Viteza luminii în vid este finită și mereu aceeași. Nimic nu se poate deplasa mai rapid decât viteza luminii în vid. Perspectivele tuturor observatorilor din univers sunt la fel de valide. Aceste aspecte au format baza teoriei relativității speciale a lui Einstein (specială, pentru că nu include gravitația).
Dar aceste principii ale teoriei lui Einstein au consecințe profunde asupra modului în care pare că funcționează universul... Iată de ce.
- Detalii
- Scris de: Iosif A.
- Categorie: Teoria relativităţii
Câmp cuantic (reprezentare grafică). Vibrația câmpului, când atinge o anume energie, devine ceea ce numim „particulă”
Teoria câmpurilor cuantice este una dintre cele mai de succes teorii din fizică, ce spune, în esență, că, în fapt, componentele fundamentale care alcătuiesc universul sunt câmpurile cuantice, nu particulele; particulele sunt doar vibrații localizate ale unor câmpuri cuantice care sunt distribuite în tot universul. Deși o teorie reușită, există o serie de dificultăți care îi fac pe fizicieni să creadă că teoria este incompletă din punct de vedere matematic.
Despre teoria câmpurilor cuantice am scris mai multe articole explicative de-a lungul timpului. Le puteți găsi aici.
- Detalii
- Scris de: Iosif A.
- Categorie: Fizica nucleară şi fizica particulelor
Protonul, ca o mare de quarcuri și anti-quarcuri
Credit: MIT/Jefferson Lab/Sputnik Animation
Ceea ce orice persoană educată știe este că materia este formată din molecule, care la rândul lor sunt formate din atomi. Atomii sunt alcătuiți din nucleu (adică protoni și neutroni), precum și electroni situați în exteriorul nucleului. Protonii și neutronii nu sunt particule elementare, ci sunt formate din quarcuri.
Protonii sunt particule cu sarcină electrică pozitivă. Explicația obișnuită cu privire la structura unui proton este aceea că acesta este alcătuit din trei quarcuri de două tipuri (două quarcuri up și un quarc down). Dar fizicienii descriu astăzi protonul ca fiind de o complexitate extraordinară, care are puține legături cu explicația „clasică” referitoare la cele trei quarcuri.
- Detalii
- Scris de: Iosif A.
- Categorie: Fizica nucleară şi fizica particulelor
Știu, este contraintuitiv, dar acesta este adevărul: odată ce intri în troposferă, temperatura începe să crească, dar asta nu înseamnă că nu ai îngheța rapid. Cum este posibil să îngheți dacă temperatura este ridicată? Are legătură cu noțiunile de „temperatură” și „căldură”...
Să luăm două obiecte familiare, o eprubetă subțire și o găleată, în care să turnăm până la umplere apă caldă de 90° C. Care va avea mai multă energie termică? Este simplu de intuit că găleata, nu? Căci apa din eprubetă se va răci rapid, în urma schimbului de căldură cu mediul ambiant (atingându-se echilibrul termic). Apa din găleată va păstra o temperatură mai mare decât cea aerului înconjurător pentru o perioadă mai mare.
- Detalii
- Scris de: Iosif A.
- Categorie: Fizică
Sigur, cele două obiecte menționate în titlu, pana și tancul, nu cad cu aceeași viteză pe solul terestru, dar asta se întâmplă pentru că acestea se lovesc de particulele de aer, iar masa diferită face ca deplasarea prin „marea” de molecule de aer să fie diferită. Dar altfel, dacă am înlătura aerul din atmosferă, deci nu ar mai fi nicio barieră în fața celor două obiecte, ele ar cădea cu aceeași viteză și ar atinge solul în exact aceeași fracțiune de secundă. Dar de ce se întâmplă asta?
- Detalii
- Scris de: Iosif A.
- Categorie: Teoria relativităţii
Problema cu mecanica cuantică nu este aceea că este stranie. Problema este... haosul.
Hyperion (imagine obținută în august 2016 de misiunea Cassini a NASA de la distanța de 326,000 kilometri)
Hyperion este unul dintre cei 82 de sateliți naturali ai planetei Saturn și are un diametru de circa 200 km. Orientarea acest corp cosmic în orbita în jurul lui Saturn, care durează circa 5 zile pământești, este haotică, în sens tehnic. Ce înseamnă asta? Că este imposibil să stabilești exact orientarea satelitului peste, să zicem, un an de zile, chiar dacă măsuri cu precizie maximă poziția și orientarea acestuia la un moment dat.
- Detalii
- Scris de: Iosif A.
- Categorie: Mecanica cuantică
Electricitatea, un „lucru” ubicuu în societatea umană de multă vreme, este, în parte, la nivel fundamental un mister. Ați putea explica cum funcționează, în fapt, curentul electric? Dacă veți spune că este vorba de „mișcarea electronilor” nu veți lămuri subiectul, pentru că această metaforă, deși utilă, nu explică fenomenul. De exemplu, în cazul curentului electric alternativ, cel pe care-l folosiți zi de zi, despre ce „mișcare a electronilor” vorbim? Pentru că ei se mișcă ba spre casa ta, ba spre locul de generare. Electronii, aparent, se apropie și se îndepărtează permanent. Atunci ce se mișcă? Ce este, în fapt, curentul electric?
- Detalii
- Scris de: Iosif A.
- Categorie: Atomul
Există patru interacțiuni fundamentale în univers, pe care le cunoașteți cu certitudine: gravitația, interacțiunea electromagnetică, interacțiunea nucleară tare și interacțiunea nucleară slabă. Primele două acționează la distanțe practic nelimitate, ultimele la distanțe foarte mici (10-15 m și 10-16 m).
Electronii (-) și protonii (+), particule de semn opus, se atrag ca urmare a interacțiunii electromagnetice, ceea ce explică faptul că aceste componente ale atomului sunt ținute împreună.
- Detalii
- Scris de: Iosif A.
- Categorie: Atomul
Tabloul particulelor elementare
Din câte știm astăzi despre universul nostru, acesta este alcătuit în cea mai mare parte din energie întunecată (68%), apoi din materie întunecată (27%) și în proporție mai mică din materie (5%), pe care o mai numim „obișnuită”, ca să fim siguri că s-a înțeles la ce ne referim :)
- Detalii
- Scris de: Iosif A.
- Categorie: Fizica nucleară şi fizica particulelor
Gaură neagră - reprezentare artistică
Conceptul de vid absolut, adică de spațiu în care nu se află absolut nimic, este unul învechit. Spațiul, fără pic de materie în el, este departe de a fi fără nimic în el. Am scris un articol, Cât cântărește spațiul gol, unde am vorbit în detaliu despre spațiu și ce conține acesta, când nu conține „nimic”. Într-un alt articol am vorbit despre ce este spațiul în concepția lui Einstein (Spațiul nu are o existență în sine), unde în esență spuneam că ceea ce numim „spațiu” este doar o caracteristică a câmpului gravitațional din univers.
- Detalii
- Scris de: Iosif A.
- Categorie: Teoria relativităţii
De ce comunicarea cu viteze superluminice încalcă legea cauzei și efectului.
Comunicarea instantanee ar permite transmiterea de mesaje în trecut
Dacă am comunica prin mesaje cu un prieten aflat într-o călătorie către cea mai apropiată stea, Proxima Centauri, și am deține o știință secretă prin care comunicarea se poate face instantaneu, atunci am avea parte de paradoxuri, cum ar fi primirea răspunsului la un mesaj pe care încă nu l-am trimis. Legea cauzei și efectului ar fi răsturnată, iar universul nu ar mai avea sens. Iată de ce.
- Detalii
- Scris de: Iosif A.
- Categorie: Teoria relativităţii
Schemă a unei jerbe de radiaţii care se produce atunci când când o particulă cosmică cu mare energie se ciocneşte de atomii din atmosfera Pământului
Pentru că a fost testat și măsurat de nenumărate ori, știm un lucru despre universul nostru: niciun obiect nu poate depăși viteza luminii în vid. Este o limită impusă de teoria relativității a lui Einstein, în fapt un pilon fundamental al teoriei. Sigur, nu e deloc clar de ce stau lucrurile astfel, dar nu am identificat încă niciun obiect care să încalce acest principiu fundamental.
- Detalii
- Scris de: Iosif A.
- Categorie: Fizica nucleară şi fizica particulelor
În timp, entropia unui anumit sistem va creşte în mod inevitabil. Dar ce este entropia? Și în ce domenii este utilă? Și cum poate fi legată entropia unui sistem cu direcția în care au loc transformările din cadrul acelui sistem? Cu alte cuvinte, cum poate determina entropia direcția de curgere a timpului?
- Detalii
- Scris de: Iosif A.
- Categorie: Fizică
Am scris recent un articol despre radiația termică și despre faptul incredibil că organismul uman (împreună cu toate obiectele din acest univers) în mod natural emite constant o cantitate impresionantă de radiație electromagnetică. În acest articol un subiect cu o temă apropiată: cum anume se încălzește un corp sub acțiunea radiației termice, cum ar fi atunci când se află sub acțiunea razelor solare? Ce se întâmplă la nivel atomic?
- Detalii
- Scris de: Iosif A.
- Categorie: Atomul
Orbitali atomici, substratul 6d
Fiecare tip de atom are un număr de electroni distinct, care este identic cu numărul de protoni (atunci când numărul de electroni este diferit, vorbim de ioni). Atomul de hidrogen, de exemplu, care este cel mai simplu atom, are un electron, dar atomul de aur are 79 de electroni. Electronii sunt distribuiți în cadrul învelișului electronic după reguli foarte stricte. Iată în continuare tot ce trebuie să știți despre distribuirea electronilor în cadrul unui atom.
- Detalii
- Scris de: Iosif A.
- Categorie: Atomul
