Založ si blog

Ako vyzerá hmota

Do novoročnej trochu spolitizovanej doby chcel by som napísať článok ktorý by bol trochu jasnejší na pochopenie z fyziky.
Každému myslím že je jasné čo je hmota. Má 3 základné skupenstva: plynné, kvapalné a tuhé. Každé sa prejaví pri určitej teplote. Pri najvyššej plynné najchladnejšie pri tuhej. Hmota ako chladne dostáva sa do stavu kvapalného.
V dávnoveku dvaja grécki filozofi Leukipos a Demokritos zamýšľali sa nad otázkou čo keď budeme hmotu deliť na úplne malé kúsky čo dostaneme. Pokiaľ by sme delili nejaké tuhé teleso tak by sme ho mohli deliť do určitého najjemnejšieho prachu. Pokiaľ by sme delili kvapalinu alebo následne zrieďovali plyn do úplne malého objemu dostali by sme časticu ktorá by bola nedeliteľná, po grécky atómos. Odtiaľ je názov atóm. Ďalej tomu sa nevenovala dlhú dobu tomu pozornosť až keď začali rozoznávať materiály, chemické zlúčeniny ktoré sa dali postupne rozdeľovať na jednotlivé prvky ktoré sa už chemicky deliť nedali. Okolo nás ale takmer nie je žiadna hmota homogénna. Najviac to platí o vode. S toho bolo usúdené že prvky sú zložené z atómov.Určitá hmota je vždy
poskladaná s jedného alebo viacerých prvkov a ich atómy sú sústredené v molekulách. Rôzne materiály zase sú poskladané z rôznych homogénnych hmôt.
Pri pozorovaní elektrických nábojov v pohybe zistilo sa že pohybom vytvárajú okolo seba magnetické pole. Ampér zistil že magnetické pole vytvára aj elektrický prúd. Usúdil s toho že musia sa pohybovať elementárne elektrické náboje v materiáli keď vedie elektrický prúd. Tu sa už začínajú znovu úvahy o atomárnej štruktúre hmoty ktorá je síce elektricky neutrálna ale atómy sa skladajú z elektricky nabitých častíc s opačnými nábojmi ale rovnakej hodnoty.
Faraday začal robiť pokusy s vedením prúdu v kvapalinách. Zistil že čistá kvapalina nevedie elektrický prúd napr. voda je v čistom stave izolant a vedie prúd len vtedy ak sa pridá do vody určitý materiál ktorý bude reagovať na elektrické napätie na elektródach. Ak do vody dal kuchynskú soľ tak na kladnej elektróde sa vylúčil plynný chór Cl a na zápornej sodík Na. S pokusov na elektickom prúde v kvapalinách, (elektrolýze sa vydedukoval že atómy sú spájané do jedného celku v molekulách s jadrami atómov prvkov. Držia ich veľmi silné sily ktoré sú na krátke vzdialenosti silnejšie ako elektrické sily, pretože každé jadro atómu má rovnakú elektrickú polaritu a rovnaké elektrické sily sa odpudzujú. Ale nosiče musia mať polaritu opačne orientovanú. Ich elektrický náboj musí byť rovnako veľký aby bol celkový elektrický náboj atómu nulový. Aby nosiče elektrických nábojov nespadli do jadra musia sa pohybovať vysokou rýchlosťou okolo jadier aby ich odstredivé sily sa vyrovnali elektrickým v určitej vzdialenosti. Pohybom elektrických nábojov okolo jadier vytvárajú nosiče elektrických nábojov magnetické pole. Skoro celá hmotnosť atómu je uložená v jeho jadre.
Ak sú molekuly usporiadané do určitých kryštalických štruktúr tak držia pevne spolu ako tuhá hmota. Kvapalná hmota vzniká vtedy keď sú molekuly ďalej od seba. Nedržia tak pevne. Zvyčajne sa látky teplom zväčšujú ale neplatí to vždy rovnako pretože štruktúra kvapaliny môže v niekedy byť väčšia ako keď je materiál tuhý. To platí hlavne o vode. Ak dáme fľašu vody do silného mrazu tak fľaša sa roztrhne. Štruktúra kryštalická štruktúra ľadu je väčšia na objem ako štruktúra vody. Pretože
magnetické sily sú oveľa slabšie ako elektrické môžeme tuhú hmotu rozdeliť mechanicky na kryštalickú štruktúru. nemôžeme mechanicky menej pretože molekuly v kryštáloch sú bližšie. Hmota v tekutom stave má inú kryštalickú štruktúru tá sa ale dá lepšie oddeliť pretože molekuly sú ďalej od seba. Pri dodaní dostatočnej energie hmote sa jednotlivé molekuly oddelia, vzniká plyn. Magnetické sily medzi molekulami už nie sú pretože sa porušia kryštalické štruktúry ale elektrické sily na povrchu molekúl sa odpudzujú preto sa plyn rozpína.

Koncept atómu vznikal postupne podľa meraní a výpočtov. Zaujímavá bola história výpočtov pri meraniach v začiatočných štádiách pozorovania atómu. Avogadro vedel že medzi objemom látky a množstvom jej elementárnych častíc je nejaká konštanta ale nevedel ju určiť. Dalton určil na základe merania tlakov plynov určitý vzorec a ani si nevšimol že vlastne odvodil relatívnu atómovú hmotnosť atómu. Dnes ale máme už oveľa viac poznatkov o hmote. Podarilo sa nám vytvoriť antihmotu. Človek s antihmoty vyzerá rovnako ale nemohli by sme mu podať ruku pretože by sme anihilovali. Behom zlomku sekundy by sme sa obaja vyžiarili vo forme nejakého gama žiarenia. Oveľa zaujímavejšia ale začína byť tmavá hmota. Tá by mala tiež všade byť okolo nás ale hon na temnú hmotu a temnú energiu je zatiaľ neúspešný. Neúspešný je zatiaľ ani gravitón elementárna častica gravitačného poľa.

Čierne diery a rozmery

09.02.2017

V predchadzajúcom blogu som niečo napísal o Planckovej konštante a Planckovej dĺžke. Plancková dĺžka je odvodená zo základných konštánt vo vesmíre ktoré máme zapracované vo vzťahoch viac »

Energia hmota a gravitácia III.

24.01.2017

V predchadzajúcom blogu som písal o únikovej rýchlosti. Úniková rýchlosť je odvodená zo vzťahu r=2*G*M/v2. Špeciálny prípad nastane ak vu=c. Toto nastane pri ochladení niektorých hviezd viac »

Energia hmota a gravitácia II.

19.01.2017

Budem sa trochu opakovať. Einstein si všimol, že pokiaľ súčet rýchlostí nemohol byť väčší ako rýchlosť svetla vo vákuu. Tak pri odvodení zákona o zachovaní hybnosti platiť to nebude. viac »

Holandsko, asociačná dohoda

Dolná komora holandského parlamentu podporila asociačnú dohodu EÚ s Ukrajinou

22.02.2017 09:15

Dolná komora holandského parlamentu vyjadrila podporu pozmenenej asociačnej dohode medzi EÚ a Ukrajinou, po tom, čo ju Holanďania vlani v referende odmietli.

Marine Le Penová

Volebné napätie vo Francúzsku rastie

22.02.2017 09:00

Takú neistotu Francúzsko už dávno nezažilo. Dva mesiace pred prezidentskými voľbami pozorovatelia špekulujú, že možné je naozaj všetko.

vražda, zločin, lúpež, krádež, nôž

Slováka odsúdili v Rakúsku za vraždu na 9 rokov väzenia

22.02.2017 08:13

Slováka uznali za vinného z vlaňajšej vraždy svojho bratranca.

evakuácia, Houston, nemocnica, Bena Tauba, streľba, ľudia, pacienti

Správy o streľbe vyvolali poplach v nemocnici v Houstone

22.02.2017 08:10

Polícia v americkom meste Houston zasahovala v stredu v jednej z miestnych nemocníc, odkiaľ bola nahlásená streľba.

Štatistiky blogu

Počet článkov: 90
Celková čítanosť: 147623x
Priemerná čítanosť článkov: 1640x

Autor blogu

Kategórie