4,099 matches
-
de hidrogen poate avea și unu sau chiar doi neutroni, formând așa-numiții izotopi ai hidrogenului: deuteriu (un neutron și un proton) și tritiul (doi neutroni și un proton). Numărul de protoni dintr-un nucleu este egal cu numărul de electroni care gravitează în jurul nucleului, astfel încât atomul, în totalitatea lui, să fie neutru din punct de vedere electric. Dacă atomul pierde un electron, atunci îi va rămâne o sarcină pozitivă necompensată. Un astfel de atom se numește ion. În concluzie, din
Din viaţa, activitatea şi gândurile unui profesor by Mihai TOMA () [Corola-publishinghouse/Memoirs/101007_a_102299]
-
și tritiul (doi neutroni și un proton). Numărul de protoni dintr-un nucleu este egal cu numărul de electroni care gravitează în jurul nucleului, astfel încât atomul, în totalitatea lui, să fie neutru din punct de vedere electric. Dacă atomul pierde un electron, atunci îi va rămâne o sarcină pozitivă necompensată. Un astfel de atom se numește ion. În concluzie, din cele expuse până aici ar rezulta că materia are la bază următoarele particule: electroni, protoni și neutroni. Însă, lucrurile nu s-au
Din viaţa, activitatea şi gândurile unui profesor by Mihai TOMA () [Corola-publishinghouse/Memoirs/101007_a_102299]
-
punct de vedere electric. Dacă atomul pierde un electron, atunci îi va rămâne o sarcină pozitivă necompensată. Un astfel de atom se numește ion. În concluzie, din cele expuse până aici ar rezulta că materia are la bază următoarele particule: electroni, protoni și neutroni. Însă, lucrurile nu s-au oprit aici, fiind, în realitate, mult mai complicate. În multe romane, mai mult sau mai puțin science fiction, se vorbește de antimaterie. Antimateria s-a dovedit a fi o realitate. Ea este
Din viaţa, activitatea şi gândurile unui profesor by Mihai TOMA () [Corola-publishinghouse/Memoirs/101007_a_102299]
-
particulele corespunzătoare, dar sarcina lor electrică este de semn opus. Astfel, antielectronii, denumiți pozitroni, au sarcina electrică pozitivă. Antiprotonii au sarcina electrică negativă. Materia și antimateria, și, prin urmare, particulele și antiparticulele nu pot exista concomitent. De exemplu, dacă un electron întâlnește un antielectron, aceste particule se anihilează reciproc și se transformă în energie - cuante de radiație, dar dacă două cuante de radiație intră în interacțiune pot da naștere de la o pereche electron-antielectron. Primul proces este denumit iradiere, iar cel de-
Din viaţa, activitatea şi gândurile unui profesor by Mihai TOMA () [Corola-publishinghouse/Memoirs/101007_a_102299]
-
sarcina electrică elementară egală cu 1,6•10-19 C), iar quark-ul d are sarcina egală cu -1/3e . Protonul este particula formată din două quark-uri u și un quark d. Sarcina sa este 2∙2/3e-1∙1/3e=+e (sarcina electronului -e). Neutronul conține două quark-uri d și un quark u, având sarcina totală nulă: -2∙1/3e+2/3e=0 . Aventura privind structura granulară a materiei continuă. Oamenii de știință au dorit să pună în evidență quark-urile. Quark-urile nu pot
Din viaţa, activitatea şi gândurile unui profesor by Mihai TOMA () [Corola-publishinghouse/Memoirs/101007_a_102299]
-
evidență quark-urile. Quark-urile nu pot fi observate direct. La fel ca în cazul nucleelor atomice, quark-urile au fost puse în evidență indirect, printr-un experiment de tip Rutherford. Iată cum a fost imaginat acest experiment. Protonii liberi se bombardează cu electroni foarte rapizi. Electronii joacă, în acest caz, rolul „sondei” (particule alfa) din cazul experimentului pe atomi. Se constată că majoritatea electronilor lansați asupra unui proton nu-și schimbă direcția de deplasare, iar alții, un număr mai mic, sunt deviați ca și cum
Din viaţa, activitatea şi gândurile unui profesor by Mihai TOMA () [Corola-publishinghouse/Memoirs/101007_a_102299]
-
nu pot fi observate direct. La fel ca în cazul nucleelor atomice, quark-urile au fost puse în evidență indirect, printr-un experiment de tip Rutherford. Iată cum a fost imaginat acest experiment. Protonii liberi se bombardează cu electroni foarte rapizi. Electronii joacă, în acest caz, rolul „sondei” (particule alfa) din cazul experimentului pe atomi. Se constată că majoritatea electronilor lansați asupra unui proton nu-și schimbă direcția de deplasare, iar alții, un număr mai mic, sunt deviați ca și cum s-ar izbi
Din viaţa, activitatea şi gândurile unui profesor by Mihai TOMA () [Corola-publishinghouse/Memoirs/101007_a_102299]
-
indirect, printr-un experiment de tip Rutherford. Iată cum a fost imaginat acest experiment. Protonii liberi se bombardează cu electroni foarte rapizi. Electronii joacă, în acest caz, rolul „sondei” (particule alfa) din cazul experimentului pe atomi. Se constată că majoritatea electronilor lansați asupra unui proton nu-și schimbă direcția de deplasare, iar alții, un număr mai mic, sunt deviați ca și cum s-ar izbi de bile minuscule, aflate în interiorul protonului. Experimentul se poate realiza și prin bombardarea neutronului. Aceste mici bile sunt
Din viaţa, activitatea şi gândurile unui profesor by Mihai TOMA () [Corola-publishinghouse/Memoirs/101007_a_102299]
-
sunt deviați ca și cum s-ar izbi de bile minuscule, aflate în interiorul protonului. Experimentul se poate realiza și prin bombardarea neutronului. Aceste mici bile sunt tocmai quark-urile căutate. S-a pus întrebarea: pot oare exista quark-uri individuale așa cum există, de exemplu, electronii? Fizicienii au răspuns negativ la această întrebare. Ei au fost nevoiți să admită că, în natură, quark-urile nu apar niciodată singure, ci doar în grupuri de câte două sau trei. Particulele formate din două quark-uri se numesc mezoni. Mezonii nu
Din viaţa, activitatea şi gândurile unui profesor by Mihai TOMA () [Corola-publishinghouse/Memoirs/101007_a_102299]
-
Roșu” și „antiroșu” se anihilează reciproc, rezultând un ton de culoare neutră, alb. Însă combinația materiei-antimaterie nu este stabilă, ci se dezintegrează cu rapiditate. Să concluzionăm: quark-urile formează nucleonii (protoni și neutroni). Prin unirea nucleonilor apar nuclee atomilor. Nucleele și electronii se „unesc” în atomi. Atomii, la rândul lor, formează moleculele sau macromoleculele. Miliarde de molecule alcătuiesc, de exemplu, celulele corpului nostru, la rândul lor în număr de mai multe miliarde. Și așa se întâmplă pentru orice formă a materiei. Dar
Din viaţa, activitatea şi gândurile unui profesor by Mihai TOMA () [Corola-publishinghouse/Memoirs/101007_a_102299]
-
multe miliarde. Și așa se întâmplă pentru orice formă a materiei. Dar, indiferent cât de mari sunt deosebirile între oameni, animale, plante, corpuri în diferite stări de agregare, planete sau stele, toate sunt formate doar din trei particule elementare esențiale: electroni, quark-uri up și quark-uri down. Acestea sunt considerate azi ca fiind cărămizile primordiale ale materiei. Însă, nimeni nu ne poate garanta că aceste particule sunt, cu adevărat, elementare, nefragmentabile. Poate peste un număr de ani, fizicienii vor completa acest tablou
Din viaţa, activitatea şi gândurile unui profesor by Mihai TOMA () [Corola-publishinghouse/Memoirs/101007_a_102299]
-
pe cosmologi. A fost descoperit faptul că atomul are o structură internă proprie. Rutherford (1871- 1937) elaborează primul model atomic- modelul planetar. Atomul ”conține” un nucleu de masă mare, nucleu format din protoni și neutroni. În vecinătatea nucleului se mișcă electronii, particule încărcate negativ, de masă mult mai mica decât a nucleonilor (protoni încărcați pozitiv și neutroni- neutri electric). S-a descoperit apoi că nucleele pot suferi transformări. Unele nuclee mai grele sunt instabile, transformându-se spontan în nuclee mai ușoare
Din viaţa, activitatea şi gândurile unui profesor by Mihai TOMA () [Corola-publishinghouse/Memoirs/101007_a_102299]
-
era fierbinte și dens. Plecând de la imensa temperatură a universului extrem de timpuriu, Gamow a presupus că acesta ar fi permis doar existența materiei în forma ei cea mai simplă. Componentele inițiale ale universului nu puteau fi decât protonii, neutronii și electronii. Amestecul acesta de particule individuale, considerate pe atunci fundamentale, constituia o ”supă” fierbinte în care electronii erau prea rapizi pentru a se putea uni cu protonii spre a forma atomii de hidrogen. În plus, față de aceste particule, universul timpuriu conținea
Din viaţa, activitatea şi gândurile unui profesor by Mihai TOMA () [Corola-publishinghouse/Memoirs/101007_a_102299]
-
acesta ar fi permis doar existența materiei în forma ei cea mai simplă. Componentele inițiale ale universului nu puteau fi decât protonii, neutronii și electronii. Amestecul acesta de particule individuale, considerate pe atunci fundamentale, constituia o ”supă” fierbinte în care electronii erau prea rapizi pentru a se putea uni cu protonii spre a forma atomii de hidrogen. În plus, față de aceste particule, universul timpuriu conținea un ”ocean” furtunos de lumină. Pornind de la acest tablou, Gamow împreună cu matematicianul Ralph Alpher (1921-2007) au
Din viaţa, activitatea şi gândurile unui profesor by Mihai TOMA () [Corola-publishinghouse/Memoirs/101007_a_102299]
-
aceste particule, universul timpuriu conținea un ”ocean” furtunos de lumină. Pornind de la acest tablou, Gamow împreună cu matematicianul Ralph Alpher (1921-2007) au construit o teorie a nucleosintezei, argumentând că la un moment dat, după marea explozie, când temperatura a mai scăzut, electronii s-au atașat de protoni, rezultând hidrogenul și apoi, printr-o reacție de fuziune, a rezultat heliul. Ei au estimat că la sfârșitul fazei de nucleosinteză trebuie să fi existat aproximativ un nucleu de heliu la fiecare zece nuclee de
Din viaţa, activitatea şi gândurile unui profesor by Mihai TOMA () [Corola-publishinghouse/Memoirs/101007_a_102299]
-
așadar o întărire considerabilă. 8. Ecoul luminos- relicvă a universului timpuriu Alpher, căruia i s-a alăturat astronomul american Robert Herman (1914-1997), a continuat să gândească asupra teoriei BB-ului, concentrându-și atenția asupra primilor momente ale universului. Amestecul de electroni și nuclee forma o ”supă” fierbinte cunoscută sub denumirea de plasmă. Însă acest amestec mai conține încă un ingredient: un copleșitor ocean de lumină. Lumina interacționa cu particulele separate, fiind împrăștiată de către acestea, rezultând un univers opac, totul având aspectul
Din viaţa, activitatea şi gândurile unui profesor by Mihai TOMA () [Corola-publishinghouse/Memoirs/101007_a_102299]
-
de lumină. Lumina interacționa cu particulele separate, fiind împrăștiată de către acestea, rezultând un univers opac, totul având aspectul de ”ceață”. Pe măsura extinderii universului are loc o răcire a plasmei. La o temperatură de aproximativ 3000°C are loc recombinarea electronilor cu nuclee, formându-se astfel atomi stabili de hidrogen. Cei doi fizicieni au estimat că au trecut aproximativ 300.000 de ani până ce universul a ajuns la această temperatură. Odată cu formarea atomilor (particule neutre), comportamentul luminii care umplea universal s-
Din viaţa, activitatea şi gândurile unui profesor by Mihai TOMA () [Corola-publishinghouse/Memoirs/101007_a_102299]
-
Big Bang. Era vorba despre acel semnal-relicvă prevăzut de Gamow, Alpher și Herman. Radiațiile luminoase care constituiau “oceanul” de lumină ce umplea universul la aproximativ 300.000 de ani de la momentul inițial al Big Bang-ului ne mai interacționând cu electroni sau cu nuclee (electronii și nucleele se combinaseră devenind atomi) s-au putut propaga nestingherite în univers străbătându-l, dar, în același timp, suferind o schimbare remarcabilă: odată cu extinderea universului a avut loc și o creștere a lungimii de undă
Din viaţa, activitatea şi gândurile unui profesor by Mihai TOMA () [Corola-publishinghouse/Memoirs/101007_a_102299]
-
despre acel semnal-relicvă prevăzut de Gamow, Alpher și Herman. Radiațiile luminoase care constituiau “oceanul” de lumină ce umplea universul la aproximativ 300.000 de ani de la momentul inițial al Big Bang-ului ne mai interacționând cu electroni sau cu nuclee (electronii și nucleele se combinaseră devenind atomi) s-au putut propaga nestingherite în univers străbătându-l, dar, în același timp, suferind o schimbare remarcabilă: odată cu extinderea universului a avut loc și o creștere a lungimii de undă a luminii primordiale (efectul
Din viaţa, activitatea şi gândurile unui profesor by Mihai TOMA () [Corola-publishinghouse/Memoirs/101007_a_102299]
-
de timp extrem de scurt după această teribilă explozie universul ultrafierbinte s-a extins și s-a răcit spectaculos, temperatura scăzând de la câteva bilioane de grade la câteva milioane de grade. În acel moment universul era alcătuit din protoni, neutroni și electroni care se mișcau într-un „ocean” de lumină. În următoarele câteva momente o parte dintre protoni-nuclee de hidrogen - s-au combinat cu neutronii formând nucleele de heliu. Protonii neintrați în combinații erau destinați să rămână ca nuclee de hidrogen. Teoria
Din viaţa, activitatea şi gândurile unui profesor by Mihai TOMA () [Corola-publishinghouse/Memoirs/101007_a_102299]
-
trebui să conțină circa 75% hidrogen și 25% heliu. Procentele corespund cu măsurătorile actuale, în ce privește abundența acestor elemente în cosmos. Universul a continuat să se extindă și să se răcească. Era acum format dintr-o plasmă care cuprindea nuclee și electroni de energie mare. Acest mediu era opac pentru radiația electromagnetică existentă. După aproximativ 300.000 de ani de la marea explozie universul devine suficient de rece având aproximativ 3000° C. La această temperatură electronii s-au atașat nucleelor formând atomi, care
Din viaţa, activitatea şi gândurile unui profesor by Mihai TOMA () [Corola-publishinghouse/Memoirs/101007_a_102299]
-
dintr-o plasmă care cuprindea nuclee și electroni de energie mare. Acest mediu era opac pentru radiația electromagnetică existentă. După aproximativ 300.000 de ani de la marea explozie universul devine suficient de rece având aproximativ 3000° C. La această temperatură electronii s-au atașat nucleelor formând atomi, care la rândul lor formau un gaz neionizat. Acest gaz a devenit transparent pentru „particulele de lumină” - undele electromagnetice- permițând acestei radiații să se miște nestingherită prin el. Această radiația a fost prezisă de
Din viaţa, activitatea şi gândurile unui profesor by Mihai TOMA () [Corola-publishinghouse/Memoirs/101007_a_102299]
-
de vid fals este în mod intrinsec instabil. O teză centrală a teoriei cuantice este principiul incertitudinii (nedeterminării) a lui Werner Heisenberg (1901-1976). Conform acestui principiu „obiectele” cuantice nu au valori bine definite pentru toate caracteristicile lor. De exemplu, un electron nu poate avea, în același timp, și o poziție bine definită și o viteză bine definită. De asemenea, nu poate avea o valoare definită a energiei la un moment definit de timp. Ne interesează acum incertitudinea în valoarea energiei. Pe câtă vreme
Din viaţa, activitatea şi gândurile unui profesor by Mihai TOMA () [Corola-publishinghouse/Memoirs/101007_a_102299]
-
din energia „împrumutată”, așadar cu timp „împrumutat”. Noi nu le „vedem” pentru că apariția lor este efemeră, dar ceea ce noi numim un spațiu gol este, în realitate plin de o mulțime de particule cu existență efemeră, nu numai fotoni, dar și electroni, protoni, neutroni, aceștia din urmă fiind, de fapt „cărămizile” fundamentale ale materiei. Pentru a distinge aceste particule „temporare” de cele „permanente”, primele sunt numite „virtuale” în timp ce ultimele se numesc „reale”. Dacă aceste particule virtuale „achită”într-un timp scurt „împrumutul
Din viaţa, activitatea şi gândurile unui profesor by Mihai TOMA () [Corola-publishinghouse/Memoirs/101007_a_102299]
-
Aur este un element matematic fundamental ce apare la marginea dintre ordine și haos124. Acest "dans" neîncetat al legii și libertății din interiorul tărîmurilor profunde ale formelor vii există însă deopotrivă în interiorul profund al materiei înseși: cum arata Lee Smolin, electronii, de exemplu, "dansează veșnic în jurul nucleului". Mai mult, "poate că însăși geometria spațiului dansează și fluctuează"125. Din această perspectivă cuantică, Bowlahoola lui Blake s-ar putea să se refere și la structura în sine a spațiului personificat de Enitharmon
by William Blake [Corola-publishinghouse/Science/1122_a_2630]