Od ništa nešto

Neuobičajen način razmišljanja često biva prvi korak ka otkrivanju novih stvari. U ovom slučaju, to je tvrdnja da iz ničega možete dobiti elementarne čestice, tačnije iz vakuuma.
Recept za dobijanje čestica iz „ničega“ podrazumeva da imate laser viokog intenziteta, ubrzivač čestica i vrlo široko poimanje „praznine“.

Nekoliko naučnika sa univerziteta u Mičigenu zasniva svoju tvrdnju (o dobijanju nečega iz ničega) na premisi da vakuum uopšte nije tako prazan kao što nas uče u školi. Za njih, vakuum je sastavljen od balansirane kombinacije materije i antimaterije, čestica i antičestica. Dalje, čestice oba tipa imaju veliku gustinu, ali ih mi ne možemo detektovati, jer se njihove obzervalne karateristike međusobno poništavaju. Tačnije, kao što uticaj negativnog naelektrisanja može poništiti uticaj pozitivnog naelektrisanja, tako i ove čestice međusobno deluju tako, da ih mi na kraju ne možemo detektovati.

Naučnici su razvili određeni set jednačina koje ukazuju na mogućnost da visokoenergetski laser može da „preseče“ kroz prazninu vakuuma, pretvarajući je u bazične čestice i antičestice. Sem toga, ovo seckanje vakumma bi započelo lančanu reakciju koja bi generisala dodatne materija-antimaterija parove.

Kako dolazi do ove lančane rakcije? Kada se materija i antimaterija međusobno ponište, nastaju gama fotoni koji mogu da proizvedu dodatne elektrone i pozitrone (pozitroni su antimaterija u odnosu na elektrone). Ima još, u ovoj neobičnoj kuhinji, gde se krčakaju materija i antimaterija. Unutar jakog laserskog polja, elektroni nastali poništavanjem materije i antimaterije mogu se kombinovati u tri različite čestice plus određeni broj fotona.

Na osnovu poslednje tvrdnje dolazimo do situacije da je zahavaljujući „cepanju“ vakuuma moguće završiti sa većim brojem čestica nego što smo pre samog procesa imali (jer je početak bio vakuum, praznina). Naučnici su mišljenja da se gore opisani proces dešava (bez lasera) u blizini pulsara i neutronskih zvezda.

***

– Dobar dan.
– Zdravo.
– Treba mi kilogram elektrona i ako možete od toga da mi naprvite manju količinu pozitrona, treba mi za onaj matori akcelarator u Švajcarskoj, da ujurim više one bozone…
– Nema problema… samo, tek sam otvorio radnju, treba mi malo vremena da zagrejem laser, pa ako biste mogli da sačekate malo…
– Pa, koliko malo?
– Pa, da se zagreje jedno 5 minuta, plus da pripremim vakuum i na kraju i samo cepanje… pa za nekih 15 minuta bi bilo sve gotovo.
– U redu, neka bude tako. Koliko će to da košta?
– Za Vas, samo $1000 po elektronu.
– Odlično, idem do bankomata da dignem pare.
– Taman će sve biti gotovo kada se vratite…

Nebeski Ukras – SNR 0509

Lep ovaj ukras na nebu, s tim što to uopšte nije ukras, a nije ni povod baš lep. Crvenkasti prsten na nebu je ustvari gas koji je predstavlja ostatak vrlo velike i snažne eksplozije supernove. Ovaj prsten se širi svemirom fantastičnih 18 miliona kilometara na čas.

Ovaj ostatak supernove je dobio ime SNR 0509 i prvi ga je primetio Hubble – svemirski teleskop i to još oktobra 2006. Ova, najnovija fotografija, kombinuje podatke sa 4 godine stare slike, koja je okinuta na talsnoj dužini koja ističe svetleći hidrogen sa slikom koja prikazuje vidljivu svetlost. Ova druga fotografija je napravljena prošli mesec.

SNR 0509 je širok 23 svetlosne godine i nalazi se u Velikom Magelanovom Oblaku, galaksiji koja je udaljena od nas tričavih 160000 svetlosnih godina.

Uzimajući sve prethodno u obzir, sada dolazi najzanimljivija činjenica. Kada je došlo do eksplozije, pre oko 400 godina, mogla je lako da nadsija svoju matičnu galaksiju i to danima, a ceo događaj bi bio vidljiv mesecima, i to golim okom, sa Zemlje. I ako je to bilo moguće pratiti samo sa južne hemisfere, nigde ne postoji ni jedan zapis o ovakvom događaju. Čovek se jednostavno zapita: Šta su na jugu radili ti ljudi u to doba, gde su im bile oči?

Nauka i tehnika u kriminalistici

Izložba u maloj sali galerije “SANU” ne mora da bude uopšte mala. To potvrđuje tekuća postavka koja se bavi naukom i njenom ulogom u kriminalistici. Izložbeni prostor jeste sveukupno mali, ali ono što nam je ponuđeno uopšte nije bez sadržaja, što po kvalitetu, što po kvantitetu.

Dok sama izložba po svojoj koncepciji mnogo podseća na “kratku formu” (na primer: krtaka priča kao oblik proze), njena slojevitost je višestruka. Tekstovi su kratki, informativni i razumljivi za svakoga. Eksponati su intersantni i sasvim prilagođeni protoru i konceptu. Posebno je obraćena pažanja na multimedijalni sadržaj i u mnogome diže kvalitet cele izložbe. Za kraj, kao sastavni deo cele prezantacije celu izložbu prate predavanja, koja se bave pojedinim oblastima Forenzike.

Izložba će vas naučiti ko je pokrenuo upotrebu nauke u kriminalistici, kako i zašto celu tu oblast zovemo forenzika. Na izložbenim panoima će te pročitati kratku istoriju forenzike, sa posebnim osvrtom na razvoj u Srbiji. Sledi kratka podela i klasifikacija, kao i neki praktični primeri upotrebe naučnih metoda u kriminalsitici. Jedan od panoa nosi naslov tipa: “Šta prenosi citerna na graničnom prelazu Horgoš?” Sa sasvim dovoljno teksta i dosta ilustracija posetiocu biva vrlo brzo jasno kolika je moć i dedukcija nauke, prilikom praćenja tragova ili otkrivanja zločina.

Sve ove stvari mnogi od nas su videli po raznim televizijskim serijama, čiji broj se više ni ne zna. Međutim, nije loše čuti uživo ljude koji se time zaista bave, te s toga toplo preporučujemo predavanja koja ne mogu biti nezanimljiva. Bonus: skoro je u beogradskoj Areni bila multimedijalna prezentacija (i reklama serije) forenzičarskih metoda i za to se naplaćivao ulaz, a ovde – džabe!

Izložba je postavljena 2. decembra 2010. godine, a trajaće sve do 5. februara 2011. godine. Adresa same galerije je Đure Jakšića broj 2. Radno vreme galerije je od 10-20 časova. Svi znate gde i kako da dođete do Knez Mihajlove ulice. Kada završite sa šetnjom ili kupovinom skrenite u uličicu koja nosi ime po našem proslavjenom boemu i slikaru i istražite šta sve nauka ume.

Žurka u bateriji

Nismo jedini koji pravimo žurke i ludo se uvrćemo i zabavljamo dok trešti muzuka oko nas. Šta više, nano žicama naših prenosivih uređaja (laptop, mobilni telefon itd) nije potrebna muzika za to, koriste mnogo jači stimulans – struju.

Kao što se može videti na snimku meterijal u bateriji doživljama težak stres prilikom punjenja.

Uvijanje koje se može, očigleno, primetiti se dešava unutar litijum-jonkse baterije.  Joni litijuma prolaze sa potizivne katode kroz 200 nanometara debelu žicu koja predsavlja negativno naelektrisanu anodu. Tokom tog kretanja jona, žica se krivi i uvija. Sem toga, dolazi do proširivanja preseka žice i do 2,5 puta. Žica menja sopstvenu strukturu – od uređene kristalne stukture, do haotičnog staklastog materijala.

Sve ove promene bi mogle biti razlog zašto se naše baterije unutar uređaja habaju i postaju sve manje efikasne. To je opšti zaključak koji je izneo tim ljudi koji je se bavio istraživanjem ovog fenomena i naučne osnove iznosi u svom izveštaju.

Bolje poznavanje ovog procesa može dovesti do novih konstrukcionih rešenja za baterije koje bi bile manje i trajale duže. To, možda, znači da više neće biti žurki u bateriji, ali mi ćemo se ređe nervirati kada nam se baterija istroši u odsutnom trenutku.

Mačke i dinamika fluida

Nauka se bavi beleženjem i proučavanjem svega što nas okružuje. Kada se kaže SVEGA, zaista se misli na SVE.

Ljudi ponekad posmisle da su neke stvari odavno obrađene, tačnije izučene, upisane i unesene u katalog, ali sledeći primer potvrđuje da to nije slučaj.

Običan događaj koji svako od nas upražnjava više puta dnevno, kao što je ispijanje tečnosti, ima svoju mehaniku koja je, ako ništa drugo, svima nama intuitivno jasna. Međutim, svaka vrsta ima svoj način i svoj pristup istom problemu.  Uzmimo za primer samo sisare koji sam nam najsrodniji i najbliži po navikama, konstituciji, složenosti i potrebama.

Krenimo od najboljeg čovekovog prijatelja – psa. Ono što mi u običnom govoru nazivamo laptanjem jeste jednostavan trik kojim se pas služi da dođe do tečnosti. Koristeći dobar deo svog jezika kao imporovizovanu posudu pas jednostavno uzima porcije tečosti i bukvalo ubacuje u organizam. Rezultat: za malo kog psa se može reči da je uredan u ispijanju bilo koje tečnosti, ili kada vaš ljubimac završi sa konzumacijom, najverovatnije će deo tečnosti biti na podu oko posudice.

S druge strane, kada se okrenemo mačkama imamo potpuno diskeretniji model konzumacije pića. Prema kazivanju Pedra Reisa sa MIT-a, koautora studije: “Mačke su znatno sofiticitiranije u poznavanju dinamike fluida.”

Umesto unošenja tečnosti “ko lopatom”, mačke se služe domišljatom metodom, koja im, između ostalog, doprinosi da nose epitet uredne životinje. Pre samog kontakta sa tečnošču mačka svom jeziku daje oblika slova J gde donji deo biva iskorišćen za kontak. Kada vrh jednom dotakne tečnost, brzi potez jezika nazad u usta povlači za sobom i tečnost koju mačka onda sa lakoćom hvata, pre nego što je gravitacija ponovo povuče nazad.

Rebecca Z. German, morfolog medicinske škole John Hopkins u Balitimoru tvrdi da uz sve znanje o sisarima koje postoji “mi vrlo malo znamo o tome kako se tačno sisari hrane.” Teško je za posmatranje i naučnici se često bave drugim aspektima kao što je kretanje ili period parenja.

Ono što je omogućilo izučavanje ove pojave jeste tehnologija. U pomoć su pritekle tzv. high-speed kamere koje ustvari vremenski trenutak od 1 sekunde mogu da podele na mnogo više slika nego što je standardnih 24 sličice. Potreba za takvim kamerama biva još jasnija, ako se uzme u obzir činjenica da prosečni kućni ljubimac iz porodice felina može da popije 3,5 gutljaja u sekundi. Brzina kretanja fluida tokom jednog gutljaja je 78 centimetra u sekundi.

Da ne bude zabune, mačka nikad ne ide dalje od površine fluida, ona stalno skuplja površinski sloj tečnosti koriteći prethodno opisanu metodu. Dosta je bilo suHoparne priče, pogledajmo majstora na delu. 🙂

Prva teorija je bila vrlo jednostavna – Specifična grubost jezika omogućava mački da pokupi fluid u stub tečnosti koji će potom ustima zahvatiti. Roman Stocker objašanjava da to nije dobar pristup, inače jedan od autora studije o ispijanju.

Vrh jezika kod mačke je gladak, i ispostavlja se da je to ustvari odlična osobina. Pokazalo se, takođe, da viskoznost tečnosti nema nikakv uticaj na sam proces, barem ne za tečnosti koje po viskoznosti upadaju u interval između vode i mleka ili bilo čega što bi mačka pila. Umesto toga, glavni parametri su inercija tečnosti i gravitacija.

Proučavajuči razne pripadnike porodice mačaka, pokazalo se da frekvencija uzimanja gutljaja se menja zavisno od toga kolike su i kave potrebe svake pojedinačne vrste. Uzimajući ovo u obzir došlo se do zanimljivog zaključka da i ako svi sisari u ranom detinjstvu koriste vrlo slične mehanizme sisanja, kada jednom porastu, tehnike konzumacije se vrlo razlikuju. Ovaka studija pomaže u boljem razumevanju prirodnih strategija ispijanja i u nekom trenutku može dovesti do konkretne pomoći ljudima koji se muče prilikom procesa gutanja. Rebecca tvrdi da je to moguće ostvariti, baš zahvaljujući ovakvim studijama, jer problem gutanja kod ljudi nije tako retka pojava.

Za kraj, ako nekome nije baš najjasnije šta se dešava na prirodom modelu, evo jednog veštačkog i verovatno plastičnijeg za bolje razumevanje celog mehanizma.