Zaujal vás nějaký fyzikální jev? Nevíte si rady s jeho vysvětlením? Neváhejte a napište nám svůj dotaz!
nalezeno 365 dotazů obsahujících »jev«
72) Zjišťování topologie vesmíru
18. 10. 2007
Dotaz: Dobrý den, chtěl jsem se zeptat na otázku související s úvahami kolem topologie
vesmíru. Podle současných představ by geometrie vesmíru měla být určitelná např.
průměrnou hustotou vesmíru. To jest, že celková geometrie vesmíru souvisí s
průměrným množství hmoty v něm obsažené, atd. Ohledně možné topologie vesmíru
jsem ale nikde nezachytil informaci, že by nějaká konkrétní topologie vesmíru
měla souviset s nějakým dalším zjistitelným parametrem (jako geometrie).
Geometrii vesmíru bychom mohli zjišťovat přímo např. měřením úhlů v dostatečně
velkém trojúhelníku (teoreticky by ovšem ten potřebný 3-úhelník mohl být větší
než pozorovatelný vesmír, takže ne vždy by bylo prakticky možné), ale lze také
přes tu průměrnou hustotu. Topologii vesmíru lze zjišťovat např. teoreticky
pozorováním vícenásobného obrazu vesmíru na obloze (opět teoreticky
problematické), ale je nějaký předpokládaný vztah např. rozložení hmoty či
obecně k nějakým okrajovým podmínkám, ze kterých by vyplývalo, že takový a
takový vesmír, byť v obou případech geometricky euklidovský, bude jednou
nekonečný (jednoduchá topologie) a jednou věneček-konečný (jedna topologická
"díra")? Děkuji za případnou odpověď. (Ladislav Ouda)
Odpověď: Vzhledem k tomu, že Einsteinovy rovnice mají lokální charakter, žádným způsobem neomezují globální topologii. Určují pouze lokální charakter prostoru (euklidovsky, hyperbolický nebo "3-sféricky") prostřednictvím hustotního parametrů, ve kterém se projeví hustota hmoty a případná kosmologická konstanta. Globální topologie vesmíru se tedy skutečně zjišťuje Vámi popsaným hledáním vícenásobných obrazů objektů, případně studiem mikrovlnného kosmického pozadí (CMB). Ovšem odhalení vícenásobného zobrazení je velice komplikované, neboť další obrazy odpovídají zcela jiným časům vyzářeni a objekty v té době mohou mít zcela jiné tvary a spektrální charakteristiky. Přesto lze asi předpokládat, že v případě Vámi zmíněné toroidální topologie (věneček) by charakteristický obvod měl být v řádech miliard světelných let, jinak by to již pravděpodobně někdo experimentálně odhalil. Ovšem mnohem složitější by byl případ topologie s více "dírami".
Dotaz: Zdar,
potřebuju vedět co představuje ekvipotenciální plocha.
dík (Monča)
Odpověď: Zavedeme-li si v prostoru potenciál, resp. potenciálové pole (tedy pokud klaždému bodu prostoru je přiřazen nějaký potenciál), potom ekvipotenciální plocha je množina bodů se stejným potenciálem. Obvykle jsou tyto množiny plochami (neboli v našem trojdimenzionálním světě jde obvykle o dvoudimenzionální množiny - proto tedy mluvíme o plochách).
V případě elektrického pole a jeho potenciálu jsou takovými ukázkovými ekvipotenciálními plochami například roviny mezi deskami kondenzátoru (myšleno roviny rovnoběžné s deskami) nebo třeba kulové sféry okolo bodového elektrického náboje.
V případě gravitačního potenciálu to mohou být např. místa o stejné nadmořské výšce - v rozměrech řádu jednotek metrů se nám tyto ekvipotenciální plochy nejspíš budou jevit jako roviny,při pohledu z vesmíru ale zjistíme, že jde spíše o soustředné sférické plochy se středem ve středu Země.
Dotaz: Dobrý den, chtěla jsem se zeptat v jaké teplotě a tlaku mají plyny objem 22,4
litrů. Děkuji (Tranová Lili)
Odpověď: Objem plynu závisí na tlaku, teplotě a množství plynu. Předpokládám, že se zajímáte o objem 1 molu (6.1023 molekul nebo atomů) plynu - jinak bychom mohli říci, že správná odpověď zní: za jakýchkoli podmínek. Vždycky totiž můžeme vzít právě takové množství plynu, aby jeho objem byl 22,4 litru.
Hodnota 22,4 litru se objevuje v chemii jako tzv. molární objem. Je to objem jednoho molu ideálního plynu při teplotě 0 °C a při standardním (atmosférickém) tlaku 101 325 Pa, vypočtený ze stavové rovnice pro ideální plyn. Běžné plyny (kyslík, amoniak nebo třeba oxid uhličitý) nejsou sice "ideální", ale tuto hodnotu pro ně můžeme také používat.
Stavová rovnice ideálního plynu udává vztah mezi tlakem p, objemem V, látkovým množstvím plynu n (v molech), konstantou R (8,314 JK/mol) a teplotou T (vyjádřenou nikoli ve stupních Celsia, ale v kelvinech): p.V = R.n.T
Chceme-li, aby objem (V) jednoho molu plynu vyšel 22,4 litru (tedy 0,0224 m3), zbývají nám v rovnici stále ještě dvě proměnné k dosazení - teplota T a tlak p.
p . 0,0224 m3 = T . 1 mol . 8,314 JK/mol
Proto platí, že při libovolné teplotě, kterou si vymyslíme, můžeme dopočítat takový tlak, aby objem vyšel 22,4 litru. Jednou z možností je právě teplota 0 °C a tlak 101 325 Pa. Zvolíme-li jinou teplotu, například 100 °C (= 373,15 K), dopočítáme tlak 138 499 Pa - a při těchto podmínkách bude objem jednoho molu plynu taktéž 22,4 litru.
Můžeme tedy říci: při libovolné teplotě - zvolíme-li správný tlak - může mít jeden mol plynu objem 22,4 litru. A naopak, při libovolném tlaku - doplníme-li jej správnou teplotou - může mít jeden mol plynu objem 22,4 litru. Nejčastěji se ale setkáváme právě s dvojicí 0 °C a 101 325 Pa.
Dotaz: Dobrý deň, chcel by som sa spýtat, prečo cez deň vníma oko svetlo šíriace sa zo
slnka ako žlté a v noci svetlo šíriace sa z hviezd ako biele. Nechápem tomu
mechanizmu, kedze aj slnko je hviezda. Ďakujem (Julius Hodoň)
Odpověď: Je-li dostatek světla, vnímá oko světelné podněty pomocí tyčinek i čípků, přičemž čípky zjískávají informace o barvě. Když je šero nebo tma, tedy světlo není dostatečně intenzivní, aby dráždilo čípky, uplatňují se pouze citlivější tyčinky, které ale umožňují jen černobílé vidění. Za šera a tmy proto nerozeznáváme barvy. Nicméně u jasnějších hvězd někdy barvu ještě schopni rozlišit jsme, takže třeba hvězdy Antares nebo Betelgeuze se nám jeví červeně. Pomocí dalekohledu pak jsme schopni vidět barvy i slabších hvězd.
Dobrým příkladem je například dvojhvězda Albireo ze souhvězdí Labutě. Pouhým okem se nám jeví jako jedna bílá hvězda, dalekohledem však jasně rozlišíme, že jdo o dvě blízké hvězdy, přičemž každá má jinou barvu - viz foto.
Dvojhvězda Albireo v dalekohledu
(zdroj:http://cs.wikipedia.org/)
Dotaz: Dobrý den, chtěl bych se zeptat, jak je to s přijímáním obrazu do našeho oka.
Myslím, že sítnice dostává obraz převrácený, a přesto prý vidíme svět takový,
jaký je. Jak je to možné? Mozek si obraz upraví? Děkuji předem za odpověď (Vojtěch B.)
Odpověď: Ano, na sítnici je promítán převrácený obraz, za jeho zpracování (a zdaleka nejde jen o převrácení, ale také do značné míry "domyšlení/dokreslení" a další jevy) pak může zpracování obrazového vjemu v mozku. S trochou nadsázky se dá říct, že vidíme mozkem (a ten k tomu používá informace z očí).
