Strona 1 z 1

Czy wiecie, że... (ciekawostki)

: 08 sty 2021, 20:34
autor: Resident
Kiedyś prowadziłem stronę internetową na której m.in. wypisywałem wyczytane ciekawostki. Strony już nie ma więc może wypiszę tutaj zebrane przez siebie ciekawostki z fizyki i astronomii żeby nie zginęły.

Czy wiecie, że...

...siedząc "nieruchomo" na równiku poruszamy się z prędkością około 1.600 km/h, z powodu ruchu obrotowego Ziemi. Ponadto ruch Ziemi dookoła Słońca odbywa się z prędkością 110.000 km/h, ruch Układu Słonecznego wokół centrum Drogi Mlecznej - naszej galaktyki - odbywa się z prędkością 900.000 km/h, a ruch całej Drogi Mlecznej, względem reszty Wszechświata wynosi 2 miliony km/h. Dla porównania, wystrzelona kula osiąga prędkość zaledwie 4.800 km/h.
James A.Haught "Nauka w nanosekundę"

...ciężar jaki musi codziennie utrzymywać nasze ciało wynosi około 10 ton. Żyjemy na dnie "oceanu powietrza". Przyciąganie grawitacyjne cząsteczek powietrza powoduje, że na poziomie morza nacisk wynosi około 1 kilograma na centymetr kwadratowy. Ten nacisk działa z każdej strony na każdy centymetr kwadratowy naszego ciała. Ten 10-tonowy nacisk jednak nas nie zgniata, ponieważ wewnątrz naszego ciała panuje takie samo ciśnienie jak na zewnątrz.
James A.Haught "Nauka w nanosekundę"

...drewniane kloce właściwie się nie palą. Płonąć może tylko gaz. Płomień, czyli samopodtrzymująca się reakcja chemiczna gwałtownego utleniania, nie zachodzi w cieczach lub ciałach stałych. Gdy substancja palna zostaje odpowiednio rozgrzana (do temperatury zapłonu), wydziela się gorący gaz, który gwałtownie reaguje z tlenem z powietrza. Ciepło płomienia wyzwala gaz z płonącej substancji i reakcja może zachodzić dalej. Pozostałe po spłonięciu popioły składają się z substancji mineralnych, które nie mogły wyparować w czasie spalania.
(Wolniej zachodząca reakcja utleniania w komórkach Twojego ciała daje Ci siły i utrzymuje stałą temperaturę. Jeszcze wolniejsze utlenianie zamienia żelazo w rdzę).
James A.Haught "Nauka w nanosekundę"

...jądro atomu jest mniejsze od rozmiarów atomu, o tyle, o ile pojedynczy atom jest mniejszy od nas. Gdyby atom miał rozmiar czternastopiętrowego wieżowca, jego jądro, zawierające praktycznie prawie całą jego masę, byłoby tak małe, jak ziarnko soli. Atom, podobnie jak Układ Słoneczny, składa się prawie w całości z pustej przestrzeni (próżni).
James A.Haught "Nauka w nanosekundę"

...chmury powstają na danej wysokości dzięki panującej tam niskiej temperaturze. Ciepłe powietrze może zawierać więcej niewidzialnej pary wodnej niż zimne. Ciepłe powietrze jest też lżejsze od zimnego i dlatego unosi się w górę. Po osiągnięciu pewnej wysokości ochładza się i nie może nadal zawierać takiej ilości pary wodnej, która zamienia się w mikroskopijne kropelki wody.
James A.Haught "Nauka w nanosekundę"

...większość wody deszczowej wcale nie spływa do rzek. Jedynie jej 20%. Następne 20% zasila wody podziemne. Największa część (60%) paruje w wyniku ogrzewania przez promienie słoneczne lub za pośrednictwem liści roślin. Poletko kukurydzy o powierzchni jednego hektara (10.000 m2) może wyparować prawie 40.000 litrów wody dziennie.
James A.Haught "Nauka w nanosekundę"

...wiele lat temu podczas uroczystej kolacji fizyk Robert W. Wood został poproszony o odpowiedź na toast "za fizyków i metafizyków" odpowiedział następująco:
Fizyk wymyśla teorię. Im dłużej ją analizuje, tym bardziej sensowna się ona wydaje. Dokonuje przeglądu literatury naukowej. Coraz więcej czyta, a idea staje się coraz bardziej obiecująca. Przygotowany w ten sposób udaje się do laboratorium i wymyśla doświadczenie, które pozwala na jej sprawdzenie. Eksperyment przeprowadzony jest w sposób staranny. Bada się wiele różnych możliwości. Dokładność pomiarów zostaje polepszona, współczynniki błędu zostają zmniejszone. Naukowiec zdaje się na wynik doświadczenia. Odnotowuje tylko te dane, które są jego rzeczywistym rezultatem. W końcu po całej pracy, którą wykonał, prowadząc skrupulatne doświadczenia, teoria okazuje się bezwartościowa. Fizyk rezygnuje z niej, uwalnia swój umysł od bezwartościowego błędu i rozpoczyna pracę nad innym problemem.
Różnica pomiędzy fizyką a metafizyką nie polega na tym, jak stwierdził Wood, unosząc do góry kieliszek, że uprawiający tę pierwszą są mądrzejsi od zajmujących się tą drugą. Różnica polega na tym, że metafizycy nie mają laboratorium.

...kulistego kształtu Ziemi domyślano się już w starożytności. W III w. pne. aleksandryjski myśliciel Eratostenes przeprowadził pierwsze obserwacje, mające na celu wyznaczenie promienia Ziemi. Jest rzeczą interesującą, iż otrzymany przez niego wynik (w przeliczeniu na współczesne jednostki - 6300 km) niewiele odbiega od współczesnych danych.
J.M. Kreiner "Astronomia z astrofizyką"

...ruch obrotowy Ziemi powoduje, że wszelkie ciała poruszające się po powierzchni Ziemi na półkuli północnej zbaczają w prawo od pierwotnego kierunku ruchu, a na półkuli południowej w lewo. Zjawisko to jest przyczyną podmywania prawych brzegów rzek na półkuli północnej (bez względu na kierunek w jakim rzeka płynie!), szybsze zużywanie się wewnętrznej strony prawych szyn, zbaczanie pocisków balistycznych itp.
J.M. Kreiner "Astronomia z astrofizyką"

...okres obrotu Ziemi powoli się wydłuża, głównie na skutek tarcia mas wód o dna oceanów w trakcie przypływów i odpływów. Wydłużanie się okresu obrotu Ziemi powoduje, że długość doby wzrasta w przybliżeniu o 0,0016s w ciągu stu lat.
J.M. Kreiner "Astronomia z astrofizyką"

...w lecie Ziemia znajduje się najdalej od Słońca! Najbliżej Słońca, w punkcie zwanym peryhelium, Ziemia znajduje się w pierwszych dniach stycznia (odległość Ziemia-Słońce wynosi wówczas 147 100 000 km), natomiast w aphelium, punkcie orbity położonym najdalej od Słońca, Ziemia jest w pierwszych dniach lipca (odległość wynosi wówczas 152 100 000 km).
J.M. Kreiner "Astronomia z astrofizyką"

...bardziej prawdopodobne są zaćmienia Słońca niż Księżyca. Jednakże zaćmienia Słońca mogą być obserwowane z bardzo niewielkiego fragmentu powierzchni Ziemi, toteż wydają się nam zjawiskami rzadkimi. Natomiast zaćmienia Księżyca mogą być obserwowane nieomal z całej półkuli Ziemi (zwróconej ku naszemu naturalnemu satelicie). W ciągu tysiąca lat zdarza się przeciętnie 1543 zaćmień Księżyca (w tym 716 całkowitych) oraz 2375 zaćmień Słońca różnych rodzajów (659 całkowitych, 838 częściowych, 773 obrączkowych i 105 obrączkowo-całkowitych). W ciągu roku można obserwować od dwóch do pięciu zaćmień Słońca, oczywiście w różnych miejscach kuli Ziemskiej. Zaćmień Księżyca może być co najwyżej trzy, ale dosyć często w danym roku nie ma ani jednego.
J.M. Kreiner "Astronomia z astrofizyką"

...gdyby Ziemię pokrywała równomierna warstwa wody, Księżyc powodowałby w rejonie równika wyniesienie poziomu wody o 36 cm w momencie przypływu, natomiast Słońce podniosłoby wodę o około 16 cm. W momencie odpływu woda na skutek oddziaływania Księżyca opadłaby o 16 cm, Słońce dodatkowo mogłoby obniżyć średni poziom wody o dalsze 8 cm. Łączna zmiana poziomu wody wywołana przez Księżyc wynosi 54 cm, natomiast przez Słońce ok. 24 cm. Oprócz przypływów i odpływów morskich oddziaływaniu pływowemu ulega również skorupa ziemska, a także atmosfera. Odkształcenia skorupy ziemskiej wskutek oddziaływań pływowych sięgają 20 cm.
J.M. Kreiner "Astronomia z astrofizyką"

...średnia gęstość Słońca jest mniejsza od średniej gęstości Ziemi. Gęstość Słońca stanowi 0,25 gęstości Ziemi. Jednak obiektem o najmniejszej średniej gęstości w naszym Układzie Słonecznym jest Saturn, którego gęstość jest mniejsza... od wody. Gdyby istniał na tyle potężny ocean, żeby można było w nim zanurzyć planetę, Saturn nie opadłby na dno, lecz pływałby jak potężna góra lodowa.

...okres obrotu Merkurego wokół własnej osi został wyznaczony dopiero w 1965 roku na podstawie obserwacji radarowych. Jego długość wynosi 58d,6, co stanowi dokładnie 2/3 okresu obiegu planety wokół Słońca (88 dni). Tym samym Merkury wykonuje trzy obroty wokół osi w trakcie dwóch obiegów Słońca. Złożenie obu tych ruchów sprawia, że doba słoneczna na Merkurym trwa 176 dób ziemskich, tzn. jest dwukrotnie dłuższa od merkuriańskiego roku.
J.M. Kreiner "Astronomia z astrofizyką"

...obrót Wenus jest niezwykły, gdyż jest on równocześnie bardzo wolny (243 ziemskie dni to jeden dzień na Wenus, jest to trochę dłużej niż tamtejszy rok) i przeciwny do ruchu obrotowego pozostałych planet. Co więcej, okres obrotu Wenus wokół własnej osi i okres obiegu dookoła Słońca są ze sobą tak zsynchronizowane, że Wenus zawsze jest skierowana tą samą stroną w kierunku Ziemi, gdy te dwie planety są najbliżej siebie, a dzieje się tak dokładnie co 5 dób wenusjańskich.

...największą górą w całym Układzie Słonecznym jest krater Olympus Mons znajdujący się na Marsie. Krater ten, pochodzenia wulkanicznego, znajduje się na rozległym płaskowyżu Tharsis, nieco na północ od równika planety. Średnica podstawy krateru wynosi 600 km, jego wysokość 26 km, a sam wierzchołek ma średnicę 20 km.
J.M. Kreiner "Astronomia z astrofizyką"

...Mars ma dwa niewielkie księżyce, nazwane Phobos (strach) i Deimos (groza). Okres obiegu Phobosa jest około trzy razy krótszy niż okres obrotu Marsa wokół własnej osi, co powoduje, że księżyc ten jest jednym z nielicznej grupy naturalnych obiektów w Układzie Planetarnym, wschodzącym po zachodniej stronie, a zachodzącym po wschodniej stronie widnokręgu planety.
J.M. Kreiner "Astronomia z astrofizyką"

...Czerwona Plama na Jowiszu stanowi olbrzymi wir (pełny obrót wiru wynosi około 6 dni) przypominający nieco cyklony ziemskie, lecz o zadziwiającej trwałości. Czerwona Plama znajduje się na Jowiszu przynajmniej kilkaset lat.
J.M. Kreiner "Astronomia z astrofizyką"

...prawdopodobieństwo zajścia reakcji termojądrowej (syntezy wodoru w hel), nawet w warunkach, jakie panują we wnętrzu Słońca, jest bardzo niewielkie, gdyż dla danego jądra wodoru może zdarzyć się przeciętnie raz na 14 miliardów lat. Jednakże Słońce składa się z tak dużej ilości atomów, że w ciągu sekundy następuje w nim około 1038 reakcji termojądrowych.
J.M. Kreiner "Astronomia z astrofizyką"

...pojedynczy kwant promieniowania wyprodukowany we wnętrzu Słońca potrzebuje około 30.000 lat do wydostania się na powierzchnię.
J.M. Kreiner "Astronomia z astrofizyką"

...istnieją gwiazdy zwane białymi karłami, które są bardzo niewielkie (jak na gwiazdy oczywiście) pod względem rozmiarów zbliżone są do rozmiarów Ziemi. Ale co najciekawsze gęstość materii, z jakiej utworzone są te gwiazdy jest rzędu 109 kg/m3 (1 cm3 materii ma masę 1 tony!).
J.M. Kreiner "Astronomia z astrofizyką"

...opór elektryczny wielu metali i stopów spada nagle do zera, gry próbkę ochłodzi się do dostatecznie niskiej temperatury. Obserwowano trwałe prądy elektryczne płynące bez osłabienia w pierścieniach nadprzewodnikowych przez ponad rok, aż dopóki przeprowadzającym doświadczenie badaczom nie zabrakło cierpliwości. Stwierdzili oni, że zanik prądu w stanie nadprzewodzącym nie jest krótszy od 100 000 lat.
C. Kittel "Wstęp do fizyki ciała stałego"

...interesującą okolicznością jest to, że ojcem G.P. Thomsona, który w 1927r. odkrył doświadczalnie dyfrakcję [*] elektronów i w 1937r. otrzymał nagrodę Nobla (wraz z Davissonem) był J.J. Thompson, który w 1897r. odkrył elektron (scharakteryzował go jako cząstkę o określonym stosunku ładunku do masy) i nagrodę Nobla otrzymał w 1906r. Max Jammer tak o tym pisze: "Chciałoby się powiedzieć, że Thomson ojciec otrzymał nagrodę Nobla za wykazanie, że elektron jest cząstką, zaś Thomson syn, za wykazanie, że elektron jest falą."
R. Eisberg i R. Resnick "Fizyka kwantowa"
[*] Dyfrakcja - sposób, w jaki fale "biorą zakręty" albo rozprzestrzeniają się po przejściu przez otwór, niewielki w porównaniu z ich długością fali. Np. dyfrakcja fal dźwiękowych wyjaśnia, dlaczego możemy słyszeć głosy zza rogu.

...zasada nieoznaczoności Heisenberga mówi, że niemożliwe jest jednoczesne dokładne wyznaczenie położenia i pędu dowolnego obiektu fizycznego, na przykład atomu pocisku karabinowego. Można by zatem zadać sobie pytanie, dlaczego na co dzień nie dostrzegamy tego faktu. Otóż zasada nieoznaczoności powiada, że minimalna wartość iloczynu "niedokładności" położenia i "niedokładności" pędu, przy jednoczesnym pomiarze obu tych wielkości, jest rzędu stałej Plancka, jednej z podstawowych stałych fizycznych, której wartość, mierzona w jednostkach typowych dla "dużych" obiektów, jest niesłychanie mała i wynosi h = 6,6256 x 10^(-34) J s. Rozważmy pocisk o masie 0,05 kg, którego prędkość zmierzona z dokładnością 0,01% w pewnej chwili równa się 0,3 km/s. Dysponując idealnym przyrządem pomiarowym, nie możemy wyznaczyć położenia pocisku w tej samej chwili z dokładnością większą niż 3 x 10^(-32) m. Jest to wielkość wynosząca około 10-17 średnicy jądra atomowego! Kto przejmowałby się takim ograniczeniem? W przypadku pocisku możemy, więc śmiało przyjąć, że stała Plancka jest równa zeru, co odpowiada klasycznej granicy fizyki kwantowej. Gdyby jednak przytoczony powyżej wynik dotyczył elektronu (masa elektronu równa jest 9,1 x 10^(-31) kg), to w żaden sposób nie można by określić położenia tej cząstki z precyzją większą niż 2 x 10^(-3) m. A to już widać gołym okiem. Zasada nieoznaczoności odgrywa, więc kluczową rolę w świecie obiektów mikroskopowych, tak małych, że nie można ich dojrzeć.
Świat Nauki, lipiec 1998

...temperatura wewnątrz pioruna może osiągać przeszło 15 tyś. oC, jest więc wyższa niż temperatura powierzchni Słońca. Ten nagły dopływ ciepła może powodować rozerwanie pni drzew wskutek zamiany ich soków w parę albo zamieniać piasek (kwarc) w bryłki szkła. Powietrze wzdłuż drogi przebiegu pioruna ulega również silnemu ogrzaniu i rozszerza się tak gwałtownie, że wytwarza drgania, które słyszymy jako grzmot.
ABC Przyrody, Rider's Digest

...przy szybkości ponad 30 km/godz. 90 procent energii kolarz zużywa na pokonanie oporu powietrza.
Sharon Bertsch McGrayne "365 najbardziej zdumiewających odkryć i wynalazków naukowych"

...eksperyment nad tworzeniem niskich temperatur jest tak czuły na warunki otoczenia, ze jego rezultaty może popsuć przelatująca mucha. Lecąca mucha tworzy ciepło. Nawet promieniowanie kosmiczne może dostarczyć energii równej dziesięciu trylionowym wata. Spuszczenie mrówki na stół z wysokości 1 cm generuje energię, jaka w ciągu roku może przedostać się do urządzenia tworzącego niskie temperatury.
Sharon Bertsch McGrayne "365 najbardziej zdumiewających odkryć i wynalazków naukowych"

...dwóch fizyków zdobyło Nagrody Nobla za prace, które wykonywali jako wolontariusze. Kto to był i dlaczego nie byli opłacani? Były to Maria Skłodowska-Curie i Maria Goeppert Mayer, ponieważ były... kobietami.
Maria Skłodowska-Curie zdobyła dwa razy Nagrodę Nobla za prace nad radioaktywnością. Dopiero w rok po przyznaniu jej pierwszej nagrody, tzn. 1904 roku uzyskała pierwszy etat uniwersytecki jako asystentka w laboratorium męża.
Maria Goeppert Mayer zdobyła Nagrodę Nobla w dziedzinie fizyki w 1963 roku za prace nad powłokowym modelem jądra atomu. Model ten wyjaśniał, w jaki sposób protony i neutrony przemieszczają się w jądrze. Maria Mayer pracowała przez 30 lat, nim otrzymała pierwszy czek z uniwersytetu.
Sharon Bertsch McGrayne "365 najbardziej zdumiewających odkryć i wynalazków naukowych"

...diament Hope waży 44,5 karata (1 karat = 0,2 grama). Z ilu składa się cząsteczek? Z jednej. Każdy diament, choćby nie wiadomo jak wielki, jest pojedynczą molekułą. W każdym pierwiastku elektrony tworzą obłok wokół atomu i sposób rozmieszczenia elektronów w obłoku poszczególnych pierwiastków jest różny. W diamencie obłok elektronów otacza wszystkie atomy. Dzięki temu molekuła diamentu jest niezwykle trwała, a jako materiał zalicza się on do najtwardszych znanych substancji.
Sharon Bertsch McGrayne "365 najbardziej zdumiewających odkryć i wynalazków naukowych"

...nawet gdy temperatura helu jest bliska zera absolutnego, pozostaje on w stanie ciekłym i przepływając ignoruje prawo tarcia. Ciekły hel, który istnieje w dwóch izotopach He-4 i He-3 (występuje rzadko), w temperaturze bliskiej zera absolutnego staje się tak zwaną supercieczą (przepływa bez tarcia) i jednocześnie nadprzewodnikiem. Atomy helu są tak lekkie, że ich wzajemny "kontakt" jest bardzo słaby. W rezultacie nawet w temperaturze zera absolutnego (i warunkach normalnego ciśnienia) nie można doprowadzić helu do stanu stałego.
Sharon Bertsch McGrayne "365 najbardziej zdumiewających odkryć i wynalazków naukowych"

...aby umożliwić zatrzymanie lub rozproszenie jakiegoś neutrina, wytworzonego w procesie promieniotwórczym, trzeba by umieścić na jego drodze ołowianą przegrodę grubości kilku lat świetlnych. Słońce ciągle wypromieniowuje neutrina, wytworzone w zachodzących w jego wnętrzu reakcjach jądrowych, w których protony są zamieniane na neutrony. Neutrina te docierają do nas w ciągu dnia z góry, a w nocy - z dołu. Chociaż Słońce znajduje się wtedy po drugiej stronie kuli ziemskiej, Ziemia jest całkowicie przezroczysta dla neutrin.
Steven Weinberg "Pierwsze trzy minuty"

...pola grawitacyjne wytwarzane są nie tylko przez masy cząstek, lecz przez wszystkie formy energii. (Masa jest energią, energia jest masą zgodnie ze wzorem Einsteina E=mc2 - przyp. B.W.). Na przykład Ziemia krąży dookoła Słońca nieco szybciej, niż krążyłaby, gdyby Słońce nie było gorące, albowiem energia zawarta w jego cieple minimalnie zwiększa jego pole grawitacyjne.
Steven Weinberg "Pierwsze trzy minuty"

...w atomie wodoru elektron okrąża jądro około 10 miliardów razy w ciągu jednej milionowej części sekundy.
Lech Pajdowski "Chemia ogólna"

...w czasach Galileusza wyobrażano sobie, że Księżyc, podobnie jak wszystkie ciała niebieskie, należy do Sfery Niebieskiej. Wynikało z tego, że musi być doskonały, zarówno pod względem formy, jak ruchu, który musiał odbywać się po orbicie kołowej (wokół Ziemi, oczywiście). Ale, argumentował Galileusz, doskonale gładka sfera odbijałaby promienie słoneczne w jednej wąskiej wiązce (jak promienie słoneczne odbijają się od szyb?). Tymczasem każdy wie, że Księżyc rozprasza światło całą swą oświetloną powierzchnią. Ergo, powierzchnia Księżyca nie jest gładka, lecz chropowata. Inaczej mówiąc nie jest doskonała.
Bernard Diu "Czy atomy naprawdę istnieją?" s. 29

...Benjamin Thompson (ur. 1753) wynalazł ciepłe okrycia dla żołnierzy. Dogłębne badania doprowadziły go do odkrycia, że powietrze uwięzione w futrze lub upierzeniu nadaje mu właściwości izolacyjne. Po tym odkryciu przyszły następne: ekspres do kawy, zestaw kuchenny, gumka ołówkowa...
Bernard Diu "Czy atomy naprawdę istnieją?" s. 65

...różnica w wartościach oporu elektrycznego pomiędzy typowym przewodnikiem metalicznym a izolatorem jest uderzająca: opór czystego metalu w niskich temperaturach może być rzędu 10-10 Ω*cm, opór zaś izolatora osiąga wartość 1022 Ω*cm. E.M.McMillan zwrócił uwagę na to, że obserwowany przedział wartości oporu, obejmujący 32 rzędy wielkości jest zapewne najszerszym przedziałem wartości jakiejkolwiek powszechnie występującej właściwości ciała stałego.
Bernard Diu "Czy atomy naprawdę istnieją?" s. 65

...do XVII wieku nie znano jednostek prędkości; prędkość określano porównując czasy potrzebne na przebycie jednakowej drogi lub przebyte w jednakowym czasie. Dopiero Leonhard Euler w połowie XVII wieku wprowadził jednostki prędkości. Właśnie u Eulera możemy znaleźć uroczy fragment, w którym stara się on przekonać czytelnika, że nie jest bezsensowne rozważanie ilorazu drogi przez czas, chociaż są to wielkości heterogeniczne, i nie można powiedzieć ile razy, na przykład, odstęp czasu 10 minut zawiera się w odcinku równym 10 stóp. New!
Andrzej K. Wróblewski "Prawda i mity w fizyce"