5 Eksperymenty fizyczne, które zaskoczyły świat

Trzy filary i duży żółw

Uważa się, że w dawnych czasach wszyscy ludzie myślą Ziemi - płaską płytę. Jednak podobna opinia została posiadaniu tylko ignoranci, bo doktryna kulistość Ziemi od dawna znane. Tak więc, jednym z pierwszych w miarę dokładnych badań prowadzone w tym obszarze greckiego matematyka i astronoma Eratosfen Kirensky. Stało się to 200 lat przed narodzeniem Chrystusa.

Eratostenes zauważył, że daleko od siebie miast cień od słońca w tym samym czasie może być różnej długości. Tak więc, promienie słoneczne padają w różnych punktach Ziemi pod różnymi kątami. Do pomiarów Eratosthenes wybrał dwa miasta: Aleksandria i Siena. Miejsca były w odległości 5000 kroków (około 850 km) od siebie. Koncepcja południka gdy było już znane, a obserwację gwiazd sugerują, że jeśli Ziemia naprawdę piłka, te dwa miasta są na tym samym południku, co umożliwia pomiar opisany poniżej.

Naukowcy wybrali dzień i godzinę, kiedy cień Siena nie jest - to znaczy, że słońce jest w zenicie, długość cienia wynosi zero. W tym samym czasie, zegar Alexandria rzuca cień niezerową długość. Po że wystarczy zmierzyć kąt pomiędzy kierunkiem słonecznego (to wymaga podłączenia linii z górnym końcem cieniu punkt obiektu, które to strefy cast) i pionowe - okazało się 7,2 stopni. Kąt ten wynosi jedynie 1/50 część okręgu (wiadomo, 360 °), a zatem łuk pomiędzy Siena i Aleksandrii jest 1/50 ziemi obwód, którego długość jest w ten sposób uzyskuje się równą około 42 000 km.

W rzeczywistości, długość równika Ziemi wynosi 40075 km, ale w skali kilku tysięcy kilometrów od Ziemi w błędzie jest znikome, szczególnie jeśli wziąć pod uwagę, że eksperyment przeprowadzono ponad 2000 lat temu, bez żadnego specjalnego wyposażenia.

I nadal nie wierzę

Wideo: 5 trend w modzie, które wstrząsnęły światem

Jednak ludzie, którzy zaprzeczają zdrowego rozsądku i wiedzy naukowej, były przez cały czas. Na przykład, aż do roku 2001 nastąpił tzw Flat Earth Society (Towarzystwo Ziemi Flat), którego członkami są poważnie twierdził, że planeta jest jeszcze płaska, i zdjęcia z miejsca i dowodów naukowych - i fałszowanie globalnego światowego spisku. Oczywiście, nikt nie bierze poważnie w XXI wieku, tych ludzi, ale pod koniec XIX wieku były jeszcze wątpliwości.

Tak więc, w 1870 roku, John Hemden - autor książki o płaskiej Ziemi - zobowiązał £ 500 do tego, który pojawi się w prosty i intuicyjny sposób, aby udowodnić jakiegokolwiek człowieka z ulicy, że naszej planecie - piłki. Zadzwoń zaakceptowane angielskiego przyrodnika i geograf Alfred Russel Wallace.

Wallace wybrany docelowy kanał z wodą, której długość wynosiła 6 mil (około 10 km). Nikt nie wątpił, że poziom wody jest dość blisko następujący kształt powierzchni Ziemi, co ta forma może być. Jeśli to jest płaska - i kanał musi być płaska na całej swojej długości.

Film: Discovery Zbrodnie, które wstrząsnęły światem (5 filmów)

Naukowe umieszczony w środku zakresu kanału bieguna pewną wysokość (mierzone od poziomu wody), a na końcu tej samej wysokości umieszczone poziomie poziomej czarną linią. Na początku znowu kanału na wysokości pylonu i na płycie zainstalowano potężny teleskop. Gdyby Ziemia - napęd, patrząc przez teleskop, obserwator miał obejrzeć mecz pylon i linii na końcu. Oczywiście, w rzeczywistości wzrokowo geodeci stawka była powyżej linii, ponieważ Ziemia jest wypukła.

Niestety, jak to często bywa z ludźmi, którzy nie mają racji, John Hemden odmówił udziału w doświadczeniu, a nie patrzeć przez teleskop. Jednak po długim procesie sądowym, nadal jest zobowiązana do wypłaty obiecanych 500 funtów.

Siła nigdzie

Procesy zachodzące w środowisku płynnym, są zagadką dla naukowców do dnia dzisiejszego. Na przykład, rozwiązanie z Naviera - Stokesa opisujące ruch płynu jest jednym z tak zwanych problemów milenijnych: ktoś, kto może zrobić matematycznie poprawna odpowiedź opiera nagrodę $ 1 miliona dolarów.

Jednak nawet w tych obszarach hydrodynamiki, który od dawna ułożonym według wzorów można znaleźć wiele ciekawych rzeczy. Znamiennym przykładem - paradoks hydrostatyczny, który wykazał w 1648 roku przez francuskiego fizyka Blaise Pascal.

To doświadczenie może być powtarzany w ogóle, ponieważ wymaga żadnego specjalnego sprzętu. Pascal stosować tuleję, długą rurę i regularny kubek. Że krawędź beczki wypełnione wodą i przykrywa się wieczkiem, które przeprowadza się w niej otwór, w którym zatrzymany cienką rurkę kilka metrów wysokości (grubości rury może być dowolnie mały, lecz może być po prostu w wodzie). Pascal poszedł górze i przelewa w filiżance wodociągowej. Ku zaskoczeniu widowni, solidnej drewnianej beczce, pokryte żelaza, została rozerwana na kawałki. Dodanie łącznie 200 ml wody Pascal wzrost ciśnienia w cylindrze kilkakrotnie.

Klucz jest to, że ciśnienie w punkcie ciekłym środowisku zależy od wysokości cieczy powyżej tej temperatury. Nie od mas, a nie ilość, a mianowicie wysokość poziomu cieczy. Tak więc, jeśli bierzemy rura o średnicy 1 cm i długości 10 metrów, to pasuje tylko 3 litry wody. Jednak umieszczenie rury pionowej wodą i zatrzymany ją w normalnym litrowej butelki (także wstępnie napełnionej wodą), okazuje się, że ciśnienie wody na dnie butelki z siłą około 80 kg.

To dlatego, że ciśnienie z kolumny jest rozprowadzany wewnątrz butelki we wszystkich kierunkach, w tym w górę. ściany naczyń spełniają siły reakcji podłogi wody, którą dodaje się do masy wody podczas obliczania siły działającej na dole. Wynikiem jest o wiele większa niż w stosunku do całkowitej masy wody.

linia odstępu

Innym ciekawym doświadczeniem jest fizyczny pomiar odległości do gwiazd. Ludzie są używane do pomiaru odległości za pomocą echolokacji długie - wysyłanie sygnału i czeka na niego w celu odzwierciedlenia tej sprawie, a następnie mierząc czas, podczas którego przyszedł. Ale jeśli gwiazdy będą musiały czekać na wieki, gdyż jest to najszybszy sygnał, że możemy wysłać, - elektromagnetyczne - porusza się tylko z prędkością światła, że ​​standardy kosmiczne raczej powoli. Być może, że gwiazda jest dawno już minęły.

Użyj inny efekt - paralaksy. Wszyscy wiemy, że obiekty, które znajdują się w różnych odległościach od nas, kiedy jedziemy, wizualnie poruszać się z różnymi prędkościami: te, które są dodatkowo przeniósł bardzo mało i blisko - dosłownie zamiatać przeszłości. Tak więc, poprzez pomiar jak wizualnie przeniesiony obiekt, i wiedząc dokładnie, w jaki sposób przeniósł jesteśmy całkiem proste geometrycznie obliczyć odległość do niego. Jednym z pierwszych udanych eksperymentach, które są oparte na tej metodzie został wprowadzony, miał rosyjski astronom Friedrich Georg Wilhelm Struve w 1837 roku.

Ale nie wszystko jest takie proste. Po pierwsze, jako ogólnego zrozumienia, że ​​gwiazda została przeniesiona? Musi być punktem zwrotnym - rodzaj „benchmark”. Z oczywistych względów w świecie, aby znaleźć to bezcelowe, ponieważ Ziemia jest stale zmienia swoje położenie w przestrzeni. W tym przypadku z pomocą ultra-dużych gwiazd. Jeśli obiekt jest bardzo daleko, jego przesunięcie do zera, tak że możemy uznać, że w ogóle stała. Na szczęście, na sferze niebieskiej gwiazd jest wystarczająca w stosunku do których można mierzyć wszystkich innych.

Po drugie im większa jest odległość od obiektu, mniej wizualnie jest on przemieszczany. Podczas podróży samochodem, nie zauważyć przesunięcie słońce, mimo że jest stosunkowo blisko - zaledwie 8 minut świetlnych stąd. Co zrobić z gwiazd, które setki lat świetlnych? Odpowiedź - poruszać się jeszcze bardziej. Po tym wszystkim, tym większa odległość, będzie poruszać robisz, tym większe wizualne przemieszczenia odległych obiektów.

W przypadku odległości z gwiazdami na naszej malutkiej planecie nie będzie działać. Nawet kilkadziesiąt tysięcy kilometrów - jest wciąż zbyt mało. Ale nasza planeta porusza się - obraca się wokół Słońca. Dokonywanie półobrót, wydaje się poruszać na boki przy 300 mln km - wystarczy. Tak więc jeden wymiar zajmie co najmniej sześć miesięcy: po pierwsze, że „pamiętać” gwiazdę w jednym punkcie na orbicie, w której Ziemia krąży wokół Słońca, a następnie czeka na to, aby przejść do przeciwnego punktu, i spojrzeć na niebie ponownie. I należy starać się unikać błędów, a następnie szybko powtórzyć to doświadczenie będzie dość problematyczne.

Jak mogą grać

Powszechnie znany efekt Dopplera, gdy dźwięki obiekt zbliża się do nas, wydaje się większa niż dźwięk z tego samego obiektu oddala się od nas. Wynika to z faktu, że wysokość dźwięku zależy od częstotliwości fal dźwiękowych, a samą częstotliwością (przy określonej prędkości dźwięku) - od tego, jak blisko siebie są oddzielne „grzbiety” fali, im bliżej, tym wyższe częstotliwości, ponieważ za jednostkę razem nasz ucho wychwytuje więcej „grzbiety”.

Teraz wyobraź sobie, obiekt, który brzmi - to znaczy, wysyła fale dźwiękowe we wszystkich kierunkach od siebie z tą samą prędkością. Gdy obiekt zacznie się poruszać, fale, które idą do przodu znajdują się bliżej siebie, ponieważ poprzednia fala nie ma czasu, żeby odejść zbyt daleko od następnego, ponieważ „dogania” z poruszającego się obiektu. Odległości między tymi falami jest mniejsza niż ich częstotliwość przekracza i staje się wyższa niż słyszalne kontakcie dźwięku. Jeśli fale wracają, odległość między nimi, a wręcz przeciwnie, zwiększa jego częstotliwość jest ograniczona, a dźwięk staje się zbyt niższy do naszych uszu.

W 1845 roku holenderski chemik i meteorolog Christopher Buys-Ballot postanowiłem przetestować tę teorię w praktyce. To, co zrobił było ściśle mówiąc nie jest to eksperyment naukowy, ponieważ nie było dokładne pomiary. Niemniej jednak, doświadczenie jest godne uwagi.

BASE Ballot zatrudniony lokomotywę z przyczepą, który został umieszczony dwóch muzyków dmuchawy. Musieliśmy dostać się ciągły dźwięk o określonej wysokości, więc zespół muzyków na przemian grać uwaga została podana (jeden grał do innego przywracanie oddechu i odwrotnie).

Lokomotywa poruszała się z różnymi prędkościami iz powrotem obok platformy, na której byli obserwatorzy z doskonałego ucha muzycznej i próbuje określić wysokość brzmiących nut. To nie był tylko jednorazowy eksperyment - weryfikacja została przeprowadzona dwa dni i został zastąpiony przez jednego z muzyków regularnie wywołuje inny.

W wyniku efektu Dopplera, oczywiście, zostało to potwierdzone.