32 Fakta Khas Mengenai Fizik

2024 Pengarang: Sherilyn Boyd | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2023-12-16 09:39

"Imajinasi lebih penting daripada pengetahuan. Untuk pengetahuan terhad, sedangkan imaginasi merangkumi seluruh dunia, merangsang kemajuan, melahirkan evolusi. "- Albert Einstein.

Alam semesta adalah tempat yang gila. Kami telah mempelajari satu atau dua perkara tentang sifat misteri ini, tetapi kami masih mempunyai banyak cara untuk pergi! Berikut adalah 32 fakta fizik kegemaran kami.

32. Kelajuan masa.

Jika anda mengembara pada kelajuan cahaya, masa akan berhenti.

Mengikut Einstein's Teori Relativiti Khas, semakin cepat anda pergi, masa yang lebih lambat berlalu untuk anda berbanding dengan persekitaran anda. Serius-jika anda zip di dalam Ferrari selama satu jam, anda akan berumur lebih tua-sedikit-kurang daripada jika anda baru sahaja sejuk di rumah di komputer. Nanosecond tambahan yang anda dapat dari itu mungkin tidak bernilai harga gas, tapi hei, itu pilihan.

Kini, sebelum anda melancarkan skim get-abortal, perhatikan bahawa bergerak pada kelajuan cahaya sebenarnya tidak mungkin, kecuali jika anda terbuat dari cahaya. Secara teknikal, bergerak pantas itu memerlukan jumlah tenaga yang tidak terhingga (dan terus terang, walaupun Chihuahua mempunyai banyak tenaga).

31. Letakkan bintang itu.

Matahari kita membelit cahaya. Terjejas oleh graviti, jalan pancaran cahaya tidak sepenuhnya lurus. Oleh itu, jika rasuk cahaya dari bintang jauh melewati matahari kita, ia sebenarnya akan membengkokkan sedikit di sekelilingnya. Kesan pada pemerhati-seperti kita-ialah kita melihat bintang-bintang di tempat yang berbeza daripada yang sebenarnya terletak.

30. Di mana jisim bersembunyi?

Jumlah jumlah jisim di alam semesta adalah jauh lebih besar daripada jisim yang sebenarnya kita dapati. Pakar fizik telah menghasilkan penjelasan untuk ini, dan teori utama sekarang ialah perkara gelap - satu bahan misteri yang tidak mengeluarkan nota cahaya untuk jisim yang hilang. Masalah gelap dan tenaga gelap kira-kira 95% daripada jisim di alam semesta.

29. Memahami perkembangan kosmik.

Di sinilah perkara menjadi sedikit trippy. Sebelum itu adalah rancangan TV, Big Bang Theory merupakan penjelasan penting bagi asal usul alam semesta kita. Pada asasnya, alam semesta bermula sebagai letupan. Reruntuhan (planet, bintang, dan lain-lain) telah dilepaskan di semua arah, didorong oleh tenaga yang sangat besar. Kerana semua serpihan ini sangat berat, kita akan mengharapkan letupan ini perlahan selepas beberapa ketika.

Inilah tangkapan: ia tidak perlahan sama sekali. Malah, alam semesta semakin berkembang dari masa ke masa. Ini seperti gila seolah-olah awak melemparkan bola besbol yang semakin pantas dan cepat, tidak pernah jatuh ke tanah. Penjelasan yang berlaku untuk ini adalah kekuatan yang dikenakan oleh materi gelap dan tenaga mendorong pengembangan kosmik.

28. Begitu banyak atom hidrogen.

Atom paling banyak di alam semesta adalah atom hidrogen. Hampir 74% daripada atom dalam galaksi Milky Way adalah atom hidrogen.

27. Katakanlah sekarang?

Elektron berkelakuan berbeza apabila ia diperhatikan. Benar, Tindakan pemerhatian semata-mata dapat mengubah keputusan peristiwa! Dalam Eksperimen Double Slit yang terkenal, penyelidikan membuktikan bahawa ayam kamera memantau elektron, mereka bertindak sebagai zarah. Walau bagaimanapun, apabila peralatan tidak digunakan untuk memerhatikan elektron, mereka bertindak sebagai gelombang dan zarah serentak. Terdapat banyak perselisihan dan kekurangan kepastian mengapa ini berlaku.

26. Bulu berbanding bola boling.

Semua objek jatuh pada kelajuan yang sama. Anda akan diampuni kerana mengandaikan bahawa objek yang lebih berat jatuh lebih cepat daripada yang lebih ringan - ia kelihatan seperti akal sehat, dan selain itu, bola bowling jatuh lebih cepat daripada bulu. Tetapi sebenarnya gaya graviti menarik objek ke arah pusat bumi pada kelajuan yang sama. Ia rintangan udara yang menyumbang kepada penerbangan perlahan bulu itu. Ini bermakna bahawa jika anda mengulangi bulu berbanding percubaan bola bowling pada bulan (yang tidak mempunyai suasana), mereka akan memukul tanah pada masa yang sama.

25. Ruang kosong.

Segala perkara yang membentuk bangsa manusia boleh masuk dalam kubus gula. Atom adalah 99.9999999999999 peratus ruang kosong.

24. Lubang berwarna-warni?

Lubang hitam tidak hitam

Mereka sangat gelap, pasti, tetapi mereka tidak hitam. Mereka bercahaya, sedikit, memberi cahaya ke seluruh spektrum, termasuk cahaya yang kelihatan.

Sinaran ini dipanggil "radiasi Hawking" selepas bekas professor Lucasian Matematik di Universiti Cambridge, Stephen Hawking, yang pertama kali mencadangkan kewujudannya. Kerana lubang hitam sentiasa memberi radiasi ini, dan dengan itu kehilangan massa, akhirnya mereka akan menguap jika mereka tidak mempunyai sumber massa yang lain untuk menampung mereka.

23. Usain Bolt, lelaki paling berat di dunia?

Semakin cepat anda bergerak, semakin berat anda mendapat. Walau bagaimanapun, ini tidak dapat dikurangkan dengan kelajuan manusia - Usain Bolt tidak terasa lebih berat apabila berlari daripada ketika masih - tetapi sebaik sahaja anda mencapai kecekapan kelajuan cahaya, jisim anda meningkat dengan pesat.

22. Saya sudah berada di berat ideal saya … di bulan.

Berat (daya graviti) menurun apabila anda berpindah dari bumi.

21. Ambil itu, angkasawan!

Beberapa roller coaster telah diketahui termasuk g-daya sekitar 4 hingga 6 g. Angkasawan biasanya mengalami maksimum g-force sekitar 3gs semasa pelancaran roket.

20. Massa adalah raja.

Graviti memelihara Bumi dan planet-planet lain di dalam sistem solar kami di orbit sekitar Matahari. Ia juga mengekalkan Bulan dalam orbit mengelilingi Bumi.

19. Mengorbit dalam garisan lurus.

Planet tidak sebenarnya bergerak dalam gerakan pekeliling. Mereka mengorbit matahari kerana ruang masa itu sendiri bengkok. Ini kerana, dalam erti kata, graviti sebenarnya membungkuk fabrik alam semesta.

18. Keseimbangan manis.

Matahari dan planet tinggal kira-kira jarak yang sama dan berada di sekitar tempat yang sama selama beberapa bilion tahun. Planet-planet kini berada dalam keseimbangan sempurna yang menghasilkan setiap planet yang bergerak pantas tidak dapat ditarik ke Matahari, tetapi tidak terlalu pantas sehingga ia bergerak dari Matahari dan melancarkan Sistem Suria.

17. Jika Saturnus pergi berenang …

Zuhal akan terapung jika anda memasukkannya ke dalam air. Secara teknikal, ini adalah benar kerana Saturnus, yang kebanyakannya terdiri daripada gas, adalah kurang padat daripada air. Walau bagaimanapun, mencari kolam air yang cukup besar mungkin menjadi cabaran … Dan tentu saja, planet itu sendiri mungkin bukan perenang terbaik. Kebanyakan ahli fizik bersetuju bahawa Saturnus akan terputus dengan cepat jika pernah menjunam ke dalam kolam kolosal yang belum dijumpai ini.

16. Kuark kecil comel.

Walaupun atom adalah unit terkecil dari unsur, mereka terdiri daripada zarah-zarah yang lebih kecil yang dipanggil kuark dan lepton. Satu elektron adalah lepton. Proton dan neutron terdiri daripada tiga quark masing-masing.

15. Di dalam Tuhan kita mempercayai …

Fizik sering bertengkar dengan pandangan agama, dan banyak ahli fizik yang terkenal telah mengambil sikap yang kuat.

"Peranan yang dimainkan oleh masa di permulaan alam semesta adalah, saya percaya, kunci terakhir untuk menghapuskan keperluan untuk Pereka Besar, dan mendedahkan bagaimana alam semesta mencipta dirinya. … Masa itu sendiri mesti berhenti. Anda tidak boleh sampai ke masa sebelum bang besar, kerana tidak ada masa sebelum bang besar. Kami akhirnya menemui sesuatu yang tidak mempunyai sebab kerana tidak ada masa untuk menjadi sebab untuk wujud. Bagi saya ini bermakna tidak ada kemungkinan pencipta kerana tidak ada masa untuk pencipta telah ada. Sejak masa itu sendiri bermula pada masa Big Bang, ia adalah peristiwa yang tidak mungkin disebabkan atau dicipta oleh sesiapa atau apa sahaja. … Jadi apabila orang bertanya kepada saya jika tuhan mencipta alam semesta, saya memberitahu mereka soalan itu sendiri tidak masuk akal. Masa tidak wujud sebelum Big Bang, jadi tidak ada masa untuk Tuhan membuat alam semesta. Sama seperti meminta arah ke tepi Bumi. Bumi adalah sfera. Ia tidak mempunyai kelebihan, jadi mencari ia adalah satu latihan yang sia-sia. "- Stephen Hawking

14. Kuasa roket!

Dalam roket, bahan bakar dibakar di dalam ruang pembakaran untuk menghasilkan jisim gas panas. Gas mengalir dan mengalir keluar dari roket. Daya ketika mereka mengalir ke belakang menetapkan gaya tindak balas ke arah yang bertentangan, dipanggil tujah, yang mendorong roket ke depan.

13. Semangat besar selalu menemui pembangkang yang ganas …

Robert Goddard melancarkan roket propelan cair pertama pada tahun 1926. Dia dikejutkan apabila dia mengatakan bahawa teknologi roket boleh digunakan untuk terbang ke Bulan. Ini menjadikan dia nama panggilan "Moony Goddard, " dan dia mengelakkan publisiti sepanjang hayatnya.

12. Saya fikir saya mendapatnya, tetapi saya tidak pasti.

Prinsip Ketidaktentuan, atau Prinsip Ketidakpastian Heisenberg, adalah salah satu idea yang paling terkenal dan disalahpahami dalam fizik. Ia menyatakan bahawa kedudukan dan momentum zarah tidak boleh diukur serentak dengan ketepatan yang tinggi. Dalam istilah orang awam, ini bermakna terdapat sifat kelalaian, batas asas kepada apa yang dapat kita ketahui tentang perilaku zarah dan, oleh itu, alam semula jadi. Prinsip radikal ini menyebabkan banyak ahli fizik mengubah matlamat mereka. Banyak pakar fizik mengakui bahawa matlamat fizik moden tidak lagi memahami sifat alam semesta sepenuhnya, melainkan untuk memahaminya dalam batasan Prinsip Ketidakpastian.

11. Ini semua tentang pecutan.

Roket ruang praktikal, atau kenderaan pelancaran, terdiri daripada beberapa unit roket yang disatukan. Pengaturan ini dipanggil roket langkah. Prinsip di sebalik roket langkah ialah setiap unit roket, atau panggung, kebakaran untuk satu masa dan kemudian jatuh apabila bahan api telah digunakan. Ini menjadikan roket lebih ringan dan membolehkannya mempercepatkan lebih cepat.

10. Bang!

Sekiranya anda meletakkan sekeping teras kepala kecil di Bumi, anda akan mati dari jarak 145 km (90 batu) daripadanya. Mengapa? Pada dasarnya, ia mengandungi tenaga yang banyak, dan ia akan meletup seperti bom nuklear yang dahsyat.

9. Bolehkah sains menerangkan cinta?

Walaupun Einstein tetap bersikeras bahawa alam semesta boleh dijelaskan secara keseluruhannya, dia juga seorang lelaki sentimen yang kadang-kadang menyukai penjelasan humanis ke atas saintifik. Dia pernah berkata, "Tidak, helah ini tidak akan berfungsi … Bagaimana di bumi yang anda akan menerangkan dari segi kimia dan fizik begitu penting fenomena biologi sebagai cinta pertama?"

8. Banyak ruang untuk aktiviti!

Ruang bukan vakum yang lengkap. Terdapat kira-kira 3 atom setiap meter padu ruang. Penghakiman besar abad ini: itu tidak banyak.

Untuk meletakkannya dalam perspektif, di paras laut, terdapat kira-kira 2.5 x 10 ^ 25 molekul udara dalam satu meter padu udara. Itulah 250, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000 atom.

7. Maaf, Chuck.

Bintang Neutron sangat padat bahawa satu sendok teh akan sama dengan berat seluruh penduduk Bumi. Malah, para saintis bersetuju bahawa walaupun Chuck Norris tidak boleh bangkit menekan bintang neutron.

6. Bintang-bintang yang teruk.

Bintang neutron adalah objek berputar terpantas yang diketahui di alam semesta. Pulsar adalah sejenis bintang neutron tertentu yang memancarkan sinaran radiasi yang dapat dilihat sebagai nadi cahaya. Kadar nadi ini membolehkan para astronom mengukur putaran. Pulsar berputar terpantas adalah PSR J1748-2446ad, yang berputar di lebih daripada 70, 000 kilometer sesaat.

5. Mewujudkan singularities.

Bintang mati membuat lubang hitam.

Seperti babak lama yang baik, Matahari kita akan menamatkan hidupnya secara senyap-senyap. Apabila bahan api nuklearnya terbakar, ia akan perlahan-lahan memudar ke kerdil putih. Itu bukan kes bagi bintang yang jauh lebih besar. Katakan anda mempunyai bintang yang kira-kira 20 kali lebih besar daripada Matahari. Apabila raksasa ini kehabisan bahan bakar, graviti menyerang hebat dan runtuh teras dan lapisan lain dilepaskan ke ruang angkasa. Ini dipanggil supernova. Baki inti runtuh ke dalam singulariti - tempat jisim padat dan hampir tidak ada jumlahnya. Itu nama lain untuk lubang hitam.

4. Pujian yang tinggi.

Menggunakan Prinsip Kesetaraan, Einstein adalah lelaki yang menemui kerelatifan. Inilah yang dikatakan oleh Stephen Hawking mengenai karyanya:

"Einstein menggunakan kesetaraan jisim inersia dan graviti untuk memperoleh prinsip kesetaraannya, dan akhirnya semua kerelatifan umum, bererti perarakan logik yang tidak dapat ditandingi dalam sejarah pemikiran manusia."

Itulah pujian yang tinggi dari seorang lelaki pintar yang lain!

3. Perjalanan yang tidak pernah berakhir.

Pencarian kami untuk pengetahuan tidak akan berakhir dalam masa terdekat. Menjelaskan sifat alam semesta bukanlah tugas yang mudah. Bill Bryon, pengarang Sejarah Singkat Hampir Semua mengatakan ini mengenai subjek: "Fizik adalah benar-benar tiada apa-apa daripada pencarian untuk kesederhanaan muktamad, tetapi setakat ini semua yang kita ada adalah jenis kelakuan yang elegan."

2. Pergerakan kekal.

Undang-undang Pertama Newton menerangkan bagaimana inertia menjejaskan objek yang bergerak dan tidak bergerak harus tetap beristirahat atau bergerak pada kelajuan yang berterusan dalam garis lurus melainkan dipaksakan oleh daya tak seimbang.

1. Ambil itu, Heisenberg!

Salah satu petikan yang paling terkenal di Albert Einstein ialah, "Tuhan tidak bermain dadu." Beberapa petikan telah sangat difahami olehnya. Ramai orang telah menganggap Einstein sebagai merujuk kepada tuhan peribadi atau agama. Dia tidak.

Kutipan penuh sebenarnya "Tuhan tidak bermain dadu dengan alam semesta." Ini adalah perbalahan Einstein kepada Prinsip Ketidakpastian Heisenberg, yang ditolak Einstein dengan tegas. Dia percaya mesti terdapat beberapa undang-undang dasar yang boleh menentukan zarah dan memungkinkan untuk mengira kedua-dua kelajuan dan kedudukan mereka.

Tiada bukti undang-undang Einstein diharap, dan semua bukti eksperimen menunjukkan bahawa mekanik kuantum adalah nyata. Walau bagaimanapun, mekanik kuantum (bidang di mana Prinsip Ketidakpastian adalah raja) tidak sesuai dengan teori-teori lain yang terkecuali, seperti Teori Relativiti Khas dan Umum Einstein. Mekanik kuantum mungkin disokong oleh bukti, tetapi ia tetap merupakan misteri keseluruhan tentang bagaimana ia sesuai dengan seluruh fizik.