Top 10 znanstvenih fenomenov ujetih na kamero

Svet je poln zanimivih znanstvenih fenomenov. A ne le to, ni ti več treba obiskati laboratorijev ali raziskovati vsepovsod. Preprosto prižgeš računalnik in začneš raziskovati. Tu pa te jih čaka 10, ki so bili ujeti na kamero.

10. Kapljice princa Ruperta

Te kapljice, ki izgledajo kot stekleni čajniki, znanstvenike fascinirajo že stoletja. Poimenovane so po princu Rupertu, ki je kapljice predstavil svojemu bratrancu Charlesu drugemu. Ta je izzval takratno kraljevo družbo, da kapljice razloži, a to jim ni uspelo. Šele 400 let kasneje so znanstveniki z visoko-hitrostnimi kamerami ugotovili, kako kapljice počijo.

Narejene so z zlivanjem stopljenega stekla v vodo. Če kapljico princa Ruperta udariš s kladivom po debelejšem koncu, se ne zgodi nič. Že manjša poškodba repa kapljice pa povzroči, da se kapljica hitro razpoči.

Ko se kapljica strdi v vodi, zunanja plast postane trdna, medtem ko notranje steklo ostane stopljeno. Ko se notranje steklo ohladi, se skrči v volumnu in ustvari močno strukturo, ki začetek kapljice naredi izredno odbojen proti škodi. Ampak takoj ko je rep uničen, se stres sprosti in omogoči, da se celotna kapljica razbije v fin prah.

9. Videti premikajočo svetlobo

Čeprav je svetloba tehnično gledano edina stvar, ki jo vidimo, je nikoli ne vidimo, da bi se premikala. Le trenutke po tem, ko pritisneš na stikalo za luč, je svetloba iz žarnice že prečkala sobo. Svetloba je tako hitra, da je bilo sledenje njenega gibanja možno le na največjih lestvicah. To pa se je sedaj spremenilo.

S kamero, ki je sposobna ujeti 1 trilijon sličic na sekundo, je znanstvenikom uspelo ujeti videe svetlobe, ki se premika skozi vsakodnevne predmete, kot so jabolka in plastenke.

8. Meglične celice

Sevanje je naraven pojav, pri katerem se energija iz vira sevanja širi v obliki elektromagnetnega valovanja ali v obliki delcev.

Eno najzgodnejših opazovanj sevanja je meglična celica. To je instrument, ki omogoča, da zaznamo ionizirajoče sevanje (ionizirajoče sevanje je sevanje radioaktivnih snovi, rentgensko sevanje, nevtronsko, kozmično in deloma tudi ultravijolično sevanje), ki ga ne moremo zaznati s čutili.

7. Supertekočnost

Vsi vemo, kaj je tekočina, le nekateri pa vejo, kaj je supertekočnost. Razlika je v tem, da ko zmešaš tekočino, kot je čaj, lahko dobiš vrtinec, ki pa po nekaj sekundah ponikne. Pri supertekočnosti pa ni trenja, zato se zmešana skodelica supertekočnosti vrti v neskončnost.

6. Ledeni val

Zamrznjena jezera so lahko strašna. Če se led razpoči, slišimo grozljive zvoke, vidimo lahko zamrznjene živali, a mogoče najbolj strašni so lahko ledeni valovi, ki trčijo ob obalo.

Če v jezeru zaledeni le vrhnja plast vode, je možno, da se led premakne. Če topel veter zapiha čez jezero, se celotna plast lahko začne premikati. Ves ta led pa nekam mora iti. Ko led doseže obalo, nenadno trenje in stres povzročita, da se led razpoči in kopiči. Ti ledeni valovi lahko dosežejo višino nekaj metrov in potujejo vse bolj v notranjost. Pokanje kristalov, ki tvorijo ledeno ploskev, daje videz ledenega vala in strašljiv zvok tisočerih razbijajočih kozarcev.

5. Vulkanski udarni val

Vulkanski izbruh je domala najmočnejša eksplozija, ki jo ljudje lahko vidimo na zemlji. V le nekaj sekundah energija, enakovredna več atomskim bombam, izstreli tone kamnov in razbitin kilometre v zrak.

Ko se izbruh zgodi, ni pametno stati blizu, zato je pojav le redko ujet na kamero. Leta 2014 je eksplodiral ognjenik Tavurvur v Papui Novi Gvineji. Na srečo so bili tam turisti, da so to posneli. Ko je vulkan eksplodiral, je bilo lahko videti udarni val, ki je potoval vse gor do oblakov in naprej do opazovalcev.

Eksplozija, ki je naredila udarni val, je bila verjetno povzročena zaradi plina, ki se je kopičil v vulkanu, magma pa je omejevala njegovo uhajanje. Nenadna sprostitev plina je stisnila zrak okoli vulkana in ustvarila val, ki se je razširil v vse smeri.

4. Vulkanska strela

Ko je gromek oblak iz prahu in kamenja potisnjen v nebo iz vulkana, okoli njega lahko vidimo ogromne strele.

Vulkanska strela pa se ne pojavi ob vsakem izbruhu vulkana. Povzročena je zaradi naraščanja naboja. V vročini vulkana so elektroni lahko vrženi iz atoma in proizvedejo pozitivno nabit ion. Elektroni se lahko premikajo tudi zaradi zaletavanja med prašnimi delci. Elektroni se potem lahko pritrdijo na druge atome, da ustvarijo negativno nabite ione.

Zaradi različnih načinov, s katerimi se premikajo ioni, ki imajo različne hitrosti in velikosti, se lahko zgodi kopičenje naboja čez oblak izbruha. Ko je naboj dovolj visok, se bo premaknil iz ene regije v drugo v hitrih in vročih bliskih, videnih v videu spodaj.

3. Lebdeče žabe

Leta 2000 je Andre Geim dobil Nobelovo nagrado za lebdenje žabe z uporabo magnetov. Vse se je začelo, ko je nalil vodo v napravo z močnimi elektromagneti okrog nje. Voda se je oklepila na stene cevke in majhne kapljice so celo začele lebdeti. Geim je odkril, da se magnetična polja lahko obnašajo dovolj močno, da voda premaga gravitacijsko silo Zemlje.

Geim je napredoval od vodnih kapljic do živih živali, vključno z žabami. Te so bile lahko dvignjene zaradi njihove vsebnosti vode. Vse to pa je vodilo v posnetke zmedenih živali v močnem magnetnem polju.

2. Laminarni tok

Ali lahko odmešaš tekočino?

Pod nekaterimi pogoji, ja. Če zmešaš pomarančni sok z vodo, ni verjetno, da ju boš kdaj ločil, ampak če uporabiš obarvani koruzni sirup, ki je pokazan v videu spodaj, to lahko storiš. To je zaradi posebnih lastnosti sirupa kot tekočine in laminarnega toka. To je tip gibanja znotraj tekočin, kjer se plasti po navadi premikajo v isti smeri med sabo, brez da se mešajo.

Ta primer uporablja poseben tip laminarnega toka, imenovan Stokes flow oz. Stokesov tok, kjer je uporabljena tekočina tako gosta in viskozna, da komaj omogoča difuzijo delcev. Mešanica je mešana počasi, da se ne oblikuje turbulenca, ki bi zares zmešala barvi skupaj.

Le zaradi svetlobe, ki gre skozi plasti različnih barv, zgleda, da se barve mešajo. Ko počasi mešamo nazaj, gredo barve nazaj v prvotno stanje.

1. Pojav Černekova

Mogoče misliš, da se nič ne premika hitreje kot hitrost svetlobe. In res, svetlobna hitrost se zdi omejitev hitrosti tega vesolja, ki je nič ne prehiti – če govoriš o svetlobni hitrosti v vakuumu. Ko svetloba doseže kakršen koli prosojen medij, se upočasni. To je zaradi električnih komponent svetlobnih elektromagnetnih valov, ki se sporazumevajo z valovnimi lastnostmi elektronov medija.

Kot se izkaže, se veliko predmetov lahko giblje hitreje kot ta nova, počasnejša svetlobna hitrost. Če delček vstopi v vodo z 99 odstotno hitrostjo svetlobe v vakuumu, potem bo delček prehitel svetlobo, ki potuje le s 75 odstotno hitrostjo svetlobe v vakuumu v vodi. In dejansko to lahko vidimo.

Ko gre delček mimo elektronov medija, je svetloba dana dol, ker moti električno polje. Nuklearni reaktor v vodi sveti modro, ker skuša zatreti elektrone pri taki visoki hitrosti – kot vidimo v videu spodaj.

Marija Soldat

Novinar