Ni vam več treba iti v laboratorij, da bi bili priča nečemu neverjetnemu. Enostavno morate vklopiti računalnik in si ogledati video na zanimivo temo.
Tu je nekaj zanimivih pojavov in znanstvenih teorij za njimi.
Princ Rupert kaplja
Kapljice princa Ruperta že sto let očarajo znanstvenike. Leta 1661 je bil v londonskem kraljevskem društvu predstavljen članek o teh čudnih predmetih, podobnih steklenim loputam. Kapljice so poimenovane po Renskem princu Rupertu, ki jih je prvi predstavil svojemu bratrancu, kralju Karlu II. Dobljene, ko kapljice staljenega stekla padejo v vodo, imajo čudne lastnosti, kadar so izpostavljene sili. Z udarci kladiva udarite princa Ruperta na zaobljen konec in nič se ne zgodi. Vendar ob najmanjši poškodbi repnega dela celotna kapljica v trenutku eksplodira. Kralja je zanimala znanost, zato je kraljevo družbo prosil, naj pojasni vedenje kapljic.
Znanstveniki so bili v slepi ulici. Trajalo je skoraj 400 let, vendar so sodobni znanstveniki, oboroženi s hitrimi kamerami, končno lahko videli, kako kapljice eksplodirajo. Ob sproščanju stresa lahko opazimo udarni val, ki potuje od repa do glave s hitrostjo približno 1,6 km / s. Ko kaplja princa Ruperta zadene vodo, postane zunanja plast trdna, medtem ko notranji kozarec ostane staljen. Ko se notranje steklo ohladi, se skrči v volumnu in ustvari močno strukturo, zaradi česar je kapalna glava neverjetno odporna na poškodbe. A takoj, ko se šibkejši rep zlomi, se napetost sprosti in celotna kapljica se spremeni v fin prah.
Promocijski video:
Lahka gibanja
Radioaktivnost je bila odkrita, ko je bilo ugotovljeno, da obstaja nekakšno sevanje, ki bi lahko prižgalo fotografske plošče. Od takrat so ljudje iskali načine za preučevanje sevanja, da bi bolje razumeli ta pojav.
Eden najzgodnejših in hkrati najbolj kul načinov je bil ustvariti kamero za meglo. Načelo delovanja Wilsonove komore je, da se kapljice hlapov kondenzirajo okoli ionov. Ko radioaktivni delec preide skozi komoro, na svoji poti pusti sled ionov. Ko se na njih kondenzira para, lahko neposredno opazujete pot, po kateri je delček prehodil.
Danes so komore za meglo zamenjali občutljivejši inštrumenti, vendar so bili nekoč ključnega pomena za odkrivanje subatomskih delcev, kot so pozitron, muon in kaon. Kamere za meglo so danes uporabne za prikazovanje različnih vrst sevanja. Delci alfa kažejo kratke, težke črte, medtem ko imajo beta delci daljše, tanjše črte.
Odvečne tekočine
Vsi vedo, kaj je tekočina. In odvečne tekočine so več kot to. Ko mešate tekočino, kot je čaj, v skodelici, lahko dobite vrtinčen vrtinec. Toda čez nekaj sekund bo trenje med delci tekočine ustavilo tok. V presežni tekočini ni trenja. In mešana odvečna tekočina v skodelici se bo še naprej vrtela za vedno. Takšen je čuden svet odvečnih tekočin.
Na podoben način je mogoče zgraditi vodnjake, ki bodo še naprej delovali, ne da bi zapravili energijo, saj se v presežni tekočini s trenjem ne izgubi nobena energija. Ali veste, kaj je najčudnejša lastnost teh snovi? Lahko iztekajo iz katere koli posode (pod pogojem, da ni neskončno visoka), ker jim pomanjkanje viskoznosti omogoča, da tvorijo tanko plast, ki posodo popolnoma pokrije.
Za tiste, ki se želijo igrati s pretočno tekočino, je nekaj slabih novic. Tega stanja ne morejo prevzeti vse kemikalije. In teh nekaj je sposobnih tega le pri temperaturah blizu absolutne nič.
Ledeni val
Zamrznjeno jezero je lahko neverjetno mesto za ogled. Ko se led pokvari, lahko po površini odmevajo zvoki. Če pogledate dol, lahko vidite živali, ki so zamrznjene in ujete v ledeno past. Toda morda najbolj neverjetna značilnost zamrznjenega jezera je nastajanje valov ledu, ki padajo na obalo.
Če se rezervoar zmrzne, postane samo zgornja plast trdna, se lahko začne premikati. Če nad jezerom piha topel veter, se lahko celotna plast ledu začne premikati. A nekam mora iti.
Ko led doseže obalo, nenadno trenje in stres povzroči, da se zruši in nabere. Včasih lahko ti ledeni valovi dosežejo nekaj metrov in potujejo čez kopno. Pokritje kristalov, ki sestavljajo ledeno ploskev, ustvarja zbadajoč zvok v bližini ledenih valov, kot tisoč razbitega stekla.
Vulkanski udarni val
Vulkanski izbruh je skoraj najmočnejša eksplozija, ki jo človek lahko vidi na Zemlji. V nekaj sekundah lahko energija, ki ustreza več atomskim bombam, sproži na tisoče ton kamnin in naplavin v zrak. Najbolje je, da se ne zgodi preblizu, ko se to zgodi.
Vendar pa se nekateri zanimajo za te stvari in se ustavijo v bližini izbruhljivega vulkana, da bi posneli video o njem. Leta 2014 je v Papui Novi Gvineji prišlo do izbruha Tavurvure. Na srečo so bili tam ljudje, ki so to snemali. Ko je vulkan eksplodiral, je bilo mogoče videti udarni val, ki se dviga v oblake in ob straneh proti opazovalcu. Nad jadrnico se je plavalo kot grmenje.
Eksplozija, ki je povzročila udarni val, je verjetno povzročila kopičenje plina znotraj vulkana, saj je magma blokirala njegov izhod. Z nenadnim sproščanjem tega plina se je zrak okoli njega stisnil, kar je ustvarilo val, ki se je razpršil v vse smeri.
Vulkanske strele
Ko je leta 79 A. D. prišlo je do izbruha Vezuva, Plinij Mlajši je v tej eksploziji opazil nekaj nenavadnega: "Bila je zelo močna tema, ki je postajala vse bolj grozljiva zaradi fantastičnih utripov plamena, ki spominjajo na strele."
To je prva zabeležena omemba vulkanske strele. Ko vulkan dvigne prah in skale v nebo, so okoli njega vidni ogromni strele.
Vulkanske strele se ne pojavijo z vsako erupcijo. Nastane zaradi kopičenja naboja.
V vročini vulkana lahko elektrone zlahka vržemo z atoma in tako ustvarimo pozitivno nabit ion. Prosti elektroni se nato prenesejo, ko se prašni delci trčijo. In se pridružijo drugim atomom, ki tvorijo negativno nabite ione.
Zaradi različnih velikosti in hitrosti, s katerimi se ioni premikajo, se lahko v naboru pepela nabere naboj. Ko je naboj dovolj visok, povzroči neverjetno hitre in vroče utripe strele, kot je razvidno iz zgornjega videoposnetka.
Levitirajoče žabe
Vsako leto so dobitniki Šnobelove nagrade za raziskave, ki "nasmejijo človeka prvi in razmišljajo drugi."
Andrey Geim je leta 2000 prejel Šnobelovo nagrado za izdelavo žabje muhe z magneti. Njegova radovednost se je razplamtela, ko je natočil nekaj vode neposredno v stroj z močnimi elektromagneti okoli njega. Voda se je zataknila za stene cevi in kapljice so celo začele leteti. Geim je odkril, da lahko magnetna polja delujejo na vodo dovolj močno, da premaga zemeljski gravitacijski poteg.
Igra je prešla od kapljic vode do živih živali, vključno z žabami. Lahko bi levitacijo zaradi vsebnosti vode v telesu. Mimogrede, znanstvenik ne izključuje podobne možnosti v odnosu do osebe.
Razočaranje z Nobelovo nagrado se je nekoliko zmanjšalo, ko je Geim za sodelovanje pri odkritju grafena prejel pravo Nobelovo nagrado.
Laminarni tok
Ali lahko ločite mešane tekočine? Brez posebne opreme je to težko storiti.
Vendar se izkaže, da je pod določenimi pogoji mogoče.
Če pomarančni sok nalijete v vodo, potem verjetno ne boste uspeli. Toda z uporabo barvanega koruznega sirupa, kot je prikazano v videoposnetku, lahko naredite prav to.
To je posledica posebnih lastnosti sirupa kot tekočine in tako imenovanega laminarnega pretoka. To je vrsta gibanja znotraj tekočin, kjer se plasti nagibajo v eno smer, ne da bi se mešale.
Ta primer je posebna vrsta laminarnega toka, znana kot Stokes pretok, kjer je uporabljena tekočina tako gosta in viskozna, da komajda omogoča, da delci razpršijo. Snovi se mešajo počasi, tako da ni turbulenc, ki bi dejansko mešale obarvane kapljice.
Zdi se, da se barvila mešajo, ker svetloba prehaja skozi plasti, ki vsebujejo posamezna barvila. S počasnim spreminjanjem smeri gibanja lahko barvila vrnete v prvotni položaj.
Vavilov - Čerenkov učinek
Morda boste pomislili, da se nič ne premika hitreje od svetlobne hitrosti. Dejansko je hitrost svetlobe v tem vesolju meja, da se nič ne more zlomiti. To pa drži, dokler govorite o hitrosti svetlobe v vakuumu. Ko prodre v kateri koli prozoren medij, se upočasni. To je posledica dejstva, da elektronska komponenta elektromagnetnih svetlobnih valov vpliva na valovne lastnosti elektronov v mediju.
Izkazalo se je, da se lahko veliko predmetov premika hitreje od te nove, počasnejše svetlobne hitrosti. Če delec vstopi v vodo s hitrostjo 99% hitrosti svetlobe v vakuumu, potem jo ujame svetloba, ki se v vodi giblje s hitrostjo 75% hitrosti svetlobe v vakuumu. In res lahko vidimo, kako se to zgodi.
Ko delček prehaja skozi elektrone medija, se oddaja svetloba, ki uničuje elektronsko polje. Ob zagonu jedrski reaktor v vodi sveti modro, ker izpušča elektrone ravno pri tako velikih hitrostih - kot je razvidno iz videoposnetka. Zmerjen sij radioaktivnih virov je bolj očarljiv, kot si večina misli.