strona glówna :.: opracowania :.: zadania :.: encyklopedia :.: download :.: kontakt :.: linki
|
strona glówna :.: opracowania :.: zadania :.: encyklopedia :.: download :.: kontakt :.: linki |
:: A : B : C : D : E : F : G : H : I : J : K : W :: Encyklopedia ciekawych HASŁA Kalejdoskop | Kelvin William Thomson | Kepler Johannes | Kilowatogodzina | Kod paskowy | Kolor | Kometa | Kondensator | Konwekcja | Kosmiczna medycyna | Kosmiczne promieniowanie | Kosmiczne sondy | Kosmiczne stacje | Kosmiczny teleskop | Kosmologia | Kosmonauta | Kowalność | Księżyc | Kulomb | Kwantowa mechanika | Kwantów teoria | Kwazar
Brytyjski fizyk i inżynier William Thomson urodził się w 1824 r. w Belfaście, a zmarł w 1907 r. niedaleko Largs w Szkocji. W 1892 r. otrzymał tytuł lorda Kelvina. Na uniwersytet w Glasgow zaczął uczęszczać mając 10 lat, pierwszy artykuł naukowy opublikował w wieku 16 lat, po czym kontynuował studia w Cambridge. W 1846 r. został profesorem w Glasgow. Jako jeden z pierwszych sformułował drugą zasadę termodynamiki twierdząc, że ciepło nie może być całkowicie zamienione na pracę. Kelvin oszacował również wiek Ziemi na podstawie jej temperatury. Jego obliczenia były jednak błędne, ponieważ nie wiedział o cieple związanym z promieniotwórczością, dodatkowo ogrzewającym Ziemię. Wybitny uczony stał się bogaty dzięki skonstruowaniu galwanometru, który odbierał sygnały wysyłane przez podwodne kable telefoniczne.
Johannes Kepler (1571-1630) udowodnił, że Ziemia inne planety w Układzie Słonecznym krążą wokół Słońca po orbitach eliptycznych. Wybitny astronom i matematyk urodził się na terenie dzisiejszych południowo-zachodnich Niemiec. Odznaczający się wątłym zdrowiem Kepler od początku zdradzał duże uzdolnienia matematyczne. W Pradze współpracował ze słynnym astronomem Tycho de Brahe. To właśnie w oparciu o obserwacje de Brahego i prace Kopernika Kepler wypracował własne teorie. Kopernik jako pierwszy wykazał, że to Ziemia krąży wokół Słońca. Po wieloletnich obserwacjach i pracochłonnych obliczeniach Kepler odkrył, że orbitami planet nie są okręgi, jak sądził Kopernik, lecz elipsy, czyli jakby spłaszczone okręgi. Ostatecznie swoje odkrycia Kepler ogłosił w postaci trzech praw wyjaśniających zasady ruchu planet. Kepler był również zapalonym astrologiem i pisaniem horoskopów zarabiał pieniądze.
Kilowatogodzina [kWh] jest jednostką służącą do pomiaru energii elektrycznej. Kilowatogodzina to energia, jaką zużywa urządzenie elektryczne o mocy jednego kilowata działające przez godzinę. Ponieważ jeden wat odpowiada zużyciu jednego dżula energii w ciągu sekundy, jedna kilowatogodzina równa się 3600000 J. Pojedynczy element grzewczy piecyka elektrycznego grzeje z mocą około 1kW, w ciągu godziny zużywa więc ok. jedną kilowatogodzinę energii elektrycznej. Dziesięć 100-watowych żarówek (razem 1000 wat, czyli 1 kilowat) palących się przez godzinę zużywa jedną kilowatogodzinę energii elektrycznej. Kod paskowy to szereg czarnych kresek różnej grubości na białym tle. Znajdziesz go na opakowaniach wielu artykułów, które można kupić w sklepie. Przesuwany po kodzie czytnik (skaner) tłumaczy szerokość białych odstępów pomiędzy czarnymi kreskami na ciąg liczb. Ciąg ten identyfikuje towar i przesyłany jest do komputera. W supermarketach i innych dużych sklepach czytniki zawierające lasery małej mocy połączone są z kasą komputerową. Komputer wyszukuje cenę odpowiadającą danemu numerowi towaru i wypisuje jego nazwę wraz z ceną na paragonie. Przy użyciu tego systemu można dokonać szczegółowej analizy ilości sprzedawanych towarów i uzupełniać zapasy, zanim czegoś zabraknie. W niektórych bibliotekach używane są czytniki w postaci pióra świetlnego, którymi odczytuje się kody umieszczone na książkach. Pióro świetlne przesyła kod do komputera, który zapamiętuje zakodowany numer danego egzemplarza książki wraz numerem wypożyczającego ją czytelnika. W ten sposób zapisuje się, które książki zostały wypożyczone tub zwrócone. Systemy tego rodzaju mogą również drukować upomnienia, jeśli książka nie zostanie zwrócona we właściwym czasie.
Światło to widzialne promieniowanie elektromagnetyczne. Promieniowanie elektromagnetyczne ma postać fali. Różne kolory odpowiadają różnym długościom fali świetlnej. Promieniowanie o najdłuższej fali, jakie jesteśmy wstanie dostrzec, to światło czerwone, a o najkrótszej fali - światło fioletowe. Różne substancje spotykane na świecie odbijają światło o różnej długości fali - mówimy wtedy, że są innego koloru. Mają one zwykle odmienny skład chemiczny i budowę. Zdolność widzenia kolorów rozwinęła się u zwierząt prawdopodobnie dlatego, że ułatwiało to rozróżnianie tych substancji. W ludzkim oku znajd się komórki, zwane czopkami ze względu na swój kształt, wyspecjalizowane w rozróżnianiu kolorów. Niektóre zwierzęta, np. psy, nie mają czopków siatkówki, dlatego uważa się, że nie posiadają one zdolności barwnego widzenia. Wrażliwe na barwy czopki funkcjonują dobrze tylko przy jasnym świetle; jest to powód, dla którego w ciemnościach wszystko wydaje się nam szare. Zwierzęta aktywne w nocy, takie jak sowy, rozwinęły zdolność widzenia światła o większej długości fali niż czerwień. Natomiast niektóre owady, np. pszczoły, potrafią rozpoznać plamki lub cętki na kwiatach odbijające światło ultrafioletowe. Ma ono mniejszą długość fali od fioletu w widmie dostępnym dla wzroku człowieka. Kwanty (cząstki) światła o krótszej długości fali przenoszą więcej energii niż o dłuższej. Kiedy ciało emituje ciepło w postaci promieniowania, długość fali staje się coraz mniejsza wraz ze wzrostem temperatury ciała. Świeci więc ono najpierw na czerwono, potem na żółto, a potem na niebiesko. Dzięki kolorom światła, jakie emituje Słońce i inne gwiazdy, astronomowie mogą określić ich temperaturę.
Do ciał niebieskich otaczających Słońce należą komety. Zbudowane z materii stałej jądro komety ma niezwykle małe rozmiary (kilka kilometrów średnicy). Znacznie większa jest chmura gazów i pyłu otaczająca jądro, zwana głową, oraz wychodzący z głowy warkocz, który może rozciągać się na długości milionów kilometrów. Przypuszcza się, że komety stanowią pozostałości procesu, który doprowadził do powstania Układu Słonecznego. W początkach Układu Słonecznego bryły materii zderzały się ze sobą tworząc planety, niektóre z nich jednak pozostały w formie luźnych odpadów. Takie właśnie bryły połączone zamarzniętą cieczą tworzą prawdopodobnie jądro komety. Gdy krążąca po eliptycznej orbicie kometa przybliży się do Słońca, wskutek działania jego promieniowania część substancji jądra przechodzi w stan lotny, tworząc głowę i warkocz. Jednocześnie gazy zostają pobudzone do świecenia. Stąd też zamrożona kometa, znajdująca się daleko od Słońca, jest niewidoczna. Kometa za każdym powrotem do Słońca traci część swojej masy i powoli "umiera zamieniając się w niewidzialną bryłę bez warkocza.
Kondensatory służą do gromadzenia ładunków elektrycznych. Najprostszy kondensator składa się z dwóch metalowych płytek (okładek) rozdzielonych izolatorem. Ładunek dodatni gromadzony jest na jednej płytce, a ujemny na drugiej. Ilość ładunku jaką może zmagazynować kondensator nazywa się jego pojemnością. Im okładki są większe i leżą bliżej siebie, tym większa jest pojemność kondensatora. Kondensatory mogą wygładzać przebieg prądu zmiennego i różne ich rodzaje są używane w obwodach umożliwiających nastrajanie odbiorników radiowych lub telewizyjnych na wybraną stację. Kondensatorów używa się również w układach elektrycznych do zatrzymywania przepływu prądu stałego i przepuszczania prądu zmiennego.
Przenoszenie ciepła w płynach odbywa się głównie za sprawą konwekcji. Konwekcja polega na ruchach mas o lub c związanych ze zmianami gęstości. Jeśli podgrzewamy płyn, jego temperatura zwiększa się najpierw w pobliżu źródła ciepła, gdzie staje się on mniej gęsty i lżejszy. Lżejsze masy płynu wędrują do góry, a na ich miejsce napływają zimne - bardziej gęste. Krążenie mas płynu o wyższej i niższej temperaturze umożliwia przenoszenie ciepła. Energia cieplna może być również przenoszona za sprawą przewodnictwa ciepła i promieniowania, ale wówczas w ruchu nie biorą udziału całe masy substancji, jak to ma miejsce w przypadku konwekcji. Zjawisko konwekcji i związane z nim krążenie powietrza odgrywa istotną rolę w ogrzewaniu mieszkań. Piecyki i kaloryfery ogrzewają domy wywołując tzw. prądy konwekcyjne, które rozprowadzają ciepło po całym pomieszczeniu. Podwójne szyby w oknach zapewniają dostateczną izolację, ponieważ przestrzeń między szybami jest zbyt mała, żeby mogły w niej powstać prądy konwekcyjne przenoszące ciepło z mieszkania na zewnątrz. Ruchy konwekcyjne powietrza zachodzą również nieustannie w atmosferze. Wstępujące prądy ciepłego powietrza pozwalają ptakom bardzo długo szybować bez machania skrzydłami.
Podróżowanie w przestrzeni kosmicznej nie jest czymś naturalnym dla człowieka i nic dziwnego, że może mieć niekorzystny wpływ na jego organizm. Pierwsze problemy pojawiają się wraz z oderwaniem się od Ziemi. Ogromne przyspieszenie, z jakim startuje rakieta sprawia, że członkowie załogi czują się, jakby byli wgniatani w fotele i mają problemy z oddychaniem. Zjawiskiem odwrotnym do występującego podczas startu prze ciążenia jest nieważkość, również mająca negatywny wpływ na organizm. Zawroty głowy i nudności wywołane ciągłym przechylaniem się ciała, zwłaszcza głowy, stanowią typową dolegliwość wśród kosmonautów. Poza tym brak dobowego cyklu zmian dnia i nocy zaburza naturalny rytm snu, do jakiego przywykł organizm na Ziemi. Długotrwałe przebywanie w stanie nieważkości może również osłabić kości i mięśnie, które odzwyczajone od wysiłku mogą np. sprawiać trudności przy chodzeniu po powrocie na Ziemię.
Promienie kosmiczne nie są wcale promieniami, ale strumieniami cząstek dobiegających z przestrzeni kosmicznej do zewnętrznej atmosfery Ziemi. Większość z nich to protony, małe naładowane cząsteczki z jąder atomów. Cząsteczki te poruszają się z prędkością bliską prędkości światła i są tak małe, że ich nie widać. Promieniowanie kosmiczne można jednak wykryć, ponieważ cząstki rozbijają atomy, z którymi się zderzają. Promieniowanie kosmiczne może być groźne dla zdrowia; na szczęście nasza atmosfera powstrzymuje większość promieni i neutralizuje ich działanie. Istnieją jednak cząstki o tak wielkiej energii, zwane neutrino, że nie tylko docierają do powierzchni Ziemi, ale i przenikają przez nią! Część promieni kosmicznych emitowanych jest przez Słońce, większość promieniowania pochodzi jednak od eksplodujących często w odległych galaktykach gwiazd, tzw. supernowych, znajdujących się w końcowej fazie istnienia.
Bezzałogowe sondy kosmiczne latały na Księżyc, dotarły do wszystkich planet z wyjątkiem Plutona, badały kometę Halleya. Pierwszą sondą kosmiczną, której misja zakończyła się powodzeniem, była wysłana w 1959 r. na Księżyc Łuna 2 (ZSRR). Pierwszej udanej wyprawy planetarnej dokonała amerykańska sonda Mariner 2, która w 1962 r. przeleciała w pobliżu Wenus. Pojazdy bezzałogowe wysyłane w loty międzyplanetarne mają do przebycia setki milionów kilometrów, a ich podróże trwają długie lata. Wystrzelony w 1977 r. Voyager 2 ostatni sygnał nadał z okolic Neptuna po 12 latach międzyplanetarnej podróży. Sprzęt fotograficzny i urządzenia pomiarowe muszą być zupełnie pewne, by nie zawiodły w czasie długiej wyprawy. Również zasilanie wszystkich urządzeń musi być rozwiązane tak, żeby zapewnić stały dopływ elektryczności. W czasie lotu sonda kosmiczna może dokonywać pomiarów pola magnetycznego, promieniowania emitowanego przez Słońce oraz dobiegającego z przestrzeni, jak również badać oddziaływanie drobnych niczym pytki mikrometeorów. Niektóre sondy kosmiczne lądowały na powierzchni planet same albo wysyłały lądowniki. Radziecka Wenus 13 wylądowała na Wenus w 1982 r., wykonała odwiert i pobrała próbkę gleby. Po badaniu próbki informacje przestała na Ziemię. Dwie amerykańskie sondy Viking wystrzelone w kierunku Marsa wysłały na planetę lądowniki w celu zbadania jej powierzchni. Najsłynniejsza i zakończona pełnym sukcesem była misja Voyagera 2, który dokonał obserwacji i pomiarów wszystkich planet, od Jowisza po Neptuna, w czasie jednego lotu. Nieprędko jakiś statek kosmiczny powtórzy sukces Voyagera, ponieważ przyjdzie czekać wiele lat na następny moment, gdy planety ustawią się jedna za drugą. Od czasu misji Voyagera miały jeszcze miejsce dwie ważne wyprawy sond kosmicznych. Sonda Magellan okrążyła po orbicie Wenus, a Gallileo przeleciawszy w pobliżu Wenus wszedł na orbitę Jowisza.
Wszystkie działające obecnie stacje kosmiczne to duże sztuczne satelity umieszczone na orbicie okołoziemskiej, stąd ich druga nazwa - stacje orbitalne. W typowej stacji kosmicznej znajdują się pomieszczenia dla kilku kosmonautów, którzy mogą prze bywać na orbicie przez kilka miesięcy, do czasu, kiedy zostaną zmienieni przez następną załogę przybyłą z Ziemi. W stacji kosmicznej musi być dość miejsca, by zapewnić członkom załogi minimum komfortu, miejsca na pracę i wypoczynek. Dzięki stacjom orbitalnym można przeprowadzać długotrwałe badania naukowe i obserwacje astronomiczne. W stacji kosmicznej musi znajdować się choć jeden "dok portowy" gotowy na przyjęcie statku przywożącego kolejną załogę i wyposażony w szczelne przejście dla ludzi. Z teleskopów ustawionych na Ziemi kosmos obserwuje się przez powłokę atmosfery. Prądy powietrza zakłócają obraz, a wchodzące w skład atmosfery gazy pochłaniają lub odbijają część emitowanego przez ciała niebieskie promieniowania. Stąd też teleskop tych samych rozmiarów co na Ziemi, umieszczony w przestrzeni kosmicznej, będzie znacznie bardziej skuteczny. Wśród kilku teleskopów umieszczonych dla różnych celów do tej pory na orbicie, najważniejszy jest niewątpliwie teleskop Hubble'a. Potężny teleskop ze zwierciadłem o średnicy 2,5 m został wyniesiony w przestrzeń kosmiczną przez wahadłowiec Discovery 24 kwietnia 1990 r. Ważący 11 ton teleskop skupia promieniowanie z nieba i rzutuje je w postaci obrazu na urządzenie zwane CCD (angielski skrót od charge coupled device). Obrazy te drogą radiową przekazywane są na Ziemię, gdzie ogląda się je na ekranie tub drukuje jak fotografie. Zaraz po wyniesieniu teleskopu okazało się, że zwierciadło ma zły kształt, przyrząd nie mógł więc właściwie działać do czasu aż następnym wahadłowcem dowieziono dodatkowe zwierciadła.
Kosmologia zajmuje się badaniem Wszechświata jako całości, jego budową, początkami i ewolucją. Aż do XVII w. panowało powszechne przekonanie, że wszystko, co znajduje się poza Ziemią, jest "niepoznawalne". Przełom przyniosły prace Keplera dowodzące, że planety obiegają Słońce po elipsach oraz odkryte przez Newtona prawo grawitacji, które wyjaśniało, dlaczego tak się dzieje. Dokonania obutych uczonych dowiodły, że stosując "ziemskie" prawa fizyki i geometrii można badać również kosmos. W początkach XX w. ludzkość dowiedziała się, że we Wszechświecie poza naszą znajduje się niezliczona liczba innych galaktyk, a 25 lat temu powszechnie przyjęto teorię Wielkiego Wybuchu, według której naszemu Wszechświatowi dała początek gigantyczna eksplozja sprzed 10-20 miliardów lat. Wcześniej pojawił się model stanu stacjonarnego, wg, którego nowe galaktyki powstają, by wypełnić miejsce po starych, coraz bardziej się oddalających. Niektóre problemy, takie np. jak przyczyny Wielkiego Wybuchu, mogą pozostać "niepoznawalne", ale kosmologowie coraz lepiej poznają wiele, do niedawna nieprzeniknionych, tajemnic Wszechświata. Kosmonautą (lub astronautą) nazywamy lotnika specjalnie przeszkolonego i przygotowanego do wykonywania lotów w przestrzeń kosmiczną. Przebywało w niej już ponad dwustu ludzi od 12 IV 1961 r., kiedy to radziecki pilot Jurij Gagarin, jako pierwszy człowiek w Wostoku I odbył lot po orbicie satelitarnej Ziemi, co zapoczątkowało erę lotów kosmicznych. Kosmonauci muszą odznaczać się wyjątkową odpornością na ogromne przeciążenie, które "zgniata całe ciało w trakcie startu. Kosmonautów szkoli się w obsługiwaniu urządzeń sterowniczych statku kosmicznego, jak również przygotowuje do wypełniania skomplikowanych zadań w bardzo trudnych warunkach. Do zadań tych należy przeprowadzanie eksperymentów dla naukowców na Ziemi, wprowadzanie na orbitę nowych satelitów czy ściąganie uszkodzonych i naprawianie ich. W przestrzeni kosmicznej wszystko jest nieważkie, tak samo w kabinie statku kosmicznego. Ma to wpływ na ludzkie ciało, przyzwyczajone do pokonywania grawitacji na Ziemi. Mięśnie nie muszą pracować z takim wysiłkiem, jak w warunkach normalnych i bez regularnych ćwiczeń mogłyby zwiotczeć. Utrzymanie kosmonautów w dobrej formie i zdrowiu jest niesłychanie ważne. W nieważkości problemy sprawia również jedzenie i picie, woda rozbryzguje się w unoszące się wszędzie krople, którym towarzyszą całe roje okruchów pożywienia. Dlatego też kosmonauci muszą wyciskać jedzenie bezpośrednio do ust ze specjalnych tubek lub torebek, a płyny pić przez słomkę.
Kowalność jest właściwością wielu metali, które mogą być prasowane lub przekuwane na cienkie blachy, Najbardziej kowalnym. znanym metalem jest miedz, złoto i srebro. Złoto np., może być przekute na bardzo cienką złotą folię lub złoty o grubości dwóch mikronów (mikron jeśli jednomilionową milimetra) i słońce może wówczas przeświecać przez metalową folię. Ołów jest metalem, lecz jeśli będziemy w niego uderzać młotkiem w grudkę ołowiu, zostanie ona spłaszczona na cienką blaszkę. Złoto jest najbardziej kowalne ze wszystkich metali. Kopalne metale są również ciągliwe, to znaczy, że można wyciągać z nich drut. Kowalność, ciągliwość to efekt struktury cząsteczkowej metali. Krystaliczna sieć przestrzenna ciała stałego może być zmieniana w znacznym stopniu, zanim wytrzymałość wiązań atomowych zostanie przekroczona, a same wiązania zerwane. Kiedy to nastąpi, metal ulega zerwaniu. Niektóre metale są kowalne tylko po podgrzaniu. Księżyc jest satelitą ziemi. To najbliższe nas ciało niebieskie różni się znacznie budową od Ziemi. Wprawdzie oba ciała powstały równocześnie z tej samej, koncentrującej się materii, około 4,6 miliarda lat temu, ale ponieważ Księżyc jest czterokrotnie mniejszy od Ziemi, jego glob wystygł znacznie szybciej. Pokrywa go gruba, "zamrożona" skorupa, podczas gdy cienka skorupa Ziemi wciąż unosi się na gorących i płynnych warstwach głębszych.
Zawsze tylko jedna strona Księżyca oświetlona jest promieniami Słońca. Fazy oznaczają, jaką część oświetlonej tarczy Księżyca możemy obserwować na danym etapie jego obiegu wokół Ziemi. W nowiu, kiedy Księżyc, Słońce i Ziemia znajdują się mniej więcej w jednej Unii, nie widzimy wcale oświetlonej połówki. Tydzień później, w tzw. pierwszej kwadrze, ukazuje nam się połowa oświetlonej tarczy. Pełnia oznacza, że widzimy całą tarczę Księżyca, w ostatniej kwadrze znowu widoczna jest tylko jej połowa.
Księżyc w liczbach: Księżyc nie ma atmosfery, ponieważ jego siła grawitacji jest zbyt mała, aby przytrzymać uciekające w przestrzeń cząsteczki gazu, natomiast znacznie większą Ziemię spowija gęsta powłoka powietrza. Kiedyś Księżyc musiał wirować ze znaczną prędkością wokół własnej osi, teraz jednak silne przyciąganie ziemskie spowolniło ten ruch na tyle, że widzimy stale tylko jedną stronę naszego satelity. Raz na miesiąc Księżyc wykonuje jeden pełny obieg po orbicie okołoziemskiej, przechodząc kolejne fazy. Najpierw następuje nów, potem pełnia i z powrotem nów. Czasami obserwujemy na Ziemi zaćmienia Księżyca. W bezchmurne noce można obserwować kolejne fazy Księżyca. Pełen cykl trwa 28 dni, kiedy Księżyc przechodzi z nowiu do pełni i z powrotem.
Kulomb (C) jest jednostką ładunku elektrycznego. Jest to ładunek, który przepływa przez dany punkt obwodu w czasie jednej sekundy (mierzonej na zegarze) przy natężeniu prądu jednego ampera (prąd mierzony amperomierzem). Innymi słowy, jeśli ładunek jednego kulomba przepływa przez wybrany punkt obwodu w czasie jedne] sekundy, oznacza to, że natężenie prądu w obwodzie wynosi jeden amper (1A). Kulomb jest jednostką ładunku elektrycznego w układzie jednostek SI, nazwaną tak na cześć francuskiego uczonego Charlesa Augustina de Coulomba (1736-1806). Coulomb sformułował prawo właściwie określające siłę oddziaływania ładunków elektrycznych. Odkrył on, że ładunki o tym samym znaku odpychają się, a ładunki przeciwne - przyciągają.
Mechanika kwantowa opisuje budowę atomów i wyjaśnia, w jaki sposób atomy emitują lub absorbują energię w porcjach, zwanych kwantami. Żeby zrozumieć istotę mechaniki kwantowej, należy wiedzieć, jakie procesy zachodzą wewnątrz atomu. W każdym atomie przenoszące ładunek ujemny cząstki, zwane elektronami, krążą wokół naładowanego dodatnio jądra. Elektrony poruszają się tylko po określonych orbitach i nie noga zajmować dowolnych miejsc w atomie. Każdej z orbit odpowiada ściśle określony poziom energetyczny. Kiedy atom zostaje podgrzany lub oświetlony promieniem światła, elektron może przeskoczyć z niższego poziomu energetycznego na wyższy, absorbując przy tym odpowiednią ilość energii. Kiedy elektron wraca na poprzedni poziom energetyczny, emituje tę sama porcję energii, jaką zaabsorbował, w postaci kwantu światła. (Kwant pochodzi od łacińskiego guantum, co znaczy ilość). Kwanty energii świetlnej zwykło się nazywać fotonami. Przed nastaniem mechaniki kwantowej naukowcy sądzili, że światło ma postać ciągłej fali. Jednak odkrycia mechaniki kwantowej skłaniają do traktowania światła jako strumienia cienkich fotonów, które zachowują się i jak fale, i jak cząstki. Mechanika kwantowa wyjaśnia również budowę jądra wonni, procesy rozszczepiania jąder (reakcja rozszczepienia) Erwin Schrodinger (1887-1961) Wybitny austriacki fizyk Schroedinger pracował m.in. na uniwersytetach w Niemczech, Szwajcarii i Anglii, a w latach 1939-1956 w Irlandii. W 1926 r., gdy wykładał na politechnice w Zurychu, w Szwajcarii, odkrył tzw. równanie Schródingera, które stanowiło falową alternatywę dla teorii kwantowej Heisenberga. Równanie stanowiło matematyczny sposób opisania zachowania elektronów w atomie na sposób właściwy dla ruchu falowego. Za sformułowanie tego równanie Schroedinger wraz z angielskim fizykiem Paulem Dirakiem otrzymał w 1933 r. nagrodę Nobla w dziedzinie fizyki.
emisja promieniowania elektromagnetycznego Zgodnie z teorią kwantów promieniowanie elektromagnetyczne, takie jak światło, jest emitowane w postaci osobnych porcji o określonej energii, zwanych kwantami światła lub fotonami, Elektrony w modelu atomu Bohra poruszają się wokół jądra po orbitach kołowych. Kiedy atom absorbuje energię, np. w czasie podgrzewania, danej substancji, jeden z jego elektronów dostaje "energetycznego" kopniaka, który przenosi go na dalszą orbitę 1. Gdy wzbudzony elektron wraca na poprzednią orbitę, emituje tę samą porcję energii w postaci fotonu światła 2. Niezwykle ważne odkrycie, jakie przyniosła ze sobą mechanika kwantowa, stanowi zasada nieoznaczoności. Sformułowana przez Wernera Heisenberga zasada głosi, że nie można dokładnie wyznaczyć położenia, w jakim w danym momencie znajduje się cząstka atomowa i jednocześnie jej pędu. Oznacza to, że informacje, jakie możemy uzyskać na temat stanu cząstki i atomu w danym czasie, są ograniczone i nie możemy mieć całkowitej pewności. Niezależnie od tego, jakich użyjemy metod pomiarowych, by oznaczyć położenie i pęd cząsteczki, nasz pomiar zawsze zaburzy albo jedną, albo drugą wielkość. Stąd też w mechanice kwantowej można jedynie określić prawdopodobne położenia elektronów i innych cząstek. Teoria kwantów powstała na początku XX w. jako próba wyjaśnienia zjawisk, z którymi zetknęli się wówczas fizycy, a których nie dało się opisać na gruncie fizyki klasycznej. W 1900 r. niemiecki uczony Max Planck na podstawie obserwacji emisji światła przez rozgrzane przedmioty wysunął hipotezę, że energia może być emitowana lub absorbowana tylko w określonych porcjach, nazwanych kwantami. Albert Einstein bazując na hipotezie Plancka ustalił, że światło składa się z maleńkich cząstek energii, które zachowują się jak fale. W 1913 r. duński uczony Niels Bohr wyjaśnił w oparciu o teorię Plancka występowanie linii w widmie promieniowania emitowanego przez atomy. Większość z pierwotnych twierdzeń teorii kwantów ustąpiła miejsca prawom rozwiniętym na gruncie późniejszych osiągnięć mechaniki kwantowej. Kwazary to odległe niby-gwiazdy stanowiące źródła intensywnego promieniowania radiowego (quasi znaczy po łacinie niby, jakby). Od 25 lat kwazary stanowią największą zagadkę astronomii. Po raz pierwszy zaobserwowali je radioastronomowie, którzy wychwycili sygnały radiowe o takiej mocy, że sądzili, iż pochodzą one od pobliskich obiektów należących do naszej drogi mlecznej. Ku zdumieniu wszystkich, kiedy zmierzono ich przesunięcie ku czerwieni okazało się, że są to niezwykle jasne galaktyki leżące na krańcach Wszechświata, o wiele dalej niż znane dotychczas typy galaktyk. Najodleglejszy z kwazarów, określany symbolem 0051-279, ucieka z prędkością 280 000 km/s, czyli jedynie o 10% wolniej niż biegnie światło. Promieniowanie kwazarów, które obserwujemy na Ziemi, zostało wysłane przed kilkoma miliardami lat, niedługo po powstaniu wszechświata. |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
