Zaujal vás nějaký fyzikální jev? Nevíte si rady s jeho vysvětlením? Neváhejte a napište nám svůj dotaz!
nalezeno 125 dotazů obsahujících »fyzikální«
14) Slunce při slunovratu
19. 01. 2008
Dotaz: Dobrý den, narazil jsem na jeden příklad u přijímaček na VŠ a zajímalo by mě
Vaše řešení - nacházíme se na určitém místě na zeměkouli (40° s.š.) v den
letního slunovratu v pravé poledne a máme změřit úhel dopadu paprsku. Zajímalo
by mě jak fyzikální řešení, tak popř. nějaká geografická "pomůcka", jestli tedy
existuje... Děkuji za odpověď (Jakub Dohnal)
Odpověď: V době letního slunovratu vystupuje Slunce o 23 stupňů 27 minut výše než v době rovnodennosti. V době rovnodennosti přitom platí, že maximální výška Slunce nad obzorem je rovna 90° mínus zeměpisná šířka. V případě pozorování v pravé poledne v 40° s.š. tedy bude Slunce ve výšce 90°-40°+(23°27'), tedy asi 73 a půl stupně nad obzorem.
Dotaz: Chtěl bych se zeptat, jakým způsobem pulsary emitují tak úzký paprsek záření?
Září tímto způsobem i ostatní neutronové hvězdy? (Martin)
Odpověď: Pulzar je neutronová hvězda, tedy hvězda vzniklá zhroucením dostatečně hmotné "obyčejné" hvězdy. "Obyčejná" hvězda, správněji tzv. hvězda hlavní posloupnosti je například naše Slunce. V takové hvězdě probíhají termojaderné reakce, které jednak dodávají hvězdě energii, aby mohla zářit, krom toho ale také pomáhají udržet hvězdu stabilní (tlak vznikajícího záření působí proti gravitačním silám). Když hvězda ve svém jádru vypotřebuje jaderné palivo (zejména vodík, později u větších hvězd i helium a další lehké prvky) a nedokáže již vzdorovat vlastní gravitaci, začne se gravitačně hroutit. Menší a střdní hvězdy (s hmotností do přibližně 1,4 násobku hmotnosti Slunce - to je tzv. Chandrasekharova mez) se zhroutí do tzv. bílého trpaslíka - hvězdy o poloměru asi 10 000 km. Zde jejich hroucení zastaví tlak elektronového plynu (kvantově mechanický jev). Bílý trpaslík pak už jen velmi pomalu chladne a tím postupně přestává tepelně zářit.
Hvězdy mnohonásobně hmotnější než hmotnost Slunce se zhroutí úplně a vznikne tzv. černá díra.
A někde mezi tím, jsou hvězdy, které jsou jen o něco málo hmotnější než ona Chandrasekharova mez (1,4 hmotnosti Slunce). Ty už jsou příliš hmotné na to, aby je udržel tlak elektronového plynu a hroutí se až na poloměr několika desítek kilometrů, kde je hroucení zastaveno tzv. tlakem neutronového plynu. Vzniká tak tzv. neutronová hvězda.
Pulzar je otáčející se neutronová hvězda se silným magnetickým polem. Nějaké magnetické pole má prakticky každá hvězda. Když se pak hvězda zhroutí - smrskne z poloměru několika miliónů kilometrů na několik desítek kilometrů, magnetické pole se značně zahustí. Stejně tak prakticky každá hvězda rotuje (naše Slunce se otočí přibližně jednou za 25 dní) a při hroucení se i rotace značně (nepřímo úměrně poloměru) urychlí. Neutronová hvězda pak zárí zejména ve směru svého magnetického pole, přičemž toto pole rotuje společně s hvězdou, takže neutronová hvězda vysílá do vesmíru podobně, jako otáčejicí se maják - jejich světlo/záření vidíme v podstatě jen tehdy, když je jejich svazek paprsků nasměrován k nám.
Modře je znázorněn emitovaný svazek záření, bíle magnetické siločáry a zeleně osa rotace pulzaru. Zdroj: wikipedia.org
Tímto způsobem září všechny neutronové hvězdy, které ve vesmíru pozorujeme. Neutronové hvězdy, které by takto nezářily, totiž zatím nijak jinak detekovat neumíme (zejména proto, že neutronová hvězda je rozměrově velmi velmi malá a svítí tedy jen velmi slaboučce). Teoreticky je možné, aby existovala nerotující neutronová hvězda (tj. je to z pohledu fyzikálních zákonů to není apriori zcela vyloučené).
Dotaz: Jaký význam má hodnota 4π ve vzorci pro výpočet permitivity? (Antonín Janoušek)
Odpověď: 4π je konstanta, která souvisí s tím, jakou jsme si zvolili jednotku pro udávání permitivity (Farad/metr). Kdybychom si zvolili jednotku 4π-krát menší, konstanta by zmizela. Jde tedy opravdu jen o "úpravu", aby nám to vycházelo v rozumných jednotkách. Jiný fyzikální význam to nemá.
Dotaz: Dobrý den, chci se zeptat, jestli existuje (dá se definovat) záporná
rychlost(tím pádem záporná dráha)? Myslím si že ne. Nicméně to nejsem při
konfrontaci schopen obhájit. Chtěl bych poprosit o nějaký pěkný důkaz
(matematický, fyzikální), platí i pro případ že záporná rychlost existuje.
Děkuji za odpověd. Adam (Adam)
Odpověď: Definovat se dá ledacos, otázkou je, zda je to k něčemu dobré. Při pohybu po přímce třeba můžeme definovat jako zápornou rychlost takovou rychlost, kdy se bude objekt pohybovat "na druhou stranu", v protisměru. Definovat opravdu můžeme ledacos, jen je potřeba hlídat, aby naše definice byly alespoň trochu rozumné a situaci více zpřehledňovaly a usnadňovaly než zamlžovaly.
Dotaz: Dobrý den, jeden člověk se mě snažil přesvědčit, že Bůh a fyzika má mnoho
společného. Že vlastně i Boha lze určit nebo definovat prostřednictvím kvantové
fyziky Já - jelikož jsem zapřisáhlý ateista, prostě nevěřím, že nějaký "ten
nahoře" vůbec existuje natož, aby se dala jeho existence fyzikálně vysvětlit.
Níže uvedenou citací se mě snažil přesvědčit, že tomu tak je. Zde je ona citace:
"DEFINICE BOHA (podle nejnovějších poznatků kvantové fyziky a její
supergravitační teorie) Existuje sjednocené pole energií, naprosto vyvážené,
stojící ve střídavém vztahu samo se sebou. Pole čisté inteligence, které samo ze
sebe zrozuje všechny síly a veškerou materii universa, to znamená veškerou hmotu
vesmíru, a tím tvoří základ veškerého bytí". Nevím, kde dotyčný tento text vzal
a nevím, zda třeba nejde jen o nějakou stať vytržený z kontextu. Pokud ano, pak
tímto úryvkem úplně převrací původní smysl tohoto případně celého textu. A je
možné, že toto taky nikde uveřejněno nebylo a on si to celé vymyslel a nějak
vytvořil ve vlastní hlavě. Je to pravda, že byl Bůh kvantovou fyzikou definován
nebo ne. Předem velice děkuji za odpověď. RF (Radek)
Odpověď: Musím přiznat, že tomu citátu ("definici") moc nerozumím, přesněji nemám představu, s čím ve fyzice bych si například "pole čisté inteligence, které samo ze
sebe zrozuje všechny síly a veškerou materii universa" měl spojovat.
Obecně lze říct, že fyzika (jako i další přírodní vědy) se zabývá pozorováním světa okolo sebe, jeho popisem a tvorbou a ověřováním hypotéz o jeho časovém vývoji. Pozorovaný vývoj se pak snaží tzv. algoritmicky stlačit - tedy zobecnit a zestručnit, nejlépe do nějakých pravidel (přírodní zákony, základní rovnice) dávajících návod, jak vývoj popisovaného systému předvídat (tedy většinou vypočítat). Úkolem fyziky není spekulovat o základních aspektech bytí.
Na druhou stranu současné vědecké/fyzikální poznání určitým způsobem formuje myšlení a představy lidí o světě, čímž ovlivňuje i vývoj filozofie a teologie.
Současné fyzikální poznání nijak nevylučuje možnost existence Boha či bohů. Ve svých popisech (rovnicích, zákonech) s ničím takovým ale ani nepočítá. Dá se tedy říct, že současné fyzice jakožto vědeckému oboru je zcela jedno, zda nějaký Bůh či bohové existují.
Existovala představa, že by jednou mohla fyzika zcela popsat chování a časový vývoj světa, čímž by mohla být existence Boha svým způsobem vyloučena. Tato představa ale padla. Například z kvantové teorie vyplývá, že nikdy nebudeme schopni změřit a tedy znát všechny veličiny s libovolnou přesností (nejde o naši neschopnost, ale o principiální vlastnost světa - tzv. Heisenbergovy relace neurčitosti říkají, že čím přesněji známe hodnotu nějaké veličiny, tím méně přesně lze změřit hodnotu nějaké jiné s ní spojené veličiny). Mnoho systémů okolo nás přitom vykazuje známky deterministického chaosu, neboli i zcela nepatrná odchylka ve vstupních veličinách vede k úplně odlišnému chování systému. Z toho bohužel plyne, že časový vývoj světa se všemi detaily principiálně nejsme schopni předpovídat.
