Tekstovi
Crne rupe u LHC-u: fantazija ili realnost
Nov 24th
Autor: Duško Latas
Preuzeto iz: brošura Fizika Uživo, Fizički fakultet u Beogradu
Otkako su otkriveni, akceleratori se koriste za egzotične poduhvate: na njima se hemijski elementi pretvaraju jedni u druge, proizvodi se antimaterija, stvaraju čestice koje pre toga nisu viđene u prirodi… Najmoćniji od njih Veliki hadrtonski sudarač (LHC) u CERN-u će možda dovesti i do stvaranja najmisterioznijih objekata ikada viđenih u akceleretorima – sićušnih crnih rupa. Kada se pomene crna rupa svi pomislimo na masivna čudovišta koja svojom gravitacijom gutaju sve što im se nađe u blizini. Ali crne rupe u LHC-u (ako se vide) su daleki rođaci ovih astrofizičkih džinova. Njihova veličina je porediva sa dimenzijama elementarnih čestica i kao takve ne mogu da gutaju udaljene zvezde, zagospodare galaksijom ili ugroze našu planetu. Ipak i osobine mini crnih rupa su u neku ruku dramatične: zahvaljujući kvantnim efektima one isparavaju u deliću sekunde. Ako vidimo isparavanje crnih rupa u LHC-u, saznaćemo kakva je struktura prostor-vremena i da u prostoru postoje dodatne, skrivene dimenzije.
Umrle zvezde
Crne rupe su astrofizički objekti čija je gravitacija toliko jaka da ni jedan oblik materije ili zračenja nije u stanju da se udalji od nje na proizvoljno rastojanje. Pošto ni svetlost ne može da napusti crnu rupu, posmatran sa velike udaljenosti ovaj objekat izgleda potpuno crno. Jedini način na koji se crne rupe registruju je posredan – one svojom gravitacijom utiču na kretanje drugih tela koja se nalaze u njihovoj okolini. Dugo se verovalo da su crne rupe samo neželjena rešenja jednačina. Danas znamo da postoje astrofizički objekti za koje sa sigurnošću možemo da tvrdimo sa su crne rupe. Crne rupe koje se posmatraju na nebu su nastale od zvezda koje su potrošile svoje gorivo. Procesi u unutrašnjosti zvezde dovode do pritiska koji teži da rasprši meteriju koja čini zvezdu. Nasuprot tome, gravitacija koja je uvek privlačna teži da sažme zvezdu. Kao rezultat ta dva procesa, zvezda ima određene dimenzije na kojima je stabilna. To stanje traje sve dok ne se ne potroši zvezdano gorivo – tada na sceni ostaje samo gravitacija koja dovodi do kolapsa zvezde i ona se sažima do izuzetno malih dimenzija. Da bi Sunce postalo crna rupa, potrebno je da se celokupna njegova masa sažme u kuglu poluprečnika 3 kilometra, što je više nego četiri miliona puta manje od njegovog poluprečnika. Zemlju bi zadesila ista sudbina, kada bi čitava njena masa bila sažeta u kuglu prečnika 9 milimetara. Poluprečnik crne rupe naziva se Švarcšildov radijus rS i on zavisi od mase m crne rupe: rS=2Gm/c2. Ovde su G gravitaciona konstanta i c brzina svetlosti. Za najjednostavnije crne rupe, koje ne rotiraju i nisu naelektrisane, Švarcšildov radijus predstavlja granicu crne rupe. Ova granica se naziva horizont događaja. Objekat koji prođe horizont događaja postaje trajno zarobljen gravitacijom crne rupe i on uskoro završava u singularitetu, mestu gde je prostor beskonačno zakrivljen. Ni Sunce ni Zemlja nikad neće postati crne rupe, jer njihova gravitacija nije dovoljno jaka da dovede do gravitacionog kolapsa. Proračuni u okviru opšte teorije relativnosti pokazuju da je neophodno da zvezda ima bar jedan i po put veću masu od Sunca da bi došlo do gravitacinog kolapsa. Ipak, gravitacioni kolaps nije jedini mehanizam koji može da dovede do stvaranja crnih rupa. Stiven Hoking je sedamdesetih godina dvadesetog veka pokazao da je u ranoj fazi razvoja vasione bilo moguće da dođe do formiranja crnih rupa koje imaju masu manju od mase Sunca. Ove tzv. prvobitne crne rupe nastaju usled fluktuacija gustine. U doba kad je Vasiona bila znatno manja i gustina materije u njoj je bila mnogo veća, a slučajne fluktuacije su mogle da dovedu do pojave oblasti sa toliko velikom gustinom da nastane crna rupa.
Umetnička vizija crne rupe
About Duško Latas
Asistent na Fizičkom fakultetu. Bivši urednik časopisa "Mladi fizičar".
More Posts (1)Share and Enjoy
Aida Petrovska: Školski eksperimenti
Nov 18th
Na našoj Facebook stranici dobili smo tri zanimljiva video priloga sa dodatne nastave fizike u osnovnoj školi “Dmitar Miladinov”. Sa malo materijala i dovoljno želje i volje, svako ovo može da pokuša na časovima, ili kod kuće.
Ovom prilikom pozivamo i sve nastavnike i profesore da nam šalju linkove ka zanimljivim eksperimentima, takođe ukoliko imate lične stranice posvećene časovima prirodnih nauka javite nam se na:
viva.fizika[at]gmail.com
About
More Posts (19)Share and Enjoy
Čemu filozofija fizike?
Nov 17th
“Danas mi toliko mnogo ljudi – čak i profesionalnih naučnika – izgleda kao da su videli hiljade drveća, ali nikada nisu videli šumu.”
Albert Ajnštajn
Veliki Metafizičar (Đorđo de Kiriko) - simbol traganja za smislom
Filozofija nauke generalno, a fizike partikularno, je drastično zapostavljena u našoj sredini, naročito u domenu obrazovanja. To je dramatično u kontrastu sa činjenicom da je u poslednjih četvrt veka broj postignuća fizičkih nauka generalno koja imaju filozofski značaj u toj meri porastao, da se može govoriti o većem proširenju polja filozofskog promišljanja nego u čitavoj prethodnoj istoriji čovečanstva.
Pošto svako putovanje počinje prvim korakom, neophodan uslov za bavljenje ovim bogatstvom jeste pregled klasičnih tema filozofije fizike. Koncepti kao što su vreme, prostor, materija, masa, energija, uzročnost, determinizam/indeterminizam i pojam fizičkog zakona samo su jedne od tema kojima se filozofija fizike tradicionalno bavila. Ovo zahvata i delimično se preklapa sa domenom “klasične” metafizike, poput pitanja “Zašto postoji nešto, a ne ništa?”
Kada se ovome dodaju epistemološka pitanja vezana za prirodu i značaj fizičke teorije, te problematiku pojedinih metoda poput eksperimenta ili misaonog eksperimenta, jasno je da je “osnovica” na kojoj se gradi zdanje savremene filozofije fizike veoma obimna, sa dubokim temeljima, te je na ovom uvodnom skupu nemoguće dati išta sem ovlašne skice skupa aktuelnih problema i nekih smernica duž kojih bi se budući seminari na ovu temu mogli osmisliti.
Prva tribina o ovim temama, pod nazivom “Čemu filozofija fizike?”, biće održana u ponedeljak, 28. novembra, sa početkom u 19h, u Maloj sali Doma kulture Studentski grad u Beogradu.
Govori: dr Milan M. Ćirković
Više informacija pogledajte na Facebook događaju.
About Dušan Pavlović
Student druge godine teorijske i eksperimentalne fizike na Fizičkom fakultetu u Beogradu. Tri godine je bio polaznik seminara astronomije u Istraživačkoj stanici Petnica. U Petničkoj meteorskoj grupi se bavi fizikom meteora, između ostalog. Strastveni je ljubitelj muzike, naročito džeza, a pored toga ga interesuju još mnoge stvari -- od fotografije do filozofije.
Web | More Posts (21)Share and Enjoy
Kolmogorov srednjoškolcima
Nov 16th
Andrej Kolmogorov (1903 – 1987). sovjetski matematičar, ostao je upamćen kao jedan od najvećih matematičara 20. veka. Njegovi doprinosi su brojni: razvio je teoriju verovatnoće, topologiju, teoriju turbulencije, klasičnu mehaniku i računarsku kompleksnost. Sa svojim učenikom V. I. Arnoldom rešio je 13. Hilbertov problem. Učestvovao je i u okeonografskoj misiji.
Andrej Kolmogorov
Međutim malo je poznato da je Kolmogorov bio jedan od pokretača časopisa “Kvant” koji smo spominjali u preporukama za čitanje. Pored uređivanja “Kvanta”, napisao je i udžbenike matematike za sovjetske srednjoškolce (koje nije teško naći pronači na internetu).
Ovaj put Vam preporučujemo da pogledate njegove tekstove iz časopisa “Kvant”:
About
More Posts (19)Share and Enjoy
Čovek atomskog doba zrači
Nov 12th
Ranijih godina i te 1962., kada sam bio u Kanadi, vršene su brojne probe atomskog oružja. Iz godine u godinu radioaktivnost čovekove životne sredine je rasla. Ja sam tada pomagao jednom kolegi na Univerzitetu u Torontu u merenjima radioaktivnosti praha ljudskih kostiju. Profesor Kenet Maknil je sa pažnjom pratio rezultate ovog rada i često navraćao u našu laboratoriju.
Tako mi se jednom prilikom obratio s molbom: „Znam, Vladimire, da si radio na nuklearnim reaktorima u Jugoslaviji i da sada radiš na reaktoru Makmaster univerziteta u Hamiltonu. Ti si idealan ‘uzorak’ za moja merenja radioaktivnosti. Želeo bih da te izmerim u komori za merenje ukupne čovekove radioaktivnosti. Da li bi na to pristao?“
Iz zlatnog doba Vince - kraj velikog reaktora - M. Kurepa, B. Lalović i V. Ajdačić
„Vrlo rado“, odgovorih mu, sa olakšanjem na srcu, shvativši da se ne radi merenju „mog praha“.
About Vladimir Ajdačić
Prof. dr Vladimir Ajdacić, nuklearni fizicar, rođen je 1933. godine u Beogradu, Jugoslavija. Studirao je na Univerzitetu u Beogradu i Torontu. Naučnim radom bavio se u Institutu u Vinči, Jugoslavija, i u Kanadi, na Univerzitetu Toronta i na McMaster univerzitetu u Hamiltonu. Radio je na razvoju metoda detekcije nuklearnog zračenja i na izučavanju nuklearnih reakcija. Tokom NATO rata protiv Jugoslavije i posle njega osnovna preokupacija prof. Ajdačića je pomoć žrtvama osiromašenog uranijuma. Paralelno sa naučnim radom, duže od 40 godina bavi se popularizacijom nauke.
More Posts (22)Share and Enjoy
Frimen Dajson – Skica za biografiju radoznalog čoveka
Nov 9th
Frimen Dajson (Freeman Dyson)
Nakon odlaska ser Freda Hojla (Fred Hoyle) 2001. godine, moglo bi se tvrditi da fizika i astronomija imaju samo još jednu pravu živu legendu – Frimena Dajsona (Freeman Dyson). I tu se sličnost ne završava. Kao i Hojl, i Dajson je, pored dečje radoznalosti bukvalno kosmičkih razmera, čitavog života demonstrirao još jednu osobinu koja se, nažalost, u naučnom svetu ceni podjednako malo kao i u drugim sferama ljudske delatnosti: netrepeljivost prema ljudskoj gluposti, predrasudama, dogmi i birokratskom načinu mišljenja. Kao i Hojla, i Dajsona je to po svemu sudeći koštalo Nobelove nagrade, premda su obojica dali ključne doprinose postignućima koja su nagrađena (u Hojlovom slučaju teorija nukleosinteze, u Dajsonovom kvantna elektrodinamika).
Dajson je rođen 1923. godine u Krautornu (Crowthorne), okrug Berkšajer (Berkshire), u Engleskoj. Još kao tinejdžer pokazivao je izuzetnu sklonost ka matematici, ali njegove studije na Kembridžu bile su prekinute zbog izbijanja Drugog svetskog rata i mobilizacije. 1943. godine bio je upućen, kao i mnogi drugi britanski naučnici i budući naučnici, u istraživačku sekciju Kraljevskog vazduhoplovstva (RAF). Diplomirao je na Kembridžu odmah posle završetka rata 1945. godine.
Dve godine kasnije, dobio je stipendiju Komonvelta da studira fiziku u Sjedinjenim Američkim Državama i proveo je naredne dve godine prvo na univerzitetu Kornel (Cornell) u Itaci, država Njujork, a zatim u slavnom Institutu za moderne studije u Prinstonu, država Nju Džerzi. Mada mu je mentor bio slavni Dž. Robert Openhajmer, Dajson nikada nije završio postdiplomske studije, i verovatno je jedinstveni takav slučaj u savremenoj nauci koji je bio biran u sva najviša akademska zvanja bez doktorata, samo zahvaljujući vrednosti i značaju svojih stvarnih postignuća. Sa manjima prekidima, do današnjeg dana Dajson živi u Prinstonu.
About Milan Ćirković
Milan M. Ćirković (1971) je naučni savetnik Astronomske opservatorije u Beogradu, vanredni profesor na Prirodno-matematičkom fakultetu pri Univerzitetu u Novom Sadu i Research Associate na Future of Humanity Institute, Oxford University. Odbranio je doktorat iz fizike na Državnom univerzitetu Njujorka u Stoni Bruku u SAD 2000. godine, gde je prethodno magistrirao iz astro i geo-nauka 1995. godine. Njegovi glavni istraživački interesi su u oblastima kosmologije, astrobiologije i filozofije nauke. Objavio je do sada 5 knjiga i oko 160 naučnih, stručnih i preglednih radova u istraživačkim časopisima i u zbornicima radova sa međunarodnih konferencija. Ko-uredio je antologiju Global Catastrophic Risks (Oxford University Press, Oxford, 2008), koja je pozitivno ocenjena i predstavljena u svim svetskim naučnim glasilima, uključujući Nature i Science. Preveo više naučno-popularnih knjiga na srpski jezik, između ostalog i slavno delo Ser Rodžera Penrouza Carev novi um (Informatika, Beograd, 2001).
Web | More Posts (4)
