Архив за етикет: частици

Как звучи симетрията на субатомния свят

Искате ли да чуете песента на позитрона? Италианският инженер Доменико Вичинанца е готов да реализира тази мечта.
Този човек е експериментирал с вулканична активност  и даже е свирил древногръцка музика с „Оркестър на забравените звуци“. Сега го влече субатомния свят на мъгливи и капкови камери – предшественик на съвремения  детектор на частици.
Облачната камера е изобретена през 1895 г. от шотландския физик Чарлз Томас Рийс Уилсън, който е работил в известния Кавендиш лаборатория в университета в Кеймбридж. Уилсън се интересувал от метеорологията, искал да възпроизведе  кондензация на облаци в лабораторията. Той напълнил херметически затворен съд с въздух наситен с влага. Поради адиабатното разширение температурата паднала и се извършила кондензация.
Изследователят изучавал процеса, при който йони стават ядра на водни капки и дори фотографирал капките. През 1910 г. той осъзна, че може да използва своето устройство за откриване на заредени частици, тъй като те оставят  йонни следи и водни капки, когато минават през газа.
Така Уилсън пръв в света, успял да снима следите, оставени от алфа-и бета-излъчване. Ако в камерата на Уилсън се създаде магнитно поле положително и отрицателно заредени частици се насочат в различни направления.
Мехурчестите камери се основават на същите принципи, но с едно изключение, те са пълни не с пара, а гореща течност. Когато субатомни частици се сблъсква с ядрото ​​на един от атомите на течността, става изпарение и се получава крехък мехур.
Г-н Вичинанца експериментирал с алгоритми за озвучение на „тихите“ процеси и приложил същия метод към позитрона. Композиторът се стремял, колкото може по-точно да пренесе следите на частиците на нотната  стена. След това  г-н Вичинанца съчинява мелодия и преписва кода на специален софтуер за хармонизиране на резултата.
Според него, следите оставени от частици и античастици, трябва да се изразят в две симетрични мелодии, разходящи в противоположни посоки.
Г-н Вичинанца не е първия композитор, вдъхновен от физиката на елементарните частици и който ползва алгоритми за озвучаване на естествените процеси. Миналата година Алексис Кърк от Университета на Плимут от лабораторията Ръдърфорд –  Епълтън е съчинил дует за виолончелист и радиоактивни субатомните частици, произведени в камерата на Уилсън.
През тази година се е състояла премиерата на симфонията „Алтернативна енергия“, написана от Мейсън Бейтс, композитор на Чикагския симфоничен оркестър, вдъхновен от звуците на Националната ускорителна лаборатория „Енрико Ферми“.

Как магнитното поле влияе на живите организми

Механизмът на това влияние е разнообразен и зависи от много фактори. Той може да се използва за различни практични цели.

Магнитното поле е разновидност на материята. То осъществява връзка между електрическите заредени частици.

Известно е, че тъканите на организма са диамагнити, т.е. под влияние на магнитно поле не се намагнитват. Но много от елементите на тъканта, като вода и елементи на кръвта, в магнитно поле могат да имат магнитни свойства.

Физическата същност на действието на магнитното поле върху организма на човека се заключава в това, че то оказва влияние на движещите се в тялото електрически заредени частици. Като по този начин въздейства на физико-химичните и биохимични процеси. Основното биологично действие на магнитното поле се смята ръководенето на електродвижеща сила в кръвта и лимфата.

Според закона на магнитната индукция в тези среди, като в добри проводници, възникват слаби токове, които променат хода на метаболитните процеси. Освен това, се предполага, че магнитното поле влияе на кристалната структура на водата, протеините, полипептидите и други съединения.

Квант енергия от магнитно поле въздейства на клетъчни и вътреклетъчните структури чрез промяна на обменните процеси в клетките и пропускливостта на клетъчната мембрана.

За разлика от смога, който виждаме и чувстваме, човек не може непосредствено да усети електромагнитното поле. Затова е необходимо  да се снабди населението със съответстваща апаратура и предимно портативни уреди за индивидуално ползване.

Перални замърсяват океаните

Еколозите са установили, че синтетични влакна от дрехи, които влизат в канализацията, имат допълнително вредно въздействие върху морската флора и фауна.
Тази полезна техника очиства дрехите, но замърсява океана.
Когато става въпрос за замърсяване на околната среда с пластмаса имаме в предвид предимно битови отпадъци, като торби за еднократна употреба или съдове. Натрупването на такива отпадъци представляват безспорна заплаха, особено когато става дума за плаващи петна в океана с размера на остров.
Но има далеч по-малко видима заплаха. Група изследователи от Европа, Северна Америка и Австралия са обърнали внимание на факта, че повечето текстилни синтетични влакна също са основно пластмаси. При машино пране се отделят микроскопични частици, по-малки от 1 мм. Те попадат в канализацията, а от там в реките и накрая в морето. При едно пране се откъсват повече от 1900 пласмасови микроскопични късчета.
Учените са изследвали 18 крайбрежни района в различни части на земното кълбо и са установили, че малките пласмасовите частици негативно влияят на околната среда. Погълнати от риба и други морски животни, тя може да навреди на здравето им, както и на човека, на чиято трапеза могат да се окажат част от тези морски продукти.
Учените смятат, че производителите на облекло и перални машини трябва да вземат предвид екологичните фактори на околната среда и да се опитат да намалят щетите.

Светлина родена от нищото

На физиците им се отдало да създадат светлина от нищото. И това не е чудо, а проверка на принципи от квантовата физика.

Съгласно квантовата теория, вакуума не е просто празно пространство. В него непрекъснато се променя енергията. Раждат се и умират двойка виртуални частици и античастици. Независимо от виртуалността си, те могат да оказват натиск. Това се нарича статичен ефект на Казимир и вече е потвърдено експериментално.

В теорията съществува и динамичен ефект на Казимир, според който вакуумните колебания се превръщат в реални частици, в частност фотони. Именно това са наблюдавали и учените.

Статистическият ефект на Казимир се наблюдава, когато две огледала се намират на много малко разстояние. В това пространство раждащите се и умиращи фотони притежават някаква дължина на вълната. От тях ще съществуват само тези, които имат дължина равна на разстоянието между огледалата или вписваща в него цяло число пъти. А останалите вълни ще бъдат подтиснати вследствие, на което налягането вътре ще бъде по-малко от външното, с което се обяснява възникващата сила.

За динамичния ефект на Казимир огледалата трябва да  трептят с голяма скорост. Това може да се осъществи много трудно, за това физиците приложили малка хитрост.

Те поставили метална повърхност в силно магнитно поле трептящо 11 милиарда пъти в секунда. Това предизвикало деформация на повърхността със скорост от  около 5% от тази на светлината.

На изхода започнали да се появяват фотони. Свойствата на зарегистрираните фотони показват, че те се раждат по двойки.

Вечна метална писалка

Днес ние все повече използваме клавиатурата и като че сме забравили молива и химикалката. Но има хора, които мислят не само за направата на тези канцеларски принадлежности, но и за тяхното усъвършенстване.
Неотдавна е бил създаден хибрид между молив и писалка. Устройството има своите уникални черти. Новият продукт е направен от олово. Именно оловото се явява пишещия елемент. Когато се допира до листа, той отделя съвсем малки частици. Те изпълняват ролята на мастилото и графита.
Особеното на упоменатата принадлежност е, че тя не се нуждае от подостряне и зареждане. Тези частици, които се отделят са толкова малки, че на практика това приспособление може да  служи на потребителя през целия му живот.
По-високата надеждност на уреда се обезпечава от това, че корпуса му е направен от неръждаема стомана. Преимуществото на новата писалка е отсъствието на размазване и възможността да се пише на всякаква повърхност.  Дължината й е 15,86 см, а дебелината 0.95 см в диаметър.
Производителите предупреждават тези писалки да не се дават на деца, защото могат да ги сложат в устата си. Иначе уреда е съвсем безопасен.