Još jedno interesantno putovanje kroz svet fizike omogućio nam je profesor Todd Baker  svojim odobrenjem da se neka interesantna pitanja sa sajta Ask the Physicist prevedu na srpski jezik. U prevođenju su učestvovali: Iva Mrkonjić, Iva Pavlovoć, Maja Mišić, Snežana Čalić, Dejan Pardanjac, Bojana Mihajlov, Aleksandra Simić, Luka Vesić, Aleksandra Škrba, Tamara Zimonjić, Srboljub Kovačević, Ivana Račić, Vitomir Višnjić, Grabovac Nemanja.

[1] [2] [3]

Mehanika

Kada šutnemo fudbalsku ili ragbi loptu, koja će otići dalje? One su približno iste mase, 410-450 grama fudbalska i 421 gram ragbi lopta. Pretpostavljam da će čeoni otpor odeđen oblikom ragbi lopte izazvati da ona pređe kraći put. Da li postoji način da se izračuna koliko će jedna preći manju udaljenost u odnosu na drugu? Da li se gravitaciono ubrzanje menja između dana i noći ? Tokom dana, Sunce nas privlači ka sebi, umanjujući gravitaciono ubrzanje. Tokom noći povećava gravitaciono ubrzanje. Da li se ovo stvarno dešava? Ako si u vozu koji putuje polovinom brzine svetlostu, i drugi voz u odvojenom, paralelnom koloseku približava se takođe polovinom brzine svetlosti, da li ćeš videti da se prolazeći voz kreće brzinom svetlosti? Predajem fiziku u srednjoj školi u Kanzasu i moji učenici i ja smo diskutovali oko jednog problema. Problem je sledeći: Dve kutije koje deluju silama od po 20 N postavljene su na oba kraja idealnog kanapa. Kanap je onda prebačen preko dva kotura koja su fiksirana na svakom od oba kraja stola, tako da jedna kutija visi na jednom koturu a druga na drugom (kanap je iz jednog dela preko oba kotura). Diskutovali smo oko vrednosti sile zatezanja kanapa, o tome da li je 20 N ili 40 N. Pola razreda se slaže sa mnom da će sila biti 20 N, ali ne mogu da ubedim ostatak da sila nije 40 N (ili možda ja grešim?). Marša se bavi padobranskim skokovima iz aviona. Ona nekoliko sekundi veoma brzo pada, zatim otvara njen padobran i njena brzina opada do male vrednosti koja je stalna dok ne dotakne zemlju. Objasnite koje sile su delovale na Maršu tokom njenog skoka. Moj sin i ja sporimo se oko pitanja brzine ruke bejzbol igrača koji baca loptu. On želi da me ubedi da u slučaju kada igrač baci loptu brzinom 160 km/h, u trenutku odvajanja lopte ruka igrača mora da se kreće brzinom koja je bar kolika je i brzina loptice (u stvari, malo je veća kada se uračuna masa lopte i trenje koje deluje na nju). Rekao sam mu da je besmisleno misliti da ruka igrača, tokom bilo kog dela putanje, može da se kreće tolikom brzinom. Ko je u pravu i zašto? Da li hokejaški pak dostiže svoju maksimalnu brzinu u poslednjem trenutku kontakta sa hokejaškim štapom, ili postoji nešto što bi nazvali (zbog oskudice odgovarajuće terminologije) „preostalo ubrzanje”? Ovde podrazumevam veliku razdaljinu. Prema onome što znam iz fizike, ako prestane delovanje sile na pak, ne bi trebalo da bude bilo kakvog ubrzanja nakon kontakta…skoro logičan zaključak. Međutim, gledao sam ponovljene snimke i instinkt mi govori da sam možda pogrešio. Ne deluje kao da štap putuje istom brzinom kao i pak - 100mph. U svakom slučaju, ako sam pogrešio i pak nastavlja da ubrzava za kratku razdaljinu nakon odvajanja od štapa, to je zbog savijanja u štapu - energija prenesena na pak nije potpuno uticala na njegovo ubrzanje, verovatno je kao kod savijanja u golf loptici. Kada imamo kamion pun ptica i ptice stoje na dnu prikolice, da li je ona isto teška kao i kad ptice lete? Ja sam vojni veštak koji razmatra staru ideju u vojnim veštinama za koju smatram da je sumljiva u odredbama fizike. Pretpostavimo da udarim tešku vreću koja je u početku mirovala. Pre udaranja u vreću, ja sam ostvario neki impuls. Tokom udarca, moja ruka i telo će biti usporeni od sile reakcije vreće. Teorija kaže da ako ja držim zadnji deo mog stopala ravno na zemlji i imam solidnu povezanost tela od te noge ka ruci kojom udaram, zemlja sada podržava moj udarac, i zbog toga će on imati jači efekat na metu. Ovo se često zove „udaranje sa tlom“. Sumnjam da ovo objašnjenje nije sasvim tačno. Zbunjuje me to da ja nisam pasivan objekat, ja mogu nastaviti da vršim neku silu za vreme udarca, nastavljajući da se pomeram zadnjim delom noge, ali sumnjam da je ovo više izazvano produženim vremenskim intervalom kontakta, a to što ja zaista hoću je najveći impuls. Meni treba pomoć pravog fizičara. Da li „uzemljenje (udarca-prim.DR)“, sila reakcije udarca kroz moje telo do zemlje daje udarcu veću moć, ili to samo zavisi od toga koliki zamah ja mogu da ostvarim pre udarca? Oduvek sam se pitao da li je „vreme” ljudski stvoren koncept ili stvarno postoji. Čuo sam da je vreme četvrta dimenzija, da li je to tačno? Šta će se dogoditi ukoliko skočim uvis u autobusu koji se kreće? Da li ću doskočiti iza ili na ono mesto odakle sam skočio? I zašto? Čitao sam kontradiktoran tekst o temi koja se tiče kontrakcije dužine. Da li je ova pojava stvarna ili samo prividna? Ja sam asistent šefa biblioteke. Šef kaže da je neko vreme imala knjigu u kojoj je našla formulu za izračunavanje težine objekta. Ako stavimo objekat, kao kola na gumeni točak ili loptu ili na nešto pod pritiskom, a znamo pritisak, mereći dodirnu površinu npr. gume i zemlje, možemo izračunati masu objekta. Šta prouzrokuje gravitaciju? Kako gravitacija može biti objašnjena? Opšta relativnost, kako je ja razumem, tumači da gravitacija nije ni sila ni interakcija, već da je prostor-vreme zakrivljen prisustvom mase i da ova zakrivljenost „govori” supstanci kako da se ponaša. Da li sam u pravu za to? Ali pitanje ostaje, zar ne? Uvažavanje opšte relativnosti je jedna stvar, ali u realnosti pravo pitanje je kako i zašto masa prouzrokuje zakrivljenost prostor-vremena. Da li razmišljam na pravi način? Predajem astronomiju u lokalnoj školi i neka od dece su smislila neka jako teška pitanja za mene. Da li je moguće da helikopter lebdi iznad Zemlje dok ona rotira ispod njega i da tako on „putuje“ oko Zemlje 24h? Ako bi Sunce nestalo u trenutku, da li bi Zemlja odletela u Svemir u tami ili bi „poslednja svetlost“ sa Sunca, putujući nekih više od 7 minuta, koliko joj treba da stigne do Zemlje, stigla pre „oslobađanja“ Zemlje? Možda moje pitanje ima veze sa prirodom gravitacione sile - da li je taj „okov/vezivanje“ vrsta čestice ili je to neka vrsta talasa, koji bi, mislim, morala ići istom ili manjom brzinom od svetlosti. Moje shvatanje je blisko „okov“ formulaciji u kom slučaju bi mi napustili orbitu dok Sunce još uvek obasjava Zemlju. Moje pitanje se odnosi na gravitacionu potencijalnu energiju. Posebno sam malo zbunjen oko shvatanja ove energije. Razumem da kada je objekat pomeren sa zemlje (na gore) dobija gravitacionu potencijalnu energiju koja se transformiše u kinetičku energiju ako i kada padne natrag na zemlju. Ovo shvatanje me vodi do 2 pitanja. 1) Šta se dešava sa potencijalnom energijom kada se objekat pomeri van gravitacionog polja Zemlje? Da li taj objekat i dalje zadržava potencijalnu energiju koju je dobio kada je bio podignut sa zemlje? 2) Zašto moram da upotrebljavam energiju da bi držao nešto na stalnoj visini u odnosu na zemlju? Na primer, zašto moram uložiti energiju da bi držao svesku iznad glave... Pretpostavimo da je napravljen dugačak voz na veoma velikoj kružnoj pruzi i namestio ga da se kreće brzinom od 160km/h. Na krovu tog voza napravio si drugu prugu i namestio i drugi voz da se kreće brzinom od 160 km/h, znači da se drugi voz kreće brzinom od 320 km/h u odnosu na zemlju. Pretpostavimo beskonačno jak materijal, bez atmosferskog otpora, beskonačno malo trenje između točkova i pruge i da centripetalna sila ne zbaci vozove sa pruga…Nastavimo tako da ređamo uvis. Šta se dešava sa brzinom vozova na vrhu beskonačne gomile kada se svi vozovi kreću brzinom od 160 km/h brže od onih ispod? I koliko je vozova potrebo da bi se dostigla maksimalna brzina? Mislim da razumem da u eksperimentu paradoksa blizanaca, onaj koji putuje svemirom stari sporije samo u toku perioda ubrzavanja; kada dostigne probnu brzinu (otprilike 60% c ili 80% c), tada dokle god putuje pravolinijski konstantno, on stari isto kao i njegov blizanac na Zemlji. Da li je to tačno? Ako objekat pada prema Zemlji, da li je to zato što je privučen Zemljinom gravitacijom ILI je to zbog toga što telo sledi putanju prostora zakrivljenog Zemljinom masom i gustinom? Drugo, da li je tačno da je svaki objekat u prostoru izložen gravitacionom delovanju svakog drugog objekta, ali u veoma veoma veoma maloj meri? Ja sam urednik magazina za ronioce i hoću da proverim nešto što je jedan od naših čitalaca napisao u članku o tome kako da zadržimo vazduh kada ronimo. Jedan od njegovih saveta je „plivajte polako”, a ovde je i objašnjenje zašto bismo tako trebali da radimo: „Voda je gusta i, za razliku od vazduha, ne može se sabiti. Da bi plivao kroz nju, treba da proizvedeš silu u stranu od kretanja tvog tela (pretpostavka prosečne zapremine tela; zamislimo da moraš da gurneš sa strane vreću peska od 90 kg da bi prešao 2 m). Očigledno što brze plivaš, veću masu vode moraš da pomeraš u minuti i više energije i vazduha potrošiš da bi to uradio. Količina energije koju potrošiš da bi se kretao veća je nego što mislimo. To je stepenovana funkcija, proporcionalna kvadratu brzine. Znači, plivanje duplo brže zahteva 4 puta više energije i vazduha, ali i suprotno je tačno: plivajući duplo sporije nego što plivaš trenutno, koristiš samo 1/4 vazduha“. Ako je predmet potopljen u vodu (npr. da se nalazi na dnu jezera), zašto sila potiska pomaže da se predmet izvadi iz vode. Ono što me zbunjuje je zašto pritisak vode koji pritiska predmet na dole ne odmaže onoliko koliko pomaže? Koja bi bila težina astronauta koji stoji na Mesecu čija je masa na Zemlji 82 kg? Zamisli udarača u bejzbolu visokog 5’8’’ (5ft 8in - 172 cm - prim.DR ) i mase 120 funti (120 lb je oko 55 kg - prim.DR) kako prilazi poslednjoj bazi sa drvenom palicom 26-28 inča (26-28 oz je 0,74-0,79 kg - prim.DR) . Naprema loptici koja se kreće 80 mph (80 mi/h - oko 129 km/h - prim.DR) bačenom sa distance od 60’6’’ (oko 18,4 m - prim.DR), i uz pretpostavku da loptica ostvari kontakt sa palicom negde blizu pravog mesta, koliko brzo udarač mora da zamahne palicom ne bi li udario lopticu: 100 ft (30,4 m - prim.DR), 200 ft, 300 ft i 400 ft. Kada ubrzavamo od stajališta, sa otvorenim vratima od kola, ona se zalupe. Sada, ako uzmemo da sila primenjena na vrata prolazi kroz osu obrtanja, tada ne bi trebalo da postoji moment sile na vratima, tako da ne bi trebalo da se pomere. Da idealizujem situaciju, zamislio sam osu sa zakačenom pravougaonom masom ubrzanom (normalno na osu) u svemiru da bi se eliminisala gravitacija i vazdušni otpor. Mislim da se vrata neće obrnuti u ovom slučaju jer obrtanje u realnom slučaju je postojalo zbog vazdušnog otpora, neke vrste neravnoteže primenjenih sila ili čak zbog činjenice da kola nisu inercijalni referentni system. Ne razumem treći Njutnov zakon. Ako je istinit onda, na primer, je sigurno nemoguće pomerati ruku kroz neku površinu jer bi reakcija uvek bila jednaka težini. Dvojica biciklista na identičnim biciklima voze nizbrdo (krenuvši jednakim brzinama). Jedan biciklista je teži od drugog; da li će ova osoba brže stići do podnožja brda? Uvek me je zanimalo ovo pitanje i nadam sam se da ćete mi pružiti odgovor. Primetio sam da u Ratovima Zvezda poseduju gravitaciju u svemirskim brodovima. Shvatam da je to naučna fantastika i da je to fikcija bazirana na nekim naučnim činjenicama. Ali ja sam se oduvek pitao zašto ne možemo da stvorimo gravitaciju u svemirskoj stanici kada kruži oko naše planete? Znam da smo simulirali nultu gravitaciju na Zemlji. Zašto se gravitacija ne može simulirati i na orbitalnoj stanici u svemiru? Svi primeri za gravitaciju i projektile u fizici opisuju slobodan pad, horizontalni ili kosi hitac sa nepomičnih pozicija, npr. lopta koja pada sa litice ili top koji ispaljuje đule, i to razumem. Međutim, nisam uspeo da pronađem odgovor za neka kretanja u vertikalnom pravcu. Na primer, ako stojimo u liftu koji se ne pomera i pustimo loptu da padne, ona će padati sa ubrzanjem od 9,8 m/s2, te možemo lako izračunati vreme za koje će ona pasti. Ali šta će se desiti ako lift ide nagore stalnom brzinom (bez ubrzanja) od 2,5 m/s (prosečna brzina liftova), i ispustimo loptu. Da li će vreme pada biti isto za obe lopte? Ako je lopta u liftu koji ide nagore održavajući konstantnu vertikalnu brzinu od 2,5 m/s u toku svog slobodnog pada uz silu gravitacije na delu, mislim da bi lopte imale jednako vreme padanja... Ja sam nastavnik i pitam se kako mogu da razuverim pogrešno shvatanje učenika da masa ne utiče na ubrzanje, usled delovanja gravitacije. Odradili smo nekoliko eksperimenata da bismo odredili promenljive koje utiču na brzinu automobila koji se spušta nizbrdo. U jednom eksperimentu sa autom i strmom ravni, mereno je vreme auta od tačke A do tačke B, kada je opterećen različitim masama. Neke grupe učenika su ustanovile da, ponekad, veća masa auta daje veće ubrzanje duž strme ravni, dok su druge grupe učenika otkrile suprotno. Usled toga je nastala zabuna. Kako mogu da ih razuverim od ovog pogrešnog shvatanja? Moja supruga i ja smo imali saobraćajnu nesreću sinoć i želim da znam koliko je bilo ubrzanje naših tela izraženo u jedinici g! Ja sam težak 175 a ona 140 funti (oko 80 kg odnosno 63 kg-prim.DR). Udareni smo od pozadi brzinom od 65-70 mi/h (105-113 km/h-prim.DR) dok smo stajali u mestu. Ja sam vozio 4 Runner, a žena koja nas je udarila je vozila Dodge Caravan. Plašim se da nemam tačne težine oba vozila. Padobranac pada prema zemlji. Tunel je predhodno prokopan skroz kroz zemlju na tačno onom mestu gde padobranac sleće. Nastavlja sletanje kroz tunel, ne dodirujući strane tunela. Verujem da bi ga Njutn zaustavio na zemljinom jezgru. Gde bi ga Ajnštajn zaustavio? Imamo kanap, da kažem 20 milja dugačak, i osobu koja vuče kanap sa jednog kraja, tačka A. Pitanje : Da li će se drugi kraj, tačka B, pokrenuti odmah ili će trebati vremena za to? Ako posmatramo kamen koji visi uz pomoć dva vertikalna konopca zanemarene mase sa simetrično raspodeljenom težinom, i ako je sistem stacionaran, da li je ikako moguće da zategnutost konopaca bude veća ili manja od polovine težine kamena? Pišem vam nadajući se da ćete rešiti problem koji je nastao na mom radnom mestu. Jedan gospodin je postavio hipotetičku situaciju o nepokretnom tenku koji stoji na čvrstom ledu koji je opisao kao „veoma uglačan – toliko da ako bi neko bacio novčić preko površine on bi se klizao beskrajno.” Nastavlja dalje da je tenk startovan i pokušava da se pokrene napred. Njegova teorija je da tenk neće biti u stanju da se pomeri jer će gusenice jednostavno da se kotrljaju po ledu. Njegov neistomišljenik kaže da se gusenična površina pokreće točkovima unutar nje i da će baš ovo omogućiti tenku da se pokrene unapred. Dakle, da li će ovaj tenk moći da se pokrene ili ne? Ako može, koja svojstva fizike će mu omogućiti pokretanje, a ako ne može, onda zašto ne može? Gospodinov scenario takođe polazi od toga da nema trenja između klizne površine tenka i leda. Da li je realno, fizički govoreći, da se postave ove dve površine koje se dodiruju bez trenja između njih? Ako se brzina vetra udvostruči, da li će se sila vetra koji deluje na jedro, užad i čamac, pretpostavljajući da ne menjam površinu jedra i da vetar deluje na jedro stalno pod istim uglom, porasti za faktor 4 (kvadratna zavisnost) ili 8 (kubna zavisnost)? „Zakoni” na koje se pozivam su oni malopređašni. Apsolutno ne razumem kako da ih primenim u kontekstu prethodnog pitanja. Hvala. Postoje 2 glavna zakona u fizici koji se tiču snage vetra. Prvi se odnosi na to da da snaga vetra je proporcionalna trećem stepenu brzine vetra. To znači da ako se brzina vetra udvostruči, snaga poraste za faktor 8. Čak i mali porast brzine vetra daje značajan porast njegovoj snazi. Povećanje brzine vetra sa 10 mph na 11 mph rezultuje sa 33 % povećanja snage vetra. Drugi zakon daje da snaga koja deluje na objekat je proporcionalna kvadratu prečnika objekta. Drugim rečima, ako povećate veličinu objekta čineći ga dva puta dužim, povećavate snagu za faktor 4. Kada sam izučavao silu gravitacije na časovima fizike na koledžu, uvek sam se pitao kako jedan predmet može delovati silom na drugog, ili kako jedan predmet „zna” da onaj drugi postoji. Kasnije, kada sam pokušavao da shvatim Ajnštajnovu opštu teoriju relativnosti, shvatio sam da nije gravitacija odgovorna za međusobno delovanje među predmetima, već zakrivljenje koje se dešava u geometriji prostor-vremena (kao u misaonoj predstavi o kugli na dušeku), koje rezultuje iluzijom o međusobnom privlačenju. Takođe, skoro sam čitao o čestici koja se naziva „graviton” za koju fizičari pretpostavljaju da putuje između masivnih predmeta brzinom svetlosti, što rezultuje „privlačenjem”. Dakle, šta je od ta 2 u pitanju? Iskrivljene u prostor-vremenu, ili čestice „prenosnici” koji lete unaokolo? Ili oba? I ako su oba u pitanju, kako se te dve ideje uklapaju međusobno? Rasprava je oko toga da, ako bi postojalo nešto kao zatvoreni bazen za uvežbavanje ski-skokova na vodi, da li bi hidrodinamika bila takva da bi bili skokovi iste visine ako bi sledeći slučajevi bili jednaki: 1.Skijaša od 90 kg na vodi vuče čamac na razdaljini 18 metara od čamca, pri brzini od 20 nautičkih milja. Visina skakaonice je 60 cm i ima prilazni ugao od 45o. Skijaš je dovoljno iskusan da, pri izlasku sa skakaonice, dostigne visinu od 90 cm i da na toj visini putuje 6 metara iznad vode. 2.Taj isti skijaš se nalazi u bazenu, u kome se stvaraju talasi i kome vladaju isti uslovi kao da skijaša vuče čamac na razdaljini od 18 metara i pri brzini od 20 nautickih milja. Iste karakteristike skakaonice i isti skijaš sa istim iskustvom. Da li će skijaš moći da ostvari istu visinu skoka i da li će da pređe istu dužinom kao i kada ga vuče čamac? Isti kanap, njegova visina, sve isto.... Uzmimo da postoji kružna trkačka staza sa 3 trake; jedan auto je u unutrašnjoj, a jedan u spoljašnjoj traci. Da li bi centrifugalna (ili je to centripetalna) sila auta bila jednaka ako bi krug završili za isto vreme? Zato što onaj u spoljašnjoj traci ide brže, skretao pod blažim uglom. Onaj u unutrašnjoj traci ide sporije ali pod oštrijim uglom. Setio sam se ovoga kada sam pokušavao da zaspim u kolima i osetio centrifugalnu silu u krivinama. Da li objekat u Svemiru, veoma udaljen od drugih objekata, poseduje inerciju? Kada telo miruje, to znači da nije pod uticajem bilo kakve sile iz okoline. Kada je reč o mikroskopskom nivou, tu postoje sile unutar tela. Na koji način zakon održanja energije može da važi kod nečega što ima promenljivu brzinu kretanja? Zemlja rotira oko svoje ose prilično velikom brzinom. Zašto oko ekvatora nemamo brzinu vetra 1600 km/h + brzina vetra? Sabijena opruga u ravnoteži dopušta različitu vrednost mase na Mesecu u odnosu na onu na Zemlji. Poluga u ravnoteži pak zahteva iste vrednosti. Objasnite zašto. Ako je na Mesecu slabija gravitacija, zašto astronauti hodaju sporije? Zar njihovo kretanje ne bi trebalo biti manje sputano? Zar njihovi mišići ne bi trebali imati više slobode? Date su dve lopte identičnih dimenzija. Jedna je napunjena vazduhom pod normalnim uslovima a druga helijumom. Ukoliko se šutnu jednakim silama i pod istim uglom, koja će odleteti dalje? Imam dva druga koji upražnjavaju skokove sa vremenski odloženim otvaranjem padobrana. Oni su diskutovali o tome kako se ponekad osećaju nakon što dostignu najveću brzinu skoka. Jedan kaže da se oseća bez težine dok drugi ne. Moje pitanje izgleda ovako: šta bi trebalo da osete kada dostignu maksimalnu brzinu? Treba li da osete 100 % njihove težine tela? Da li sila otpora vazduha postaje nepravilno promenljiva? I, šale radi, ako poblesave i skoče iz aviona sa velikom drvenom daskom tako da obojica leže na njoj dok pada ka Zemlji, da li će osetiti svoju težinu čim dostignu najveću brzinu? Imam pitanje u vezi sa automobilima i ležećim policajcima. Moj otac mi stalno ponavlja da je bolje ukoliko automobil ide pravo preko prepreke, tako da je prelazi istovremeno prvo prednjim pa zadnjim točkovima, dok ja smatram da je bolje da najpre pređe prepreku jednim točkom, bilo levom ili desnom. On navodi pogrešan primer da je to poput ljudskog tela koje se podiže dok radi sklekove na jednoj ruci; to nije moguće čak ni približno porediti s obzirom da ljudsko telo, sa svim svojim mišićima, poseduje centar mase čiji se položaj može promeniti, dok je automobil čvrsto telo čiji se centar mase ne može promeniti. Pohađam časove geologije i usredsređeni smo na okeanografiju. Između ostalog, izučavali smo talase i na koji način privlačenje Meseca izaziva plimske talase. Oduvek sam se pitao zbog čega je ova sila u mogućnosti da privlači veliku masu vode, na primer onu u okeanu, i stvori talase, a ne čini to isto na jezeru ili bari ili čak u čaši sa vodom, koji poseduju manju gustinu. Pitam se da li je moja ideja dobra pošto je nikada nisam video u praksi. Izgleda mi da vertikalno lansirana raketa gubi veliku količinu goriva samo na savladavanje inercije I gravitacije; i izgleda mi da raketa lansirana sa horizontalne trake, kao roller-coaster, koja se kreće po luku na gore bi trenutno savladala gravitaciju, i tokom napuštanja verikalnog kraja trake takođe bi dobila veliku brzinu. Ako svemirski brod „pusti gas do daske”, da li bi ubrzavao večno (pretpostavimo da ima dovoljno goriva)? Znam šta se podrazumeva pod prvim Njutnovim zakonom kretanja, ali možete li mi dati neke primere u vezi sa njim? I molim vas da budu razumljivi, ali i dovoljno dobri za grupu nastavnika. Šta je sa ovalnim rupama u wiffle lopti (u pitanju je lopta koja se koristi u igri sličnoj bejzbolu samo je lopta plastična i sa prorezima - prim.DR) i šta joj pomaže da skreće tako lako? Postoji dosta informacija u vezi sa loptama u bejzbolu, ali ne toliko vezano za fiziku wiffle lopti. Pitam se, da li wiffle lopte, koje su šuplje i imaju rupe, skreću zbog drugačijeg razloga od bejzbol lopti, koje su čvrste i imaju šavove? Zašto u sabijenoj tečnosti, koja sadrži objekte, pritisak nije niži nego kada je posuda koja sadrži tečnosti prazna? Pritisak = Sila / površina, tako da što je veća površina (površina objekata u posudi) prisutna, pritisak se mora smanjiti. Šta to nisam uzeo u obzir? Zamislite svemirsku raketu u pokretu koja ima kinetičku energiju mv2/2. Kada raketa ubrza do dva puta veće brzine, imamo 4puta veću kinetičku energiju. Da li zaista treba 4 puta veća količina goriva da povećamo brzinu 2 puta? Gde je zakon održanja u ovom primeru?

Toplota

Pitanje iz svakodnevnog života. Pritisak u gumi kada je na autu ili nije: dobijam novu gumu za moj auto. Dok je bila na rafu, proverili su pritisak i iznosio je tačno 32 psi (2,2 bara - prim.DR). Stavili su gumu na moj auto, zatim spustili na nju auto težak 3000 funti (1360 kg - prim.DR) i rekli: „vidimo se kasnije”. Ja sam rekao: „Zar ne biste trebali proveriti pritisak dok je auto težine 3000 funti na njoj?”. „Ma ne”, rekli su, „to ništa ne menja”. Ovo mi nema smisla. Ja sam u stvari postavio ovo pitanje mom bratu koji je fizičar za visoki vakuum na Sandia Labsu, ali nije znao odgovor. Takođe sam postavio ovo pitanje na poznatom Cartalk.com forumu gde su mi se smejali. Moje pitanje glasi: šta je zapravo toplotna (unutrašnja, termalna - prim.DR) energija? Na osnovu onoga što sam mogao da pronađem, atomi i molekuli kreću se haotično i što se brže kreću imaju veću toplotnu energiju. Ako se šolja vrelog čaja nalazi na stolu, okružena svežim jutarnjim vazduhom, „živahni” atomi i molekuli čaja sudaraće se sa relativno slabije pokretnim atomima i molekulima vazduha saopštavajući im toplotnu energiju, sve dok se ne dostigne toplotna ravnoteža između čaja i vazduha... Ukoliko se košarkaška lopta kontrahuje usled njenog kretanja koje je blisko brzini svetlosti, da li će njen oblik i dalje biti sferni ili će kontrakcija u pravcu kretanja izazvati promene u obliku? Ukoliko se oblik menja, da li će zapremina ostati ista ili će se promeniti, kao i pritisak vazduha unutar lopte? Benzin je više zapaljiv od dizela. Dakle, zašto je benziskim motorima potrebno varnično paljenje? Imam, kako ja mislim, dva lepa, prosta i povezana pitanja o prenošenju toplote kada osoba sedi na hladnim, metalnim, nepokrivenim tribinama. Prvo, da li ljudi gube toplotu brže kroz 1) kontakt sa tribinama, ili 2) kada su izloženi hladnom vazduhu (pretpostavimo da nemaju dodatnih naslaga na bilo kojoj polovini tela)? Drugo, kada je osoba u dodiru sa hladnom površinom, da li su vazdušni džepovi (kao vazdušni dušeci) bolji izolatori od čvršćih izolacionih materijala (kao ćebe ili gust penasti jastuk)? Pretpostavljam da dodir sa hladnim metalom uzima više toplote nego hladan vazduh, da je vazduh bolji (izolator - prim.DR) od čvrstih materijala, ali nemam dokaz kojim ću ovo potkrepiti. Zbog čega temperatura i energija ne poseduju istu jedinicu ako je temperatura srednja kinetička energija materije? Koliko razumem, što se telo više zagreva to će emitovati elektromagnetne talase kraćih talasnih dužina. Usled toga će se promeniti boja tela od jarko crvene, zatim plave do bele boje. Da li telo ikada emituje druge talasne dužine ukoliko poseduje dovoljnu temperaturu? Na primer, može li telo da bude zagrejano do tačke da započne emisiju ljubičaste svetlosti (koja temperatura bi bila potrebna za tako nešto po Kelvinovoj skali)? Ili, da li nakon bele svetlosti prestaje da emituje vidljivi spektar prelazeći u ultra-ljubičasti, gama itd. Kolika je temperatura vatre? Da li postoji temperatura na kojoj vatra ne gori? Recimo da je 10 stepeni F ispod 0. Mislim da možete da stvorite vatru koja će goreti na ovoj temperaturi. Ali šta ako je 200, ili čak 2000 stepeni ispod 0; da li će vatra goreti? Ili postoji tačka na kojoj ljudi ne mogu stvoriti dovoljnu brzinu u molekulima da bi stvorili plamenove? Pitam iz radoznalosti. Sedeli smo i nismo mogli da smislimo razumno rešenje sa kojim bih se svi složili, niti smo mogli da saznamo odgovor putem interneta. Svi se slažemo da ljudsko biće verovatno ne bi preživelo na 2000 ispod 0, ali opet... Hvala na mogućem savetu... Moje pitanje je vezano za to u kojoj meri sante leda odbijaju toplotu Sunca izvan atmosfere. Ja znam da belo odbija svetlost, ali da li na isti način reflektuju i toplotu? Ovo je misteriozno za mene. Šta se dešava sa ogledalom? Ako Sunce sija na ogledalo, da li ogledalo potpuno preusmerava svetlost i toplotu? Ako u zamračenoj sobi dunem topao vazduh na beli komad leda, da li će se odbiti? Da li su Sunčeva svetlost i toplota jedno zračenje ili dva? OK, zapečatio sam kutiju sa električnim ventilatorom od 60W unutra. Ventilator samo vrti vazduh unutar kutije. Da li kutija daje 60 W toplote? Koja je najniža temperatura ikada dostignuta ovde na Zemlji na osnovu najnovijih podataka? Neprovereni izvor mi je rekao da je to manje od milionitog stepena iznad 0 K. Kada neka osoba spava na vazdušnom dušeku, da li njena telesna temperatura postaje niža u odnosu da spava na običnom dušeku? Da li postoji bilo kakava razmena toplote? Razumem teoriju o isparenju - neki molekuli imaju prosečnu kinetičku energiju, koja je dovoljno velika da im omogući da se oslobode od međumolekulskih sila koje ih drže zajedno kao tečnost. Čuo sam da je kinetička energija data Maksvelovom raspodelom? Kriva u obliku zvona? Takođe, kad se javlja isparenje, tečnost postaje hladnija, jer kao celina ima manje energije. Ako je to tako, zašto dolazi do potpunog isparenja? Ukoliko većina (ili veliki deo molekula) nema dovoljno kinetičku energiju da se oslobodi, a oni koji imaju dovoljno kinetičke energije da se oslobode to i učine, temperatura (i odatle prosečna kinetička energija) se smanjuje za tečnosti - zar to ne bi trebalo da znači da manje molekula ima dovoljno energije da se oslobodi, i tada će naposletku isparavanje prestati? Da li postoji neki tip materijala koji se ne može istopiti kada se zagreva? Ako se 2 vodonikova atoma nalaze jedan pored drugog, a zatim se spoje da bi oformili molekul vodonika, šta se dešava sa energijom proizvedenom putem ove reakcije? U kom je ona stanju? Neko mi je rekao nešto luckasto, ali bez fizičkog tumačenja, tako da nisam mogao adekvatno da opovrgnem. Ako je telo zamrznuto i njegovi atomi se još uvek kreću, zašto ne bi atomi stvorili kinetičku energiju od njihovog kretanja tokom dužeg vremenskog perioda i zagrejali i otopili telo ? Ako zagrejem pećnicu na, otprilike 500 F, i ako je savršeno izolavana, da li bi se temperatura unutra smanjila zbog ireverzibilnih procesa kao što je trenje između molekula gasova i mogućne deformacije zbog molekulskih sudara? Toplota je kretanje molekula/atoma i različiti hemijski elementi imaju različite tačke topljenja i ključanja. Topljenje je, koliko ja razumem, razaranje kristalne rešetke, a isparavanje je da molekuli/atomi postignu dovoljno energije da bi postali para. Zbog toga, razmišljao sam da bi različiti elementi trebali imati različite temperature na kojima se atomi ne kreću (apsolutna nula) jer pretpostavljam da bi različiti elementi trebali različito interagovati. Atom zlata bi trebao biti značajno veći od atoma vodonika, ali očigledno je da se oba atoma ne kreću na apsolutnoj nuli i tu sam se ukopao.

Elektrostatitka

Kada tokom zime uđem u svoju sobu, ja sam pun statičkog elektriciteta. Ako najpre dodirnem metalna vrata mog ormana, doživim električni udar. Rangirao bi ovaj udar sa 2 na logaritamskoj skali od 1 do 10. Međutim, ukoliko prvo upalim svetlo, doživim udar koga bi na istoj skali rangirao sa 3. Ne doživljavam udar od utičnica, a verujem da sam ima istu količinu statičkog naelektrisanja u oba slučaja. Zašto postoji razlika u jačini udara? Šta uzrokuje ovakav udar? Da li je to u vezi sa onim što se dešava kod munja? Zdravo. Ja sam gimnazijalac i imam nekoliko pitanja koja su, verovatno, veoma nezgodna. Za većinu ovih stvari bio sam u mogućnosti da dobijem okvirna ili sažeta tumačenja koja ne objašnjavaju KAKO i ZAŠTO se ove stvari dešavaju. Evo jedne od njih: šta je, zapravo, naelektrisanje? (ne samo ono da je atom naelektrisan jer ima više pozitivnih/negativnih protona/elektrona itd; ili, isto tako, da su naelektrisanja ta koja formiraju električno polje). Drugim rečima, šta se meri Kulonima i šta SAČINJAVA električnu struju? Hvala! Polietilenska šipka može da dobije negativno naelektrisanje kada se protrlja sa krpom. a) Objasni, u pogledu elektrona, šta se desilo? b) Zašto je teško da se otkrije bilo kakvo naelektrisanje na krpi? Pitam sam se zašto povećavanje razdaljine između ploča paralelnog pločastog kondezatora (kada je napunjen i nije priključen na električno kolo) povećava napon. Jasno mi je da ovo smanjuje kapacitet, naelektrisanje ostaje isto, onda po jednačini Q=CU napon mora da poraste. Ali to meni nije logično. Ako je jednačina za napon U=kq/r, to mi govori da ako povećavamo razdaljinu između ploča, povećava se i razdaljina između naelektrisanja. Zato mislim da bi se napon smanjivao. Da li ste gledali “YouTube Walter Levin makes a battery out of cans and water”? Nikada nisam video ništa slično tome!! Prijatelj me je zamolio da to probam najbolje što mogu... obojica smo u svojim pedesetim, i više nismo studenti.... Da li vi znate kako ovo funkcioniše?

Elektromagnetizam

Na poslu smo dobili glupe ZELENE odredbe, kojima nas uče da gasimo fenove za ruke, na zidu gde je dugme, kada osušimo ruke, jer to štedi vreme duvanja. Sada kada upalite dugme da osušite ruke, dobijate upozorenje kada se sušenje završava, a onda treba da upalite fen na veliko srebrno dugme. Da li ovim uopšte štedimo energiju ili je „upali/uključi fen” veliki potrošač energije? Dva protona se kreću paralelno jedan pored drugog. Da li postoji magnetna interakcija ili samo električna interakcija? Razmišljao sam o skladištenju informacija u računaru. Zašto magnet može obristati stare 3.5" flopi diskove i hard diskove? Može li magnet da utiče na CD? Kako stoji stvar sa fleš memorijom? Moje pitanje je, kako je moguće da struja koja teče kroz različite otpore serijski povezane u kolu ima istu jačinu? Ako je to opšta definicija, onda u redu. Ali ako postoji razlog za to, molim vas recite mi. Koja je razlika u osvetljenosti tri lampe ako su povezane paralelnom/rednom vezom? Da li bi mikrotalasi, 95 GHz i 3 mm talasne dužine, mogli biti fokusirani na malenu tačku koristeći sočiva ili ogledala? Šta sačinjava magnetno polje? Da li postoji neki način da se magnet magnet upotrebi da odbije metal umesto da ga privuče? Radio stanica emituje program na specifičnoj frekvenciji/talasnoj dužini. Ako postavim radio stanicu na veoma brzu platformu u pokretu, recimo brzine 800 km/h, da li će talasna dužina biti kraća u smeru kretanja platforme i duža u suprotnom smeru. Zbog čega visokonaponski uređaji (transformatori, dalekovodi…) zuje? Oni nemaju pokretne delove da bi vibrirali, pa, šta onda uzrokuje zujanje? Zdravo, nedavno sam došao do otkrića vezanog za proizvodnju električne energije. Znam da se struja može dobiti na razne načine, ali na kraju, sve što ti treba da proizvedeš električnu energiju je pokrenuti turbinu. Zanima me kada bi turbina imala severni magnetni pol na sebi i ako bi druga turbina bila okrenuta prema prvoj sa južnim magnetnim polom, zar se magneti ne bi privukli i ako se jedna turbina okreće, zar neće i druga? Ovo bi omogućilo udvostručenje električne energije iako zahteva da samo jedna turbina bude napajana. Da li bi ovo funkcionisalo ili je neizvodljivo? Ovo pitanje se odnosi na televizijske signale emitovane sa ove planete. Da postoji zvezda koja je, na primer tačno 40 svetlosnih godina udaljena od nas, koliko bi slab bio „elektromagnetni odraz” signala sa zvezde ili planete (pretpostavljajući da je odraz moguć!) kad se signal vrati nazad, nekih 80 godina nakon što je otišao? Jasno mi je da ne bi sve zvezde reflektovale podjednako, pa se moje pitanje odnosi na to da li bi postojalo bilo šta što bi se moglo meriti i analizirati. Zašto je svetlost sve manjeg inteziteta kako se sve više udaljava? Zašto se u strujnim kolima sa rednom vezom razlika potencijala deli? Molim vas, nemojte da dajete odgovor pozivajući se na Omov zakon. Hoću da znam zašto struja ostaje jednaka u kolima sa rednom vezom. Jačina struje = Naelektrisanje/vreme. Naelektrisanje u kolima ostaje isto, a otpor pokušava da se suprotstavi struji, tako da će više vremena biti potrebno da naelektrisanje prođe kroz otpornik i zbog toga struja trpi promenu jer se vreme povećalo. Prema mom shvatanju, ovo bi trebalo da se dogodi ali se ne događa. Zašto? Na koji način mogu da proizvedem jako magnetno polje oko ljudskog tela koje će se suprotstaviti metku ili bilo kom predmetu od gvožđa? Učim o induktorima u školi i učili su nas da oni imaju običaj da prave svetlosne lukove na velikim visinama. Zašto je to tako? Da li se dielektrička konstanta menja sa temperaturom i pritiskom? Može li se upotrebom žice od bakra kružnog oblika i velike debljine proizvesti magnetno polje iste jačine kao u slučaju više kružnih navojaka tanke žice? Drugim rečima, kakvu ulogu igra veličina poprečnog preseka žice u jačini indukovanog magnetnog polja? a) da li dielektrična konstanta sredine zavisi od talasne dužine prisutnog zračenja? b) ukoliko ne, kako i zašto indeks prelamanja sredine zavisi od talasne dužine? c) ukoliko da, da li se električno polje menja u prostoru ako se talasna dužina prisutnog zračenja menja u tom prostoru? Gledao sam različite snimke na Youtube o homopolarnim motorima. Na nekim snimcima video sam da se koristi baterija a na nekima ne, ali su oba bila priključnog tipa...Šta je to što prouzrokuje pojavu obrtanja. Mogu da razumem obrtanje kada se koristi baterija. Kada se baterija namesti stvori se struja u žici koja stvara magnetno polje oko žice, ili oko žica, i to je magnetno polje koje deluje na struju u žici i prouzrokuje njeno pomeranje. Ali na snimku ne koriste bateriju. Šta onda stvara ovo obrtanje? Razumem da je fluks magnetnih polja nepromenljiv. Kada je izvor bez baterije, da li postoji struja koja putuje duž linija fluksa stvarajući obrtaje ? Postavio sam sebi pitanje razmišljajući kako da prezentujem Njutnov treći zakon: električni izvor kroz žicu proizvodi elektromagnetno polje, koje putuje ka spolja brzinom svetlosti. To polje „sreće“ naelektrisanje i deluje na njega odgovarajućim iznosom sile. Dok sile deluju na naelektrisanje, koja je sila reakcije? Verujem da bi svojstvo zatvorenog kola proizvelo da konačan izvršeni rad bude jednak nuli. Koristeći model proticanja elektrona, da li je tačno pretpostaviti da proticanje ide iz zemlje do generatora? Da li je tačno pretpostaviti da je zemlja negativna u odnosu na generator? Ili, da li je generator negativniji od zemlje? Pokušavam da pokrenem svoj digitalni časovnik, koji se napaja baterijom tipa AAA, koristeći krompir. Upotrebio sam cinkane zavrtnje i novčiće. Nije se pokrenuo. Ipak, kada sam upotrebio merni instrument, dobio sam najmanje 2 V u strujnom kolu čiji je izvor krompir, ali kada sam u njega uključio časovnik napon je bio 0 V. Ja sam fasciniran magnetizmom, najverovatnije zato što ne shvatam njegove granice. Nedavno sam negde pročitao da je dokazano da gravitacija protiče brzinom svetlosti (to jest ako bi Sunce neobjašnjivo nestalo, opet bi trebalo 8 minuta da nestane sa neba i da Zemlja napusti svoju orbitu). Da li se magnetno polje ponaša slično, ili neposredno deluje ? Da li se elektrolizom emituje magnetno polje? Da li bi se moglo detektovati? Da li je moguće napraviti jednostavan kompas trljanjem igle/parčeta gvožđa, svilom ili tkaninom sa statičkim naelektrisanjem? To je upotrebljeno u skorašnjoj emisiji „Čovek protiv divljine” i u filmu „Zlokobna belina” sa Entoni Hopkinsom. Da li je elektromagnetni spektar zaista kontinualan, kao što je to slučaj za bilo koje dve frekvencije - bez obzira koliko su bliske, uvek će između njih biti druga frekvencija?

Mehanički talasi i zvuk

Koliko brzo nešto mora da putuje, da bi izazvalo probijanje zvučnog zida, tako jako da slomi staklo? (Video sam u filmu i izgleda da se kretalo veoma brzo.) Izučavamo zvuk u razredu za elementarnu fiziku. Želeo sam da pronađem vezu između tona i gustine tečnosti. Pokušao sam da sipam podjednake količine Karo sirupa, Canola ulja, Rubbing alkohola (99%) i vode u 4 identične otvorene boce i da boce udaram lenjirom. Onda sam poređao boce od one sa najnižim tonom do one sa najvišim. Otkrio sam da postoji savršena obrnuta srazmernost između dve promenljive: Karo sirup sa najvećom gustinom daje najniži ton kada udariš bocu. Rubbing alkohol daje najviši ton, a ima najmanju gustinu. Da li je uvek prisutna ovakva veza ili se to dešava samo za ove 4 tečnosti? Obavestio sam moje studente da nisam siguran da će velika gustina tečnosti uvek dati nizak ton. Nažalost, malo toga sam našao na internetu što bi razjasnilo ovu vezu. Znam da dužina cevi orgulja (kao i brzina zvuka u vazduhu) određuje frekvenciju zvuka proizvedenog unutar nje. Da li prečnik cevi ima neki uticaj na proizvedeni zvuk? Znajući da dužina vazdušnog stuba u duvačkom instrumentu menja frekvenciju tona (kraći stub, viši tonalitet), pretpostavio sam da se na taj način takođe menja i frekvencija „pevanja” vinske čaše kad se u nju sipa voda. Ali, kontradiktorno, dodavanje više vode snižava tonalitet. Nemoguće je da nije isto kad se skraćuje vazdušni stub i kad se dodaje više vode (kraći vazdušni stub trebao bi da poveća tonalitet). Štaviše, uradio sam isti „eksperiment” sa vinskom čašom uronjenom u istu dubinu kao što je prethodno bila napunjena (tj. voda je na istoj visini sa spoljašne strane čaše kao što je prethodno bila sa unutrašnje strane). Tonalitet je bio isti u oba slučaja. Takođe sam primetio da ista zapremina vode na višoj temperaturi povisuje tonalitet. Moje pitanje je: koje je tačno objašnjenje za promenu tonaliteta „raspevane” vinske čaše? (mislim da mora da ima neke veze sa efektom kvašenja koji voda proizvodi u direktnom kontaktu sa staklom čaše. Ovo ima smisla znajući da na višoj temperaturi, gustina vode je manja i zbog toga je manja apsorpcija zvučne snage za istu količinu vode u dodiru sa staklom. Manja apsorpcija, manje promene u frekvenciji.) Ako bi izvor u svemiru stvorio talas od 900 Hz (ne kao zvuk, samo talas od 900 Hz) i on bio usmeren prema Zemlji, da li bismo mogli (na površini Zemlje) da detektujemo taj signal? Ako bismo mogli - kako? Zar to ne bi stvorilo zvučne kompresije u dodiru sa atmosferom i učinilo taj talas zvučnim? Ako ne, onda zašto? 900 Hz je talas baš kao i 515 THz, zar je moguće da postoji talas od 900 Hz koji se ne može čuti na površini Zemlje? Ili, ako 900 Hz ne može da putuje kroz svemir, zašto onda svetlosni talas (ili bilo koji drugi) putuje kroz svemir sa frekvencijom od 515 THz, a od 900 Hz ne može; za radio i svetlosne talase nije neophodan vazduh da bi se kretali kroz svemir? Osim ako ne postoji neka druga mogućnost koju gore nisam razmotrio, sve ostale opcije deluju kontradiktorno onome što ja znam o fizici, zvučnim talasima itd. Sabijanje i razređenje zvučnih talasa stvara adijabatske temperaturne promene u sredini (na primer vazduha). Da li postoji granica za temperaturne promene? Ili, da li je moguće stvoriti zvučne talase tolikog intenziteta da temperatura unutar sabijanog dela dostigne nekoliko hiljada (ako je moguće i miliona) stepeni (i temperatura razređenja bude blizu apsolutne nule)?

Optika

Zašto dijamant toliko svetluca? Ponekad kada gledate TV ili vozite auto i obratite pažnju na automobile, izgleda kao da se točkovi automobila obrću u suprotnom smeru. Zbog čega se ovo događa? Da li svetlost ima težinu? Upravo sam se doselio u kraj pod snegom i uvideo da kadgod pada sneg noću uvek se pojavljuje narandžasta izmaglica koja izgleda prilično svetlo, dovoljno svetlo da je bilo ko može videti, do te mere da se može polako voziti bez farova u neosvetljenim područjima. Pitam se šta je izvor tog svetla. Prilično sam siguran da nije mesečina (ima svetlosti čak i kad je oblačno i intenzitet svetla ne zavisi od mesečevih mena). Mogla bi da bude od uličnih svetiljki, pošto je svetlost narandžasta, ali opet, vidi se čak i kad si udaljen miljama od velikih gradova i intenzitet svetla se ne menja kako se udaljavaš od grada. Ja sam nastavnik petog razreda. Tekst za moje učenike o leptirima kaže da “morpho“ leptir, koji ima plavu spoljašnjost, u stvari nije plav, nego, kada se svetlost odbije o ivice njegovih ljuspica, krila izgledaju plava. Ja sam čuo ovakva objašnjenja još pre, sa decom, od čuvara parka, koji je objasnio mojim učenicima da ni plava čavka nije plava, nego kad se svetlost reflektuje od krila - čini da ona izgledaju plava. Moje shvatanje boje je da ova refleksija svetla jeste boja, i da se isto tako može reći da ništa zaista nema boju, nego da objekti imaju osobine koje nam dozvoljavaju da opažamo boju, odmah kada svetlost dopre do njih. Ko je neobavešten ovde, ja ili knjiga i čuvar parka? Koja vrsta međusobnog delovanja između atoma i fotona im omogućava da budu odbijeni (udarajući u ogledalo) i/ili prelamani (kao kroz dijamant)? Ako odgovor uključuje kvantno-mehaničke implikacije, da li to daje mogućnost za eventualno pravljenje savršeno odbijajućeg ogledala? Dok sam se vozio niz ulicu i gledao kuće sa moje desne strane, primetio sam senku svog auta na njima (približavajući se banderi sa leve strane). Senka me je „uhvatila” i prošla me. Kao da je poluga, a ja sam bio oslonac. Koristeći ovu analogiju, ako se svetlost približi predmetu bliže od mesta gde je njegova senka bačena, zar se senka ne kreće brže? Kada svetlost ,,uspori’’ zato što uđe u drugačiju sredinu, šta se tačno dešava? Kako se brzina svetlosti smanjuje kroz vodu ili staklo? Zašto se ovo prelamanje dešava? Ja sam fotograf. Ja fotografišem koristeći ono što ja zovem ’gravitaciono sočivo’. Postavim crnu šipku između fotoaparata i predmeta. Ako pravilno podesim opcije fokusiranja u podešavanju fotoaparata, mogu dobiti da pozadina iza šipki i šipke budu izvan fokusa, ali okolina ulazi u fokus. Moja pretpostavka je da, kada fotoni putuju iz pozadine do fotoaparata masa šipke ih privlači i zbog toga se pojavljuju u većem fokusu. Radim na ovom fenomenu par godina i, dok ga letimično razumem, voleo bih da tačno znam šta radim. Moje pitanje je: koja je fizika u ovome? Moja 11-ogodišnjakinja me je pitala: „Da li gravitacija savija svetlost?” Učio sam srednjoškolsku fiziku pre oko 20 godina, tako da sam prilično „zarđao” i nisam u toku sa sadašnjim shvatanjem. Pogledao sam diskusije o ovoj temi u arhivama raznih foruma, ali sam ostao prilično zbunjen zbog različitih objašnjenja. Zaista bih voleo odgovor koji je jednostavan za dete, ali ipak ne toliko pojednostavljen da je netačan. Da li tražim nemoguće? Ona je čitala o prirodi svetlosti, i takođe o gravitaciji, i ne može da shvati kako svetlost može biti pod uticajem gravitacije kada nema masu... Zašto su neki objekti providni? Zašto su neki gasovi obojeni, a neki to nisu? Kako je moguće da svetlost može biti i čestica i talas?! Moram da znam, to me proganja ceo život. Ako se objekat kreće ka ogledalu, ravnom ili sfernom, sa brzinom v, kojom brzinom će se kretati lik i zašto? Da li talasna dužina svetlosti utiče na sjajnost kojom ona sija? Pošto se gravitacija i ubrzanje ne mogu lokalno razlikovati, i ako sila teže prouzrokuje da se svetlost savija kroz gravitaciono sočivo, može li i ubrzanje da prouzrokuje gravitaciono sočivo u nekim slučajevima? Pohađam deveti razred Nelson Country srednje škole u Kentakiju. Pre neki dan učio sam iz fizike da se svetlost kreće sporije kroz staklo nego što se kreće kroz vazduh. Da li to znači da se svetlost kreće sporije kroz materijal manje energije? Za naše oči i mozak, materijal ima boju kad upije sve talasne dužine vidljivog spektra i reflektuje jednu talasnu dužinu. Na primer, crvena cigla ima boju jer je upila vidljivu svetlost i reflektovala svetlost sa talasnom dužinom koja je povezana sa crvenom bojom... Jasno mi je da je brzina svetlosti stalna, tj. da je ista u svim okolnostima. Takođe, učio sam da je prelamanje uzrokovano time što svetlost pogodi supstancijalnu sredinu kroz koju može da prođe pod nekim uglom i tada svetlost biva usporena. Niži deo talasa, u odnosu na površinu, udara pre gornjeg i usporavanje menja ugao putanje svetlosti. Znači, pošto je to tako, da li svetlost u stvari usporava kada putuje kroz materiju ili ne? Zašto slepi miševi i sove u poređenju sa ljudima imaju bolji noćni vid? Pošto svetlost ne može da napusti crnu rupu zbog jakog gravitacionog polja, da li svetlost ima masu? Zašto ne postoji zvučni prasak (probijanje zvučnog zida), kada su u pitanju svetlosni ili radio talasi? Svetlost putuje kroz oblast koja sadrži promenljivo magnetno polje. Da li magnetno polje utiče na svetlost? Ako je odgovor potvrdan, na koji način? Šta se dešava sa svim svetlosnim fotonima koji uđu u naše oči? Da li je moguće da zarobimo svetlost u kutiju ako je ona ispunjena ogledalima? I, pošto stvari imaju boje zbog svetlosti (npr.plave stvari reflektuju plavu svetlost i apsorbuju svu ostalu), da li ako nema svetlosti znači da je sve zapravo nevidljivo? Kada se obrće propeler motora aviona, onda se čini da propeler stoji mirno ili da se jedva okreće. Ovo se takođe može videti kod točkova na kolima, ventilatora, ili bilo kojih drugih stvari koji se obrću. Šta uzrokuje da izgleda kao da se propeler jedva okreće, kada se okreće pri visokom broju obrtaja u minuti? I zašto se čini da menja pravac? Šta su boje, da li imaju masu? Da li je belo boja? Zašto se ne bi difuzno svetlo sakupilo, kako bi se poboljšao učinak solarnih kolektora tokom oblačnih dana? Šta je s načinom na koji rade oči insekata?

Agregatna stanja

Kada ključa destilovana voda u loncu, mehurići se pojavljuju sa dna. Šta je unutar tih mehurića? Da li je to kiseonik? Ako jeste, da li kiseonik potiče iz vode? Šta se događa sa viškom vodonika? Često se aluminijumski propeleri (kod elisno-klipnih motora-prim.DR) savijaju i krive. Proizvođači tvrde da je to zbog trimovanja (postupak lakšeg pokretanja palice - prim.DR) motora pri čemu se potiskuje vazduh ispod elise, vazduh postaje zaglavljen, greje se i tako krivi ili topi propeler. Zar taj zadržani vazduh ne bi trebalo da dostigne temperaturu od 660 stepeni da bi mogao da istopi propeler? Kada se stvaraju hemijske veze, oslobađa se energija. Prema tome, da li voda oslobađa energiju u vidu toplote kada se zamrzava? Ako to čini, da li to objašnjava zašto je toplije kada pada sneg? Da li promena vode iz gasa u tečnost pa u čvrsto stanje uzrokuje da se poveća temperature okoline? Ja sam nastavnik matematike šestog razreda u Kaliforniji. Diskutovali smo kako smanjenje pritiska može rezultirati tome da se kamen pretvori u magmu, pod određenim uslovima unutar Zemlje. Da uprostim stvari, objasnio sam da niži pritisak dozvoljava atomima da se slobodnije kreću, pri čemu se objekat pretvara u tečno stanje. Nasuprot tome, visok pritisak može učiniti stvari čvrstim, iako bi one trebale da budu tečne, jer atomi su „stisnuti” zajedno kako bi očvrsnuli objekat. Pitanje koje sam dobio od učenika je sledeće: pitao je da li voda može da očvrsne (izuzev kristalizacije), jednostavno primenjujući dovoljan pritisak. Po zanimanju sam inženjer, tako da znam dovoljno da to bude „opasno dobro”, ali želeo bih da dobijem pouzdan odgovor na ovo pitanje. Pretpostavljam da dipolna priroda molekula vode možda igra ulogu i činjenica da voda u čvrstom stanju je kristal niske gustine, ali kako fizika tumači ovu situaciju? Da li je teoretski moguće da imamo vodu u čvrstom stanju bez zamrzavanja? Koliko se energije oslobađa kada kap vode menja oblik iz kocke u sferu iste zapremine? Kao posledica toga, koliko toplija postaje kapljica? Molekuli vode privlače se međusobno, zar ne? Tako, kada zasečemo led, razbijamo ovo privlačenje? Želim da znam šta se događa kada razbiješ ili presečeš nešto na molekularnom ili atomskom nivou? Moja porodica je začuđena dugačkim, tankim ispupčenjima leda koji se često i bez određenog reda formiraju na vrhovima ledenih kocki od kada sam počeo da stavljam kalup za ledene kocke u friz zamrzivača. Čak i kada su vrata zatvorena, od vremena kada su kalupi napunjeni do vremena kada se led formira, vrhovi nalik na iglice obično se prostru u različitim pravcima pod uglom od 450 i po formi su čvrsti. Neka od ovih ispupčenja dostignu dužinu od 1 inča (2,5 cm- prim.DR). Na nekim kockama se nalaze velike, debele grudve koje se izdignu kao neki mali vulkan. Kalupi su postavljeni jedan na drugi i kocke iz onih sa podnožja nemaju, naravno, ove čudne izraštaje. Možete li mi objasniti kako se ovo dešava?

Atomska i nuklearna fizika

Zbog čega se atomi stalno kreću? Moji studenti su me pitali da li metal prilikom fotoelektričnog efekta ikada ostaje bez elektrona. Predajem fiziku u gimnaziji i imam pitanje vezano za elektrone u metalu. Koja je razlika između energije jonizacije i izlaznog rada metala? Zdravo! Zašto elektron ne emituje zračenje kada se kreće oko jezgra atoma? Zar on ne ubrzava? Da li pozitivna i negativna naelektrisanja, jednaka po apsolutnoj vrednosti, čine dipole nevidljivim? Čitao sam o Čerenkovljevoj radijaciji i o „plavom sjaju” koji prouzrokuje. Da li je ovaj sjaj uvek plav? Ako nije, da li zavisi od toga koja sredina je medijum (voda,ulje…)? Da li bi antimaterija mogla ikada biti pretnja svemirskim putnicima, pogotovo za svemirska putovanja unutar solarnog sistema? Šta bi bila najveća „primetna“ razlika u univerzumu ako bi brzina svetlosti bila daleko veća nego sad, recimo 10, 100 ili 1000 puta? Fuzija vodonikovih (jonizovanih) molekula postignuta je povećanjem temperature i njihovim sabijanjem korišćenjem jakih elektromagneta (zar ne?). Ako je tako, da li je moguće spojiti ih pri normalnoj sobnoj temperaturi ako samo neograničeno povećavamo elektromagnetnu silu? Ako je moguće, šta bi bilo sa fuzijom na temperaturi približno 0 K ? Da li je moguće napraviti elemente, kao na primer zlato ili titanijum, u nuklearnom fuzionim/fisionim reaktoru? Da li je istina da ćemo u budućnosti biti u stanju da stvorimo najmanje nekoliko takvih atoma? OK, ovo je možda sveti gral nauke, a dosta toga je nepoznato ali…Veliki Hadronski Kolajder u CERN-u bi trebalo da bude uključen u novembru. Imam 2 pitanja koja me zanimaju. Prvo, ako je higsov mehanizam tačan ili ako nađu jednačinu za sve, onda, šta će biti njegova uloga osim da to potvrdi. Da li ovo može da znači da bismo potencijalno mogli da stvorimo novi život, iskoristimo materiju i vreme?...a drugo, pretpostavljam da kada ga uključe da će postepeno dodavati energiji nego li pun udar koji bi potencijalno pocepao svemir. Zato se nadam, ako vide da ja to previše energije kako ga budu uključivali, oni bi trebali zastati i ne bi smeli biti ponešeni veličinom slave. Ali sam siguran da 2000 naučnika zajedno je ovo shvatilo. Ako je E= mc^2, onda šta se dešava kada je E= -mc^2? Da li će se vreme zaustaviti? Ako odete u prošlost i vreme uvek pokušava da vas sustigne, zar se ne biste vrteli u krug? Kakve garancije postoje da napravljeni kolajderi (detektori čestica-prim. DR) čestica neće stvoriti crne rupe, budući da postaju sve veći i veći i da dostižu sve veće i veće energije sudara? Pitam, jer, ako sam dobro razumeo, crne rupe ne nastaju samo zbog velike mase zvezda koje se pretvaraju u supernove, već i od velike gustine koju velika masa zvezde stvara u centru kada se atomi u sredini uruše. Ono što hoću da kažem je: zvezda koja se pretvorila u supernovu je teža od crne rupe koju je stvorila, a ipak nije crna rupa. Dakle, to znači da crne rupe ne nastaju od velike mase već od velike gustine. Zbog toga želim da znam da li kolajderi čestica mogu da stvore (opasnu) crnu rupu, pošto poput supernova uzrokuju da se atomi sažmu u velike gustine. Moje pitanje je: kakvu vrstu kretanja stiče molekul vodonika? Kada se (identični) atomi vodonika spoje zajedno da bi oformili molekul vodonika, oni se kreću pravo jedan ka drugom; ne shvatam u kom pravcu se molekul kreće, ili je možda slučaj taj da se molekul, u stvari, ne pomera, već se veza između atoma širi i kontrahuje u beskrajnoj oscilaciji (beskrajnoj dok ne uvedemo nešto drugo u sistem, kao što su drugi molekuli koji bi se sudarili sa ovim)? Što se tiče radiolize (disocijacija molekula dejstvom zračenja-prim.DR), čitao sam o tome u knjigama, ali i dalje imam pitanje: Ako je telo sačinjeno od 80% vode, zar radioliza nije u velikoj meri prisutna u dijagnostičkoj radiologiji? Ako je odgovor da, zašto onda to ne izaziva zabrinutost ili izaziva? Koja je razlika izmedju materije i talasa? Koja zakonitost pokazuje da je materija- materija, a da su talasi- talasi? Da li je moguće da je razlog zašto elektroni ne upadnu u jezgro to da što je elektron bliži jezgru njegov naboj postaje manji, ili on postaje pozitivniji i biva odbijen? Zatim, da li je razlog zašto „ne odleti“ od jezgra to što bi, ako bi odlazio što dalje od njega postajao sve negativnije naelektrisan? Kako prenosioci sile mogu imati različit uticaj na dve čestice? Na primer: virtuelna fotonska interakcija između dva elektrona prouzrokuje da se oni odbijaju, ali interakcija između elektrona i up kvarka prouzrokuje da se oni približavaju. Fotoni su isti, pa šta je onda drugačije u ove dve interakcije koje uzrokuju različite rezultate? Imam pitanje koje se odnosi na svetlost i energiju. Poznato je da je nemoguće ubrzati česticu do brzine svetlosti zbog činjenice da je potrebna neograničena količina energije. Međutim, energija fotona je definisana kao E=hn, gde je h Plankova konstanta, a n frekvencija fotona. Dakle, zašto svetlost može da ima određenu količinu energije dok ubrzavajuća čestica ne može? Šta, zapravo, osciluje kada govorimo o talasnoj prirodi čestice? Koje su granice između tih oscilacija? Čitao sam o novom velikom hadronskom kolajderu (LHC) koji će se pokrenuti uskoro u Evropi. Zapazio sam da će kolajder koristiti proton-proton sudare. Moje pitanje je zašto su odlučili da upotrebe proton-proton sudare umesto proton-antiproton sudara? Izgleda mi da bi proton-antiproton sudari bili mnogo pogodniji pošto se protoni i antiprotoni privlače i zbog toga je lakše da se sudare. Protoni i antiprotoni, kada se sudare, isto tako proizvode energiju dezintegracije koja bi se dodala energiji koju daje kolajder. Kako su fizičari u mogućnosti da u laboratoriji stvaraju teške hemijske elemente (kao nedavno otkriveni sa rednim brojem 118) kada je neophodna velika količina energije za stvaranje helijuma fuzijom vodonika? Gama zračenje sačinjavaju fotoni visoke energije koju ne možemo opaziti. Da li postoji mogućnost da se smanji energija fotona da bi postali vidljivi? Ako je to moguće, gde odlazi razlika u energijama? Zainteresovao sam se za Komptonov efekat, ali sve što sam pročitao je u vezi sa nepokretnim elektronima. Tražim knjigu u kojoj se pominje Komptonov efekat sa elektronom koji se kreće. Zapazio sam da je uvek reč o ovom efektu u kome učestvuje X zračenje. Pitanje: zar nije moguće da ova pojava podrazumeva zračenje manje frekvencije, poput onog iz vidljivog dela spektra (380 - 750) nm? Da li su atomski spektri osnova onoga što opažamo kao boju? Zbunjen sam zato što izgleda da su atomski spektri povezani sa ekscitovanim stanjima elektrona. Šta se, na atomskom nivou, događa kada mi pogledamo nešto i vidimo boje? Zašto nešto što nije u ekscitovanom stanju, kao boja na zidu, emituje talasnu dužinu između 400 i 700 nm? Šta primorava elektrone da kruže oko jezgra na određenom energetskom nivou? Elektroni imaju 2 moguća stanja, gornji spin i donji spin; nijednom elektronu nije zabranjeno da prelazi iz jednog stanja u drugo, a opet - kako elektron stvara energiju potrebnu za menjanje stanja? Da li fotoni imaju masu? U jednom od vaših odgovora, piše da nemaju. Moj rečnik nauke kaže, nema masu. Ipak, u septembru 2006. u magazinu ”ASTRONOMY”, članak, ”ASK ASTRO” strana 63, rečeno je da je masa fotona manja od 10^-50 kilograma ili 14 puta manja od mase neutrina. Veoma mala masa, da, ali je ima. Da li je foton bez mase? Da li se u elektronima sadrže fotoni? Elektroni emituju fotone kada napuste viši nivo energije - E= mc2. Fotoni nemaju masu ali imaju energiju. Zar svaka energija nema masu? Šta se dešava fotonima u snopu svetlosti u mračnoj prostoriji kada se snop isključi? Zašto jezgro sadrži protone i neutrone ? Neutroni „osećaju” jaku silu bez odbijanja, nisu naelektrisani. Zašto je nemoguće da u prirodi postoji jezgro koga čine jedino neutroni? Kada elektron emituje foton, da li ima uzmak? Ako je tako, da li to znači da elektron gubi masu/energiju? Ako je tako, ako elektron uzastopno emutuje fotone, zar neće na kraju da „sagori”? Ake neće, kako se „puni”? Takođe, ako elektron sukcesivno emituje fotone, u kom pravcu to čini (da li je to nasumično)? Ako je nasumično, da li je to eksperimentalno provereno? Kako to može da bude? 1)Da li je moguće tačno znati položaj pojedinačnog atoma? 2) Ako upotrebimo najmoćniji mikroskop na svetu, i napravimo ga milion puta jačim, da li bi mogli fizički i direktno da vidimo šta se dešava na atomskim rastojanjima? Da li bi videli atome? Radiodozimetrijsko određivanje starosti kamena upotrebljava se da bi se odredilo koliko je kamen star (od kada se nalazio u rastopljenom stanju) poređenjem količine izotopa sa količinom produkta radioaktivnog raspada. Ono što ja ne razumem je na koji način je poznato u kojoj meri su obe količine bile prisutne dok se kamen formirao. Ako je period poluraspada 1000 godina onda, nakon isteka tog vremena od 1 g, ostaje 0,5 g izotopa i isto toliko produkata raspada. Produkti raspada nisu trebali da budu prisutni tokom formiranja kamena? Delovi kamena nisu bili na početku u čvrstom stanju i bili su podložni, u to vreme, radioaktivnom raspadanju i zato bi rastopljeni kamen trebao da sadrži produkte raspada? Ako vodonik poseduje samo jedan elektron, kako može imati 6 energetskih nivoa? Kako radi detektor neutrona? Nenaelektrisanost neutrona mora da ga čini veoma prodornim. Može li sudar materije i antimaterije stvoriti više energije od reakcije fuzije normalne materije? Čuo sam da jaka sila postaje odbojna na malim rastojanjima. Da li se to dešava i možete li mi objasniti zbog čega je to tako ili nije tako. Kada čestice napuštaju jezgro uprkos jakoj sili, zašto je to alfa čestica (2 protona i 2 neutrona) umesto neke druge konfiguracije ove dve čestice? Razumem da kada atom postaje veći (ili nestabilan na osnovu nepovoljne geometrije ili energija) neke čestice bi slučajno „tunelirale” (tunel efekat-prim. DR) i napustile jezgro uprkos dejstvu jake sile. U nedoumici sam zašto to mora da bude alfa čestica. Šta će se dogoditi (teorijski, naravno) ako postaviš nuklearnu napravu u vakuum? Razumem da većina teških elemenata (iznad rednog broja 104) nije pronađena u prirodi već je ljudski stvorena u kolajderima i da svi elementi koje nalazimo u prirodi (ugljenik, gvožđe itd) nastali su od supernove pre nego što je nastao naš Sunčev sistem. Da li je neki od ovih ljudski stvorenih elemenata bio stvoren od druge, mnogo snažnije supernove, tako da drugi delovi svemira obiluju njima? Ako jeste, mogu li da budu detektovani? Šta bi se dogodilo kada bi pozitron stavili u elektrostatičko polje? Da li se pozitron ponaša poput elektrona ili protona? Ukoliko postavimo zajedno elektron i pozitron, da li će se privući ili odbiti? Sumnjam da bi ispoljavao osobine poput protona, već bi se, po mom mišljenju, ponašao kao elektron u elektrostatičkom polju ili kao proton u magnetnom polju. Da li sam u pravu? Kada naučnici upotrebaljavaju termin „snop protona”, odakle dobijaju ove protone? Da li snop načinjen isključivo od protona ili sadrži i elektrone kao i još neke čestice? Radili smo eksperiment zavisnosti zračenja od rastojanja iz hemije. Ja verujem da je to kosmičko zračenje jer je uvek prisutno u vazduhu. Slobodni neutroni su nestabilni. Ipak, slobodni neutroni koriste se u fisionim reakcijama, neutronskim rasejanjima i ostalim procesima. Kako je to moguće? Zar se neutroni ne transformišu u protone tokom kretanja? Prvo pitanje je u vezi sa kreiranjem parova (čestica-antičestica-prim.DR). Možete li mi to objasniti na veoma jednostavan način za nekoga ko ima 13 godina? Drugo pitanje je o zakonu održanja mase/materije. Dok se svemir širi, da li se ovaj zakon može primeniti? Zašto može ili ne može?

Astrofizika

Ako Sunce emituje ogromnu količinu mase u heliosferu, tada bi se vremenom putanja Zemlje menjala pošto su gravitaciona sila i masa proporcionalne? Da li se sve putanje u svemiru menjaju? Ako ne, zašto? Da li je moguće da Zemljina orbita može da se promeni (kao kod Marsa) i prouzrokuje globalno zagrevanje? Ako je crna rupa singularitet, kako onda crne rupe mogi biti različitih veličina ? Kada bi Mesec napustio Zemljinu orbitu i otišao u svemir, koje bi bile posledice po Zemlju? Da li je moguće da je Tunguski događaj bio izazvan delićem antimaterije koja je došla iz Svemira, kako su to neke teorije razmatrale? Pretpostavljam da je teorija „Velikog praska” ispravna, ali da bi se zadovoljio koncept beskonačnosti, verovatno se ovaj proces ponavlja ciklično. Nakon što se svemir širi neko vreme, gravitacija će vremenom usporiti proces širenja, sve dok ne prestane; onda će gravitacija stvoriti ubrzan kolaps, kada će se sva materija vratiti u jedinstven prostor i vreme, i tada će doći do drugog „Velikog praska”. Dok se svemir sažima, istorija i vreme idu unazad, i mi živimo svoje živote iznova unazad, i svi kosmički događaji se ponavljaju obrnutim redom. Ova teorija potkrepljuje beskonačnost kao i koncept „večnog života” koji bi bio ciklični događaj; polovina vremena bi išla unazad, ali bi se večno ponavljao. U ovom slučaju, večni život možda nije samo religijsko verovanje. Ne znam kako da u ovo uključim matematiku, ali ovo može biti „ujedinjena teorija” koju Ajnštajn nije uspeo da reši. Koji tip sile bi asteroid trebao da stvori tokom svog udara u Zemlju da bi drastično promenio njenu putanju? Koristio sam kalkulator (http://www.lpl.arizona.edu/impacteffects/) za procenu efekta udara, ali ako ukucam velike vrednosti za prečnik ili brzinu sudara, dobijam da Zemlja potpuno nestaje i ostaje samo putanja asteroida. Naravno, sve ovo je teorija i ja ne očekujem tačne proračune. Da li gravitacioni talasi zaista uzimaju energiju sistema tela koji rotiraju? Koliko će onda vremena biti potrebno Zemlji da se sudari sa Suncem? Da li dilatacija vremena i univerzalno ograničenje u brzini svetlosti znači da će za nas biti nemoguće da ikada istražimo svemir izvan našeg Sunčevog sistema? Ja sam član grupe ljudi koja se zanima za prostor i univerzum. Imamo već duže vreme raspravu koja nije bliža rešenju još od kada se prvi put pojavila. Ovo je tema rasprave: Ako bi vanzemaljska rasa živela na planeti udaljenoj nekoliko svetlosnih godina od Zemlje, znamo da bi Zemlja izgledala kao zvezda na njihovom noćnom nebu. Takođe znamo da svetlost koju bi videli je napustila Zemlju pre mnogo, mnogo godina; možda čak i kad su dinosaurusi živeli. Ako bi oni imali teleskop tako moćan da bi mogao da zumira toliko da vidi životinje koje žive na površini, da li bi oni videli životinje današnjice? Ili bi oni gledali dinosauruse? Veoma bih cenio ako biste nam pomogli da konačno završimo ovu raspravu. Moj desetogodišnji sin mi je postavio sledeće pitanje tokom vikenda i ja nemam nikakvu ideju da li odgovor ikad može da se sazna, ali evo: ako je kosmos nastao Velikim praskom, i ako se širi od tad, onda, odakle potiče materija u sekundi pre praska? Nedavno sam pročitao da se sva materija u crnoj rupi sabija do tačke kada materija više ne postoji. Kako je moguće imati masu bez materije? Nedavno sam čitao članak o ,,ničemu’’ u centru univerzuma. Pošto je ,,rupa’’ 5 do 10 milijardi svetlosnih godina udaljena, koliko bi trebalo vremena da se stigne dotle koristeći trenutnu tehnologiju (kao što je najbrži napravljeni objekat: 250 000 km/h) i u svemirskom brodu putovanjem 99% brzine svetlosti? Takođe, kolika bi bila vremenska razlika (za posmatrača na Zemlji i u svemirskom brodu)? Nedavno sam gledao program u vezi sa Hubble Space teleskopom i sa slikama koje je zabeležio. Pominjali su da su u zabeležene slike galaksija koje se formiraju milionima godina unazad. Ako je ovo tačno, zar ne bi bilo moguće da čovek pronađe način i kontroliše putovanje kroz svemir, da se transportuje u određeni deo svemira, na određeno rastojanje i svedoči o stvaranju Mlečnog puta ili rođenju same Zemlje, ili možda čak i rođenju čoveka? Pitanje je više od jednostavnog, da potvrdi moja razmišljanja. Izgleda mi da planete na kojima je moguće postojanje života moraju imati određenu kritičnu masu. Ne uzimajući u obzir rastojanje od Sunca ili sastav, planeta sa suviše malom masom ne može da zadrži atmosferu dok gravitacija planeta sa suviše velikom masom bila bi takva da bi se na njenoj površini atmosfera kondenzovala u tečnost. Da li je ovo tvrđenje umesno? Izgleda da fizika uslovljava vrste planeta na kojima je moguć život. Zemlja stalno dobija u težini od svemirske prašine. Pročitao sam da je to otprilike 60 miliona tona godišnje. Navodno, najveća veličina koju životinje mogu dostići određena je gravitacijom. Milionima godina ranije postojale su mnogo veće životinje. Da li je dobijena težina (masa) Zemlje tokom miliona godina bila dovoljna da uzrokuje bilo kakvo značajno povećanje gravitacione sile koja deluje na površini Zemlje? Ako je vodonik najjednostavniji molekul, da li je i bio prvi?

Razno

Prema zakonu o održanju mase (ili materije), materija se ne može ni stvoriti, ni uništiti, nego samo može promeniti oblik. Dakle, kada se beba razvija, odakle dolaze atomi koji stvaraju taj fetus? Moje mišljenje je da ta materija dolazi iz 2 izvora: iz sperme i jajne ćelije za početak, i od hrane koju majka uzima da bi nahranila fetus. (Takođe pretpostavljam da i vazduh koji udiše pomaže ishrani fetusa.). Da li je to tačno? Kapiram da tako izrastaju nove biljke... Uzimaju atome za ishranu iz zemlje i to im pomaže da se razviju. Ponavljam loše napisan nastavni materijal za integrisano-tehnološki razred, i zapeo sam kod paragrafa: ,,Energija se ne može videti jer, za razliku od materije, nema masu. Ipak, može biti izmerena, može se osetiti ili drugačije raspoznati... Zašto se zapravo brzina svetlosti pojavljuje u specijalnoj teoriji relativnosti? Čini se da bi pre trebala nezavisno proisteći iz konteksta da Lorencove transformacije daju iste rezultate uzimajući bilo koju brzinu koja je prihvatljiva kao konstanta, bilo da je brzina svetlosti, zvuka ili 4:17 za Čarlston. Da li je svetlost uzeta zbog nekog posebnog razloga osim da je u vezi sa optikom? Ovo može izgledati kao čudno pitanje i ono na koje ne može biti odgovoreno bez neke vrste verovanja (religija npr.), ali ako energija ne može biti stvorena ili uništena, gde energija unutar živog bića odlazi nakon njegove smrti? U koju drugu energiju se transformiše, i šta se dešava sa električnim signalima u mozgu i drugim delovima nervnog sistema? Da li je zakon fizike isti u svakoj tački na površini Zemlje ili ne? Molim vas, možete li da objasnite šta se događa sa energijom oslobođenom pri razbijanju stakla o tvrdu površinu? Učili smo da je energija na Zemlji ostala nepromenljiva još od formiranja planete, pa, gde odlazi energija nastala u ovakvom događaju? Ako uzmemo svetlost kao glavni faktor (poseduje invarijantnu brzinu) u nekoliko misaonih eksperimenata, Lorencove transformacije koordinata verovatno mogu biti potpuno izvedene, dilatacija vremena, kontrakcija dužine, nesinhronizovanost istovremenih događaja i slični primeri takođe se mogu razumeti odatle. Ali porast mase je odvojen od ovakvog načina objašnjenja. Objašnjenje „mase“ biva odgonetnuto tumačenjem J.J. Thompsonovog eksperimenata sa elektronom... Razmišljao sam o vodoniku i o tome da je ređi od vazduha, a razmišljao sam i o vodi i o tome da je ona gušća od vazduha ... Da li bi gravitaciona potencijalna energija dobijena od vodonika, kao i gravitaciona potencijalna energija dobijena od vode, pretvorena u kinetičku energiju, mogla da se iskoristi? Time želim da kažem da pošto voda može da pada, neka vrsta dinama je pokrenuta padajućom vodom (kao u elektranama), i zbog toga stvara struju. Ova struja se može iskoristi da bi se izvršila elektroliza vode, i time stvorio vodonik (i kiseonik). Vodonik može da se penje, pa kada ponovo dostigne vrh, vodonik se sagoreva, stvarajući ponovo vodu. Sigurno ovde postoji gubitak energije, ili propuštam nešto očigledno? Sigurno, što je veća visina padanja vode i penjanja vodonika, to je veći gubitak energije. Jezgro Zemlje „dobija energiju” sabijanjem mase, a pošto energija ne može biti niti stvorena niti uništena, gde se prethodno nalazila ova energija ? Da li fizičari veruju da je svet kontinualan ili diskretan? Drugim rečima, postoji li najmanje rastojanje koje čestica može preći i/ili najmanji interval u vremenu? Nas su učili da se pri brzini svetlosti vreme zaustavlja. Pokušavam da se rukovodim prirodom stvarnosti sa gledišta fotona (ili bilo koje čestice bez mase koja putuje brzinom c) pošto se čini da foton postoji „van vremena”, zar ne? Isto tako, sa gledišta fotona, on prelazi svemir u sadašnjem ... šta ? Običnim jezikom govoreći, učili su nas da čestice koje putuju brzinom c ne raspadaju se, ali zar nije preciznije reći da one ne doživljavaju vreme i zato tvrđenje o raspadu se nema smisla? Ako sam dobro razumeo, svetlost putuje stalnom brzinom, pa tako treba, npr. , Sunčevom zraku 8 minuta da stigne do Zemlje. Ako je to tako, da li je sve što vidimo u prošlosti, uzimajući u obzir vreme putovanja svetlosti? To jest, da li je predmet koji je na 50 metara udaljen od mene meni vremenski bliži nego predmet koji je udaljen 100 metara od mene? Da li postoji veza između metabolizma i protoka vremena? Kada si mlad, vreme protiče brzo, a kako starimo sve sporije, a ipak mladić i starac će iskusiti jednak vremenski period. Da li je vreme iluzija? Da li je vreme ljudski pojam? Može li se varnica javiti u vakuumu? Ako može, na koji način? Pokušavam da ubedim ujaka da njegova ideja o potencijalnom izumu neće da radi onako kako on to zamišlja. On želi da napravi vozilo na električni pogon (slično kamionu sa jednodelnom prikolicom) kod koga ne postoji potreba za električnim napajanjem. Da bi ostvario tako nešto on planira iskoristi otpor vazduha koji deluje na vozilo uz pomoć nečega što liči na vetrenjaču ili turbinu, solarne ćelije koje prekrivaju prtljažnik automobila kao i energetski štedljivi kočioni sistem vozila na električni pogon (prilikom kočenja električnih automobila, električni motor se ponaša kao generator struje - dinamo - koji puni baterije - prim. DR)... Vodili smo diskusiju da li postoji način da se napravi mapa atomske ili subatomske konfiguracije pojedinačne ćelije u organizmu. Da li bi poznavanje položaja i strukture svakog atoma u ćeliji bilo rešenje za pravljenje animacije objekta organskog porekla, kombinovanjem elemenata neophodnih za sastav atoma stvarne ćelije? Moj oponent kaže da to nije moguće zbog principa neodređenosti. Predajem fiziku u Jackson-u WY, i studenti su mi postavili sledeće pitanje: koja svojstva bi ispoljavala materija na apsolutnoj nuli da bi 99,99 % tela bio prazan prostor (prostor između jezgara i elektrona)? Da li bi bilo moguće da tela u čvrstom stanju prođu kroz druga čvrsta tela ako se čestice (koje ih sačinjavaju-prim.DR) ne kreću? Znamo da je masa oblik energije, ali može li energija da postoji bez mase? Mislim na energiju samu po sebi, ne transfer energije. Recimo da imamo cev vertikalno potopljenu u jezero. Ova cev je kao bunar, sa recimo, 19 litara vode na dnu. Vrh je otvoren i iznad je površine jezera. Dno je zatvoreno i ne pušta vodu. Želim da ispumpam 19 litara vode sa dna cevi. Mogu da je pumpam s vrha cevi u jezero ili mogu da koristim sistem ventila na dnu cevi, koji bi je pumpali kroz zid na dnu cevi. Siguran sam da je, u idealnoj situaciji, potrebna jednaka energija za oba slučaja. Ali šta ukoliko bih hteo da pumpam istih 19 litara vode na dubini od 12 ili 18 m? Mislim da bi se potrebna energija onda povećala srazmerno s dubinom, kao što se pritisak povećava srazmerno s dubinom. Koja je jednačina za rad potreban za pumpanje vode i najkonkretnija jedinica za to? Možda vat? Šta zamenjuje vazduh u vakuumu? Ako je tačna teorija da je čak i prazan svemir sačinjen od materije (antimaterije), odakle onda dolazi materija ako se iz zapečaćene posude izvuče celokupan vazduh. Može li tu biti „ničega”?

Sajt je osmislio i napravio Dragan Ristić. Nije dozvoljena bilo kakva komercijalna  upotreba tekstova sa ovog vebsajta.