Ce este radiaţia cosmică?

De ce nu cade Turnul din Pisa?

Centrul de masă al Turnului din Pisa cade în interiorul suprafeţei de sprijin

(schools.wikia.com)

Până nu demult existau temeri serioase că celebrul turn înclinat din oraşul italian Pisa avea să cadă în cele din urmă, din cauza faptului că fundaţia sa, deşi adâncă de 3 metri, nu fusese turnată pe rocă solidă. Din cauza proastei calităţi a solului, fundaţia a început să se scufunde imediat după începerea construcţiei, în anul 1173, provocând înclinarea spre sud a turnului. Recent, după finalizarea unor lucrări de restaurare care au durat 18 ani s-a spus că înclinarea progresivă şi afundarea turnului au fost stopate, astfel că este posibil ca celebra construcţie să rămână un obiectiv turistic important pentru multă vreme de acum înainte. Rămâne totuşi întrebarea: de ce s-a menţinut în picioare această construcţie pe care mai toate ilustratele o înfăţişează ca fiind pe punctul să cadă?

De ce au obiectele neregulate traiectorii regulate?

Oricine ştie că o minge de tenis sau una de fotbal urmează de obicei după lovire traiectorii parabolice prin aer, conform legilor mecanicii. De asemenea, cei care au satisfăcut stagiul militar ori sunt militari de profesie s-au familiarizat în mod sigur cu balistica, o ramură a mecanicii teoretice care studiază legile mişcării unui corp greu, unui proiectil sau unui glonţ aruncat sub un anumit unghi faţă de orizontală. Dacă însă imprimăm o mişcare similară prin aer unui ciocan sau unei chei fixe, mişcarea acestor obiecte pare extrem de complicat de descris prin intermediul unor ecuaţii matematice. Cauza mişcării aparent imposibil de descris a ciocanului prin aer este distribuţia neuniformă a masei acestuia.

Traiectoria ciudată a unui ciocan prin aer. Centrul de masă respectă regulile traiectoriei balistice.

De ce există anotimpuri?

Mulţi cred că anotimpurile sunt cauzate de faptul că Pământul se depărtează de Soare în timpul anului. Adevărul este că, în fapt, anotimpurile au ca motiv faptul că Pământul este înclinat faţă de planul creat de mişcarea sa de rotaţie în jurul Soarelui.

Este marea eroare a lui Einstein descoperirea secolului?

"Constanta cosmologică este cea mai mare gafă din viaţa mea" este una din spusele lui Albert Einstein rămase celebre. Această autocritică făcea referire la una dintre puţinele greşeli de natură ştiinţifică pe care marele fizician le-a comis de-a lungul existenţei sale. Einstein, asemenea majorităţii fizicienilor la începutul secolului XX, credea în teoria ce ulterior s-a dovedit a fi eronată potrivit căreia Universul are o natură statică. Această preconcepţie era atât de puternic înrădăcinată în credinţele ştiinţifice ale vremii, că până şi marele Einstein a căzut în capcana ei. El a făcut tot posibilul pentru a adapta matematica folosită la descrierea felului în care se comportă Universul în aşa fel încât aceasta să vină în sprijinul acestei concepţii eronate. Pentru că, de obicei, se baza pe frumuseţea aparatului matematic pe care îl construia pentru a-şi demonstra concepţiile despre natura realităţii, fizicianul german a introdus în ecuaţiile cu ajutorul cărora a descris pe atunci proprietăţile Universului o constantă anti-gravitaţie, cunoscută astăzi drept constanta cosmologică, care de fapt nu îşi avea locul acolo. Dacă ar fi crezut îndeajuns în ecuaţiile sale iniţiale şi nu ar fi introdus acea constantă, ar fi fost primul care să prezică fenomenul expansiunii Universului, iar istoria celebrei sale ziceri nu ar mai fi fost la loc de cinste în biografiile sale.

Cum comunică astronauţii în spaţiu?

Pot comunica astronauţii în spaţiul cosmic?

Undele sonore au nevoie de un mediu prin care să se propage, aşa cum a demonstrat Robert Boyle acum aproape 350 de ani. Din această cauză comunicarea verbală în spaţiul extraterestru devine imposibilă, cel puţin în condiţii similare comunicării interumane normale, aşa cum o experimentăm cu toţii pe Terra. Când un cosmonaut vorbeşte corzile sale vocale vibrează, iar respectivele vibraţii sunt transmise aerului din cavitatea bucală şi din interiorul căştii cu care este dotat costumul special al acestuia. Vibraţia se transmite şi căştii în sine, doar că aici este punctul terminus al propagării undei deoarece mai departe nu mai există nimic. Undele sonore nu se pot propaga prin vacuum-ul din spaţiul extraterestru, astfel că sunetele scoase de astronauţi rămân practic "închise" în interiorul propriilor costume atunci când aceştia se află în spaţiul cosmic.

De ce vocea noastră, înregistrată, ne pare străină?

Explicaţia este că atunci când ne auzim propria voce în viaţa de zi cu zi, auzim undele sonore emise de corzile noastre vocale, unde care se propagă spre urechile noastre atât prin aer, cât şi prin intermediul propriului corp. Când scoatem un sunet corzile vocale fac nu doar aerul din jurul lor să vibreze. Vibrează şi alte ţesuturi, oase şi diverse cartilagii. Când ne auzim propriile voci, urechile noastre recepţionează undele sonore propagate prin toate aceste medii. În schimb, atunci când ne auzim vocea înregistrată, aceasta ne pare diferită de cea cu care suntem obişnuiţi pentru că îi lipsesc caracteristicile speciale generate de propagarea undelor sonore prin corpurile noastre.

Viteza sunetului în diverse medii

Moleculele de aer au tendinţa de a se mişca mai uşor prin medii calde şi umede datorită faptului că în aceste condiţii energia lor internă creşte. Cum viteza sunetului depinde de felul în care variază presiunea aerului atunci când moleculele se ciocnesc unele de altele (creând zone de compresie, dar şi zone cu aer mai rarefiat), elasticitatea moleculelor devine un factor important. De aceea, în zilele călduroase şi cu umiditate ridicată, sunetul călătoreşte mai repede decât într-o zi rece şi uscată, atunci când moleculele de aer nu oscilează cu aceeaşi uşurinţă.

Cum funcţionează auzul?

Povestea sunetului începe în momentul în care un obiect vibrează şi transmite aerului această mişcare oscilatorie sub forma undelor sonore. Acest articol vă prezintă fascinantul drum parcurs de undele sonore de la sursa acestora, prin ureche, până la cortexul auditiv.

Bariera sunetului şi boomul sonic

Ce este bariera sunetului?

Bariera sunetului reprezintă viteza pe care un obiect trebuie să o atingă pentru a depăşi viteza sunetului. Viteza sunetului este deseori folosită drept referinţă pentru măsurarea şi exprimarea vitezelor dezvoltate de aparatele de zbor. Viteza sunetului are valoarea de aproximativ 331 metri/secundă, măsurată la o temperatură de 0⁰C şi poartă numele de Mach 1, ales în cinstea fizicianului şi filozofului austro-ceh Ernst Mach. Dublul vitezei sunetului este denumit şi Mach 2, o viteză egală cu de trei ori valoarea vitezei sunetului este Mach 3 ş.a.m.d. La temperatura de 20⁰C viteza sunetului are o valoare de 343,14 metri/secundă.

Ce este teoria Big Bang?

Istoria Universului. De la Big Bang până astăzi
(imagine prelucrată preluată de pe siteul exploratorium.edu)

Big Bang reprezintă cea mai bună teorie a modului în care Universul a fost creat. Această teorie susţine că Universul nostru îşi are începuturile într-un singur punct originar, de o densitate incredibil de mare, extraordinar de fierbinte, numit şi singularitate. Oricât de straniu ar părea, teoria susţine că toată materia existentă în Univers a fost creată în momentul Big Bangului din acest punct originar, mai mic de miliarde de ori decât un proton. După ce materia a fost creată, Universul şi-a început expansiunea.

De ce dormim?

Deşi întrebarea poate părea caraghioasă, nu este. Veţi spune poate că trebuie să ne odihnim după efortul depus în timpul zilei. Dar am putea foarte bine, de pildă, să ne odihnim bine-mersi cu ochii deschişi pe o canapea, privind la televizor ori citind o carte, iar nu să fim fără simţiri aproape 7-8 ore pe zi. Întrebarea este, aşadar,  de ce este nevoie să ne pierdem starea de conştienţă pe timpul odihnei?

Ce este radiaţia cosmică de fond?

Când şi de către cine a fost descoperită radiaţia cosmică de fond?

Radiaţia cosmică de fond este o radiaţie electromagnetică cu frecvenţa de 160,2 GHz ce este răspândită în tot Universul. Aceasta a fost descoperită în anul 1964 de astronomii Arno Penzias şi Robert Wilson.

Harta radiaţiei cosmice de fond realizate de sonda spaţială NASA WMAP

Ce este caloria?

Căldura este o formă de energie, astfel că foloseşte unitatea de măsură numită joule după fizicianul englez James Prescott Joule. Deşi joule-ul reprezintă standardul internaţional stabilit pentru măsurarea energiei, căldura poate fi măsurată şi în calorii.

O calorie se defineşte ca fiind cuantumul de energie necesar pentru a creşte temperatura unui gram de apă cu un grad Celsius sau Kelvin. Energia necesară pentru acest proces este de 4,186 jouli, o cantitate relativ mică de energie. Valoarea aceasta variază în funcţie de temperatura la care se află apa atunci când i se ridică temperatura cu un grad. Măsurătorile efectuate atunci când s-a ridicat temperatura unui gram de apă de la 14,5⁰C la 15,5⁰C au relevat valori ale caloriei cuprinse între 4,1852 şi 4,1858 jouli. Când apa are temperatura în jurul valorii de 20⁰C, se obţine o valoare aproximativă a caloriei de 4,182 jouli. La 4⁰C, obţinem 4,204 jouli. S-a stabilit şi o valoare a caloriei medii, ca fiind a suta parte din energia necesară creşterii temperaturii unui gram de apă de la 0⁰C la 100⁰C la presiune atmosferică normală, şi anume 4,190 jouli.

Celsius, Fahrenheit şi Kelvin