Zaujal vás nějaký fyzikální jev? Nevíte si rady s jeho vysvětlením? Neváhejte a napište nám svůj dotaz!
nalezeno 1493 dotazů
271) Zakřivení prostoročasu Zemí
16. 11. 2007
Dotaz: Dobrý den, měl bych dotaz ohledně obecné teorie relativity. Můžeme-li nahradit
gravitační pole zakřivením prostoročasu, je příčinou zakřivování pouhá
přítomnost hmoty (zda jsem to dobře pochopil: Země na nás tedy nepůsobí žádnou
silou, jenom zakřivuje prostoročas a pak nám brání v pohybu po nejpřímější
cestě). Rád bych tedy věděl jestli potom např. Země zakřivuje časoprostor i pro
sebe samu a tím mění svoji nejkratší dráhu po tomto časoprostoru. Děkuji (Havelka Jan)
Odpověď: Každé hmotné těleso (a tedy i Země) zakřivuje prostoročas. A každé hmotné těleso (a tedy i Země) se pak v takto "zprohýbané krajině prostoročasu" pohybuje po nějkratší možné dráze - tzv. po geodetice. Ve své podstatě tedy lze ríci, že ano, Země zakřivuje prostoročas i pro sebe samu.
Dotaz: Dobry den, chcela by som Vas poprosit o nejake informacie ohladom radioizotopov
jodu, vsade nachadzam len zmienky o I132, prip. I129. Co ostatne maju nejake
prakticke vyuzitie? (Barbora)
V přírodě se vyskytuje pouze jediný z nich, 127I, všechny ostatní
jsou připraveny uměle.
Radioizotopy jodu se využívají prakticky výhradně v nukleární medicíně,
imunoanalýze, farmakologii a biochemii, a to buď ke značkování molekul pro
potřeby sledování jejich chování v živém organismu či pro lékařskou
diagnostiku (zobrazování tkání a orgánů, do kterých se takto označené
molekuly dostanou), anebo jako léčebné preparáty - zářiče při léčbě
nádorových onemocnění, které se ukládají v nemocné tkáni a svým zářením ničí
nádorové buňky, aniž by příliš poškozovaly zbytek těla. Nejčastěji
používanými izotopy jsou:
123I - využíván v lékařské diagnostice při zobrazovací metodě
SPE(C)T (jednofotonová emisní (počítačová) tomografie), tedy tomografii
(snímkování složeném z jednotlivých řezů) založené na sledování záření z
použitého radionuklidu. Podle intenzity záření lze usuzovat na aktivitu
buněk příslušné části zkoumaného orgánu, a tím odhalit patologické změny ve
funkci orgánů, sledovat aktivitu jednotlivých částí mozku a podobně.
125I - používá se při vývoji radiofarmak ve fázi "in vitro"
(experimenty mimo živý organismus) a jako zářič při léčbě nádorových
onemocnění.
131I - používán běžně při diagnostice a léčbě onemocnění štítné
žlázy, dále též k vyšetření funkce ledvin. (132I se dříve
používal při léčbě onemocnění štítné žlázy, dnes je nahrazován výše
zmíněnými izotopy.)
V poslední době se využívají i izotopy 124I a 122I,
které se rozpadají za uvolnění pozitronu, pro potřeby pozitronové emisní
tomografie (PET, analogie výše zmíněné SPET) - tedy v diagnostice k
zobrazování tkání, orgánů a jejich funkcí. A konečně izotop 122I,
který má, díky velmi krátkému poločasu rozpadu (3,6 minuty) v medicíně pouze
omezené použití.
Tyto izotopy se pro lékařské účely vyrábějí v urychlovačích nebo jaderných
reaktorech a do těla pacienta se dostávají vázané v podobě různých
chemických látek injekčně nebo perorálně.
Za zapůjčení literatury a odbornou pomoc děkuji doc. RNDr. Ladislavu
Lešetickému, CSc. z Katedry organické a jaderné chemie Přírodovědecké
fakulty UK.
Dotaz: Dobrý den, měl bych takový malý dotaz. Pokud se mluví o barvě světla, většinou
se uvádí určitá vlnová délka jako její určující faktor. Jenže jelikož prostředí
ovlivňuje rychlost světla a zároveň i jeho vlnovou délku, znamená to, že bych
měl v opticky hustším prostředí, např. ve vodě, vidět barvy zkresleně. Proč tomu
tak není? (Petr)
Odpověď: Především si ujasněme, že prostředí sice mění vlnovou délku světla, nemění však jeho frekvenci. A pravě frekvence (a s ní spojené množství energie připadající na jeden foton) je to, co vnímá neše oko i naprostá většina přístrojů detekujících světlo. Pokud mluvíme o vlnové délce, obvykle tím myslíme vlnovou délku daného světla ve vakuu (a tedy i ve vzduchu, neboť ve vzduchu se od vakua liší jen nepatrně).
Dále je třeba se zmínit o disperzi světla. Prostředí totiž ovlivní rychlost světla různých barev různě. To se projeví především při použítí některých optických prvků, například čoček. Různá rychlost světla různých barev uvnitř čočky totiž znamená i různý index lomu pro různé barvy. A jelikož na indexu lomu záleži, jak moc ke kolmici (resp. od kolmice) se bude světlo lámat, bude výsledným efektem to, že čočka bude lámat červené světlo jinak než modré. Opravdu tedy uvidíte obraz zkreslený. Tuto nepříjemnost nazýváme "chromatická vada" či "chromatická aberace" (z řeckého χρώμα [chróma] = barva a latinského aberrare = odchylovat se). Optická soustava (tedy obvykle několik vhodně volených a zkombinovaných čoček) odstraňující chromatickou vadu se pak nazývá "achromát".
Dotaz: Dobrý den, kdysi jsem četl knihu od prof. Feynmana, kde zmiňuje zajímavý problém.
Pokud vystřikuje voda z trubice ve tvaru S, trubice má snahu rotovat ve směru
opačném tryskání vody. Jakým směrem ale bude rotovat, pokud budeme vodu (či
vzduch) nasávat? Pokud si vzpomínám, podává tam vysvětlení pro oba směry, která
se zdají být správná, ale konečný výsledek neuvádí. Děkuji za odpověď. (David Hruda)
Odpověď: Pokud bude trubice tvaru S vodu nasávat, neměla by rotovat vůbec (což celkem přímočaře vyplývá ze zákona zachování hybnosti). Jde ale o velmi nestabilní systém a i drobné fluktuace v nasávané tekutině mohou způsobit tvorbu různých vírů a v důsledku toho i nepředpověditelné otáčení trubice. Shodou okolností jsem byl zhruba před 14 dny přítomen vystoupení RNDr. Pavla Konečnéh, CSc. z Přírodovědecké fakulty MU v Brně, který tento problém prakticky ověřoval (jeho přístroj nasával místo vody vzduch, na podstatě věci to ale nic nemění). A skutečně, trubice se jednou točila doprava, podruhé zas doleva... a potřetí zase třeba doleva, úplně náhodně.
Dotaz: Představme si, že provedu následující pokus. Předem si někde v klidu připravím kruhovou desku citlivou na světlo a kruhový reflektor o stejném průměru. To znamená, že když reflektorem správně na desku posvítím, bude světlo dopadat na celou desku a nic se nedostane mimo. Potom umístím desku někam ke kolejím tak, aby na ni bylo možné posvítit z jedoucího vlaku. Do vlaku nasednu i s reflektorem, rozjedu se rychlostí blízkou rychlosti světla a v okamžiku, kdy budu přesně naproti desce, vyšlu proud světla. Kolmo na směr svého pohybu. Protože se deska vůči mně pohybuje vysokou rychlostí, uvidím ji zúženou. Z mého pohledu se bude zdát, že část světelných paprsků musí projít kolem desky. Ale pozorovatel na nádraží naopak uvidí desku jako čistě kruhovou a bude se mu zdát, že je zúžený můj reflektor. A že tedy může být osvícená jenom část desky. A mě by zajímalo, jak to ve skutečnosti dopadne. Co uvidím z vlaku, co z nádraží a co se stane, až se světlo dopadne na úroveň desky. (Marek Pospíšil)
Odpověď: Uvažujme raději místo kruhového reflektoru a kruhové desky obojí čtvercové (na podstatě věci to nic nezmění a bude to názornější). Domnívám se, že z vlaku to bude vypadat tak, že čtvercový reflektor bude svítit na obdélníkovou desku (zkrácenou ve směru pohybu) a bude tedy nějaká část světla (v jednom okamžiku vlakového času) dopadat před desku, část na desku a část za ni. Z pohledu desky bude existovat okamžik, kdy zúžený proud světla zasáhne jen část desky a nic víc. Jak je to možné? Stejně jako umnoha dalších relativistických paradoxů je i zde zakopán pes v relativitě současnosti. Nenápadně se totiž ptáte, zda bude V JEDEN OKAMŽIK osvícená celá deska. Jsme ale ve vzájemně se pohybujících soustavách a proto význam okamžiku je na různých místech v různých soustavách různý. Z pohledu vlaku nastává dopad "prvního" paprsku na přední okraj desky dříve než dopad "posledního" paprsku na zadní okraj desky. Po nějakou dobu (mezi těmito okamžiky) je tedy deska osvětlená celá i s částí před a za ní. Z pohledu desky je tomu naopak, dopad "prvního" paprsku na přední okraj desky nastává později než dopad "posledního" paprsku na zadní okraj desky.
