sticlă este… aceeași [video]

Da. Presupun că nu te așteptai să scriu asta, dar este adevărat. Și mai adevărat este că, deși lumina are aceeași viteză prin sticlă, ea se lovește de atomii din material și este reflectată în interior ceea ce face ca viteza măsurată să fie mai… mică.

Așa cum am fost obișnuiți, cei de la Minute Physics au făcut un mic filmuleț pentru asta. După ce îl vei vedea îmi vei da dreptate.

Zău de nu îmi place tot mai mult internetul ăsta: zi de zi ceva nou și interesant îmi ajunge în inbox. Savurează și tu o nouă lecție de cultură generală. Via [TehGeektive].