Ο κόσμος μας είναι ένα τεράστιο επιστημονικό εργαστήριο στο οποίο εμφανίζονται περίεργα, ευχάριστα και τρομακτικά φαινόμενα καθημερινά. Μερικοί από αυτούς καταφέρνουν ακόμη και να τραβήξουν βίντεο. Σας παρουσιάζουμε τα 10 πιο εκπληκτικά επιστημονικά και φυσικά φαινόμενα που καταγράφονται στην κάμερα.
10. Αντικείμενα
Παρά το γεγονός ότι ο αντικατοπτρισμός μοιάζει με κάτι μυστηριώδες και μυστικιστικό, αυτό δεν είναι τίποτα περισσότερο από ένα οπτικό αποτέλεσμα.
Εμφανίζεται όταν υπάρχει σημαντική διαφορά μεταξύ πυκνότητας και θερμοκρασίας σε διαφορετικά στρώματα αέρα. Μεταξύ αυτών των στρωμάτων, το φως αντανακλάται και ένα είδος παιχνιδιού προκύπτει μεταξύ φωτός και αέρα.
Τα αντικείμενα που εμφανίζονται μπροστά στα μάτια εκείνων που παρατηρούν το αντικατοπτρισμό υπάρχουν πραγματικά. Αλλά η απόσταση μεταξύ τους και του ίδιου του αντικατοπτρισμού μπορεί να είναι πολύ μεγάλη. Η προβολή τους μεταδίδεται με πολλαπλή διάθλαση των ακτίνων φωτός, εάν υπάρχουν ευνοϊκές συνθήκες για αυτό. Δηλαδή, όταν η θερμοκρασία κοντά στην επιφάνεια της γης είναι σημαντικά υψηλότερη από τη θερμοκρασία σε υψηλότερα ατμοσφαιρικά στρώματα.
9. Τα δάκρυα Batavian (σταγόνες του πρίγκιπα Ρούπερτ)
Συνιστάται να παρακολουθείτε με ρωσικούς υπότιτλους.
Αυτές οι μετριασμένες γυάλινες σταγόνες γοητεύουν τους επιστήμονες για αιώνες. Η κατασκευή τους κρατήθηκε μυστική και οι ιδιότητες φαινόταν ανεξήγητες.
Χτυπήστε τα δάκρυα Batavian με ένα σφυρί, και τίποτα δεν θα συμβεί σε αυτούς. Αλλά αξίζει να σπάσουμε την ουρά μιας τέτοιας πτώσης, καθώς ολόκληρη η γυάλινη δομή διαλύεται στα μικρότερα κομμάτια. Υπάρχει λόγος σύγχυσης για τους ειδικούς.
Έχουν περάσει σχεδόν 400 χρόνια από τότε που οι σταγόνες του πρίγκιπα Ρούπερτ άρχισαν να προσελκύουν την προσοχή της επιστημονικής κοινότητας και οι σύγχρονοι επιστήμονες, οπλισμένοι με κάμερες υψηλής ταχύτητας, κατάφεραν τελικά να δουν πώς εκρήγνυαν αυτά τα γυαλιά.
Όταν το λιωμένο δάκρυ Batavian κατεβαίνει στο νερό, το εξωτερικό του στρώμα γίνεται σκληρό, ενώ στο εσωτερικό του γυαλιού παραμένει σε λιωμένη κατάσταση. Όταν κρυώνει, συστέλλεται σε όγκο και δημιουργεί μια ισχυρή δομή, καθιστώντας την κεφαλή σταγονιδίων απίστευτα ανθεκτική σε ζημιές. Αλλά αν σπάσετε την αδύναμη ουρά, το άγχος εξαφανίζεται, το οποίο θα οδηγήσει σε ρήξη της δομής ολόκληρης της πτώσης.
Το κύμα σοκ που μπορεί να φανεί στο βίντεο πηγαίνει από την ουρά στο κεφάλι της πτώσης με ταχύτητα περίπου 1,6 χιλιομέτρων ανά δευτερόλεπτο.
8. Υπερρευστότητα
Όταν ανακατεύετε έντονα το υγρό σε μια κούπα (όπως ο καφές), μπορείτε να πάρετε μια στροβιλισμένη δίνη. Αλλά μέσα σε λίγα δευτερόλεπτα, η τριβή μεταξύ των σωματιδίων ρευστού θα σταματήσει αυτή τη ροή. Δεν υπάρχει τριβή σε ένα υπερρευστό. Έτσι, η υπερρευστή ουσία που αναμιγνύεται στο κύπελλο θα συνεχίσει να περιστρέφεται για πάντα. Αυτός είναι ο παράξενος κόσμος της υπερρευστότητας.
Η πιο περίεργη ιδιότητα υπερρευστότητας; Αυτό το υγρό μπορεί να διαρρεύσει από σχεδόν οποιοδήποτε δοχείο επειδή η έλλειψη ιξώδους του επιτρέπει να περάσει από μικροσκοπικές ρωγμές χωρίς τριβή.
Για όσους θέλουν να παίξουν με υπερρευστό, υπάρχουν άσχημα νέα. Δεν μπορούν όλα τα χημικά να γίνουν υπερρευστά. Επιπλέον, αυτό απαιτεί πολύ χαμηλές θερμοκρασίες. Οι πιο γνωστές από τις ουσίες που είναι ικανές για υπερρευστότητα είναι το ήλιο.
7. Ηφαιστειακή αστραπή
Η πρώτη γραπτή αναφορά του ηφαιστειακού κεραυνού μας άφησε ο Πλίνιος ο Νεότερος. Συνδέθηκε με την έκρηξη του ηφαιστείου Βεζούβιος το 79 μ.Χ.
Αυτό το μαγευτικό φυσικό φαινόμενο εμφανίζεται κατά τη διάρκεια της έκρηξης ενός ηφαιστείου λόγω σύγκρουσης μεταξύ αερίου και τέφρας που απελευθερώνεται στην ατμόσφαιρα. Εμφανίζεται πολύ λιγότερο συχνά από την ίδια την έκρηξη και η σύλληψή της στην κάμερα είναι μεγάλη επιτυχία.
6. ανερχόμενος βάτραχος
Ορισμένες επιστημονικές μελέτες κάνουν τους ανθρώπους να γελούν και μετά να σκέφτονται. Αυτό συνέβη με την εμπειρία, για την οποία ο συγγραφέας του Andrei Geim (παρεμπιπτόντως, το βραβείο Νόμπελ Φυσικής 2010) έλαβε το Βραβείο Shnobel το 2000.
Εδώ εξήγησε η ουσία της εμπειρίας του συναδέλφου Game Michael Berry. «Είναι εκπληκτικό για πρώτη φορά να βλέπεις έναν βάτραχο που πετά στα ύψη παρά τη βαρύτητα. Οι δυνάμεις του μαγνητισμού την κρατούν. Η πηγή ισχύος είναι ένας ισχυρός ηλεκτρομαγνήτης. Είναι σε θέση να ωθήσει τον βάτραχο, γιατί ο βάτραχος είναι επίσης μαγνήτης, αν και ασθενής. Από τη φύση του, ένας βάτραχος δεν μπορεί να είναι μαγνήτης, αλλά μαγνητίζεται από το πεδίο ενός ηλεκτρομαγνήτη - αυτό ονομάζεται "επαγόμενος διαμαγνητισμός".
Θεωρητικά, ένα άτομο μπορεί επίσης να υποβληθεί σε μαγνητική ανύψωση, ωστόσο, θα απαιτηθεί ένα αρκετά μεγάλο πεδίο, αλλά αυτό δεν έχει επιτευχθεί ακόμη από τους επιστήμονες.
5. Κινούμενο φως
Ενώ το φως είναι τεχνικά το μόνο πράγμα που βλέπουμε, η κίνησή του δεν μπορεί να φανεί με γυμνό μάτι.
Ωστόσο, χρησιμοποιώντας μια κάμερα ικανή να πάρει 1 τρισεκατομμύριο καρέ ανά δευτερόλεπτο, οι επιστήμονες μπόρεσαν να δημιουργήσουν ένα βίντεο φωτός που κινείται μέσα από καθημερινά αντικείμενα, όπως τα μήλα και ένα μπουκάλι. Και με μια κάμερα ικανή να δέχεται 10 τρισεκατομμύρια καρέ ανά δευτερόλεπτο, μπορεί να παρακολουθεί την κίνηση ενός μόνο παλμού φωτός αντί να επαναλαμβάνει το πείραμα για κάθε καρέ.
4. Νορβηγική σπειροειδής ανωμαλία
Η σπειροειδής ανωμαλία που παρατηρήθηκε από χιλιάδες Νορβηγούς στις 9 Δεκεμβρίου 2009 ήταν μεταξύ των κορυφαίων πέντε εκπληκτικών επιστημονικών φαινομένων που καταγράφηκαν στο βίντεο.
Προκάλεσε πολλές υποθέσεις. Οι άνθρωποι μίλησαν για την προσέγγιση της Doomsday, την αρχή μιας εξωγήινης εισβολής και τις μαύρες τρύπες που προκλήθηκαν από τον αλεξίπτωτο. Ωστόσο, μια εντελώς «γήινη» εξήγηση βρέθηκε γρήγορα για την εμφάνιση σπειροειδούς ανωμαλίας. Συνίσταται σε τεχνική δυσλειτουργία κατά την εκτόξευση του πυραύλου RSM-56 Bulava που εκτοξεύτηκε στις 9 Δεκεμβρίου από το διοικητικό συμβούλιο του ρωσικού υποβρυχίου κρουαζιερόπλοιου Dmitry Donskoy που βρίσκεται στη Λευκή Θάλασσα.
Το Υπουργείο Άμυνας της Ρωσικής Ομοσπονδίας ανέφερε την αποτυχία, και με βάση αυτή τη σύμπτωση, προτάθηκε μια έκδοση σχετικά με τη σύνδεση μεταξύ της εκτόξευσης ενός πυραύλου και της εμφάνισης ενός τέτοιου μαγευτικού και τρομακτικού φαινομένου.
3. Φορτισμένος ανιχνευτής σωματιδίων
Μετά την ανακάλυψη της ραδιενέργειας, οι άνθρωποι άρχισαν να αναζητούν τρόπους για να παρατηρήσουν την ακτινοβολία προκειμένου να κατανοήσουν καλύτερα αυτό το φαινόμενο. Μία από τις πρώτες και ακόμη χρησιμοποιούμενες μεθόδους για την οπτική μελέτη της πυρηνικής ακτινοβολίας και των κοσμικών ακτίνων είναι ο θάλαμος Wilson.
Η αρχή της λειτουργίας του είναι ότι οι υπερκορεσμένοι ατμοί νερού, αιθέρα ή αλκοόλης θα συμπυκνωθούν γύρω από τα ιόντα. Όταν ένα ραδιενεργό σωματίδιο διέρχεται από το θάλαμο, αφήνει ένα ίχνος ιόντων. Καθώς ο ατμός συμπυκνώνεται πάνω τους, μπορείτε να παρατηρήσετε απευθείας τη διαδρομή που έχει διανύσει το σωματίδιο.
Σήμερα, οι κάμερες Wilson χρησιμοποιούνται για την παρακολούθηση διαφόρων τύπων ακτινοβολίας. Τα σωματίδια άλφα αφήνουν μικρές, παχιές γραμμές, ενώ τα σωματίδια βήτα έχουν μεγαλύτερο και λεπτότερο ίχνος.
2. Στρωτή ροή
Δεν μπορούν να αναμιχθούν υγρά που τοποθετούνται το ένα στο άλλο; Αν μιλάμε, για παράδειγμα, για χυμό ροδιού και νερό, τότε είναι απίθανο. Αλλά είναι δυνατό αν χρησιμοποιείτε χρωματιστό σιρόπι καλαμποκιού, όπως στο βίντεο. Αυτό οφείλεται στις ιδιαίτερες ιδιότητες του σιροπιού ως υγρού, καθώς και στη στρωτή ροή.
Η στρωτή ροή είναι μια ροή ρευστού στην οποία τα στρώματα τείνουν να κινούνται προς την ίδια κατεύθυνση μεταξύ τους, χωρίς ανάμιξη.
Το υγρό που χρησιμοποιείται στο βίντεο είναι τόσο παχύ και ιξώδες που η διαδικασία διάχυσης σωματιδίων δεν συνεχίζεται σε αυτό. Το μείγμα αναμιγνύεται αργά, έτσι ώστε να μην προκαλεί στροβιλισμό, λόγω του οποίου θα μπορούσαν να αναμιχθούν οι βαφές χρώματος.
Στη μέση του βίντεο, φαίνεται ότι τα χρώματα αναμιγνύονται επειδή το φως περνά μέσα από στρώματα που περιέχουν μεμονωμένες βαφές. Ωστόσο, η αργή αντιστροφή της ανάμιξης επαναφέρει τις βαφές στην αρχική τους θέση.
1. Ακτινοβολία Cherenkov (ή το φαινόμενο Vavilov-Cherenkov)
Στο σχολείο, διδάσκουμε ότι τίποτα δεν κινείται πιο γρήγορα από την ταχύτητα του φωτός. Πράγματι, η ταχύτητα του φωτός φαίνεται να είναι το ταχύτερο Flash σε αυτό το σύμπαν. Με μία προειδοποίηση: ενώ μιλάμε για την ταχύτητα του φωτός σε κενό.
Όταν το φως εισέρχεται σε οποιοδήποτε διαφανές μέσο, επιβραδύνεται. Αυτό οφείλεται στην ηλεκτρονική συνιστώσα των ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων φωτός που αλληλεπιδρούν με τις ιδιότητες κύματος των ηλεκτρονίων στο μέσο.
Αποδεικνύεται ότι πολλά αντικείμενα μπορούν να κινηθούν γρηγορότερα από αυτή τη νέα, πιο αργή ταχύτητα φωτός. Εάν ένα φορτισμένο σωματίδιο εισέλθει στο νερό στο 99 τοις εκατό της ταχύτητας του φωτός σε κενό, τότε θα είναι σε θέση να προσπεράσει το φως, το οποίο κινείται στο νερό μόνο το 75 τοις εκατό της ταχύτητάς του σε κενό.
Το φαινόμενο Vavilov-Cherenkov προκαλείται από την εκπομπή ενός σωματιδίου που κινείται στο μέσο του πιο γρήγορα από την ταχύτητα του φωτός. Και μπορούμε πραγματικά να δούμε πώς συμβαίνει αυτό.
