Pogledaj neodgovorene postove
Pogledaj aktivne teme
Danas je 28 Mar 2024, 10:16


Autoru Poruka
Tina
Post  Tema posta: Измерена два кварка  |  Poslato: 28 Maj 2012, 14:14
Korisnikov avatar
rang
rang

Pridružio se: 16 Maj 2012, 15:32
Postovi: 537

OffLine
Најновије мерење, засновано на задивљујућем математичком опонашању у суперкомпјутеру, одредило је, чак, 20 пута тачније масу две најсићушније мрвице материје, заувек заточене у средишту сваког протона и неутрона. Може ли то да помогне у започетом трагању за неухватљивом „Божијом честицом”?


Протон или неутрон је прилично неодгонетнуто замешатељство кваркова (љубичасти), антикваркова (зелени) и глуона (уковрџане линије) Илустрација DESY

Два кварка („горе” и „доле”), две најсићушније мрвице материје које никад нико није видео, измерена су ових дана на најпоузданијем физичарском кантару. Мајушним састојцима протона и неутрона, који чине језгро сваког атома, сада је 20 пута тачније одређена тежина него у претходним мерењима.

Хоће ли то бити од користи у огледима који се, управо, изводе у највећем „сударачу честица”, смештеном у ЦЕРН-у надомак Женеве?

Све што постоји у космосу исписано је „азбуком атома”, честица чији је пречник тек десетомилионити делић милиметра, а тежина (боље рећи: лакоћа) милионити делић милијардито-милијардитог делића грама! И представља, чак, 99,99 одсто празнине! Шта ли би на то рекао славни Аристотел?

Још је Демокрит из Абдере пре готово две и по хиљаде година беседио: „Ништа не постоји осим атома и празнине”. Као што име казује: а-томос (недељив).Земља је саздана од, чак, 1050 атома, а то је број у којем после „јединице” у строју једна за другом корачају 50 „нула”.

У истинитост предвиђања старогрчког мудраца уверили смо се 1981. када смо појединачне атоме први пут видели на „породичној фотографији” снимљеној скенирајућим тунелским микроскопом (STM).

А од чега су саздани атоми?

Нераскидиве везе

У самом средишту атома налазе се протони и неутрони (заједничким именом названи нуклеони), а кружним путањама унаоколо јурцају електрони. (Упамтите: протони се никада не распадају, у супртном наш опстанак био би доведен у питање). Али то није крај: 1964. двојица теријских физичара, потоњи нобеловац Мари Гел-Ман и Џорџ Цвајг наговестили су, независно један од другог, постојање кварка, основног састојка материје, који је – према садашњем сазнању – недељив. Нови а-томос.

Сваки протон и неутрон састоји се од три кварка који представљају само два одсто масе. Али за објашњење њихове грађе довољне су само две врсте, управо недавно измерене – „горе” и „доле”. Протон има два „горе” и један „доле”, а неутрон два „доле” и један „горе”, нераскидиво повезане најјачом силом коју преносе честице-гласници прозване глуони. Тајанствени и невидљиви „цемент” који, напросто, „забетонира” кваркове.

Мари Гел-Ман је име преузео, према преовлађујућем уверењу, из романа Џемса Џојса „Финеганово бдење”, у којем је неко узвикнуо: „Три кварка за мустера Марка”! Џорџ Цвајг је, радећи у поменутом ЦЕРН-у, предложио је назив – асови.

Сходно општеприхваћеном Стандардном моделу (теорија која објашњава устројство и космоса и материје), све честице материје су –– разврстане на кваркове (девет) и лептоне (девет), од којих су први прилично необично названи: „горе” и „доле”, „чудан” и „шармантан”, „врх” и „дно”. Несвакидашње надахнуће у крштавању које ионако служи једино распознавању и ничем више.

А како кварк може да се опази?

Заувек заточени

Никако. Никада нису слободни, ни раздвојени, нерастављиво су удружени у аветињске „сијамске двојке” и „тројке”. Замислите кутијицу коју нико није у стању да отвори, у којој су три челичне лоптице. Како год да је протресете или нагнете на било коју страну, увек закључите: унутра су три куглице. За сва времена заточени! (Сила која држи кваркове на окупу постаје јача што их више раздвајате)! Уосталом, у доба кваркова и лептона, у првом милијардитом делићу секунде после стварања космоса, густина је била толико велика да се размак између повезаних није разликовао од размака између неповезаних кваркова. Такво стање материје, „супа кваркова и лептона”, опажено је 2002. године у једном огледу.

У међувремену је претпостављено да се појављују у „четворкама” и „петоркама”, али није потврђено.

Први наговештај да кваркови, заиста, постоје стигао је из Станфорда (Станфордски линеарни акцелератор) 1968, а касније је установљено да је протон састављен од три.

Управо помињана „фатална привлачност” дуго је онемогућавала да се измери маса појединачног кварка. Најновије мерење, које је предводила теоријски физичар Кристина Дејвис, са Универзитета Глазгов (Велика Британија), заснивало се на задивљујућем математичком дочаравању у суперкомпјутеру. Установљено је да кварк „горе” тежи 2,01 (± 0,14) мегаелектронволти, кварк „доле” 4,49 (± 0,16) мегалектронволти. Први, дакле, сачињава 0, 214 одсто, а други 0, 510 укупне масе протона.

И тако смо стигли до најмоћније „крцкалице” на свету, укопане дубоко под земљом на размеђи Швајцарске и Француске, у предграђу Женеве. Очекује се да, управо, сазнате мере олакшају трагање за непознатим мрвицама материје, па и за неухватљивом „Божијом честицом” (Хигсов бозон) која осталима – како се претпоставља – дарује масу.

Нобеловац Ернест Радерфорд, који је 1918. открио протон (на грчком: протос – први), упамћен је по следећој изјави: „Сва наука је или физика или филателија”.


Политика


Vrh
Tina
Post  Tema posta: Atomska fizika i opis prirode  |  Poslato: 28 Maj 2012, 14:15
Korisnikov avatar
rang
rang

Pridružio se: 16 Maj 2012, 15:32
Postovi: 537

OffLine
Zadatak nauke je da istovremeno proširi opseg našeg iskustva i uredi ga, i to postiže na različitim, međusobno nerazdvojno povezanim nivoima. Do uočavanja zakona koji nam omogućavaju da sa razumevanjem gledamo na raznolikost pojava, može se doći jedino uz pomoć samog iskustva.

Slika
Nils Bor i Albert Ajnštajn

Otuda, sa širenjem znanja, uvek moramo biti spremni na odstupanja od stanovišta koje smo smatrali najboljim za uređenje našeg iskustva. U vezi sa ovim, moramo imati na umu da je tok stvari takav da mi svako novo iskustvo stičemo pod okriljem naših uobičajenih stanovišta i formi opažanja. Relativna prednost koja se dodeljuje različitim vidovima istraživanja, dolazi od prirode stvari koja se istražuje. U fizici, gde je osnovni problem uređivanje našeg iskustva spoljašnjeg sveta, pitanje prirode naših formi opažanja će biti, u načelu, manje izraženo nego u psihologiji, gde je upravo naša psihička aktivnost predmet istraživanja. Ipak, povremeno upravo ova „objektivnost“ fizičkog posmatranja postaje naročito prikladna da bi se naglasio subjektivni karakter sve ukupnog iskustva.

Mnogi su primeri za to u istoriji nauke. Dovoljno je spomenuti ogromni značaj koji je istraživanje akustičkih i optičkih pojava, fizičkog medija naših čula, neprestano imalo u razvoju psihološke analize. Još jedan primer je uloga koju je tumačenje zakona mehanike igralo u razvoju opšte teorije znanja. U najnovijim dostignućima fizike je ova osobina nauke naročito došla do izražaja. Veliki rast našeg iskustva poslednjih godina ukazao je na nedovoljnost pojednostavljenog, mehaničkog, objašnjenja stvarnosti, te je, kao posledica toga, poljuljan uobičajen način gledanja na stvari, čime je i na stare filozofske probleme bačeno novo svetlo.

To se ne odnosi samo na preispitivanja prostorno vremenskog načina opisa, do koga je dovela teorija relativnosti, već i na obnovljene rasprave o principu uzročnosti, potekle iz kvantne teorije. Nastanak teorije relativnosti u bliskoj je vezi sa razvojem elektromagnetne teorije, koji je (razvoj), proširenjem pojma sile, doveo do dubokih preobražaja pojmova koji čine osnovu mehanike. Uočavanje relativnog karaktera pojave kretanja, u odnosu na posmatrača, već je odigralo odlučujuću ulogu u razvoju klasične mehanike, gde je poslužilo za izražavanje opštih mehaničkih zakona. Za sada se uspelo u nameri da se dâ zadovoljavajući odgovor na pitanje o kome se raspravlja, kako sa fizičke tako i sa filozofske tačke gledišta.

Najpre je otkrićem elektromagnetne teorije o konačnoj brzini prostiranja dejstva sile stvar dovedena do usijanja. Tačno je daje, na osnovu elektromagnetne teorije, bilo moguće uspostaviti uzročni način opisivanja koji bi sačuvao osnovne mehaničke zakone o održanju energije I impulsa, ukoliko se ovi (energija i impuls) pripišu samim poljima delovanja sile. Ipak, pojam univerzalnog etra, koji je bio od velike koristi u razvoju elektromagnetne teorije, u ovoj teoriji se pojavljuje kao apsolutni koordinatni sistem za prostorno-vremenski opis. Nedovoljnost ovakvog shvatanja je, sa filozofske tačke gledišta, itekako naglašena neuspehom svih pokušaja da se kretanje zemlje prikaže kao relativno u odnosu na ovaj zamišljeni univerzalni etar; situacija nije poboljšana ni spoznajom da su ovi neuspesi potpuno u skladu sa rezultatima elektromag netne teorije.


Ajnštajnovo tumačenje ograničenosti koja proizlazi iz konačne brzine prostiranja dejstva svih sila uključujući ovde i zračenje, nametnulo se mogućnosti opažanja, a time i primene prostorno vremenskih pojmova, što je dovelo do slobodnijeg načina gledanja na ove ideje, a najupadljiviji izraz ovoga je otkriće relativnosti pojma simultanosti. Kao što znamo, Ajnštajn je, usvajajući ovakav stav, uspeo da otkrije značajne nove veze i van domena elektromagnetne teorije – u svojoj opštoj teoriji relativnosti u kojoj sila gravitacije više ne zauzima posebno mesto među fizičkim pojavama, čime se do neočekivanog stepena približio jedinstvenom opisu prirode, kao idealu klasičnih fizičkih teorija.

Slika

Kvantna teorija je nastala usled razvoja atom skih pojmova, koji su tokom poslednjeg veka obezbedili čitavo jedno novo plodno tle primene mehanike I elektromagnetne teorije. Međutim, u godinama neposredno pre početka novog veka, primena ovih teorija na atomske probleme bila je predodređena da otkrije do tada nepoznato ograničenje, koje je svoj izraz našlo u Plankovom otkriću takozvanog kvanta dejstva, čime se individualnim atomskim procesima nameće doza diskontinuiteta prilično strana osnovnim principima klasične fizike, prema kojima se sve promene dešavaju na kontinualan način. Kvant dejstva je sve više postajao nezaobilazan u uređivanju našeg eksperimentalnog znanja o svojstvima atoma.

U isto vreme, pak, korak po korak, bili smo prinuđeni da napustimo uzročni opis ponašanja pojedinačnih atoma u prostoru i vremenu i da se u odnosu na deo prirode ponašamo u skladu sa slobodnim izborom između različitih mogućnosti, od kojih je svaka samo do određenog stepena verovatna. Napori da se formulišu opšti zakoni za ove mogućnosti i verovatnoće, pomoću ograničene primene pojmova klasične teorije, nedavno su, nakon nekoliko faza razvoja, doveli do stvaranja racionalne kvantne mehanike, koja nam omogućava da opišemo veoma širok opseg iskustva, a koju isto tako možemo posmatrati i kao svojevrsno uopštavanje klasičnih fizičkih teorija.

Takođe, postepeno smo došli do potpunog razumevanja unutrašnje veze između odbacivanja uzročnosti u kvantno-mehaničkom opisu i ograničenja koje se pojavljuje kod nemogućnosti razdvajanja pojave i njenog posmatrača, a koje je, opet, uslovljeno nedeljivošću kvanta dejstva. Uzimanje u obzir ove situacije nameće suštinsku promenu našeg odnosa prema principu uzročnosti, kao i prema shvatanju pojma opažanja. Uprkos mnogim neslaganjima, postoji duboka sličnost problema sa kojima se susrećemo u teoriji relativnosti i onih na koje nailazimo u kvantnoj teoriji.

Slika

U oba slučaja radi se o uočavanju fizičkih zakona koji leže s onu stranu našeg svakodnevnog 13 iskustva, stvarajući probleme formama opažanja koje uobičajeno koristimo. Uviđamo da su te forme u stvari idealizacije, čija podesnost za uređivanje našeg svakodnevnog iskustva zavisi od praktično beskonačne brzine svetlosti i sićušnosti kvanta dejstva. Ipak, ne smemo zaboraviti da, uprkos njihovoj ograničenosti, mi nikako ne možemo da ih se oslobodimo, te da one boje naš jezik i da njihovim terminima opisujemo čitavo naše iskustvo. Upravo ovakvo stanje stvari daje problemu i filozofsku dimenziju. I dok su rezultati do kojih je teorija relativnosti došla već prihvaćeni u naučnoj svesti, teško da možemo da kažemo da se to u istoj meri odnosi i na one vidove problema znanja koje je osvetlila kvantna teorija.

Kada su od mene zatražili da napišem tekst za Godišnjak univerziteta u Kopenhagenu za 1929. godinu, najpre sam imao nameru da, što je jednostavnije moguće, položim račun o novim otkrićima do kojih se došlo uz pomoć kvantne teorije, polazeći od analize osnovnih pojmova na kojima je zasnovano naše shvatanje prirode. Ipak, prezauzetost drugim dužnostima, kao i teškoće koje su proizašle iz stalnog razvoja pojmova o kojima je trebalo da pišem, nisu mi dozvolili da to i uradim. Predosećajući ove teškoće, odustao sam od ideje da pripremim novo izlaganje i umesto toga sam na danski jezik preveo neke članke koje sam poslednjih godina objavljivao u stranim časopisima, učestvujući u raspravi o problemima kvantne teorije. Ovi članci pripadaju nizu predavanja i radova u kojima sam, s vremena na vreme, nastojao da na dosledan način dam pregled položaja u kom se atomska teorija u datom trenutku nalazila.

Neki prethodni članci iz ovog niza čine na izvestan način osnovu iz koje su nastala tri koja su ovde predstavljena. To se naročito odnosi na predavanje pod naslovom Struktura atoma, koje je decembra 1922. održano u Stokholmu, a koje je kao dodatak objavljeno u časopisu Priroda (Nature). Ovde objavljeni članci, na prvi pogled, izgledaju nezavisni jedan od drugog, međutim, u suštinskom smislu, oni su duboko međusobno povezani po tome što svi govore o najnovijoj fazi razvoja atomske teorije, čija je najistaknutija osobina analiza temeljnih pojmova.

Činjenica da članci prate tok razvoja, pružajući na taj način neposredan uvid u postepeno razjašnjavanje pojmova, verovatno može u izvesnoj meri pomoći da se predmet istraživanja približi onim čitaocima koji ne pripadaju uskom krugu fizičara. U predstojećim beleškama o okolnostima pod kojima su članci nastajali, nastojao sam da, dodajući neke smernice, olakšam opšti pristup sadržaju i da, koliko je to moguće, otklonim nedostatke u izlaganju koji bi širem krugu čitalaca mogli da predstavljaju problem.

Slika

Prvi članak je razrada predavanja izloženog na Skandinavskom matematičkom kongresu, održanom u Kopenhagenu avgusta 1925. godine. On iznosi sažeti pregled razvoja kvantne teorije do vremena kada je, Hajzenbergovim radom o kome se govori na kraju članka, u njoj započela nova faza razvoja. Predavanje se bavi primenom mehaničkih pojmova unutar atomske teorije, i prikazuje kako je sređivanje ogromne količine iskustvenih podataka uz pomoć kvantne teorije utrlo put novom prodoru, koji karakteriše stvaranje racionalnih kvantno-mehaničkih metoda. Iznad svega, 15 dotadašnji razvoj je doveo do uvida da je nemoguće dosledno izvesti uzročni opis atomskih pojava.

Izvesna rezigniranost takvim stanjem stvari već je uvrštena u formulisanje, potpuno neracionalno sa tačke gledišta klasičnih teorija, postulata koji se pominju u članku, a na osnovu kojih je autor mogao da primeni kvantnu teoriju na atomske strukture. Činjenica da se sve promene u stanju atoma opisuju, u skladu za zahtevom o nedeljivosti kvanta dejstva, kao individualne promene kod kojih atom prelazi iz jednog takozvanog stacionarnog stanja u drugo, i o kojima se može govoriti samo sa određenim stepenom verovatnoće, mora, s jedne strane, u velikoj meri ograničiti primenu klasičnih teorija.

S druge strane, neophodnost da se korišćenje klasičnih pojmova, kojima, na kraju krajeva, moramo izraziti sve naše iskustvo, proširi i na ovu oblast, dovela je do formulisanja takozvanog principa korespondencije, kao izraza naših nastojanja da klasične pojmove koristimo dajući im prikladnu kvantno-teorijsku reinterpretaciju. Detaljna analiza eksperimentalnih podataka iz ove oblasti pokazala je, međutim, da tada nismo posedovali dovoljno podesna sredstva za sprovođenje strogog opisa koristeći princip korespondencije.

U skladu sa naročitom prilikom zbog koje je predavanje održano, poseban naglasak je u članku stavljen na upotrebu matematike, toliko svojstvenu teorijskoj fizici. Simboličke forme matematičkih izraza nisu ovde samo neizbežne alatke za opis kvantitativnih odnosa, već su u isto vreme suštinska sredstva za osvetljavanje opštih kvalitativnih stanovišta.

Nada izražena u zaključku članka da će se matematička analiza nanovo pokazati sposobnom da pomogne fizici da prevaziđe mnoge teškoće, u međuvremenu se ostvarila iznad svakog očekivanja. Ne samo što je apstraktna algebra odigrala odlučujuću ulogu u formulisanju Hajzenbergove kvantne mehanike, kao što se to u članku i pominje, već je i teorija diferencijalnih jednačina, inače glavno sredstvo klasične fizike, na najširi mogući način našla svoju primenu kod atomskih problema. Polazna tačka ove primene bila je osobena analogija između mehanike i optike, na kojoj je još Hamilton zasnovao svoj veliki doprinos razvoju metoda klasične mehanike.

Značaj ove analogije za kvantnu teoriju prvi je istakao de Brolji koji je, osvrćući se na poznatu Ajnštajnovu teoriju o kvantu svetlosti, poredio kretanje čestica sa širenjem sistema talasa. De Brolji ističe da je ovo poređenje omogućilo da se pravilima kvantizacije za stacionarna stanja atoma dâ jednostavno geometrijsko značenje, kao što se to u članku i spominje. Daljim razvojem ovih razmatranja, Šredinger je uspeo u nameri da kvantno-mehanički problem svede na izračunavanje određene diferencijalne jednačine, takozvane Šredingerove talasne jednačine, čime je obezbedio metod koji je odigrao odlučujuću ulogu u ogromnom razvoju kroz koji je atomska teorija poslednjih godina prošla.

Slika

Drugi članak je razrada referata iznetog na međunarodnom kongresu fizičara iz septembra 1927, na stogodišnjicu Voltove smrti, u Komu. Do tog vremena su gore pomenuti kvantno-mehanički metodi dostigli visok stepen razvijenosti, i pokazali se kao plodonosni u mnogim primenama. Ipak, nedoumice u pogledu fizičkog tumačenja ovih metoda su i dalje postojale, što je dovelo do veoma žive 17 rasprave. Naročito je ogroman uspeh Šredingerove talasne jednačine oživeo nade mnogih fizičara da je atomske pojave moguće opisati na način kako se to radi u klasičnoj fizici, bez uvođenja „iracionalnosti“ koje su do tada karakterisale kvantnu teoriju.

Nasuprot ovom gledištu, u članku se ostaje pri stavu da je i sam temeljni princip nedeljivosti kvanta dejstva, sa stanovišta klasične teorije, iracionalan i da kao takav od nas zahteva da napustimo uzročni način opisa te da nas on, zbog sprege pojava i njihovog opažanja, prisiljava da usvojimo novi način opisa nazvan komplementarnim, u tom smislu da svaka primena jednog klasičnog pojma isključuje istovremenu upotrebu drugog koji je takođe neophodan za osvetljavanje određene pojave.

Takođe je istaknuto da se mi sa ovom karakteristikom srećemo čim krenemo u razmatranje pitanja prirode svetlosti i materije. U prvom članku je već bilo naglašeno da se, kod opisa pojave zračenja, suočavamo sa dilemom da li se opredeliti za talasni opis iz elektromagnetne teorije ili za čestični koncept širenja svetlosti iz teorije o svetlosnom kvantu. U vezi sa ovim je i potvrda koju su, u međuvremenu, uz pomoć poznatih eksperimenata refleksije elektrona na metalnim kristalima, dobile de Broljijeve ideje o talasima, a što nas dovodi u sličnu nedoumicu, pošto nije moglo biti govora o napuštanju ideje individualiteta elementarnih čestica; jer isti taj individualitet čini čvrsto jezgro na kome se zasniva sav nedavni razvoj atomske teorije.

Ovaj članak nastoji da pokaže da je svojstvo komplementarnosti od suštinske važnosti za dosledno tumačenje kvantno-teorijskih metoda. Značajan doprinos tom razmatranju dao je nedavno Hajzenberg, koji je ukazao na blisku vezu između ograničene primenljivosti mehaničkih pojmova i činjenice da svako merenje koje nastoji da prati kretanje elementarnih čestica ujedno znači i neizbežno mešanje u sam tok događaja, čime se uvodi neodređenost koju opisuje veličina kvanta dejstva. Ova neodređenost poseduje i izvesno dodatno svojstvo, koje onemogućava istovremenu primenu prostorno-vremenskih pojmova i zakona o održanju energije i momenta, kao osnovama mehaničkog načina opisa.

Da bi se shvatilo, međutim, zašto je uzročni opis ovde neprikladan, od suštinske je važnosti imati na umu da je, kao što je u članku pokazano, veličina poremećaja izazvanog opažanjem nepoznata, pošto se ovo ograničenje odnosi na svaku upotrebu mehaničkih pojmova te se, tako, odnosi kako na samo posmatranje tako i na pojavu koju posmatramo.

Ova okolnost dovodi do toga da svako opažanje ima uticaj na vezu prošlog i budućeg stanja pojave. Kao što je već rečeno, konačna veličina kvanta dejstva onemogućuje da se napravi jasna razlika između pojave i onoga koji je posmatra, a ona (razlika) stoji u osnovi uobičajenog pojma opažanja, čineći time temelj klasičnog pojma kretanja. Imajući ovo na umu, ne izneneđuje činjenica da je fizički sadržaj kvantno-mehaničkih metoda ograničen na formulisanje statističkih pravilnosti u odnosima između rezultata merenja do kojih dolazimo ako uzmemo u obzir različite moguće tokove kretanja pojava.

U članku je naglašeno da simbolički karakter metoda o kojima je reč odgovara u osnovi nevizuelnoj prirodi razmatranog problema. Naročito dobar primer ograničenja nametnutog mogućnosti primene mehaničkih pojmova na ovom mestu jeste upotreba pojma stacionarnih stanja, koja su, kao što je već rečeno, još pre razvoja kvantno-mehaničkih metoda, važila za ključni element primene kvantne teorije na probleme atomske strukture.

Kao što je u članku prikazano, svaka upotreba ovog pojma isključuje mogućnost praćenja kretanja individualnih čestica unutar atoma. Ovde imamo posla sa osobinom komplementarnosti jednakoj onoj koju smo sreli pri razmatranju pitanja prirode svetlosti i materije. Kao što je detaljno opisano, za pojam stacionarnog stanja se može reći da poseduje, unutar svoga polja primene, isto toliko, ili ako neko više voli, isto toliko malo „stvarnosti“ kao i same elementarne čestice.

U oba slučaja bavimo se sredstvima koja nam omogućavaju da na dosledan način osvetlimo suštinske aspekte pojave. Pored toga, kada koristimo pojam stacionarnih stanja, pred nama na poučan način iskrsava neophodnost, svojstvena kvantnoj teoriji, da se obraća pažnja na razgraničavanje pojava i, kao što je navedeno u prvom paragrafu članka, na strogo razlikovanje zatvorenih i otvorenih sistema. Otuda je, kada govorimo o atomima, naročito upadljiv neuspeh uzročnog načina opisa kod razmatranja pojave procesa zračenja.

I dok, posmatrajući kretanje slobodnih čestica, možemo sebi da predstavimo odsustvo uzročnosti tako što ćemo uzeti u obzir nedostatak istovremenog poznavanja fizičkih veličina koje pripadaju klasičnom mehaničkom opisu, ograničena primenljivost klasičnih pojmova je neposredno vidljiva kada posmatramo ponašanje atoma, pošto opis stanja jednog atoma ne sadrži nijedan element koji bi nam nešto rekao o njegovim prelaznim procesima, pa u ovom slučaju možemo govoriti samo o izboru između različitih mogućih ishoda tog procesa.

U vezi sa pitanjem temeljnih svojstava elementarnih čestica, možda bi bilo dobro da pažnju usmerimo na nedavno uvedeni pojam komplementarnosti. Činjenica da je Dirak eksperimentima, koji su do sada objašnjavani pripisivanjem magnetnog momenta elektronima, u svojoj teoriji dao prirodno objašnjenje, o čemu je na kratko bilo reči u poslednjem paragrafu članka, svakako je u skladu sa tvrdnjom da nije moguće detektovati magnetni momenat elektrona u eksperimentima koji se zasnivaju na neposrednom posmatranju njegovog kretanja (kretanja elektrona).

Slika

Razlika između slobodnih elektrona i atoma, sa kojom se ovde susrećemo, u vezi je sa činjenicom da merenja magnetnog momenta atoma nalažu napuštanje svih nastojanja da se prati kretanje elementarnih čestica, a što je u skladu sa opštim uslovima koji važe za primenu pojma stacionarnih stanja. Važan zadatak, kog smo se dotakli na samom kraju članka, ispunjenja uopštenog zahteva za relativnošću u okviru kvantne teorije, nije do sada izvršen na zadovoljavajući način.

Gore pomenuta Dirakova teorija, svakako znači ogroman korak u dobrom pravcu, ali u isto vreme izaziva nove teškoće. Njihovo uočavanje, međutim, može dovesti do razvoja novih stanovišta koja će u obzir uzeti duboke probleme koje sa sobom nosi sâmo postojanje elementarnih čestica. I dok se trenutni kvantno-mehanički opisi oslanjaju na reinterpretaciju klasične teorije elektrona na osnovu principa korespondencije, klasične teorije nam ne nude nikakav vodič za razumevanje postojanja samih elementarnih čestica i njihove specifične mase i naelektrisanja.

Moramo, stoga, biti spremni na uvid da će dalje napredovanje u ovom polju zahtevati još snažnije napuštanje svojstava koja smo navikli da zahtevamo od prostorno-vremenskog načina opisivanja, nego što su dosadašnji napadi kvantne teorije na problem atoma to od nas zahtevali, kao i na to da očekujemo nova iznenađenja u polju primene pojmova momenta i energije. Veoma raširena upotreba matematičih simbola, karakteristična za metode kvantne mehanike, otežava sticanje prave slike o lepoti i logičkoj doslednosti koje ovi metodi poseduju, bez ulaženja u matematičke detalje.

Iako sam, prilikom pripreme ovog članka, nastojao da, što je to više moguće, izbegnem korišćenje matematičkih veština, svrha ovog predavanja, održanog pred skupom fizičara, da se otvori rasprava o sadašnjim tendencijama u razvoju kvantne teorije, učinila je da se moralo ići u detalje koji će, bez sumnje, predstavljati teškoće čitaocu koji nije, bar koliko-toliko, upoznat sa predmetom rasprave. Želeo bih, međutim, da istaknem da je tokom čitavog članka naglasak bio stavljen na čisto epistemološki način objašnjenja, što je naročito vidljivo u prvom delu i zaključnim napomenama. U trećem članku, koji je napisan kao doprinos jubilarnoj brošuri objavljenoj juna 1929. radi obeležavanja pedesetogodišnjice od objavljivanja Plankovog doktorata, detaljnije sam se bavio uopštenim filozofskim stanovištima do kojih je došla kvantna teorija.

Delimično uzimajući u obzir žal, toliko često istican, zbog napuštanja strogo uzročnog načina opisa atomskih fenomena, pisac nastoji da pokaže da teškoće koje se tiču naših formi čulnosti, a do kojih u atomskoj teoriji dolazi zbog nedeljivosti kvanta dejstva, mogu da posluže kao poučan podsetnik na opšte uslove koji stoje u temelju čovekovog obrazovanja pojmova.

Nemogućnost da se na uobičajen način napravi razlika između fizičke pojave i njenog opažanja stavlja nas u situaciju, itekako sličnu onoj toliko čestoj u psihologiji, gde nas se stalno podseća na teškoću u razdvajanju subjekta i objekta. Na prvi pogled se može učiniti da ovakav stav u fizici ostavlja mesta za pojavu misticizma koji je u suprotnosti sa duhom prirodne nauke. Ipak, više se u fizici ne možemo nadati da ćemo dostići potpunije i čistije razumevanje bez suočavanja sa teškoćama koje se javljaju pri oblikovanju pojmova i korišćenju sredstava izražavanja, nego što je to slučaj u ostalim oblastima ljudskog istraživanja.

Otuda bi, smatra ovaj autor, bilo pogrešno verovati da bi se teškoće u atomskoj teoriji mogle izbeći ako bismo pojmove klasične fizike zamenili novim pojmovnim oblicima. Svakako da nam, kao što je već naglašeno, spoznaja ograničenosti naših formi čulnosti omogućava da se oslobodimo uobičajenog načina mišljenja i njegovog verbalnog izraza prilikom uređivanja čulnih utisaka. Isto tako je malo verovatno da će osnovni pojmovi klasičnih teorija ikada postati suvišni pri opisu fizičkog iskustva. Ne samo što otkriće nedeljivosti kvanta dejstva, kao i određivanje njegove veličine, zavise od analize merenja zasnovane na klasičnim pojmovima, već njihova stalna primena zapravo omogućava da se simbolizam kvantne teorije dovede u vezu sa iskustvenim podacima.

U isto vreme, međutim, moramo imati na umu da mogućnost za nedvosmislenu primenu ovih temeljnih pojmova zavisi jedino od samodoslednosti klasičnih teorija iz kojih su izvedeni, te da su, stoga, ograničenja koja se nameću prilikom primene ovih pojmova prirodno određena opsegom u kome je, kod našeg prosuđivanja pojava, moguće zanemariti onaj element koji je stran klasičnim teorijama i koga simbolizuje kvant dejstva. Upravo ovako stvari stoje kod stalnih nedoumica u vezi sa svojstvima svetlosti i materije. Jedino se pojmovima klasične elektromagnetne teorije može dati opipljiv sadržaj u odgovorima na pitanja o njihovoj prirodi.

Tačno je da su svetlosni kvant i materijalni talasi od neprocenjive vrednosti za izražavanje statističkih zakona koji se odnose na fenomene kao što su fotoelektrični efekat i interferencija elektronskih zraka. Međutim, ovi fenomeni svakako pripadaju oblasti u kojoj je uzimanje u obzir kvanta dejstva od suštinske važnosti, i u kojoj je nedvosmisleni opis (pojave) nemoguć. Simbolički karakter, u ovom smislu, gore pomenutih lukavstava očigledan je i ako uzmemo u obzir da iscrpan opis elektromagnetnih talasnih polja ne ostavlja mesto za svetlosni kvant kao i da, kada koristimo pojam materijalnog talasa, nikada ne možemo govoriti o potpunom opisu kao što je to slučaj kod klasičnih teorija.

Slika

I zaista se, kao što je istaknuto u drugom članku, apsolutna vrednost takozvane faze talasa nikada ne razmatra kad se predstavljaju eksperimentalni rezultati. U vezi sa ovim treba još naglasiti da pojam amplitude verovatnoće kod amplitude funkcije materijalnog talasa jeste deo načina izražavanja koji, iako često pogodan, nikada ne može pretendovati na posedovanje opšte valjanosti. Kao što je već rečeno, samo se uz pomoć klasičnih pojmova rezultatima posmatranja može dati nedvosmisleno značenje.

Mi ćemo, otuda, uvek imati posla sa razmatranjem stepena verovatnosti ishoda eksperimenata, koji mogu biti opisani ovim pojmovima. Sledi da će upotreba simboličkih sredstava u svakom pojedinačnom slučaju zavisiti od okolnosti vezanih za određenu situaciju. Dakle, ono što kvantno-teorijski opis čini izuzetnim jeste zahtev da, u cilju izbegavanja kvanta dejstva, moramo koristiti odvojene eksperimentalne situacije kako bi dobili tačno merenje različitih veličina, čije bi istovremeno poznavanje bilo neophodno za potpuni opis zasnovan na klasičnim teorijama, te da ovi eksperimentalni rezultati ne mogu biti zamenjeni ponavljanjem merenja.

Zapravo, nedeljivost kvanta dejstva zahteva da se, kada god se pojedinačni rezultat merenja nastoji opisati klasičnim pojmovima, u obzir uzme uzajamno dejstvo između objekta i sredstava posmatranja. To podrazumeva da svako naredno merenje u određenom stepenu ono prethodno lišava njegovog značaja za predviđanje budućeg toka događanja. Očigledno je da ove činjenice ne samo što postavljaju ograničenje opsegu informacija do kojih merenjem možemo da dođemo, već i značenja koje te informacije za nas mogu da imaju.

Ovde se u novom svetlu pojavljuje stara istina da u našem opisu prirode cilj nije da otkrijemo pravu suštinu pojave, već samo da, koliko je to moguće, osvetlimo odnose među mnogim aspektima našeg iskustva. Procenu teškoća na koje nailazimo u pokušaju da steknemo pravilan utisak o sadržaju kvantne teorije i njenog odnosa prema klasičnim teorijama moramo vršiti na drugi način. Kao što je već naglašeno u raspravi o drugom članku, ta se pitanja mogu potpuno osvetliti jedino pojmovima matematičkog simbolizma, koji je i omogućio da se kvantna teorija formuliše kao stroga reinterpretacija klasičnih teorija, zasnovana na principu korenspondencije. Imajući u vidu uzajamnu usklađenost, karakterističnu za upotrebu klasičnih pojmova u simbolizmu, pisac je u ovom članku radije koristio pojam reciprocitet nego komplementarnost, koji je u prethodnom članku služio da označi odnos uzajamnog isključivanja, karakterističnog za primenu različitih klasičnih pojmova i ideja u kvantnoj teoriji.

U međuvremenu sam, podstaknut raspravama koje su usledile, uvideo da ovaj prvi termin može da nas dovede u zabludu jer se reč reciprocitet često koristi u klasičnim teorijama i tamo ima potpuno drugo značenje. Izraz komplementarnost, koji se već odomaćio u upotrebi, verovatno je prikladniji da nas podseti na činjenicu da upravo kombinacija karakteristika koje su u klasičnom opisu ujedinjene a u kvantnom razdvojene, na kraju krajeva, omogućava da ovaj poslednji smatramo prirodnim uopštavanjem klasičnih teorija.

Štaviše, cilj ovakvog tehničkog termina je da se, koliko je to moguće, izbegne ponavljanje opšteg prigovora, te da nas neprestano opominje na teškoće koje, kao što je već rečeno, proizlaze iz činjenice da sve naše svakodnevno izražavanje nosi pečat uobičajenih formi čulnosti, sa čijeg je stanovišta postojanje kvanta dejstva iracionalnost. Kao posledica ovakvog stanja stvari čak i reči kao što su biti i znati gube svoje nedvosmisleno značenje. U vezi sa tim, interesantan primer dvosmislenosti u našoj upotrebi jezika nalazimo u tvrdnji koja se koristi da bi se ukazalo na izostanak 26 uzročnog načina opisivanja, naime, kada se govori o slobodnom izboru u prirodi. Strogo govoreći, ovakva tvrdnja zahteva zamisao o nekom spoljašnjem izbiraču, čije je postojanje osporeno samim tim što koristimo pojam prirode.

Ovde nailazimo na jedno od bitnih svojstava opšteg problema znanja, i moramo biti svesni da ćemo, po prirodi stvari, uvek poslednje utočište nalaziti u slici reči, u kojoj one nisu dalje analizirane. Kao što je u članku naglašeno, uvek moramo imati na umu da priroda naše svesti, u svim oblastima znanja, uspostavlja komplementarni odnos između analize pojma i njegove neposredne primene. Upućivanje na pojedine psihološke probleme sa kraja članka ima dvostruku namenu. Analogije sa nekim od bitnih karakteristika kvantne teorije, izlaganim uz pomoć psiholoških zakona, možda nam neće mnogo pomoći da se priviknemo na novonastalu situaciju u fizici, ali verovatno nije preambiciozno očekivati da će lekcije koje smo naučili istražujući znatno jednostavnije fizičke probleme, biti od koristi u našim naporima da steknemo jednu sveobuhvatnu sliku suptilnijih, psiholoških pitanja.

Kao što je u članku već istaknuto, piscu je jasno da se za sada moramo zadovoljiti sa manje ili više prikladnim analogijama. Ipak, moguće je i da se iza ovih analogija krije ne samo sličnost kada je u pitanju epistemološki aspekt, već da se u osnovi temeljnih bioloških problema, koji su u neposrednoj vezi sa obe strane, može otkriti daleko dublja veza. Iako još uvek nismo u prilici da tvrdimo da je kvantna teorija suštinski doprinela osvetljavanju tih problema, mnogo toga ukazuje na činjenicu da se u ovoj oblasti bavimo pitanjima koja su veoma bliska krugu ideja kvantne teorije. Dakako su živi organizmi najpre karakteristični po tome što su jedinke, oštro odvojene od spoljnog sveta, i što imaju sposobnost reagovanja na spoljašnje stimulanse.

Vrlo je sugestivno da je ova sposobnost, bar što se čula vida tiče, razvijena do krajnjih granica koje određuje fizika; jer, kao što smo često napominjali, za reakciju čula vida dovoljno je samo nekoliko svetlosnih kvanta. U svakom slučaju, očigledno je da je otvoreno pitanje da li su informacije koje smo sakupili proučavajući atomske pojave dovoljna osnova da se prione na rešavanje problema živih organizama, ili iza zagonetke života skriven leži još neistraženi aspekt epistemologije. Bilo da je u ovom području moguće postići napredak ili ne, imamo, kao što smo istakli na kraju članka, razloga da se radujemo što smo se, u relativno objektivnoj oblasti fizike, odakle su emocionalne konotacije proterane u zapećak, sreli sa problemima koji su u stanju da nas iznova podsete na opšte uslove koji stoje iza sveg ljudskog razumevanja, a koji su od pamtiveka privlačili pažnju filozofa.
Addendum (1931)

Četvrti članak, koji je u stvari razrada predavanja održanog na skupu skandinavskih proučavalaca prirode 1929. godine, u bliskoj je vezi sa ostala tri, pošto nastoji da dâ pregled položaja atomske teorije u opisu prirode. Bliže rečeno, želja mi je bila da naglasim da nam je, uprkos velikom uspehu koje je imalo otkriće kamena temeljca atoma – otkriće koje zavisi od primene klasičnih pojmova – razvoj atomske teorije u prvom redu doneo uočavanje zakona koji ne mogu biti podvedeni pod okvir koji čine naši uobičajeni načini opažanja. Kao što je gore već naglašeno, lekcija koju smo naučili otkrićem kvanta dejstva otvara za nas nove perspektive koje će, možda, u budućnosti biti od odlučujuće važnosti, naročito u raspravama o mestu živih organizama u našoj slici sveta. Ukoliko, u skladu sa uobičajenom praksom, o mašini govorimo kao o neživom telu, to znači da možemo dati opis njenog funkcionisanja uz pomoć pojmova klasične mehanike, što je za ovaj cilj dovoljno.

Ipak, u svetlu skorašnjeg otkrića nedovoljnosti klasičnih pojmova u oblasti atomske teorije, ovo obeležje neživotnosti više nije prikladno kada su atomske pojave u pitanju. I pored toga, čak ni kvantna mehanika ne može dovoljno da se odvoji od načina opisa klasične mehanike, da bi u potpunosti ovladala zakonima karakterističnim za žive organizme. U vezi sa ovim, pak, treba podsetiti da ne samo što nas istraživanje prirodnih pojava vodi, kako je to u članku naglašeno, u onu oblast atomske teorije gde idealni slučaj jasnog razdvajanja između pojave i njenog opažanja pada u vodu, već se analizi fenomena života fizičkim pojmovima nameće i bitno ograničenje, jer ova interakcija, koja sa stanovišta atomske teorije jeste neophodnost, uslovljava smrt organizma koji se posmatra.

Drugim rečima: stroga primena pojmova koji se koriste kod opisa nežive prirode, treba da stoji u odnosu isključivanja sa razmatranjem zakona fenomena života. Na isti način, pošto je karakterističnu stabilnost atomskih svojstava u vremenu i prostoru jedino i moguće objasniti na osnovu temeljne komplementarnosti između primenljivosti pojma atomskih stanja i koordinacije atomskih čestica, možda su i osobenosti fenomena života, a naročito samouravnoteženje organizma, neodvojivo povezani sa principijelnom nemogućnošću detaljne analize fizičkih uslova pod kojima se život odvija.

Slika

Ukratko, može se reći da se kvantna mehanika bavi statističkim ponašanjem određenog broja atoma u strogo kontrolisanim spoljašnjim uslovima, dok je u isto vreme u nemogućnosti da pojmovima karakterističnim za atomske pojave definiše stanje živih organizama; u stvari, zahvaljujući metabolizmu organizma, nije čak moguće ni ustanoviti koji atomi zapravo pripadaju živoj jedinki. Imajući ovo u vidu, oblast statističke kvantne mehanike zauzima središnje mesto između oblasti primenljivosti idealizovanog uzročnog prostor-vremenskog načina opisivanja i biologije koju karakterišu teleološki argumenti.

Iako, na način kako je to gore izloženo, ovde imamo posla samo sa fizičkim vidom problema, možda bi bilo prikladno uspostaviti i osnovu za uređenje psihičkog vida života. Kao što je u trećem članku objašnjeno, neizbežni uticaj introspekcije na sve psihičko iskustvo, koje karakteriše osećaj htenja, pokazuje zapanjujuću sličnost sa uslovima koji su odgovorni za neuspeh uzročnog opisa kod analize atomskih pojava.

Iznad svega, tamo se kaže da suštinska istančanost našeg objašnjenja, u osnovi zasnovanog na fizičkoj uzročnosti, psihoizičkog paralelizma, proizlazi iz našeg razmatranja nepredvidljivih promena psihičkog iskustva kod svakog pokušaja objektivnog traganja za propratnim fizičkim procesom u centralnom nervnom sistemu. Imajući ovo u vidu, međutim, ne smemo zaboraviti da, povezujući psihičke i fizičke vidove postojanja, u stvari imamo posla sa posebnim odnosom komplementarnosti koji je nemoguće istinski shvatiti jednostranom primenom bilo fizičkih ili psiholoških zakona.

Jedna od najvažnijih lekcija koje smo naučili iz atomske teorije jeste da je izvesno da samo odricanjem od ovakve prakse možemo doći do razumevanja, u onom smislu kako je to opisano u četvrtom članku, harmonije koju doživljavamo kao slobodnu volju i analiziramo uz pomoć uzročnosti.

b92


Vrh
Tina
Post  Tema posta: Гуливер на „острву стабилности”  |  Poslato: 28 Maj 2012, 14:20
Korisnikov avatar
rang
rang

Pridružio se: 16 Maj 2012, 15:32
Postovi: 537

OffLine
Трагајући за најтежим хемијским елементом, на основу којег ће успоставити временски след кључних збивања од постанка космоса до сада, руски физичари су ових дана накратко опазили претпоследњи по тежини – са атомским бројем 117. Месецима су бесомучно бомбардовали „срце таме” атома берклијума!


Графички приказ настанка елемента 117

Руски физичари су, најзад, попунили још једно, претпоследње место у Мендељејевљевој таблици хемијских елемената. Осам година после вештачког стварања, за сада најтежег и последњег (118), појавио се нешто лакши претходник са атомским бројем 117 (толико има протона и исто толико електрона у језгру). Ни један, ни други не постоје више у природи.

Како су то постигли?

Месецима су бесомучно гађали сноповима калцијумових јона својеврсну мету сачињену од још једног тешког елемента (актинида) – берклијума (са атомским бројем 97). Да ли је то наговештај да су стигли надомак „острва стабилности”, групе супертешких елемената, који су – за разлику од истоимене сабраће – веома постојани.

Магични број

Познато је да се у природи налазе 92 хемијска елемента који су претрајали све до наших дана још Земљиног постанка пре 4,5 милијарди година. Сви после уранијума на 92. месту имају краћи полуживот (време за које се распадне половина његових атома). Једино се накратко појављују у сударима честима у моћним акцелераторима: што су тежи, краће трају.

Шездесетих година научници су открили да известан збир протона и неутрона, назван „магични број”, одговара изузетној постојаности језгра које заједно творе обе субатомске честице. И то се назива „острвом стабилности”. Уколико буду тамо пронађени, одликоваће се веома необичним својствима.

Обједињени институт за нуклеарна истраживања у Дубни покрај Москве предњачи у овом трагању, захваљујући академику Јурију Оганесјану, најуспешнијем ловцу на супертешке елементе минулих година (уловили су 113, 114, 115, 116 и 118). Најновију успешну потеру извели су са америчким истраживачима из Националне лабораторије у Оук Риџу. Шта су то урадили?

Пет месеци без престанка испаљивали су својеврсну сачму од калцијума у мету од берклијума и, на крају, издвојили само шест атома – незнатну мрвицу материје – до тада непостојећег супертешког елемента 117 који је потрајао краће од неколико стотинки секунде. Наденули су му име ununseptium, што је латински назив за број 117, и оставили у „хемијској крстионици” да га званично крсте. Пре месец дана један супертешки или трансуранијумски (после уранијума) елемент добио га је тек после 14 година чекања. Дотични новајлија са атомским бројем 112 одскора се зове коперникум (време полураспада 29 секунди) – у славу чувеног астронома Николаја Коперника (1473-1543), творца хелиоцентричне теорије (планете се окрећу око Сунца, а не око Земље). Последњи именовани члан у таблици својом тежином, чак, 277 пута надмашује водоник који има један протон!

Назив је предложио тим истраживача који га је открио, а званично подржало Међународно удружење хемичара (IUPAC) и одредило му хемијски симбол – Cn, иако је био предложен – Cp. (Није прихваћен јер је то кратица која означава специфичну топлоту материјала).

Упустивши се у мукотрпно и скупоцено трагање за најтежим хемијским елементима, физичари настоје да изнова створе материју која је постојала накратко после настанка космоса и да одгонетну тајанствене силе у „срцу таме” атома, чији је пречник износи десетомилионити делић милиметра! (Морали бисте да их поређате десет милиона, да би се видели као тачка на овој страници).

Оживљава ли пред нашим очима одавно заборављени сан алхемичара?

Патка и кромпир

И бројни други хемијски елементи прозвани су у част прослављених научника и изумитеља: ајнштајнијум (Алберт Ајнштајн), мендељевијум (Дмитриј Иванович Мендељејев), нобелијум (Алфред Нобел), фермијум (Енрико Ферми), киријум (Марија Кири), радерфордијум (Ернест Радерфорд), сиборгијум (Глен Сиборг), боријум (Нилс Бор), мајтнеријум (Лиза Мајтнер), рентгенијум (Вилхелм Конрад Рентген).

Збир протона одређује редослед, а електрона који се око њега врте врсту атома: сваки се, углавном, дичи подједнаким бројем протона (и истим неутрона) у језгру, веома се ретко наиђе на одступање. А у средишту будућег „гуливера” који се, вероватно, скрива на „острву стабилности”, морало би да буде 120 протона (и исто толико неутрона).

Хемијских елемената тежих од уранијума-92 поодавно нема у природи, ишчезли су малтене истог трена после зачетка нашег космоса пре 13,7 милијарди година. Повремено их истраживачи, савремени алхемичари, створе у моћним убрзивачима честица (акцелератори), и очас нестану јер су веома непостојани (последњих шест безимених од пола до милионитог делића секунде).

У чувеној „хемијској азбуци” Дмитрија Ивановича Мендељејева уписани су сви који потичу из звезда, а настали су веома давно у процесу уобличавања језгара или нуклеосинтези. (Поменимо успут: зна се да славни хемичар укрстио мач с Лавом Николајевичем Толстојем, а нагађа да је истовремено живео с две жене).

Према важећој космолошкој теорији, сто секунди након „Великог праска” (Big Bang), непојамно разорне експлозије такорећи ни из чега, отпочела је прва нуклеосинтеза: најпре су обликована лака, затим тежа језгра и, на крају, атоми појединих елемената. Потоњи су скувани, према речима америчког физичара руског порекла Георгија Гамова, за краће време него што је потребно да се испече патка с пекарским кромпиром!

Праисконска синтеза личила је на несвакидашње космичко утркивање: стартни пиштољ је опалио секунду након постања, чим је температура довољно опала да језгра могу да опстану. Окончала се три минута доцније, што је краће од времена којим врхунски тркач претрчи 1.500 метара на олимпијским играма, када се космос бесомучно се ширећи исувише охладио да би се наставила нуклеарна фузија.

Да се нуклеосинтеза којим случајем неограничено продужила, сви протони и неутрони сјединили би се у гвожђе. А то значи да би имало од чега да настане живи свет, па и човек!

Сви елементи с редним бројем већим од 100 створени су у веома сложеним и захтевним огледима, после спајања (фузија) изабраног тешког језгра као метка и одабраног тешког језгра као мете. Као у својеврсној стрељани, првима гађају (и погађају) друге.

Вероватноћа погађања је поприлично мала, а време постојања изузетно кратко. Да би се образовало и приметило само једно језгро, мета се неколико седмица засипа с милијарду милијарди танади!

Уколико су којим случајем опстали на Земљи, постојани супертешки изотопи би морали да имају више од 170 неутрона колико су преклане обелоданили израелски научници. Потраге се организују већ неколико деценија, најчешће у Русији, Немачкој и САД. Досадашње искуство сведочи да су се експериментални резултати већином кретали у границама теоријских предвиђања.

Када физичари буду разумели процесе у којима су настајала тешка и супертешка језгра, биће у прилици да реконструишу како је постао космос: успоставиће временски след кључних збивања од „Великог праска” до наших дана. Зар то није вредно огромног труда?

Политика


Vrh
Tina
Post  Tema posta: Јон алуминијума најтачнији сат  |  Poslato: 28 Maj 2012, 14:40
Korisnikov avatar
rang
rang

Pridružio se: 16 Maj 2012, 15:32
Postovi: 537

OffLine
Јон алуминијума најтачнији сат

Квантно-логичка штоперица, утемељена на препознавању енергетског стања појединачног атома, касни само једну секунду у 3,7 милијарди година. Замислите: откуцава хиљаду пута мање од милијардитог делића секунде!

Знате ли колико је тачно сати? Иако би вас једни погледали љубопитљиво, други зачуђено, трећи уз смешак одмахнули главом... и тако у недоглед, питање није ни безазлено, ни бесмислено. Први утисак увелико вара, као и наши часовници.

Вековима се и сајџије и учењаци утркују да измере најсићушније делиће времена. Назире ли се томе крај?

У Националном институту за стандарде и технологију САД недавно су израдили најтачнију штоперицу на свету 100.000 пута прецизнију од до сада најтачније. Назвали су је квантно-логички часовник који касни једну једину секунду у 3,7 милијарди година! Заснива се на препознавању енергетског стања појединачног јона алуминијума. Јони су, да подсетимо, атоми или молекули који су остали без једног или више електрона.

Милијарде у секунди

Веома чудна машинерија која нимало не подсећа на уобичајене ручне, стоне или зидне часовнике, могла био једног дана предвиђају физичари да измери (открије), чак, успоравање протока времена предвиђеног општом теоријом релативности Алберта Ајнштајна! Већ сада се појављује као истински такмац за ново мерило (стандард) учесталости, објашњава Џејмс (Чинвен) Чоу који је ово постигнуће описао у угледном часопису Фи„зикал ривју летерс”.

Неколико истраживачких дружина на разним меридијанима надмеће се у смишљању атомског часовника који ће истиснути постојећи најпрецизнији цезијумски, с кашњењем од једне секунде на сваких сто милиона година. У најскорашњијој скаламерији користе се јони алуминијума и магнезијума, што је чини двоструко тачнијом од претходних са алуминијумом и берилијумом.

Како квантно-логички часовник, у ствари, показује време?

Једноставно речено, мери учесталост треперења (вибрација) ултраљубичасте ласерске светлости. Најбољи ласери, нажалост, сваког сата омаше један откуцај, зато што се не одликују беспрекорном постојаношћу.

Желећи да овај недостатак преброде, амерички истраживачи су изабрали наелектрисани алуминијумски атом који затрепери хиљаду милијарди пута у секунди, а то значи да откуцава тактом од једног петахерца. Када га погоде усмереним ултраљубичастим зраком танано подешеним на исту учесталост, јон алуминијума промениће своје стање (у супротном, неће).

Отпуштање фотона

На који начин, међутим, удесити да се учесталост ласерског зрака поклопи са учесталошћу алуминијумовог јона? Уколико малчице подбаци или пребаци, као код пуцања у мету на стрелишту, јон неће променити своје стање. Џејмс Чоу се досетио да га упари с магнезијумовим парњаком. Дотични пар се излаже деловању одвојених ласерских хитаца; уколико алуминијумов јон промени стање, оба јона затрепере.

Сада у игру улази трећи ласерски зрак који је усмерен једино на магнезијумов јон. Уколико затрепери, он отпусти један фотон (светлосна честица). Али то није крај пута. Како измерити време у овом чудесном преплитању светлости, ако је трајање секунде утемељено на цезијумском атомском часовнику?

Другим речима, атомска штоперица мање тачности није у стању да бележи промене у штоперици веће тачности! Нова временска јединица (и начело) мора се утемељити на алуминијумском часовнику.

Чему толико задирање у ситнице?

Најновија јонска штоперица олакшаће да се боље схвате две познате физичке непроменљиве величине, као што су брзина светлости у вакууму или Планкова константа (веома битна вредност у квантној физици). Верује се да су поменуте константе заувек остале исте, али поједини теоријски физичари и космолози претпостављају да су се, по свему судећи, незнатно промениле.

Политика


Vrh
Tina
Post  Tema posta: Atomska i kvantna fizika  |  Poslato: 28 Maj 2012, 15:12
Korisnikov avatar
rang
rang

Pridružio se: 16 Maj 2012, 15:32
Postovi: 537

OffLine
Може ли енергија да се претвори у материју?

Одговор на ово питање садржан је у чувеној Ајнштајновој једначини Е = mc2 , која је утврдила да је могуће претварање материје (масе) у енергије – и обрнуто. Тако каже теорија, али, у стварности, за претварање енергије у материју неопходни су посебни услови.



У смеру материја-енергија познати су нам разни примери. Многи огледи, појаве и процеси показали су нам како од материје може да настане светлост, топлота и други видови енергије. Ту спадају и цепање тешких атомских језгара уранијума (фисија) у нуклеарним централама и спајање лаких атома у теже (фузија) у звездама и нуклеарним бомбама. Кидање субатомских веза ослобађа велику количине енергије која се налази у самом срцу материје.
Међутим, претварање енергије у материју мање је често и познато, иако је такође могуће. Уосталом, оно се већ догодило у природи – при настанку васионе. У самом почетку она и није била ништа друго до зачуђујућа мешавина енергије. Непосредно после Великог праска, сва материја и антиматерија које данас постоје у васиони родиле су се из те енергије.


На нашој лествици то су акцелератори честица у којима физичари поново стварају услове налик онима с почетка рађања васионе, при којима од енергије може да се добије материја. Први успеси у том смислу постигнути су крајем 20. века, а данас су постали уобичајени. У овим огромним уређајима, уз помоћ врло снажних магнетних и електричних поља, до врло великих брзина убрзавају се наелектрисане честице које имају масу. Затим се, крећући се у супротним смеровима, упућују да се чеоно сударе. Енергија која се том приликом ослобађа од почетних честица ствара неке нове – с већом масом! Значи да је материја настала од енергије коју су садржавале претходне честице.
Радећи на линеарном акцелератору у Станфорду (SLAC) 1997. године, двадесетак стручњака под вођством принстонског физичара Кирка Мекдоналда, отишли су и корак даље. Добили су материју из чисте енергије! Они су сударали снопове фотона такве снаге да су од ових честица које немају масу (али имају импулс), добили честице материје и антиматерије. Да би то постигли, прво су изузетно јак ласерски зрак усмерили на сноп електрона високе енергије. Тако су од видљиве светлости добили гама зраке, односно високоенергетске фотоне. После тога су ове гама зраке укрстили с фотонима из ласера. Тек из судара ове две врсте фотона родили су се електрон-позитрон парови – материја и антиматерија.

Политикин забавник :D


Vrh
Tina
Post  Tema posta: Atomska i kvantna fizika  |  Poslato: 28 Maj 2012, 15:45
Korisnikov avatar
rang
rang

Pridružio se: 16 Maj 2012, 15:32
Postovi: 537

OffLine
Poslednjih godina teorija struna je na udaru kritike, jer njena obećanja nisu ispunila očekivanja. Međutim, teorijski fizičari Univerziteta u Lajdenu su najzad uspeli da upotrebe teoriju struna kako bi opisali jedan fizički fenomen i prvi su u svetu kojima je to pošlo za rukom.

Slika

Njihovo postignuće upravo je objavljeno u časopisu Science. Što je još zanimljivije, jedan od trojice autora ovog rada je Mihailo Čubrović, naše gore list. Holanđani Jan Zanen i Konrad Šalm su zajedno s Čubrovićem uspeli da uspešno osvetle ranije neobjašnjiv prirodni fenomen kvantno-kritičnog stanja elektrona koristeći matematiku teorija struna.

Elektroni mogu da postignu jedno specijalno stanje zvano kvantno-kritično stanje, koje igra ulogu u superprovodljivosti na visokim temperaturama. Ta provodljivost je dugo bila vruća tema u fizici. U superprovodljivosti koju je takođe u Lajdenu otkrio holandski fizičar Hajke Kamerling Ones, elektroni mogu da jure kroz materijal ne nailazeći na nikakav otpor. U početku se činilo da se superprovodljivost može postići samo na veoma niskim temperaturama bliskim apsolutnoj nuli, ali se javljalo sve više primera u kojima se manifestovala na višim temperaturama. Do sada niko nije uspeo da objasni superprovodljivost na visokim temperaturama. Oduvek se smatralo da kad se jednom bude razumelo pomenuto kvantno-kritično stanje, moći će da se razume i ta superprovodljivost. Međutim, iako su eksperimenti proizvodili obilje informacija, niko nije imao pojma kako da opiše taj fenomen. Teorija struna sada nudi rešenje.

Ovo je prvi put da je neka kalkulacija zasnovana na teoriji struna objavljena u časopisu Science, mada je ta teorija naširoko poznata. „Od teorije struna se uvek puno očekivalo“, objasnio je Zanen koji ju je studirao samo da bi zadovoljio sopstvenu znatiželju. „Teorija struna često se smatra Ajnštajnovim čedom čiji je cilj da se iznađe revolucionarna i složena teorija koja bi bila nekakva \\\\\\\'teorija svega\\\\\\\'. Pre deset godina istraživači su čak govorili \\\\\\\'dajte nam dve nedelje i moći ćemo da vam kažemo kako je nastao veliki prasak\\\\\\\'. Problem teorije struna je to što uprkos izvanrednoj matematici nikada nije bila u stanju da napravi konkretnu vezu s fizičkom realnošću – sa svetom oko nas.“

Zanen, Čubrović i Šalm sada nastoje da promene ovu situaciju primenjujući teoriju struna na fenomen koji fizičari nisu bili u stanju da objasne: kvantno-kritično stanje elektrona. Ovo specijalno stanje nastaje u materijalu neposredno pre nego što on postane superprovodan na visokoj temperaturi. Zanen to stanje opisuje kao „kvantnu supu“ u kojoj elektroni formiraju kolektiv nezavisan od rastojanja i u kome ispoljavaju isto ponašanje na mikroskospkoj skali kvantne mehanike ili na makroskopskoj skali.

Trojka je upotrebila aspekt teorije struna poznat kao korespondencija anti de-Sitterovog prostora (hiperboličkog prostora koji se ponaša saglasno specijalnoj teoriji relativnosti) i kvantne teorije konformnog polja (polja koje je invarijantno pri konformnim transformacijama) (Anti-de-Sitter/Conformal Field Theory, AdS/CFT). Ova korespondencija omogućava da se veliki relativistički svet prevede u opis na nivou kvantne fizike, drugim rečima, premošćava jaz između ta dva različita sveta. Primenjujući je na situaciju u kojoj crna rupa vibrira kad elektron padne u nju, došli su do opisa elektrona koji ulaze u kvantno-kritično stanje i izlaze iz njega.

„Posle višednevnog upornog rada, slagalica se složila. Nismo očekivali da će raditi tako dobro“, izjavio je zadovoljno Zanen. „Matematika je pasovala odlično. Kad smo videli rezultate u početku nismo mogli da poverujemo, ali ispostavilo se da su u redu. Otvaraju vrata do novih stvari.“

Mada zagonetka superprovodljivosti na visokim temperaturama nije u potpunosti rešena, ovaj rad pokazuje da se veliki problemi u fizici mogu napasti korišćenjem teorije struna. Njegovi autori smatraju da je to samo početak. „AdS/CFT korespodencija sada objašnjava stvari s kojima su se naše kolege bezuspešno rvale godinama, uprkos ogromnim naporima. S njom se može uraditi puno toga. Još uvek ne razumemo sve u potpunosti ali su to svakako vrata koja će nas odvesti do mnogo većih otkrića.“ Činjenica da je Science pristao da tako rano objavi ovo otkriće to i potvrđuje.

b92


Vrh
Stronghold
Post  Tema posta: Re: Atomska i kvantna fizika  |  Poslato: 29 Sep 2012, 17:00
Korisnikov avatar

Pridružio se: 28 Sep 2012, 21:36
Postovi: 101

OffLine
Zvezde zbližavaju atome

Zvezde "beli patuljci" poseduju izuzetno jako polje koje može naterati atome da formiraju nove modove povezivanja. Izvor: NASA/ESA/H. Bond (STScI)/M. Barstow (Univ. Leicester)

Slika

Prema poslednjim istraživanjima magnetizam možda krije tajnu koju do sada nismo znali – posebnu i jaku veza između atoma. Kompjuterske simulacije upućuju na mogućnost postojanja jake hemijske veze koja se indukuje u jakim magnetim poljima zvezda. Ako postoji mogućnost da se ovaj efekat sprovede u laobratorijiskim uslovima, onda „magnetna materija“ može biti iskorišćena za proizvodjnu kvantnih kompjutera.

Hemičari razilikuju dva različita tipa hemijske veze: jonska veza i kovalentna veza. Jonska veza nastaje polarizovanjem atoma, i samim tim, stvarju se uslovi za privlačenje, a kovalentna uspostavlja zajedničko vlasništvo atoma nad parom elektrona.

Međutim, Trajgve Helgaker (Trygve Helgaker), kvantni hemičar sa univerziteta u Oslu je zajedno sa svojim kolegama slučajno otrkio treći tip veze kada su simulirali ponašanje atoma unutar magnetnog polja jačine 105 Tesla. To je snaga 10000 puta veća nego što bilo ko može da proizvede na Zemlji.

Tim istraživača je ispitivao potencijalnu distorziju atoma vodonika u jakom magnetnom polju. Molekul se, u polju, postavio paralelno sa linijama sila, i veza između samih atoma je postala stabilnija i kraća. Jednom od elektrona je emitovana energija, koja bi normalno trebala da ga izbije iz molekula, ali molekuls se samo okrenuo pod impulsom i kao celina ostao i dalje u paralalelnoj poziciji sa linijama sila.

Bez obzira što ceo događaj predstavlja kompjutersku simulaciju, predstavlja značajno otkriće koje može utrti put novim pravcima istraživanja. Rad koji detaljno objašanjava uslove eksperimenta je objavljen u časopisu Science.


NAUKA.RS


Vrh
lOOla
Post  Tema posta: Re: Atomska i kvantna fizika  |  Poslato: 15 Dec 2012, 19:10
Korisnikov avatar
Administrator
Administrator

Pridružio se: 06 Dec 2012, 21:05
Postovi: 1388

OffLine
Aтoмскo jeзгрo дoвeлo дo 'бoжje чeстицe'



Slika



2011. гoдинe се oбeлeжaвaлo 100 гoдинa oд oткрићa aтoмскoг jeзгрa, тaчниje oд врeмeнa кaдa je бритaнски физичaр Eрнeст Рaдeрфoрд oбjaвиo свoje рeзултaтe jeднoг oд нajзнaчajниjих eкспeримeнaтa тoг дoбa.

Oн je дoкaзao дa сe у aтoму нaлaзи "густo“ jeзгрo, a прe њeгoвoг oткрићa 1911. пoстojaлo je мишљeњe дa je унутрaшњa структурa aтoмa сaстaвљeнa oд нeгaтивнo нaeлeктрисaних eлeктрoнa oкружžђeних сфeрoм пoзитивнoг нaeлeктрисaњa.

Нaучни сaвeтник Институтa зa физику, aкaдeмик Ђoрђe Шиjaчки кaжžђe дa je oткрићe aтoмскoг jeзгрa прeдстaвљaлo вeлику прeкрeтницу у физици jeр су нaстaлe aтoмскa и нуклeaрнa физикa, aли и квaнтнa мeхaникa.

Зaхвaљуjући тoм oткрићу нaстaлe су и другe oблaсти - oд физикe кoндeнзoвaнoг стaњa мaтeриje дo физикe лaсeрa, кoje су прoмeнилe свaкoднeвнe живoтe људи.

"Нуклeaрни сeктoр je oмoгућиo нeмилe вojнe aспeктe, пeриoд хлaднoг рaтa и oпaснoст глoбaлнoг уништeњa, aли je рeзултирao и у знaчajним тeхнoлoшким и мeдицинским бoљицимa зa чoвeчaнствo“, кaзao je Шиjaчки.

Стручњaци нaвoдe дa je oткрићe aтoмскoг jeзгрa прeдстaвљaлo пoчeтaк лaнчaнe рeaкциje oткрићa кoja су дoвeлa и дo eкспeримeнтa нa вeликoм хaдрoнскoм кoлajдeру у Eврoпскoм цeнтру зa нуклeрнa истрaжžђивaњa (ЦEРН), кao и дo пoтрaгe зa Хигсoвим бoзoнoм-хипoтeтичкe eлeмeнтaрнe чeстицe кojoм сe oбjaшњaвa мaсa других чeстицa.

Вeлики хaдрoнски кoлajдeр je нajвeћa и нajмoћниja eкспeримeнтaлнa инстaлaциja у истoриjи чoвeчaнствa, a смeштeн je у пoдзeмнoм тунeлу у oблику прстeнa oбимa 27 килoмeтaрa, нa дубини измeђу 75 и 150 мeтaрa.

Зaдaтaк тoг eкспeримeнтa je дa судaри двa прoтoнa кaкo би сe рaзрeшилa дилeмa o пoстojaњу нoвих фoрми мaтeриje, нoвих силa у прирoди и нoвих димeнзиja у прoстoру.

Шиjaчки je нaвeo дa сe у ЦEРН-у интeнзивнo рaди нa oткрићу Хигсoвoг бoзoнa, у чeму прeдњaчe AТЛAС и ЦМС eкспeримeнти, у кojимa учeствуjу и тимoви из Србиje.

Вeст дa су нaучници прoнaшли Хигсoв бoзoн, тaкoзвaну "бoжу чeстицу“ joш увeк ниje пoтврђeнa, aли њeн прoнaлaзaк мoгao би дa будe oд вeликoг знaчaja jeр ћe oбjaснити извoр мaсe чeстицa oд кojих сe сaстojи свeмир, рeкao je Шиjaчки.

Oбjaшњaвajући знaчaj oткрићa тe чeстицe, Шиjaчки je рeкao дa je пoстojaњe чeстицe кoja je нaзвaнa пo нaучнику Хигсу oдгoвoрнo зa питaњe мaсa, квaркoвa и лeптoнa и дa бeз тe чeстицe у сaдaшњeм стaњу физикe, нe би мoглo дa сe oбjaсни пoстojaњe мaсa чeстицa.

Хигсoв бoзoн je хипoтeтичкa eлeмeнтaрнa чeстицa кojoм сe oбjaшњaвa мaсa других чeстицa, a тeoриjу пoстojaњa тaквoг бoзoнa пoстaвиo je 1964. гoдинe шкoтски физичaр Питeр Хигс.

Oн je прeтпoстaвиo дa je цeo прoстoр испуњeн пoљeм, сличнo eлeктрoмaгнeтскoм пoљу, a кaкo чeстицa путуje ступa у интeрaкциjу сa њим и стичe мaсу, пa штo je вeћa интeрaкциja чeстицe сa пoљeм, вeћa je и њeнa мaсa.


Vrh
lOOla
Post  Tema posta: Re: Atomska i kvantna fizika  |  Poslato: 28 Nov 2013, 23:26
Korisnikov avatar
Administrator
Administrator

Pridružio se: 06 Dec 2012, 21:05
Postovi: 1388

OffLine
Svet fizike i fizički zakoni


Slika


Uvod u svet kvantne mehanike
Kvantna mehanika je fundamentalna grana teorijske fizike kojom su zamenjene klasična mehanika i klasična elektrodinamika pri opisivanju atomskih i subatomskih pojava.
Ona predstavlja teorijsku podlogu mnogih disciplina fizike i hemije kao što su fizika kondenzovane materije, atomska fizika, molekulska fizika, računarska hemija, fizička hemija, kvantna hemija, fizika čestica i nuklearna fizika. Zajedno sa Opštom teorijom relativnosti Kvantna mehanika predstavlja jedan od stubova savremene fizike.
Nećemo ulaziti dublje u sadržaj, već pogledajte jedan interesantan video na ovu temu. Nadam se da će Vas zaintrigirati video. Za više ia dosta litnformacija, imerature na srpskom, te možete pročitati šta Vas zanima (naravno kvantna mehanika zahteva poznavanje više matematike, tako da srećno sa tim!)


Matematičko klatno
Da bismo razumeli pojam matematičkog klatna, prvo se moramo upoznati sa osnovnim pojmovima iz oblasti fizike: Oscilacije.

Osnovni pojmovi
Oscilatorno kretanje je kretanje koje se ponavlja u toku vremena. Sve oko nas OSCILUJE.
—Sila koja deluje na telo proporcionalna je otklonu od ravnotežnog položaja. Ta sila naziva se restituciona sila i matematički je data: F= -kx , gde je k- krutost opruge; x-elongacija
Karakteristična funkcija položaja tela od vremena je sinusna funkcija.


Slika
Ovo bi bila jedna SINUSNA FUNKCIJA
Amplituda (Xo)- maksimalno rastojanje od ravnotežnog položaja


Elongacija (X)- ma koje rastojanje od ravnotežnog položaja
Frekvencija (f)- učestalost oscilacija f = 1/T
Period (T)- vreme za koje se izvrši 1 puna oscilacija
Talasna dužina (\lambda)- dužina između 2 susedna vrha talasa
Matematičko klatno
Matematičko klatno je idealizovan matematički slučaj fizičkog klatna.
To je sistem sačinjen od tanke neistegljive niti zanemarljive mase, okačene o oslonac, i tela zanemarljivih dimenzija okačenog o tu nit. U stvarnom životu, da biste ga napravili, potreban vam je jedan VELIKI KANAP, koji ćete zalepiti za plafon, i kliker. Voditi računa da dužina klatna bude mnogo veća od dimenzije klikera.


Slika
Na slici pod a) dat je prikaz matematičkog klatna izvedenog iz ravnotežnog položaja. Na slici su prikazani ugao u odnosu na početni položaj, dužina kanapa sa l, masa kuglice data sa m, i x kao elongacija
Na slici pod b) je prikazan dijagram sila. Naravno, sila koja je prisutna (ako zanemarimo silu otpora sredine) jeste težina tela Q. Ona se razlaže na 2 komponente: Normalnu Qn, i translatornu Qt.


Kretanje matematičkog klatna
Dakle ako pogledamo sa slike, silu Q = mg možemo razdvojiti na dve komponente:

Slika
Slika

Da bi ovaj sistem oscilovao harmonijski (oscilovanje kod kojeg je sila F, koja uzrokuje oscilovanje, proporcionalna elongaciji oscilovanja), potrebno je dejstvo restitucione sile F= -kx.
Izjednačavanjem dobijamo :

Slika


Odakle sledi da je:

Slika
Slika


uvrštavanjem veze u formulu za period oscilovanja harmonijskog oscilatora, dobijamo:

Slika


Matematičko klatno kao harmonijski oscilator
Dakle, saglasni smo da je matematičko klatno zapravo harmonijski oscilator, time što smo izveli gornju formulu. E sad, važna stvar je što ono jeste harmonijski oscilator, ali samo za MALE UGLOVE!!!
Ti mali uglovi mogu biti do najviše 9°.


Slika

Na slici je prikazano matematičko klatno koje osciluje, kao i njegovi vektori brzine V i ubrzanja A.


preuzeto sa blogfizicar


Vrh
Вучица
Post  Tema posta: Re: Atomska i kvantna fizika  |  Poslato: 10 Dec 2014, 19:22
Korisnikov avatar
Moderator chata

Pridružio se: 13 Okt 2012, 13:01
Postovi: 30458

OffLine
Kako je nastala atomska bomba?


Otkriće atomske bombe predstavlja jednu od najvećih prekretnica u razvitku čovečanstva. Po prvi put u životu čovečanstvo ima u posedu oružje koje bi moglo dovesti do njegovog uništenja.


Slika


Da ukratko sagledamo kratku istoriju nastanka atomske bombe.

Ključni događaj za nastanak atomske bombe je Drugi svetski rat. Nakon dolaska nacista na vlast, veliki broj naučnika je otišao iz Nemačke i okupiranih zemalja, tražeći utočište u SAD-u. Slično se dešavalo i sa Italijom. U te naučnike spadaju Albert Ajnštajn iz Nemačke, Enriko Fermi iz Italije, Judžin Vigner, Edvard Teler i Leo Silard iz Mađarske.

O mogućnosti dobijanja ogromne količine energije cepanjem atoma se već decenijama spekulisalo, zahvaljujućim otkrićima iz oblasti fizike, ali nikakvo ozbiljno istraživanje nije bilo započeto. Međutim, nacistička Nemačka je 1939. godine vršila prva ispitivanja vezana za nuklearnu fisiju, i to je sve naučnike izbeglice prilično zabrinulo. Strahovali su od same pomisli šta bi se desilo kada bi takva vlast došla u posed najubojitijeg oružja ikad proizvedenog.

Kada je Leo Šilard čuo za vest iz Nemačke sledila mu se krv u žilama. Odmah je započeo kampanju, zajedno sa kolegom Enrikom Fermijem da upozore američku javnost na opasnost koja stiže iz nacističke Nemačke. Ubedili su i Alberta Ajnštajna da u njihovo ime pošalje pismo američkom predsedniku Teodoru Ruzveltu, iako sam Ajnštajn kasnije nije hteo ništa da ima sa bombom. Pismo je izazvalo željeni efekt, pa su tako u Americi počela istraživanja sa razbijanjem atoma. Sam Ruzvelt je odlučio da se u istraživanja uloži ogroman novac, pošto se verovalo da je u toku trka sa vremenom i da je neophodno da naprave bombu pre Nemačke.

Mnogobrojne grupe naučnika su angažovane i veliki novac je uložen u istraživanja. Neki naučnici su sumnjali da će se bomba ikad biti napravljena i optuživali su američku vladu za rasipanje para. U istraživanja su se uključili i pojedini britanski i kanadski naučnici. Brojni timovi naučnika su radili istovremeno na identičnim zadacima, jer nije bilo vremena za gubljenje. Mada je bitno reći da mnogi naučnici nisu ni znali na čemu tačno rade, već su za to saznali tek kad je bačena prva bomba na Hirošimu. Bilo je tu i dosta moralnog kolebanja, jer neki naučnici nisu bili sigurni da li je dobro da postoji takva bomba, ali je strah od Nemaca bio veći.

Prva proba nuklearnog oružja se desila 16. jula 1945. godine, u državi Novi Meksiko. Test je poznatiji pod nazivom Triniti test. Pre samog izvršenja testa, naučnici su imali ozbiljna strahovanja, jer niko nije bio siguran šta može tačno da se desi. Određeni stručnjaci su upozoravali na opasnost pomeranja Zemljine kugle sa njenog pravca kretanja. Na kraju je eksperiment izveden uspešno. Na samom mestu eksplozije se od ogromne temperature pesak pretvorio u staklo. Eksplozija se čula u tri različite američke države i nije mogla da se sakrije od javnosti, iako je to bio prvobitni plan. Ljudi iz udaljenih krajeva su se javljali tvrdeći da su videli novo Sunce.

U međuvremenu je nacistička Nemačka bila pobeđena, pa se shvatilo iz naknadnih istraživanja da oni nisu mnogo odmakli u proizvodnji bombe, posle prvih pokušaja 1939. godine. Drugi svetski rat je još trajao sa Japanom, pa su u avgustu bačene dve atomske bombe na Hirošimu i Nagasaki, sa katastrofalnim posledicama po stanovništvo. Odluka o bombardovanju je i dan danas kontraverzna, iako je mnogi opravdavaju.

Monopol SAD-a nad posedovanjem atomske bombe nije dugo trajao, jer je Sovjetski Savez detonirao svoju prvu atomsku bombu u avgustu 1949. godine. Oni su do tehnologije uspeli da dođu zahvaljujući briljantnim fizičarima, ali i zahvaljujući špijunima. Sovjeti su imali špijune infiltrirane direktno u američke naučne timove. Danas devet zemalja poseduje nuklearno oružje. To su SAD, Rusija, Izrael, Pakistan, Indija, Kina, Francuska, Velika Britanija i Severna Koreja. Pretpostavlja se da Rusija i SAD imaju najviše nuklearnih glava. U doba Hladnog rata, tokom Kubanske krize je malo falilo da bombe ponovo budu upotrebljene, ali se danas smatra da je opasnost od korišćenja atomskog oružja veoma mala, upravo zbog njihove ogromne razarajuće moći. Kada bi jedna zemlja upotrebila atomsko oružje, to bi izazvalo lančanu reakciju, koja bi delovala pogubno na celu planetu Zemlju. Bombe su sada moćnije nego ikad i njihovo istovremeno korišćenje bi trajno poremetilo klimu, možda izazvalo novo ledeno doba, a verovatno i dovelo celo čovečanstvo na ivicu istrebljenja.


Vrh
Prikaži postove u poslednjih:  Poređaj po  
Pogled za štampu

Ko je OnLine
Korisnici koji su trenutno na forumu: Nema registrovanih korisnika i 9 gostiju
Ne možete postavljati nove teme u ovom forumu
Ne možete odgovarati na teme u ovom forumu
Ne možete monjati vaše postove u ovom forumu
Ne možete brisati vaše postove u ovom forumu
Idi na:   
cron

Obriši sve kolačiće boarda | Tim | Sva vremena su u UTC + 2 sata

Powered by phpBB® Forum Software © phpBB Group
DAJ Glass 2 template created by Dustin Baccetti
Prevod - www.CyberCom.rs
eXTReMe Tracker