0. Wstępniak.
Wstępniak, wstępniak, a co w nim?
Jest zimno. Wieje. Wszyscy umrzemy. Już zza drzwi wychyla się koronawirus. A tu jeszcze ta zimnica. I wieje.
Powiało optymizmem. Skoro tak się dzieje na świecie, że setki bądź tysiące z Nas chorują lub łapią koronawirusa za czułki (bo wirusy maja czułki, chyba ;)), to po co nam jeszcze jakaś fizyka? Uciekać trzeba, a nie leniwie spoglądać na komputer i na kolejny odcinek melodramatu w Kosmosie. Co nas obchodzi, że wytworzono bąbel WARP, który może nas ponieść do Gwiazd, stworzyć napęd czasoprzestrzenny (poważnie o_O)? A tu się siedzi po domach bo na dworze straszno? Aż strach za klamkę łapać, myć ręce trzeba nawet przed posiłkiem. Maseczki nosić, strasznie mi zawsze parują okulary, i zapominam zdjąć, idę przed siebie po chodniku i nic nie widzę, zatrzymuje mnie dopiero ściana budynku ;) Straszno mamy od łohoho, dwóch lat z hakiem, a, powiecie, ten mi tu z jakimś Galileuszem wyjeżdża?!
Macie rację, Towarzysze. Co ja Wam tu z Fizyką, kiedy na świecie jak po wojnie atomowej. Serio, nie śmieję się. No, ale...
A z czym mam wyjechać? Z lekarstwem na wirusa?
A skąd wiecie, że oderwanie myśli od strasznych, apokaliptycznych warunków, i skupienie ich na facecie zrzucającym kule z jakiejś tam nierównej wieży we Włoszech cztery stówy lat temu nie przyniesie efektu podobnego jak lekarstwo?
Specjalnie opisałem Wam sytuację z pandemią, żebyście nie myśleli, że jestem oderwany od rzeczywistości. Jestem, ale to dobrze, bo jakbym się budził z myślą o epidemii a nie o atomach Rubidu spadających swobodnie w dół, to nie miałby kto pisać. A jak nie miałby kto pisać, to by się nie napisałoby się, i nie byłoby co czytać. Co? Kto, co, czytać jeszcze? Po moim trupie. Ale wtedy nie miałby kto czytać. A, było już 'kto', to 'kto' oznacza Was, nie byłoby komu pisać, nie było co czytać, nie byłoby komu czytać. Mówię, wszyscy byśmy pomarlibyśmy. A co!
Jestem lepszy niż pandemia, oczywiście w post-apokaliptycznym rozumowaniu. (ciąg logiczny zachowałem, przynajmniej ;)).
1. Walę prosto z mostu. Lecimy!
Chodzą słuchy, że Galileusz kiedyś zrzucał ciężary z Krzywej Wieży w Pizie, pokazując, że grawitacja powoduje, iż obiekty o różnych masach spadają zawsze z tym samym przyspieszeniem. W ostatnich latach naukowcy postanowili powtórzyć ów eksperyment. Jednak z małą różnicą. Nie zrzucali mebli, krzeseł, poduszek, tylko... pojedyncze atomy Rubidu. Jak można zrzucić atom danego pierwiastka? Trzeba chwycić za elektron i rzucić przed siebie ;) Żartuję, a co na to dzisiejsi badacze?
Nowe badania opisują najbardziej precyzyjny i wrażliwy test zrzucania atomu. Okazuje się, że prawa wynikające z założeń Galileusza co do grawitacji są zachowane nie tylko dla fortepianów, ale także dla pojedynczych atomów! Dwa różne typy atomów posiadały to samo przyspieszenie, zmierzono ów fakt z dokładnością jednej części na trylion...
Poprzednie testy, podobne w swoich założeniach, było 1000 razy mniej dokładne. W zasadzie, test Galileusza zachodzi dla pojedynczych atomów Rubidu, dokładność badań na przestrzeni lat wzrosła 1000 razy, aha, nie trzeba nawet łapać atomów za elektrony :) Jest okej!
2. Opis doświadczenia i ciekawostki.
Naukowcy porównali atomy dwóch różnych izotopów Rubidu, izotop to także np. Rubid, Węgiel, Cyna, jednak różni się od nie-izotopu tym, że ma inną liczbę neutronów w jądrze, obok oczywiście protonów i hulających naokoło elektronów.
Izotopy to rodzaje, różne typy danego pierwiastka. Zostały one zrzucone z wysokości 8.6 metra w próżniowym cylindrze. Atomy przyspieszały tak samo.
Test Galileusza został powtórzony, wynik podtrzymał zasadę równoważności - podstawę teorii grawitacji Einsteina - ogólną teorię względności. Zasada ta głosi, iż masa inercyjna (masa bezwładna, decyduje ona jak ciało przyspiesza przy przyłożeniu siły) obiektu i masa grawitacyjna (oddziaływanie grawitacyjne - określa, jak mocno ciało odczuwa siłę grawitacji) są tożsame. Przyspieszenie ciała w obszarze działania grawitacji nie zależy od jego masy ani od kompozycji w przestrzeni.
3. Pojawia się fizyka kwantowa, która mogła nieźle namieszać.
Jak dotąd, zasada równoważności przetrwała wszystkie testy. Jednak atomy, które przecież poddane są nie do końca intuicyjnym prawom mechaniki kwantowej, mogły podać inny wynik testu zasady równoważności.
Małe cząstki zostały przebadane z użyciem interferometrii, która wykorzystuje mechanikę kwantową w celu przeprowadzenia bardzo dokładnych pomiarów. Podczas lotu atomów uczeni doprowadzili je do stanu superpozycji, kiedy to okazuje się, że cząstki nie mają jednego, ściśle określonego położenia. Superpozycja odsłania ciekawą zależność: pojedyncze cząstki nie mają jednej określonej lokalizacji. Za to - każdy atom istnieje w superpozycji dwóch miejsc, oddzielonych od siebie o około 7 centymetrów. Kiedy dwie lokalizacje atomów zostały ponownie złożone, interferowały one ze sobą tak, że ujawniły ich przyspieszenie względem siebie. Podkreślam, że słowo 'interferować' w tym wypadku nie oznacza nic związanego z firmą Interferie, i nie nie oznacza ono ferii poza granicami kraju, interferii :)
4. Wnioski straszne i mniej straszne.
Spora liczba naukowców uważa, że zasada równoważności w końcu zawiedzie. Możemy spodziewać się, że obecnie nie posiadamy teorii fizycznych w wersji ostatecznej. Dlaczego? Ponieważ mechanika kwantowa i jej dziwne właściwości stosują się do świata małych rozmiarów i wielkości, nie idzie w parze z ogólną teorią względności. Podejrzewa się, że nawet kwantowa grawitacja, coś co miałoby zespolić dwie teorie z początku ubiegłego wieku w całość, mogłaby pogwałcić zasadę równoważności ilościowo o zbyt małą wielkość dla naszych eksperymentów. Nie zarejestrowalibyśmy złamania zasady równoważności, jednym zdaniem mówiąc.
Próbuje się myśleć o innych doświadczeniach, bazujących na obecnych, czyli, np. przeprowadzanie zrzucania atomów w przestrzeni, gdzie obiekty te mogą spadać swobodnie przez dłuższe interwały czasowe. Na razie mamy metalowe cylindry. I w tym miejscu chciałbym was zostawić sam na sam z własnymi myślami, piszcie o fajnych pomysłach, jakie przychodzą Wam do głowy w związku z tekstem, pogadamy, zobaczymy, nie musi być strasznie śmiesznie, może być nawet tylko trochę ;)
Oraz na Facebook fanpage; więcej nas, jest ciaśniej ale weselej! ^_^
Brak komentarzy:
Prześlij komentarz