Založ si blog

Niečo hmote

Nech mi prepáčia niektorí, že nepíšem článok o politike pred voľbami ale zase článok z histórie fyziky.

Einstein spojil dohromady hmotnosť a rýchlosť svetla pomocou energie v slávnom vzorci E=mc2. Ten sa dá napísať aj ako E=Ek+E0 kde E je celková energia, Ek je kinetická energia a E0 a je tzv. kľudová energia, ktorá má vzorec E0=m0c2. m0 je kľudová hmotnosť telesa. Uvažujeme ju ako hmotnosť telesa ktoré sa nepohybuje. . Kľudová energia telesa je veľmi vysoká pretože vo vzorci nachádza sa tam rýchlosť svetla na druhú c2. Ako je možné spojiť rýchlosť svetla s hmotou, keď svetlo je iba v pohybe a hmota môže aj zrýchľovať. Rozdiel medzi svetlom a hmotou je aj ten, že hmota má zotrvačnosť. Svetlo po prechode cez sklo sa bude pohybovať takou istou rýchlosťou ako pred sklom. Keď budeme uvažovať vákuum tak rýchlosťou c aj keď sa relatívne pohybuje v skle pomalšie. Teleso ktoré narazí pohybom na iné teleso časť energie odovzdá a bude sa pohybovať pomalšie.

Už v starom Grécku považovali učenci okolo Demokrita, že hmota sa nedá deliť donekonečna ale na nejaký nedeliteľný kúsok hmoty. Pomenovali ho podľa gréckeho slova atomos „nedeliteľný“ na atóm. Na začiatku 19. storočia prišiel anglický chemik John Dalton na to, že je atóm je častica hmoty ktorá sa nedá deliť chemicky. Atóm je častica chemického prvku. V roku 1897 anglický fyzik Joseph JohnThomson pri vynájdení katódových lúčov, elektrónov  predpokladal, že atóm sa skladá s elektrónov ktoré sú uväznené v nejakej kladnej polievke. V podstate až po objavení neutrónu v roku 1932 mohol byť atóm prezentovaný do dnešnej podoby. Atóm sa skladá z elektrónového obalu a jadra. Elektróny majú záporný elektrický náboj. Jadro je zložené z kladných protónov a elektricky neutrálnych neutrónov. Vodík neutrón nemá. Obyčajné atómy majú počet elektrónov, protónov a neutrónov rovnaký. Pri zmene počtu elektrónov v atóme sa z nich stanú elektricky nabité iony. Atómy s nerovnakým počtom neutrónov sa nazývajú izotopy prvkov, tie sa časom rozpadajú sa na stabilné prvky. Elektróny majú záporný náboj a sú priťahované kladným jadrom. Elektróny aj protóny majú rovnako veľký náboj ale opačne polarizovaný. Elektróny aby nespadli do jadra musia mať dostatočne veľkú kinetickú energiu. Obiehajú okolo jadra vysokou rýchlosťou vo vrstvách po eliptických orbitáloch. V jednom orbitály môžu byť najviac 2 elektróny. Elektrón vytvorí okolo seba pohybom magnetické pole. Dva elektróny ktoré sa pohybujú vedľa seba na posledných elektrónových vrstvách atómov sa priťahujú ale ich elektrické pole ich odpudzuje. Elektrické pole elektrónu v atómovom obale je deformované kladným jadrom, preto môže magnetické pole elektrónov v poslednej vrstve elektrónového obalu držať atómy pokope tak aby sa nespojili. Atómy v hmote držia pokope elektrické a magnetické sily. Sú to tzv. elektromagnetické sily ktoré sú pomerne slabé. Ako som písal vyššie jadro atómu sa skladá z kladne nabitých protónov a elektricky neutrálnych neutrónov. Protóny v jadre majú rovnaký náboj a sú extrémne blízko pri sebe, preto ich odpudivé elektrické sily sú veľmi vysoké. Pokope ich musia držať veľmi silné sily tzv. silné jadrové sily. Tieto sily sú obrovské ale pôsobia iba na veľmi  krátku vzdialenosť, držia aj neutróny ktoré majú nulový elektrický náboj. Neskôr bolo zistené, že aj protóny a neutróny sa dajú deliť na fiktívne častice, ktoré sú v podstate iba častice elektrického náboja ale majú rozdielnu polaritu. Zaujímavé je že silné jadrové sily udržia kladné protóny pokope ale kvarky ktoré majú rozdielnu polaritu oddeľujú. Skoro celá hmotnosť atómu je sústredená v jadre atómu. Hmotnosť v podstate tvoria elektrické náboje a ich väzbové sily. Keby sme uvoľnili silné jadrové sily začnú pôsobiť elektrické odpudivé sily medzi protónmi ktoré sú vysoké pri takej malej vzdialenosti preto im môžu dodať vysokú kinetickú energiu. To je podstata energie atómovej bomby. Einstein nepoznal stavbu hmoty tak ako ju poznáme dnes, mohol len predpokladať na základe výpočtov, že niečo také existuje. On nebol vynálezca atómovej bomby ale na základe jeho teórie a vlastne aj na jeho popud skonštruovalii Američania funkčnú atómovú bombu.

Budem rád keď si to niekto aj prečíta.

 

Začiatky kvantovej mechaniky

06.05.2020

Do korovírusovej doby pokračujem v svojich neaktuálnych blogoch o hmote. Dostal som sa trochu na začiatok zaujímavého fenómenu, časticiam v priestore pre ktoré neplatí klasická mechanika. Pre tento blog je potrebná aj dosť veľká predstavivosť. Z približných rovností energii elektrónu ktorý obieha jadro, (protón vodíka, kinetická Eke, elektrostatická Ees a energia [...]

Začiatky kvantovej fyziky

05.04.2020

Do dnešnej neradostnej doby napíšem neaktuálny blog, ktorý je pokračovaním predchadzajúceho blogu aj keď je trochu odlišný. V kvantovej fyzike sa takmer všade vyskytuje konštanta h, je to Planckova konštanta. Táto konštanta predstavuje najmenšie kvantum energie ktoré môžeme preniesť za 1s. Jej hodnota je 6,62607015×10-34 Js Joule sekunda. Je to veľmi malé číslo, za [...]

Elektromagnetizmus VI/2

19.11.2019

Faraday robil pokusy s dvoma cievkami ktoré boli stočené spoločne na jednom jadre. Na jednu cievku pripojil napätie cez reostat, (premenlivý odpor. Keď menil odpor menil sa aj prúd v prvej cievke. Na druhej cievke sa objavilo premenlivé napätie, ktoré kopírovalo zmenu prúdu. Pridaním závitov na druhej cievke napätie vzrástlo lineárne s pomerom závitov. Ako zmenil [...]

25-5-2020

Dážď kropil Slovensko, bude to pokračovať?

24.05.2020 20:44

Víkend sa vyznačoval premenlivým počasím, čím náš privíta ďalší týždeň? Budú potrebné dáždniky alebo slnečníky?

Boris Kollár

Kollár by bral Podmanického, Raši stojí za Pellegrinim

24.05.2020 19:27

Boris Kollár považuje poslanca Jána Podmanického, ktorý odišiel zo Smeru, za slušného človeka s veľkou podporu na Kysuciach a Orave.

Bratislava Rakúsko Berg hranica karanténa

S aplikáciou eKaranténa možno prejsť cez ďalšie hraničné priechody

24.05.2020 17:48

Testovaciu prevádzku eKarantény spustili aj na slovensko-českom priechode Drietoma - Starý Hrozenkov a slovensko-rakúskom Jarovce - Kitsee.

bicykel, hostinec, krčma, alkohol, cyklista

Policajti chytili cyklistu s 3,25 promile alkoholu v krvi

24.05.2020 16:23

V Hornej Strede v okrese Nové Mesto nad Váhom namerali policajti cyklistovi 3,25 promile alkoholu.