Oct 08

The Feynman Series – Lepota

Osamdesetih godina prošlog veka BBC je napravio dokumentarnu emisiju sa Ričardom Fajnmanom pod nazivom “Pleasure of finding things out”. Fajnman je tada iza sebe ima dugu karijeru kao fizičar, bongo bubnjar, obijač sefova…

Nažalost nekoliko godina kasnije, Fajnman je preminuo od raka pluća. U ovom dokumentarcu on priča o svojim počecima, o tome kako naučnik i umetnik vide lepotu, o neizvesnosti i sumnji u nauci itd.

Grupa ljudi se organizovala pod imenom The Sagan Series sa željom da napravi promociju nauke i unapredi naučnu pismenost u društvu. U okviru The Sagan Series nastao je i deo posveće Fajnmanu. The Sagan Series možete pratiti preko facebook-a. Prvi deo je posvećen delu iz dokumentarca gde Fajnman objašnjava kako on vidi lepotu. Ceo dokumentarac možete pogledati na Youtube-u, a fenomalan video The Feynman Series je ispod teksta.

 

Oct 08

Kolarac: Ruđer Bošković – 300 godina od rođenja

Novi ciklus predavanja: Ruđer Bošković – 300 godina od rođenja. Predavanja se održavaju u Maloj sali Kolarčeve zadužbine.

1. Aktuelnost Boškovićeve teorije prirodne filozofije
Dr Dragoslav Stoiljković (13. oktobar, 18 časova)
2. Ruđer Bošković – potraga za jedinstvom
Dr Milan M. Ćirković (20. 10. u 18 časova)
3. Boškovićeva religioznost – matematički put u teoriju prirodne folozofije
Dr Aleksandar Tomić (27. 10. u 18 časova)
4. Ruđer Bošković kao matematičar
Dr Milan Božić (4. 11. u 18 časova)

Oct 05

Nobelova nagrada za fiziku 2011.

Švedska kraljevska akademija nauka juče je izdala saopštenje o dobitnicima Nobelove nagrade za fiziku u 2011. godini. Prestižna nagrada ove godine pripala je trojici naučnika iz dva nezavisna istraživačka tima za otkriće ubrzanog širenja svemira posmatranjem udaljenih supernova. Za otkriće načinjeno 1998. godine nagrađeni su: Saul Perlmutter, Brian Schmidt, Adam Riess.

Prema opšteprihvaćenoj naučnoj teoriji o nastanku svemira, teoriji Velikog praska, svemir je nastao širenjem iz jedne tačke pre 14 milijardi godina. Ono što su ovi naučnici utvrdili astronomskim posmatranjima jeste da se naš Univerzum danas širi sve brže i brže.

Zadatak ovih naučnih timova devedesetih godina bio je da mapiraju svemir merenjem udaljenosti do veoma dalekih supernova. Supernovama nazivamo eksplozije određenih zvezda na kraju njihovog života, nakon što sagore svo nuklearno gorivo. Kod tih zvezda, kada više ne postoji materijal neophodan za proces nuklearne fuzije u jezgru zvezde (zahvaljujući kome zvezda sjaji), više u jezgru ne postoji pritisak dovoljno velik za savladavanje gravitacije same zvezde i materija zvezde se urušava ka jezgru, pri čemu dolazi do eksplozije ogromnih srazmera – najsjajnije supernove mogu zračiti više svetlosti nego neke galaksije. Intenzitet sjaja supernovih nije samo velik, već i standardan, odnosno predvidljiv u maksimumu zračenja za supernove određenog tipa. Tako astronomi znaju koliko je supernova zaista sjajna, zatim preciznim teleskopima i uređajima mere koliko svetlosti dolazi do Zemlje, te budući da je poznato na koji način svetlost slabi sa udaljenošću, astronomi mogu odrediti udaljenost do supernova određenog tipa u veoma udaljenim galaksijama.

Mereći, dakle, sjaj udaljenih supernova, ovi naučnici otkrili su da je oko 50 tih supernova slabijeg sjaja nego što bi trebalo – predviđeno drugim metodama. Daljim proračunima došlo se do konačnog zaključka da se svemir ubrzano širi, a rezultat je, iako veoma neočekivan, prihvaćen jer su do njega došla dva nezavisna naučna istraživanja.

Danas se veruje da se svemir ubrzano širi zbog tamne energije prisutne u njemu. Međutim, jedino što se o tamnoj energiji zna je da prema važećim teorijama i proračunima čini oko 74% svemira. Uz tamnu materiju, tamna energija trenutno je najveća kosmološka misterija za naučnike.

Sep 24

Neutrini brži od svetlosti – izazov za Ajnštajnovu relativnost

U protekla dva dana naučni, pa i čitav svet, prodrman je vešću o „srušenoj“ čuvenoj Ajnštajnovoj teoriji. Specijalna teorija relativnosti, koja odoleva „rušenjima“ već nešto duže od jednog veka, verovatno zaista jeste pred najvećim eksperimentalnim izazovom od svog nastanka.
Specijalna teorija relativnosti počiva na dva postulata, od čega je mnogim naučnicima (i manje naučenima) često bio problematičan drugi, ključni postulat: da je brzina svetlosti spram posmatrača ista i kada izvor svetlosti miruje i kada se izvor kreće proizvoljnom brzinom u proizvoljnom smeru. Iz te su pretpostavke izvedeni i predviđeni fenomeni poput produženja vremena, skraćenja dužine, kao i to da se ništa u Svemiru ne može kretati brzinom većom od brzine svetlosti u vakuumu (c = 299 792 458 m/s). Nebrojeno puno eksperimenata i posmatranja je u proteklih stotinu godina potvrdilo ovaj fenomen u potpunom skladu sa predviđanjima Ajnštajnove teorije.
U proteklih pet godina, međutim, izvođen je eksperiment velike preciznosti čiji jedan od rezultata ukazuje na to da bi se neutrini (tri vrste elementarnih čestica bez naelektrisanja, izvanredno male mase) mogli kretati brže od svetlosti. Neutrine karakteriše strahovito slaba interakcija sa materijom uopšte – milijarde neutrina sa Sunca proleću pored i kroz nas svake sekunde. Projekat OPERA za glavni cilj imao je proučavanje oscilacija neutrina, odnosno promena neutrina iz jedne vrste u drugu. Snop neutrina stvoren u akceleratoru u CERN-u putuje oko 730 km kroz Zemljinu koru do detektora OPERA u italijanskoj nacionalnoj laboratoriji u blizini Gran Sasa. To rastojanje izmereno je sa preciznošću od 20cm, dok je vreme neophodno neutrinima da tu razdaljinu pređu izmereno pomoću GPS satelita i atomskih časovnika sa preciznošću od 10 nanosekundi. Na osnovu 16 000 opaženih neutrina određene energije nadjeno je da oni ovaj put prelaze za 60 nanosekundi manje nego što bi to učinili elektromagnetni talasi, odnosno svetlost, tj. nadjeno je da se neutrini kreću za 0,0025% brže od svetlosti. Zavisnost ovog vremena za koje su neutrini poranili od njihove energije nije pouzdano utvrđena. Grupa naučnika koja je radila na eksperimentu mišljenja je da je urađeno sve da eventualna greška bude otklonjena, ali ipak pozivaju naučnu zajednicu na kritiku rezultata i nezavisnu proveru rezultata.
Razloga sa skepsu ima mnogo. Ne samo da se Specijalna teorija relativnosti pokazala valjanom u nebrojenim eksperimentima i posmatranjima vezanim za „obične“ subatomske čestice, već postoje astronomska posmatranja supernove iz 1987. godine prema kojima se brzina neutrina ne razlikuje od brzine svetlosti za više od jednog milijarditog dela c (prema OPERA eksperimentu, razlika iznosi 25 milijarditih delova). U krajnjem slučaju iz ovoga sledi da supersvetlosna brzina neutrina karakteriše samo neutrine sa određenim energijama.
Jedino što može razjasniti zabunu koju je stvorio OPERA eksperiment – ukoliko u međuvremenu ne bude pronađena neka sistematska greška u samom eksperimentu – jeste nezavisno ponovljeni eksperiment istog tipa. Ovakav eksperiment zapravo je i izveden pre četiri godine u drugom najjačem akceleratoru na svetu, u Fermilab-u u SAD, kada je snop neutrina putovao kroz zemlju od Ilinoisa do Minesote u okviru MINOS eksperimenta. Nadjeno je da brzina neutrina, u okviru eksperimentalne greške, ne prealzi brzinu svetlosti. Sada se planira novi eksperiment sa unapredjenjima koja će znatno smanjiti eksperimentalnu grešku. Na nove rezultate, međutim, čekaće se barem godinu dana.
Konačno, ukoliko ovi rezultati budu potvrđeni, da li to zaista znači kraj Ajnštajnove specijalne relativnosti? Odgovor je zapravo negativan. Isto kao što Njutnovi zakoni nisu odbačeni u domenu nama svakodnevne fizike kada se pojavila Specijalna relativnost, tako Ajnštajnova teorija može biti samo sužena da ne obuhvati i „čudne“ čestice poput neutrina. Medjutim, nisu isključene ni druge mogućnosti koje ne bi narušavale osnovne psotulate STR, recimo oživljavanjem neke od postojećih teorija o dodatnim dimenzijama prostora i slično. Štaviše, ovakvi eksperimenti dobro su dočekani u nauci jer jedino stavljanjem pod sumnju postojećih teorija možemo pronaći njihove slabosti, te doći do opštijih, potvrđenijih, preciznijih teorija koje još bolje opisuju svet oko nas.

Rad OPERA saradnje: Measurement of the neutrino velocity with the OPERA detector in the CNGS beam
Izjava za medije iz CERN-a
Associated Press: Challenging Einstein is usually a losing venture
Neutrinos travel faster than light according to one experiment
NYTimes: Tiny Neutrinos May Have Broken Cosmic Speed Limit
Nature: Particles break light-speed limit

Sep 23

Elektroni u atomu

“Pozdrav,

Ja sam Marko, idem u elektrotehničku školu, i već duže vreme imam dilemu oko toga šta se dešava sa elektronima na nivou atoma. Imam nekoliko svojih shvatanja ali nisam siguran da je ijedan od njih ispravan.

Biću vam zahvalan na odgovoru s obzirom da shvatam koliki odgovor zahteva ovo pitanje.

Srdačan pozdrav.
šalje: Marko Tričković”

Zdravo Marko,
U našim školama se najpre u sedmom razredu iz predmeta hemija uči da se atom, najmanji reprezent jednog elementa, sastoji iz zbijenog jezgra od čestica koje zovemo protoni (pozitivno naelektrisani) i neutroni (neutralnog naelektrisanja) i negativno naelektrisanih elektrona koji se kreću oko tog jezgra, pri čemu je atom u celini bez naelektrisanja. Ovaj model odgovara onom koji je postavio Raderford početkom dvadesetog veka. Pritom je Raderford ostavio sa svojim modelom jedan povelik problem; naime, poznato je da naelektrisane čestice kada se kreću ubrzano zrače elektromagnetno zračenje. Ukoliko elektroni kruže oko jezgra, oni zbog tog kružnog kretanja imaju centripetalno ubrzanje – privučeni pozitivno naelektrisanim jezgrom, Kulonova elektristatička sila deluje na njih tako da se elektronima sve vreme menja smer, mada ne i intenzitet brzine. Međutim, ukoliko bi elektron sve vreme otpuštao elektromagnetno zračenje, on bi samim tim gubio energiju, jer elektromagnetno zračenje samo po sebi jeste prostiranje energije kroz prostor. Gubeći energiju, elektron bi gubio i brzinu, odnosno vremenom bi pao na jezgro, što se prema eksperimentima svakako ne dešava.
Nedugo potom postavljen je čuveni Borov model atoma kroz tri postulata: elektroni se oko jezgra mogu kretati samo po putanjama tačno određenih poluprečnika (određenim nivoima), samim tim i određenih energija; na tim putanjama elektroni ne otpuštaju niti primaju energiju u vidu elektromagnetnog zračenja; primajući energiju elektroni prelaze na više nivoe, odnosno udaljavaju se od jezgra, a obrnuto ukoliko energiju otpuštaju, dok ta razmenjena energija odgovara razlici energija na krajnjem i početnom nivou. Bor je samo koristeći ova tri postulata i jednačine klasične mehanike izveo određene osobine vodonikovog atoma i ti su se proračuni pokazali kao sasvim dovoljno precizni. Međutim, za bilo koji veći atom, sa više elektrona, model je pravio velike greške!
U ovom trenutku vredi spomenuti još dva imena naučnih velikana. Prvo u okviru pojma De Broljevih talasa, drugo u okviru Hajzenbergovog principa neodređenosti. Naime, pokazalo se u međuvremenu da se, pre svega elektron, može ponašati i kao čestica i kao talas – upravo kao i fotoni svetlosti. Ta dvojna priroda postojanja zapravo je fundamentalna osobina svih objekata, kojima se pridružuje takozvani De Broljev talas talasne dužine u zavisnosti od impulsa objekta. Talasna svojstva makroobjekata – koji nas svakodnevno okružuju – zanemariva su, dok kod elektrona to nije slučaj. Drugi navedeni pojam, Hajzenbergov princip neodređenosti odnosi se na fundamentalno svojstvo čestica da se nikada ne mogu istovremeno znati brzina (tačnije impuls) čestice i njen položaj. Ovaj princip proizilazi iz činjenice da, da bismo odredili naprimer položaj neke čestice, moramo osvetliti tu česticu, odnosno pogoditi je fotonom, a čime menjamo njenu brzinu. Uzevši u obzir Borove proračune o brzini elektrona u atomu, iz principa neodređenosti sledi da mi ne možemo nikako znati tačan položaj elektrona u atomu – neodređenost određivanja položaja veća je od čitavog atoma. Ovo se ne dešava zbog nedovoljne preciznosti naših instrumenata, već zbog načina na koji priroda funkcioniše.
Očigledno, Borov model atoma ne uzima u obzir talasnu prirodu elektrona. Početkom dvadesetog veka, međutim, razvija se kvantna mehanika, čiji je jedan od začetnika svakako i Bor. Kvantna mehanika uzima u obzir i čestičnu i talasnu prirodu objekata i predviđa njihovo ponašanje. Na atomskom nivou predviđanja kvantne mehanike značajno se razlikuju od predviđanja klasične mehanike, te kvantna mehanika dosta dobro opisuje i ponašanje višeelektronskih atoma i drugih sistema na tim veličinskim skalama. Kvantna mehanika, shodno Hajzenbergovom principu, ne govori nam gde se u nekom trenutku nalazi elektron. Ona međutim daje svoje rezultate u obliku raspodele gustine verovatnoće nalaženja elektrona u atomu. Drugim rečima, proračuni kvantne mehanike govore nam kolika je verovatnoća da se elektron u nekom trenutku nalazi u nekoj tački u prostoru. Mi stoga znamo da je, naprimer, verovatnoća da se elektron nalazi na nekom rastojanju od jezgra i manjem devedeset procenata, ali ne i gde tačno se nalazi elektron.
Ovo, naravno, daje i mnoge druge implikacije – pre svega, zbog talasne prirode, elektron više ne možemo posmatrati kao kuglicu, a isto važi i za druge čestice. Elektron nije puka čestica koja kruži oko skupine nekih drugih kuglica u jezgru atoma. Znamo da za tako male čestice ne važe isti zakoni fizike kao u svetu koji svakodnevno spoznajemo i stvari se u tom mikrosvetu ne mogu predstaviti našim uobičajenim idejama o kuglicama i drugim objektima. Međutim, uprkos tome što naizgled ne znamo dosta toga o prirodi materije, kvantna mehanika danas uspešno predviđa razne pre nje neobjašnjene pojave poput superprovodljivosti, određenih mehanizama u atomskom jezgru, osobina poluprovodnika i tako dalje…

Sep 19

Ernesto Sabato: Širenje univerzuma

Ernesto Sabato

Ernesto Sabato

Sigurno ste čuli za Ernesta Sabata, poznatog argentinskog romanopisca i esejistu. A da li ste znali da se pre bavljenja esejistikom i pisanjem romana Sabato bavio fizikom sa PhD titulom na Institutu Kiri u Parizu, Masačusetskom Institutu Tehnologije (MIT), kao i na Nacionalnom Univerzitetu u La Plati?

Da, negde do kraja Drugog svetskog rata Sabato je bio fizičar, a onda je napustio nauku i posvetio se pisanju. Neposredno nakon toga, 1945. godine, objavio je prvu zbirku eseja i u njoj esej “Širenje univerzuma” koji je u izdanju Gradac preveden kao jedan od eseja iz zbirke Pojedinac i univerzum (Čačak, 1995).

Viva fizika za vas objavljuje ovaj izuzetan esej (prevod koji je objavljen u pomenutom izdanju Gradac) i želi vam prijatno i inspirativno čitanje.

Širenje univerzuma

 

 

Ideja o univerzumu koji se širi začela se u raspravi holandskog astronoma V. de Zitera, objavljenoj 1917. godine, koji, dovodeći do kraja Ajnštajnovu teoriju izvlači sledeći zaključak: vreme ne teče istom brzinom na svakom mestu; kada se posmatra sa zemlje, zaostaje sve više i više, dok ne dođe u oblasti u kojima se potpuno zaustavlja. U tim dalekim predelima svemira stvari se ne događaju – one jesu. De Ziterovi zaključci izgledali su previše fantastični, a da bi odgovarali stvarnosti (kao da stvarnost ima obavezu da bude dosadna). Postojao je, međutim, način da se teorija proveri: ako vreme protiče sporije, klatno na satu moraće sporije da se klati; nema mogućnosti da se časovnici sa klatnom postave od Zemlje pa sve do granica našeg univerzuma, ali nema ni potrebe: atomi koje sadržisvaka zvezda osciluju kao časovnici i boja svetlosti koju isisjavaju jeste izraz te brzine, kao što ton muzičke note predstavlja izraz frekvencije kojom vibrira žica. I kao što nota postaje niža što je broj vibracija žice u sekundi manji, boja svetlosti sve se više približava crvenom.  Read the rest of this entry »

Sep 18

Noć istraživača 2011.

U petak, 23. septembra, u Beogradu, Novom Sadu, Subotici i Zrenjaninu održava se naučno-popularna manifestacija pod nazivom Noć istraživača. Moto događaja je „Povod za pametan provod“, ulaz besplatan, a cilj je spajanje zabave i istraživanja! Istovremeno Noć istraživača održaće se u 320 evropskih gradova.

U Beogradu, niz aktivnosti: U šetnji sa naukom, Sastanak na brzaka, Naučni kafe, Dobre vibracije, Filmski festival i Evropsko ćoše, dešavaće se u Knez Mihailovoj ulici od 18h do 24h. U ostalim gradovima manifestacija je organizovana na drugačije načine, a detalje o programima možete preuzeti sa sajta www.nocistrazivaca.rs za Beograd, odnosno za Novi Sad, Suboticu i Zrenjanin.

Lep (i pametan) provod!

 

Sep 16

Tomas Kun – Struktura naučnih revolucija

Jedna od najuticajnijih knjiga iz filozofije nauke je knjiga Tomasa Kuna (inače fizičara) o strukturama naučnih revolucija (odnosno promeni paradigmi). Ovaj klasik je preveden i kod nas, ali nažalost u ugašenoj biblioteci “Sazvežđe” izdavačke kuće “Nolit”. U istoj biblioteci su izašle npr. i knjige Vernera Hajzenberga: “Fizika i metafizika” i Nilsa Bora: “Atomska fizika i ljudsko znanje”. U svakom slučaju, neko se potrudio i postavio je skenirano izdanje na internet. A ispod ga možete pročitati:

 

 

 

 

Tomas S. Kun, Struktura naučnih revolucija

Sep 12

Kerolin Porko vodi nas do Saturna [TED]

U ovom, malo starijem, petnaestominutnom predavanju vođa tima zaduženog za snimanje tokom Kasini misije prikazuje nam rezultate misije tokom koje je veštačka letelica po prvi put sletela na satelit u spoljašnjem Sunčevom sistemu. Osim neverovatnih snimaka sa površine Saturnovog najvećeg satelita Titana (većeg od planete Merkur), Kerolin Porko verno i živopisno opisuje uslove na površini ovog satelita, kao i satelita Enceladus. Ona priča o reljefu, vremenu, organskim supstancama prisutnim na ova dva satelita, kao i o mogućnostima da na ovim satelitima postoji život. Dostupan je prevod na hrvatski jezik.

Older posts «

» Newer posts

Slider by webdesign