August 2015 - Page 2 of 3 - Svet fizike
Svet fizike

Archive for August, 2015

Tamna strana svemira

by on Aug.17, 2015, under iz ugla Prof. dr Branislava Čabrića

KOSMOLOGIJA

 

tamna materija

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Tamna strana svemira je uobičajen naziv u naučnoj i popularnoj literaturi, i pod njim se uglavnom podrazumevaju kosmološki aspekti tamne energije i tamne materije. Međutim u širem smislu to može da se odnosi i na sva ozbiljna kosmološka predviđanja koja još nisu dovoljno ili uopšte eksperimentalno, odnosno opservaciono, potvrđena. Da pomenemo neka od takvih predviđanja bazirana na M-teoriji, koja sadrži teoriju superstruna u kojoj su strune elementarni konstituenti svemira. Prema M-teoriji naš prostor ima 7 dodatnih dimenzija, koje su male i dolaze do izražaja na rastojanjima bliskim Plankovom rastojanju (10-35 m). Primetimo da se do sada stiglo samo do rastojanja 10−18 m. Novi akcelerator u CERN-u, u Ženevi, će prodreti nešto dublje u prostor i verovatno omogućiti otkriće nekoliko novih elementarnih čestica. M-teorija daje takođe mogućnost postojanja tzv. multiverzuma (engleski: multiverse), tj. vasione sa više prostornih domena koji se međusobno razlikuju po vrednostima osnovnih fizičkih konstanti.

Kakva je budućnost kosmologije i svemira? Kosmologija će u budućnosti igrati veoma važnu ulogu dajući čovečanstvu sve više potrebnih i korisnih saznanja o svemiru. Rasvetljavanje tamne strane svemira biće jedan od glavnih predmeta istraživanja. Prema savremenom shvatanju većine fizičara, astrofizičara i kosmologa, svemir se sastoji od oko 4% obične (svetleće) materije, 23% tamne materije i 73% tamne energije. To znači da 96% materije, odnosno energije, predstavlja tamnu stranu vasione, čija priroda je za sada nepoznata. Od ponašanja tamne energije i tamne materije zavisiće dalja budućnost svemira i njegova sudbina. Iz dosadašnjih istraživanja nije jasno da li će se svemir večno širiti ili će se širenje zaustaviti i preći u skupljanje. U oba slučaja svemir očekuje svojevrsna smrt: večno širenja – hladna, a skupljanje – vruća. Jedan od privlačnih hipotetičnih modela jeste ciklični svemir u kome svaki ciklus ima širenje i skupljanje, a ciklusa može biti beskonačno mnogo. Na taj način svemir ne iščezava potpuno pri skupljanju i ima beskonačno trajanje. Ovaj model nas podseća na jedan mit starih Egipćana o ptici feniks koja živi 500 godina, a zatim sama sebe spali da bi iz pepela oživela podmlađena i ponovo živela 500 godina do sledeće lomače.

Poznati su slučajevi u fizici kada se oko nekog novog fenomena ulagalo mnogo bezuspešnog truda da se on objasni u okviru postojeće teorije. Međutim relativno prosto i prirodno rešenje se nalazilo uvođenjem novih fizičkih principa i matematičkih metoda. Jedan novi obećavajući kosmološki prilaz jeste adelična kosmologija, koja počiva na adelima. Adeli su jedna matematička konstrukcija koja uključuje pored realnih i sve p-adične brojeve, tj. sadrži sve skupove brojeva koji su uopštenje skupa racionalnih brojeva. Od 1987. godine p-adični brojevi i adeli se uspešno koriste u modeliranju nekih složenih fenomena. Moguće je da kao što realni brojevi dobro opisuju običnu materiju da tako prirodu tamne strane svemira opisuju p-adični brojevi. U toku je razrada jedne ideje adeličnog svemira koji je sastavljen iz realnog i p-adičnih svetova. U svakom slučaju od uspeha budućih istraživanja svemira zavisiće koliko će dugo njegova tamna strana ostati tamnom.

t1

 

Tri vida materije u svemiru.

 

Referenca

[1] Dragović, B., Tamna strana vasione, Naučni skup “Kako razumjeti Univerzum: doprinos astronomskih i fizičkih istraživanja” 29. maja 2009. godine na Prirodnomatematičkom fakultetu u Banjoj Luci.

[2] Dragović, B., Tamna strana vasione, u: Zbornik predavanja 3 – „Teme moderne fizike“ Prirodno-matematički fakultet, Niš, 2010., str. 5.

Cabric

 

 

 

 

Prof. dr Branislav Čabrić

Prirodno-matematički fakultet u Kragujevcu

 

branko.cabric@gmail.com

Share
Leave a Comment more...

Tajna geko guštera

by on Aug.16, 2015, under iz ugla Prof. dr Branislava Čabrića

Nanomaterijali

 

Tajna geko guštera

 

 

Istraživači su, kao i u bezbroj slučajeva u istoriji nauke, koristili prirodu kao inspiraciju pri kreiranju odgovarajućih modela. Skorija istraživanja na polju mernih metoda pokazala su da nanomaterijali već postoje u prirodi. Na primer, otkriveno je da neke biljke ili životinje koriste svojstva nanomaterijala od kojih su sastavljene. Neki naučnici pokušavaju da reprodukuju ova svojstva tako što proizvode slične nanostrukture. Cilj je bolje razumevanje prirodnih pojava, pa čak i eksploatacija postojećih mehanizama u prirodi u nameri da se direktno primene na raznim tehnološkim poljima. Radi se o oblasti poznatoj pod nazivom biomimetizam.

Na primer, hodanje po tavanici guštera geka je bila prava tajna. Stručnjaci nikako nisu mogli da objasne kako se on bez teškoća i klizanja kreće po sasvim uspravnim i glatkim površinama kao što je prozorsko staklo, sve dok nisu otkrili da na donjoj dodirnoj površini šapica ima mnoštvo dlačica nanometarske veličine. U pitanju je konkretna primena atomskih veza nazvanih po Van der Valsu.  Molekuli se ponašaju kao sićušni električni dipoli čiji se suprotno naelektrisani krajevi privlače. Ove sile mogu da predstavlja smetnju za rad budućih sićušnih mašina. A koliko ove inače vrlo slabe veze mogu da budu jake u nanosvetu, najbolji je primer geko gušter. Gušterovi pipci poseduju milione tankih savitljivih dlačica, koje mu omogućavaju da se prikači za svaku površinu. Da bi se „odlepio“, geko odvaja jednu po jednu dlaku, kao običnu lepljivu traku. Naučnici proučavaju ova svojstva kako bi našli njihovu primenu u industriji.

Možda ni „čovek pauk” više neće biti junak koji se može sresti samo u stripu ili na filmskom platnu, jer stručnjaci iz Škotske, domovine „selotejp“ trake, pokušavaju da naprave još čudesniju „nanotraku“.

guster

 

 

 

 

 

 

Slika 1. Gušter geko hoda po tavanici.

http://www.cape-york-australia.com/gecko-lizards.html

Literatura

  1. NANO, Prospekt izložbe Centra za naučnu, tehničku i industrijsku kulturu u Grenoblu, postavljene u Francuskom kulturnom centru u Beogradu od 02. do 20. septembra 2008. godine.

https://www.youtube.com/watch?v=_gACTkMkOtM

http://www.biologija.rs/gusteri_azije_australije_i_novog_zelanda.html

Cabric

 

 

 

 

Prof. dr Branislav Čabrić

Prirodno-matematički fakultet u Kragujevcu

E-mail: branko.cabric@gmail.com

Share
Leave a Comment more...

O fizici i fizičarima, 2. deo

by on Aug.15, 2015, under iz ugla Prof. dr Branislava Čabrića

 

425955_large-portrait-heisenberg

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Kada je poznati nemački fizičar 20. veka, Verner Hajzenberg, kao devetnaestogodišnji mladić, prvi put posetio Zomerfelda, koji je tada (1920. godine) bio profesor teorijske fizike na Minhenskom univerzitetu, i rekao mu da želi da studira fiziku, poveo se razgovor o radu u fizici. Između ostalog, Zomerfeld je rekao: „Znate, sigurno, šta je Šiler rekao o Kantu i njegovim tumačima: Kad kraljevi grade, rabadžije imaju da rade. Svi smo mi najpre rabadžije! No videćete kako vam i to pričinjava radost, ako takav posao obavljate brižljivo i savsno i pri tom, nadamo se i dokučite ponešto.“

U suštini to isto, rekao je i naš pesnik Dobriša Cesarić:

Teče i teče, teče jedan slap;

što u njem znači moja mala kap?

Gle jedna duga u vodi se stvara,

i sja i dršće u hiljdu šara.

Taj san u slapu da bi mogo sjati,

i moja kaplja pomaže ga tkati.

Ljubav prema istraživanju i želja za shvatanjem, treba da su razlog da čovek postane fizičar. Takva osnova pruža mogućnost da i sam čovek dȃ svoj doprinos u shvatanju Sveta i da i sam bude na očigledan način, podsticaj i daleki saradnik budućim generacijama. Želja da čovek postigne slavu, da istakne sopstvenu ličnost i stekne titulu, nije sama za sebe dovoljna da čovek bude fizičar, a često veoma smeta i uzrok je mnogih razočarenja i sukoba.

Trebalo bi da je svima poznata činjenica, koliko su pravi fizičari oduvek bili i jesu, široki u pogledu interesovanja za različite oblasti, u pogledu uočavanja i shvatanja onog što je vredno u svim oblastima nauke, umetnosti i poslova uopšte, bez obzira na to što nisu našli vremena da lično učestvuju u njima.

Veoma je važno osetiti da su Bor i Dirak i Plank i Pauli i Ajnštajn … bili živi ljudi i to vrlo živi. Ako postoji vrhunac u širini kojom se obuhvata Stvarnost, onda je to u slučaju ovih i ovakvih ljudi. Veoma je važno upoznati ih kroz njihov pristup stvarima, u njihovim tekstovima, predavanjima, razgovorima, pismima. Upoznati Hajzenberga u trenutku dok sa svoja dva sina i nekoliko prijatelja svira muziku Betovena i Šuberta. Upoznati Planka kao horovođu, dirigenta i pijanistu. Ajnštajna kao violinistu… Tako možemo videti da su mnogi fizičari i drugi naučnici u toj meri shvatili i osetili ono što je vredno i dobro u umetnosti, da su je prihvatili kao deo sebe i Sveta.

Treba se bliže upoznati sa razgovorima Diraka, Vajcsekera, Bora… pa videti prvo koliko su oni razmišljali i bili u stanju da razmišljaju o svemu, i drugo, koliko su bili pošteni pred sobom i ljudima, u odgovoru na pitanje: Koliko znam? Šta mi je jasno? Šta ne razumem?

Susret sa Borom, Hajzenbergom i njihovim prijateljima – jednim hirurgom i jednim fizikohemičarem, na brodu kojim su sami upravljali jedreći jednog letnjeg raspusta po Baltičkom moru, ili susret sa njima dvojicom kad su sa nekoliko prijatelja i Borovim sinom Kristijanom, bili zatrpani snegom u jednoj kolibi u brdima gde su bili na izletu, ili Hajzenbergove usamljene, višednevne šetnje po brežuljcima Rajnske doline – sve to, osvetljava nam stvaraoce fizike i sa drugih važnih strana, važnih da shvatimo zašto su razmišljali o prirodi i šta je to, njima lično donosilo. Ne treba stvarati autoritete nego razmišljati o svemu sopstvenim razumom.

Istovremeno se može videti da jaz, za koji se obično misli da deli nauku od umetnosti uopšte nije tako dubok, a možda ga ustvari i nema.

Jedno moramo imati na umu: Sve nas ljude, ma koliko bili različiti jedni od drugih, obuhvata i natkriljuje jedna ista, jedna jedina fizička stvarnost. Svi smo mi u potpuno istom položaju pred osnovnim pitanjima koja nam Priroda postavlja, a koja se tiču i našeg života i postojanja. Svi smo mi, pojedinačno, podjednako sićušni prema Prirodi u kojoj, kako je rekao Paskal, lebdimo između dve beskrajnosti: beskonačno velikog i beskonačno malog. Istovremeno smo i podjednako značajni u Vasioni jer smo, kao i sve što je živo, u stanju da se osećamo. Sa tako proširenom svesti, za koju je neophodno uviđanje onog što je večno i veliko oko nas, u čemu smo nastali i postojimo, ljudi počinju da u radu osećaju zajednički interes, koji potiskuje lični, jer ovaj izgleda slep i nevažan pred zvezdama.

Onaj ko to shvati, osetiće ogromnu punoću i svrhu života, i prihvatiće posmatranje i proučavanje prirodnih pojava, makar i u najmanjem obimu (ako nije fizičar ili naučnik uopšte), kao neophodan vid i ispoljavanje sopstvenog postojanja. U takvom životu, ispunjenim radom, razmišljanjem i doživljavanjem Sveta, misli o ličnom uspehu i potvrđivanju neće biti najvažnije, a lični doprinos ljudskom znanju o Svetu, pojaviće se kao posledica takvog života a nikako kao cilj!

Reči anonimnog natpisa na zvoniku crkve Sv. Margarete u Goti, uklesane još pre više od dvesta godina, jasno nam govore:

„ … Prosvećenost napreduje džinovskim koracima … Mržnja koju rađaju dogme i prinude savesti povlači se u senku; čovekova ljubav i sloboda misli nadvladavaju. Umetnost i nauke cvetaju, dok mi sve dublje prodiremo u radionicu Prirode. Zanatlije se približavaju umetnicima po savršenstvu; korisne veštine bujaju u svim oblastima života. To je verna slika našeg vremena.

Ne gledajte oholo i sa visine na nas ako budte otišli više ili videli dalje nego mi, već radije iz ovog opisa shvatite sa kakvom hrabrošću i sa kakvim naporom smo mi podigli i održali mesto na koje ćete vi doći.

Činite isto za one koji će doći posle vas, i radujte se!“ [1]

 

Referenca

[1] Branislav Đorđević, O fizici, fizičarima i još ponečemu, Fizis, Katedra za fiziku PMF-a u Beogradu, br. ?, 196?., str. 1.

Cabric

 

 

 

 

Prof. dr Branislav Čabrić

Prirodno-matematički fakultet u Kragujevcu

 

branko.cabric@gmail.com

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Share
Leave a Comment more...

O fizici i fizičarima, 1. deo

by on Aug.15, 2015, under iz ugla Prof. dr Branislava Čabrića

 

njutn

 

 

 

 

 

 

Postoje zanimanja koja omogućuju čoveku da se usavrši u jednoj korisnoj oblasti, da nauči da obavlja jedan posao koji je i njemu i drugim ljudima potreban. Takva zanimanja imaju svoju svrhu već i zato, što mnogi ljudi osećaju potrebu da nešto korisno i zanimljivo rade, pa zato postaju pekari, časovničari, mehaničari, tehničari . . . Da nema takvih zanimanja teško da bi život bio takav kakav je.

Međutim, postoje zanimanja, koja, onome koji to poželi, omogućuju da shvati širi deo stvarnosti i da stekne jednu opštiju sliku Sveta. Sliku u kojoj se nalaze na svom mestu i sva druga zanimanja prema značaju koji imaju. Zanimanje koje, možda najviše, svojim sadržajem omogućuje čoveku da u pojavama koje uoči, zakonitostima koja otkrije i shvati, vidi i nasluti Stvarnost, oseti svet u celini, jeste zanimanje fizičara.

Ta reč „fizičar“, obuhvata u sebi mnogo više toga no što bi se na prvi pogled moglo pretpostaviti. Jer fizika je fundamentalna nauka. Ona nam objašnjava pojave do one granice do koje mi uopšte možemo nešto da razumemo. Svo naše znanje iz drugih prirodnih nauka mora se slagati sa fizičkim zakonima. To što je fizika dosad bila, manje više, odvojena od nekih grugih prirodnih nauka i nije mogla da kaže svoju reč u njima, znak je da ona nije dovršena nauka i da će još dosta toga otkriti i objasniti da bi dala odgovore na neka važna pitanja koja nam postavlja recimo biologija, ili istraživanje zasada potpuno neobjašnjivih psihičkih pojava. To takođe znači da i druge nauke treba da se razviju toliko, da mogu da se spoje sa fizikom. Samo je pitanje vremena kada će fizika uspeti da objasni ono što nam je zasada tajna. Naslućuje se da predstoji povezivanje naučnih oblasti koje su, zbog istorijskih neminovnih razloga bile dosada oštro razdvojene.

Neupućenima može da izgleda da je zanimanje fizičara zatvoreno u sebe, da zahteva rad sa formulama, raznim laboratorijskim spravama, da u njemu mora da se meri i računa pa je zato suvo, doduše korisno, ali lišeno lepote i širine koju recimo ima umetnost. Naučnik, istraživač, obično se zamišlja kao čovek sa debelim naočarima, rasejan, razbarušen, izgubljen u nekim svojim računima, spravama i formulama, koje nemaju veze sa životom. Takva slika je vrlo, vrlo daleko od istine. Pravi fizičar je u stvari sasvim drugačiji, iako je možda i rasejan i razbarušen i zamišljen. Možda niko kao fizičar nije u tako bliskoj vezi sa pravim životom, sa Stvarnošću!

Za mnoge se može reći da poznaju svoj posao, ali za fizičara to znači da poznaje Svet. I to ne važi samo za one koji su u stanju da vide dalje, koji stvaraju fiziku. To važi za svakog ko uči i razmišlja o stvarima koje su drugi pre njega već otkrili, ko uspe da postojeće znanje primi u sebe i oseti ga kao svoje sopstveno znanje. I najprostija saznanja iz mehanike, ili nauke o toploti, pružaju nam stvarniji uvid u pojave koje svaki dan vidimo, i u njihove uzroke. Naprimer, već upoznavanje sa silama trenja i njihovim značajem, i zamišljanje: kako bi izgledao svet ako bi recimo sile trenja odjednom prestale da postoje, donosi nam mnogo jer otkrivamo jedinstveni uzrok raznim pojavama. Ili recimo kad shvatimo da je temperatura subjektivan pojam, koji uopšte ne mora da se uvodi da bi se objasnili svi toplotni procesi, odnosno kad shvatimo da čitava nauka o toploti može da se svede na mehaniku, a da pojam toplote i temperature postoji samo zato, što mi brzo kretanje molekula osećamo kao „vruće“, a sporo kao „hladno“. Čovek se sa svakom novom shvaćenom pojavom oseća i sam stvarniji, jer počinje da shvata i sebe kao deo neke opštije fizičke stvarnosti, i istovremeno je snažniji i radosniji jer počinje da oseća povezanost sa Svetom i ljudima. Tada takođe može da se začudi nad postojanjem života uopšte, a onda i nad postojanjem čoveka. Da se „zaprepasti pred snagom otkrića koja je dana čovjeku“ (Ivo Andrić). Jer fizičar je u sebi sačuvao sposobnost da pojave i činjenice ugleda kao da je prvi čovek koji ih je primetio, i da se pred njima začudi! Fizičar ne podleže navici svakodnevnog života, koja u stvari gasi život i otupljuje misao, već je u stanju da sa radoznalošću posmatra svet oko sebe i da shvati pravi značaj pojava koje vidi. Fizičar živi u beskrajnim prostranstvima atoma, zvezda, galaksija … i u beskrajima vremena. On nije izgubio sposobnost koju deca imaju: da sa radoznalošću posmatra stvari, da traži objašnjenja za njih, i da se na kraju nad njima začudi. Još je Gete rekao: „Najviše do čega čovek može doći jeste čuđenje“.

Već pomenuta povezanost fizičara sa ljudima iz prošlosti, sadašnjosti i budućnosti, velika je stvar. Naime, svakome je jasno, da pojedine ličnosti u istoriji fizike, ma koliko da su doprinele svojim radovima, izolovane od drugih istraživača ne znače mnogo. U nauci niko ne radi sam. Svaki rezultat koji jedan čovek postigne uslovljen je čitavim nizom prethodnih istraživanja, sve do prvih razmišljanja o Svetu. Svaki napisan rad je podjednako značajan, jer se razmišljanja ljudi i njihova tumačenja prirodnih pojava međusobno uslovljavaju i jedno na drugo nastavljaju. Veliki engleski fizičar, astronom i matematičar Isak Njutn je govorio: „Ako sam video nešto dalje od drugih, to je zato što sam stajao na leđima džinova“. Nema sumnje da je mislio na svoje prethodnike: Kopernika, Tiho Brahea …

Osećajući u sebi opštu povezanost ljudi, fizičar ustvari oseća da radi u jednom velikom timu koji je raspoređen po celoj zemaljskoj kugli i koji je van vremena. Tako se i sam oseća rasprostrt i u prostoru i u vremenu i postaje svestan da svet sa njim niti počinje niti se svršava. Postaje svestan da će sve i bez njega i dalje postajati, da će ljudi i dalje saznavati i proučavati Prirodu, da će se život nastaviti. Tako je čovek u stanju da objektivnije posmatra Svet i Život [1].

 

Referenca

[1] Branislav Đorđević, O fizici, fizičarima i još ponečemu, Fizis, Katedra za fiziku, PMF, Beograd, br. ?, 196?., str. 1

Cabric

 

 

 

 

Prof. dr Branislav Čabrić

Prirodno-matematički fakultet u Kragujevcu

 

branko.cabric@gmail.com

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Share
Leave a Comment more...

Looking for something?

Use the form below to search the site:

Still not finding what you're looking for? Drop a comment on a post or contact us so we can take care of it!

preporučite nas

Share