Γιατί το νερό παγώνει στους 0 βαθμούς κελσίου;

Το έγραψε ο Γιώργος στις 07/08/10  

Φίλε Άρη,


Καταρχήν ευχαριστούμε για την ερώτηση σου ! Το γεγονός ότι το νερό στεραιοποιείται στους 0 βαθμούς Κελσίου είναι καθαρά θέμα σύμβασης καθώς από το 1744 “Ως 0ο C oρίζεται η θερμοκρασία που παγώνει το νερό και ως 100ο C η θερμοκρασία που αυτό βράζει”. Φυσικά επείδη σε κάποιες χώρες όπως η Αμερική που πρέπει να μετράν με διαφορετικό τρόπο από όλοι οι υπόλοιπες χρησιμοποιείται η κλίμακα Fahrenheit στην όποια το παγώνει στους 32 ο F και βράζει στους 212 ο F . Τέλος υπάρχει και η κλίμακα Kelvin όπου ως 0 θεωρείται “το απόλυτο 0″  η μικρότερη θερμοκρασία που μπορεί να δημιουργηθεί στο σύμπαν ενώ κατα τα άλλα 1 ο Κ  = 1 ο C

Από φυσικής άποψης τώρα… Συνέχεια…

 

 

 

Γιατί πιστεύουμε ότι υπάρχει η λεγόμενη “σκοτεινή ύλη”;

Το έγραψε ο Αποστόλης στις 19/06/10  

universeΠολλοί από εσάς ίσως έχετε ακούσει ότι οι επιστήμονες πιστεύουν ότι η ύλη που βλέπουμε γύρω μας και αυτή που έχει παρατηρηθεί στο σύμπαν είναι μόνο 20% της συνολικής ύλης που υπάρχει, το υπόλοιπο 80% είναι σκοτεινή ύλη. Αν συνυπολογίσουμε και τη σκοτεινή ενέργεια που υπάρχει στο σύμπαν τότε τα ποσοστά είναι: 70% σκοτεινή ενέργεια, 25% σκοτεινή ύλη και μόλις 5% η γνωστή μας ύλη. Αλλά η έννοια της σκοτεινής ενέργειας είναι αρκετά πολύπλοκη και δεν θα την αναλύσουμε (τουλάχιστον σε αυτό το άρθρο).

Η σκοτεινή ύλη, όπως λέει και το όνομά της, είναι ύλη που δεν μπορούμε να δούμε. Και για αυτό το λόγο είναι άγνωστη σε εμάς. Υπάρχουν θεωρίες για το από τι αποτελείται, αλλά, αφού δεν έχει παρατηρηθεί, δεν μπορούμε να είμαστε σίγουροι. Γιατί, λοιπόν, πιστεύουμε ότι υπάρχει αυτή η σκοτεινή ύλη αφού δεν μπορούμε να τη δούμε; Και ίσως ακόμη πιο περίεργο είναι το μεγάλο της ποσοστό, γιατί λοιπόν; Συνέχεια…

 

 

Γιατί όταν χτυπάμε ένα μαγνήτη χάνει τις μαγνητικές του ιδιότητες;

Το έγραψε ο Αποστόλης στις 13/06/10  

magnetΣτο προηγούμενο άρθρο είδαμε γιατί ένας μαγνήτης χάνει τις μαγνητικές του ιδιότητες αν θερμανθεί, υπάρχει όμως κι άλλος τρόπος για να τις χάσει, να χτυπηθεί. Το πώς λειτουργεί ένας μαγνήτης και τις περιοχές Weiss τις αναλύσαμε επίσης στο προηγούμενο άρθρο, έτσι αυτό το άρθρο θα είναι σύντομο. Συνέχεια…

 

 

Γιατί όταν θερμαίνουμε ένα μαγνήτη χάνει τις μαγνητικές του ιδιότητες;

Το έγραψε ο Αποστόλης στις 10/06/10  

magnetΤα τελευταία άρθρα που έγραψα δεν αφορούσαν φαινόμενα που μπορούσαν να παρατηρηθούν εύκολα, για αυτό αποφάσισα να γράψω και για ένα πιο απλό φαινόμενο. Οι μαγνήτες χάνουν τις μαγνητικές τους ιδιότητες άμα θερμανθούν, ας δούμε γιατί συμβαίνει αυτό.

Για να κατανοήσουμε το φαινόμενο πρέπει να δούμε πώς είναι η δομή ενός μαγνήτη. Σε κάθε μαγνήτη υπάρχουν μικρές περιοχές, μεγέθους 10-3 με 10-5 mm, που ονομάζονται περιοχές Weiss. Οι περιοχές Weiss μοιάζουν κάπως έτσι: Συνέχεια…

 

 

Γιατί γύρω από μερικούς γαλαξίες παρατηρείται ένα δακτυλίδι φωτός;

Το έγραψε ο Αποστόλης στις 07/06/10  

Einstein ringΌπως μπορείτε να δείτε στην φωτογραφία δίπλα, γύρω από τον γαλαξία, που φαίνεται στο κέντρο, υπάρχει ένα φωτεινό δακτυλίδι. Το συγκεκριμένο δακτυλίδι μπορεί να μην είναι τέλειο, η μια πλευρά είναι πιο φωτεινή από την άλλη, αλλά δακτυλίδια που είναι ομοιόμορφα είναι πολύ σπάνια (ο λόγος θα γίνει κατανοητός μόλις αναλύσουμε λίγο το φαινόμενο). Την ύπαρξη τέτοιων δακτυλιδιών την είχε προβλέψει ο Einstein στην γενική θεωρεία της σχετικότητας (η οποία σχετίζεται με τη βαρύτητα). Για αυτό το λόγο το φαινόμενο έχει πάρει το όνομα “δακτυλίδι του Einstein”.

Μία από τις προβλέψεις της γενικής θεωρίας της σχετικότητας ήταν ότι η βαρύτητα μπορεί να επηρεάσει την πορεία του φωτός, ακόμη κι αν τα φωτόνια έχουν μηδενική μάζα ηρεμίας. Και αυτό το φαινόμενο επιβεβαιώθηκε παρατηρώντας ένα άστρο κατά τη διάρκεια μιας έκθλιψης ηλίου. Συνέχεια…

 

 

Γιατί δεν μας έχουν “καταπιεί” οι μαύρες τρύπες που παράγονται στο πείραμα του CERN;

Το έγραψε ο Αποστόλης στις 04/06/10  

LHC

Πριν ξεκινήσει να λειτουργεί ο επιταχυντής LHC (Large Hadron Collider) στο CERN είχε ακουστεί από πολλούς ότι κινδυνεύαμε να μας “καταπιούν” οι μαύρες τρύπες που θα παράγονταν κατά τη λειτουργία του. Τελικά ο επιταχυντής μπήκε σε λειτουργία (παρά τα προβλήματα που αντιμετώπισε), οι μαύρες τρύπες δημιουργήθηκαν και εμείς βρισκόμαστε ακόμα εδώ. Όπως είχε προβλεφτεί οι μαύρες τρύπες, λόγω του μεγέθους τους, εξαϋλώθηκαν σε πολύ μικρό χρόνο.

Το φαινόμενο αυτό είναι καθαρά κβαντομηχανικό, η κλασική φυσική δεν είναι σε θέση να το εξηγήσει (καθώς τίποτα δεν είναι σε θέση να ξεφύγει από το βαρυτικό πεδίο μιας μαύρης τρύπας). Για τους μη μυημένους στην κβαντομηχανική αυτά που θα αναλύσω παρακάτω θα ακουστούν πολύ περίεργα. Παρόλα αυτά, είναι αυτό που πιστεύει η φυσική σήμερα και επιβεβαιώθηκε από το γεγονός ότι δεν μας έχει καταπιεί κάποια μαύρη τρύπα που παράχθηκε στον LHC. Αυτό το φαινόμενο είναι ένα καλό παράθυρο στον κόσμο της κβαντομηχανικής και αξίζει να διαβάσετε αυτό το άρθρο ακόμα και όσοι δεν είστε μυημένοι στην κβαντομηχανική! Συνέχεια…

 

 

Γιατί τα αεροπλάνα αφήνουν πίσω τους την χαρακτηριστική άσπρη ουρά;

Το έγραψε ο Αποστόλης στις 01/06/10  

contrailΠρόσφατα σε δημοφιλές ενημερωτικό blog (http://troktiko.blogspot.com/) ξεκίνησε μια συζήτηση σχετικά με την ουρά που αφήνουν πίσω τους τα αεροπλάνα. Έτσι αποφάσισα να γράψω για αυτό το θέμα και να προσπαθήσω να το εξηγήσω όσο πιο καλά μπορώ.

Το φαινόμενο αυτό μπορεί να εξηγηθεί από τη φυσική και δεν είναι ανάγκη να καταφεύγουμε σε θεωρίες περί ψεκασμών. Υπάρχουν δύο φαινόμενα που συμβάλουν στο σχηματισμό της ουράς. Το ένα είναι η υγροποίηση των υδρατμών λόγω της διαφοράς θερμοκρασίας και το δεύτερο η υγροποίηση λόγω της διαφοράς πίεσης. Ας τα εξετάσουμε ένα-ένα. Συνέχεια…

 

 

Γιατί τις νύχτες με ξαστεριά έχει περισσότερο κρύο;

Το έγραψε ο Αποστόλης στις 13/05/10  

night skyΘα έχετε παρατηρήσει ότι οι νύχτες με ξαστεριά είναι γενικά πιο κρύες από τις υπόλοιπες. Για αυτό ευθύνονται τα σύννεφα, ή μάλλον καλύτερα η έλλειψη σύννεφων.

Τα σύννεφα παίζουν μεγάλο ρόλο στον καιρό και στο κλίμα. Και για αυτό τον λόγο σήμερα υπάρχουν πολλές επιστημονικές αποστολές που μελετάνε τα σύννεφα, καθώς δεν γνωρίζουμε πώς ακριβώς επηρεάζουν τον καιρό και το κλίμα λόγω της περίπλοκης φύσης τους. Παρόλα αυτά, αν και δεν γνωρίζουμε τον ακριβή μηχανισμό, γνωρίζουμε ότι παίζουν διπλό ρόλο στην διαμόρφωση της θερμοκρασίας που έχει η Γη. Κατά πρώτων ανακλούν ένα μέρος την ηλιακής ακτινοβολίας πίσω στο διάστημα (μειώνοντας την συνολική θερμοκρασία της Γης) και κατά δεύτερον παίζουν σημαντικό ρόλο στο φαινόμενο του θερμοκηπίου (αυξάνοντας την συνολική θερμοκρασία της Γης). Δεν θέλω να μπω σε λεπτομέρειες και απλά θα αναφέρω ότι το ποιος ρόλος θα υπερισχύσει εξαρτάται από τα χαρακτηρίστηκα του κάθε σύννεφου και πολλά από αυτά είναι στόχος της έρευνας που γίνεται. Συνολικά, πάντως, στη Γη φαίνεται ότι τα σύννεφα μειώνουν την θερμοκρασία της Γης. Συνέχεια…

 

 

Γιατί οι επιστήμονες σχετίζουν τη μάζα με την ενέργεια;

Το έγραψε ο Γιώργος στις 07/05/10  

Από την εποχή κιόλας των Ιώνων  Φιλοσόφων είχε  υποστηρίζονταν  η ιδέα για την αυθαρσία της ύλης :  “Μηδέ εκ του μη όντος γίγνεσθαι μηδέ εις το μη ον φθείρεσθαι”. Οστόσω ως καθαρά επιστημονική αρχή διατυπώθηκε από τον Lovoisier ο οποίος το 1789 εισάγοντας τον ζυγό στην έρευνα διαπίστωσε ότι σε μια χημική αντίδραση η μάζα των προϊόντων ισούται με τη μάζα των αντιδρώντων όταν το σύστημα είναι κλειστό (δηλαδή δεν ανταλάσει ύλη με το περιβάλλον).

Όπως ξέρουμε  εκτός από την ένοια της μάζας υπάρχει και αυτή της ενέργειας η οποία μπορεί να είναι χημική,ηλεκτρική,μηχανική,πυρινική κτλπ.  και μπορεί να μετατρέπεται από τη μια μορφή στην άλλη μέσα από διάφορες  φυσικές διεργασίες. Ο Mayer το 1842 μελετώντας τέτοιου είδους φαινόμενα διαπίστωσε ότι και η ενέργεια διατηρέιται κατα τη διάρκεια των χημικών αντιδράσεων διατυπώνοντας την αρχή αυθαρσίας της ενέργειας.

Τόσο οι παραπάνω παρατηρήσεις όσο και τα φαινομένα μετατροπής της ύλης σε ενέργεια (πχ η εκπομπή ραδιενέργειας από διάφορα υλικά ) οδήγησαν τον Α. Einstein Συνέχεια…

 

 

Γιατί όταν έχει υγρασία κρυώνουμε περισσότερο;

Το έγραψε ο Αποστόλης στις 29/04/10  

coldΌταν έχει υγρασία η εξωτερική θερμοκρασία δεν αλλάζει, παρόλα αυτά αισθανόμαστε περισσότερο τη διαφορά θερμοκρασίας ανάμεσα στο σώμα μας και το περιβάλλον. Αυτό συμβαίνει λόγω της διαφοράς θερμικής αγωγιμότητας ανάμεσα στον ξηρό αέρα και στον υγρό. Ο ξηρός και χωρίς ανέμους αέρας θεωρείται πολύ καλός θερμικός μονωτής. Αντίθετα, ο υγρός αέρας είναι καλός αγωγός της θερμότητας. Συνέχεια…

 

 

Older Posts »