Jump to content
Quora StumbleUpon Banana Lime Leaf vKontakte Sky Blueberry Slack Watermelon Chocolate Steam Black Facebook Tumblr
Quora StumbleUpon Banana Lime Leaf vKontakte Sky Blueberry Slack Watermelon Chocolate Steam Black Facebook Tumblr

Придружите се нашој ВИБЕР ГРУПИ на ЛИНКУ

Човек Жоја

Ajnštajn za početnike i čudesni svet kvanta

Recommended Posts

Прва честично-таласна фотографија у историји

 

Снопом електрона по први пут истовремено снимљена двојна природа светлости

 

light.jpg

 

Можда је симболично што се баш у години светлости догодио овако велики тренутак за научнике из области оптике, науке о светлости. Фабрицио Карбоне, физичар у EcolePolytechnique Federale de Lausanne заједно са својим истраживачким тимом успео је да истовремено ”ухвати”, односно услика, двојну природу светлости, таласну и честичну. Своје резултате научници су објавили у престижном научном часопису Nature Communications.

 

Само подсећања ради, Алберт Ајнштајн је у његовом објашњењу фотоелектричног ефекта, које је дао 1905. године, објаснио да се светлост понаша као сноп честица одређене енергије. Дао им је име ”кванти”, поставио темеље квантне механике и 1921. године за ово откриће добио Нобелову награду. До тада је важила теорија да је светлост талас, што је тада, а и данас, савршено објашњавало неке од природних ефеката светлости (интеференција, рефлексија…). Светлост је, очигледно, двојне природе. Али како је сликати?

 

Tим из Лозане је искористио један врло необичан и паметан трик – ”сликао” је светлост електронима. Како Фабрицио Карбоне описује експеримент, они су прво кроз нано-жицу пропустили сноп из пулсног ласера, који је побудио наелектрисане честице средине, односно довео им енергију и оне су почеле да вибрирају. У добијеном експерименту, светлост се кроз жицу креће у оба смера. Када се оваква два таласа сударе настаје такозвани стојећи талас. Управо је тај талас био усликани извор светлости.

 

Карбоне је затим овај извор ставио под електронски микроскоп високе резолуције и брзине, Advanced electron microscope,један од два на планети са оваквом конфигурацијом. Сноп електрона усмерен је на извор светлости како би снимили стојећи талас. Електрони у интеракцији са свелошћу из нано-жице убрзавају или успоравају, што софистицирани микроскоп веома ефикасно може да мери. Као резултат добијена је слика стојећег таласа – доказ да светлост заиста јесте талас.

 

Овим је међутим, индиректно доказана и честична природа светлости. Електрони у ”судару” са пакетима енергије – квантима светлости, врше размену енергије, односно мењају брзину кретања, објашњава вођа пројекта. Управо постојање ове размене енергије доказује да светлост јесте састваљена од пакета енергије, светлосних честица, односно фотона.

 

Тим физичара из Лозане је изузетно срећан што су по први пут у историји успели да сниме парадоксалну природу квантне механике. Фабрицио Карбоне се нада да овај напредак представља велики корак ка реализовању квантних рачунара.

 

svetlost.jpg

 

http://elementarium.cpn.rs/elementi/prva-cesticno-talasna-fotografija-u-istoriji/

Share this post


Link to post
Share on other sites

Ајнштајнова нова физика

 

Једна од најважнијих теорија физике, Ајнштајнова Општа теорија релативности, ове године навршава свој стоти рођендан

 

Ajn%C5%A1tajn.jpg

 

Алберт Ајнштајн није био превише заинтересован за примену својих открића. Суштински, био је заинтересован да математички развије своје идеје о природи које су биле значајно другачије од физике тог и неких претходних времена. Сугерисао је да гравитација, осим што нас спречава да одлутамо у мрачна пространства свемира, на одређени начин утиче на проток времена. Ова теза била је револуционарна мисао тог доба. Захтевала је нову физику и нови математички рачун.

 

Након Специјалне теорије релативности којом је 1905. године између осталог довео у нераскидиву везу простор и време, Ајнштајн је желео да прошири своју идеју и на област гравитације. Желео је да покаже на који начин јака гравитациона поља утичу на такозвани простор-време и да свој специјални случај релативитета примени и на убрзане системе. Чинило се да под утицајем јаког гравитационог поља један догађај не мора нужно да се догоди истовремено за два различита посматрача. Као резултат овог промишљања настаје једна од најутицанијих физичких теорије свих времена.

 

teorija.jpg

 

ФИЗИКА ЕКСТРЕМА

 

Општа теорија релативности, односно гравитације, често се спомиње као физика великог: физика великих маса, великих брзина и убрзања, и готово бесконачног простора свемира. Ајнштајнова општа релативност објашњава да оно што доживљавамо као ефекат силе гравитације у класичној физици, у релативистичкој представља последицу закривљености простора и времена око сваког масивног објекта. Сваки други објекат који се нађе у овој гравитационој клопци повиноваће се њеним законитостима.

 

Неколико година након Специјалне релативности, Ајнштајн је схватио да постоји много дубља веза између система који убрзавају и система који се налазе у пољу гравитације. Сматрао је да су ефекти истоветни и да не постоји експеримент који био успео да направи разлику између њих. Овај мисаони експеримент поставио је темељ за развој нове теорије.

 

Ајнштајн је размишљао о експерименту који укључује два лифта: један који се налази на Земљи, и други који се налази у свемиру ван домета гравитације, али убрзава ка горе стопом која је идентична гравитационом убрзању Земље од 9.81 m/s2. Ако би посматрачи који се налазе у лифтовима, потпуно изоловани од спољашњег света, испустили лоптицу из своје руке, у оба случај пала би на исти начин. Ајнштајн је сматрао да се истоветност ова два ефекта може описати повезивањем ефеката гравитације са геомтеријским карактерстикама простора.

 

Општа теорија релативности суштински се разликовала од Њутнове теорије гравитације. Ово постаје јасно у екстремним ситуацијама, као што су велике брзине или јака гравитациона поља, са којима се не сусрећемо у свакодневном животу. Због тога су ефекти ове врсте дуго измицали оштром оку научника.

 

Општа теорија релативитета имала је снажан утицај на физику, геометрију и астрономију. Нашла је своју широку примену у проучавању свемира. Помоћу ње, научници су предвидели велики број егзотичних феномена попут црних рупа, гравитационих сочива и гравитационих таласа. Ова теорија такође представља једну од теоријских потпора Великог праска. До сада је урађен веки број експерименталних провера Опште релативности који су показали њену тачност.

 

formula.jpg
 

ОПШТА ТЕОРИЈА ОБИЧНОГ ЧОВЕКА

 

Понекад је веома тешко предвидети примене фундаменталне физике у свакодневном животу. Ко би могао да замисли примену физике, која својим прорачунима предвиђа неке од најмасивнијих објеката у свемиру попут црних рупа, на било који објекат на нашој планети?

 

Међутим, Општа релативност игра кључну улогу у прецизности навигационих система, познатих као ГПС. Иако је првобитно ГПС био војна технологија, његова практична страна нашла је широку употребу у јавности. Пројекат који је коштао чак 10 милијарди долара убрзо је постао ”играчка” у свачијем џепу или аутомобилу.

 

ГПС концепт заснован је на времену. Њега чини систем сателита, од којих сваки носи веома прецизан атомски часовник. Користећи било коији ГПС уређај на Земљи, који детектује радио емисију неког од сателита, сваки корисник може са великом прецизношћу да одреди свој положај у простору. Међутим, ствари нису тако једноставне.

 

У првим годинама имплементације, показало се да ГПС ствара доста хаоса. Часовници на сателитима као да нису били синхронизовани са онима на Земљи. Лоцирани изнад површине Земље, на висини од 20 000 километра, ови уређаји су свакако имали другачији “доживљај” гравитације, која је на тој удаљености од Земље неколико пута слабија.

 

Према Општој теорији релативитета, гравитација утиче на проток времена. У екстремним случајевима у близини црне рупе ови ефекти су драстични, а за удаљеног посматрача време изгледа као да је стало. Међутим, када посматрамо часовнике у систему сателит-Земља, иако је дилатација, односно “развученост” времена мала, током одређеног временског периода она постаје значајна. Часовници на Земљи под утицајем јаче гравитације куцају за нијансу спорије.

 

Након што су овај ефекат узели у обзир и уз помоћ рачуна надоместили ово мало кашњење земаљских часовника, научници су захваљујући Општој теорији гравитације синхронизовали часовнике ГПС уређаја и учинили овај систем прецизним системом за навођење, који нам је од велике користи готово сваки дан.

 

http://elementarium.cpn.rs/elementi/ajnstajnova-nova-fizika/

Share this post


Link to post
Share on other sites

Придружите се разговору

Можете одговорити сада, а касније да се региструјете на Поуке.орг Ако имате налог, пријавите се сада да бисте објавили на свом налогу.

Guest
Имаш нешто да додаш? Одговори на ову тему

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.


×
×
  • Create New...