Zaujal vás nějaký fyzikální jev? Nevíte si rady s jeho vysvětlením? Neváhejte a napište nám svůj dotaz!
nalezeno 1493 dotazů
892) Stáří vesmíru a rychlost jeho rozpínání
22. 10. 2003
Dotaz: 1/ Jakou metodou byla zjištěna akcelerace expanze vesmíru? Novým změřením ´rudého
posuvu‘ z spekter známých galaxií (supernov), nebo měřením teploty
reliktního záření kosmického pozadí?
2/ Jestliže rychlost expanze vesmíru s
časem roste, znamená to, že zpětně, v dávné minulosti vesmíru, byl okamžik,
kdy rychlost expanze se blížila nule; v počátku vesmíru tedy nebyl grandiózní
výbuch (BB), ale jen nepatrný pšouk. Jaký bude nyní, na základě nových údajů
o expanzi, odhad stáří vesmíru? Neměl by se výrazně zmenšit? Co na to
hvězdokupy? (Josef Korba)
Odpověď: 1) Akcelerace rozpínaní vesmíru byla zjištěna OBĚMA metodami, které
zmiňujete: nejprve (koncem 90. let) pečlivým proměřováním rudého posuvu
pomocí vzdálených supernov (pozorování prováděna především Hubbleovým
kosmickým teleskopem), zcela nedávno pak analýzou mikrovlnného
reliktního záření z měření sondy WMAP. Zajímavé je právě to, že obě
nezávislé metody měření se navzájem doplňuji a shodují.
2) Interpretace měření sondy WMAP naznačují, že vesmír je starý 13,7
miliard let (s případnou chybou jen asi 0,2 miliardy let). Nevzniká tedy
žádný rozpor se stářím hvězdokup či jiných kosmických struktur a
objektů. Vaše úvaha o modifikaci stáří vesmíru by platila, kdyby
zrychlování expanze vesmíru probíhalo po celou dobu existence vesmíru.
Ve skutečnosti však zmíněny "antigravitační efekt", který dnes na
velkých vzdálenostech pozorujeme, byl kdysi dávno nevýznamný, neboť
vesmír byl mnohem menší. Zhruba řečeno: v prvních miliardách let se
vesmír rozpínal prakticky podle "standardního" Friedmannova scénáře
(s výjimkou velmi mladého vesmíru, kolem cca 10-35 s, kdy se také
rychle exponenciálně zvětšoval během tzv. inflační fáze).
Dotaz: Chcela by som vás poprosiť o nejaké informácie týkajúce sa elektrickej
pevnosti. Ďakujem (Evka)
Odpověď: Elektrická pevnost je zavedena jako schopnost izolantů bránit
průchodu náboje (odolávat namáhání elektrickým polem). Její velikost
udává hodnotu intenzity elektrického
pole, při které se uvolní elektrony vázané v izolantu a ten se stane vodičem.
Tomuto jevu říkáme průraz a s ním spojená hodnota napětí Ubr se
nazývá průrazné napětí.
Jednotkou elektrické pevnosti je V/m, často se setkáme s jednotkou kV/cm
nebo kV/mm. Na mnoha elektronických součástkách je uváděna elektrická pevnost
v kV/1 minutu. Znamená to, že k průrazu dojde až po minutovém působení uvedeného
napětí.
Elektrická pevnost izolantu závisí na jeho chemické čistotě, znečištění povrchu, mechanickém
namáhání, teplotě tlaku a vlhkosti prostředí, ve kterém se izolant nachází.
Důležité je také geometrické uspořádání izolantu a elektrod, mezi než izolant vložíme.
Např. elektrická pevnost slídy je 55-75 kV/mm, keramických izolantů
20-35 kV/mm, transformátorového oleje 200 kV/cm.
Dotaz: Slyšel jsem o částici ný, která nemá ani náboj ani hmotu, ale je to částice a
nějak se projevuje - jak a čím se toto nic projevuje? (Marek)
Odpověď: Částice zvaná neutrino (značí se právě řeckým písmenkem 'ný') skutečně
existuje, má nulový náboj, ale podle posledních experimentů to vypadá, že
malou hmotu přece jen má, i když asi miliónkrát menší než elektron (a ten
je asi 2000x lehčí než proton!).
Jak se taková částice projevuje, je samozřejmě dobrá a zajímavá otázka.
Protože nemá náboj, nereaguje na elektromagnetické síly, a tak nemůže
ionozovat a zanechat stopu třeba v mlžné komoře nebo dát puls v
Geiger-Mullerově počítači. "Cítí" však tzv. slabou interakci, která
je zodpovědná např. za některé radioaktivní rozpady a uplatňuje se i při
hoření Sluníčka. Tak trochu obrazně lze říci, že si neutrino s elektronem
můžou "prohodit" neutrální částici Z0 a elektron tak může být
vyšťouchnut, a když bude mít dost energie, už jej můžeme pozorovat, jak vyletí,
i když nepozorujeme žádnou dráhu nějaké částice, která do něj narazila. To je
"podpis" neutrina v takovémto procesu. Dále může neutrino způsobit
opačný beta rozpad: antineutrino + proton -> neutron + pozitron (obvykle proton->
neutron+pozitron+neutrono nebo neutron-> proton + elektron +
antineutrino). Takto bylo poprvé i pozorováno v letech 1953-6 (ve
skutečnosti byla objevena antineutrina:).
Neutrina se dále dělí na elektronové, mionové a tauonové, liší se tím, s
kterým z nich vystupují společně v reakcích.
Mimochodem, za neutrina byla udělena i loňská Nobelova cena za fyziku -
viz
http://www-hep2.fzu.cz/Centrum/semin/nobel02.pdf, kde také naleznete
další užitečné informace.
Dotaz: Mám následující problém: Při pohánění dynama (např. při šlapání na kole)
spotřebovávám el. energii vygenerovanou z mechanické práce na svícení
žárovky. Co se stane s energií, přestřihnu-li dráty el. vedení. Permanentním
magnetem v dynamu otáčím stále. Mám dvě možná vysvětlení: 1. Dodávaná
mechanická práce bude menší (dynamem půjde snáze otáčet - což se mi ale
nejeví správně) 2. V cívce se nebude indukovat napětí a intenzita
magnetického pole vně dynama bude větší, než v případě, kdy odebírám proud.
Je jedna z těchto možností správná, nebo je to úplně jinak? (Vaclav)
Odpověď: Když přestřihnete dráty, neodvádíte elektrickou energii z dynama, takže
vaše vysvětlení 1. je správné - dynamem jde opravdu snadněji otáčet,
dodáváte jen práci na tření a další ztráty. Zkuste si to, extrémní případ
je to, když místo žárovky spojíte vývody dynama nakrátko (tj. hřejete
dynamo a dráty). Opravdu se to pozná, navíc takhle máte k dispozici
elektromagnetickou brzdu...
Odpověď: CRC - Handbook of Chemistry and Physics (David R.Lide - šéfeditor, 82.
vydání 2001 - 2002) uvádějí na str. 5-72 měrnou tepelnou kapacitu a
entropii mědi od 300 K do 1500 K po 100 K.
Pro první informaci, hodnoty T/K a Cp, S /( J/K.mol ) jsou:
Pro pevnou fázi
298,15
300
400
500
...
1300
1358
24,440
24,460
25,339
25,966
...
31,940
32,844
33,150
33,301
40,467
46,192
...
72,862
74,275 bod tání mědi;
během tání Delta H=13,141 kJ/mol, Delta S = 9,676 J/K.mol
Pro kapalnou fázi
