Fyzika a klasická energetika

Nedávno jsme uveřejnili článek o příkladech užití teorie relativity v praxi. Pro náročnější si dnes ukážeme, co je Lorentzova transformace. Lorentzova transformace převádí ve speciální teorii relativity (STR) souřadnice prostorové i časové mezi dvěma vztažnými soustavami S, S‘, v nichž platí Newtonův zákon setrvačnosti (inerciálními soustavami). Je to jediná možná transformace, chceme-li zachovat oba experimentálně zjištěné pilíře STR, tj., že fyzikální zákony mají ve všech inerciálních soustavách stejný tvar, a že cokoli má světelnou rychlost c v jedné inerciální soustavě, má tutéž rychlost i v každé jiné inerciální soustavě. Dokažme si to pro pohyb v jediném směru značeném x (tzv. speciální Lorentzova transformace).

Noční divadlo. Zlověstné blesky nad sopkou rozzáří oblohu jako prodloužené ruce živoucího pekla. Rachot hromu se mísí s duněním sopky. Proč tomu tak je, když široko daleko není žádná bouřka? Na otázku odpoví, jako obvykle, fyzika. Dvě nové studie nás posouvají blíže k pochopení mechanismu vzniku vulkanických blesků.

Teorie relativity je jednou z nejznámějších vědeckých teorií 20. století. Mnoho lidí ji považuje za nepochopitelnou, teoretickou a vzdálenou normálnímu životu. Přitom její výsledky používáme dnes a denně. Vybrali jsme několik příkladů. Současné technologie dokazují, že Einstein měl pravdu.

Jaký je rozdíl mezi hmotou a antihmotou? Žádný podstatný, zjistila nová studie. Na zařízení RHIC (Relativistic Heavy Ion Collider) v Brookhavenské Národní laboratoři v USA se vzniklé antiprotony při setkání s dalšími antiprotony chovaly naprosto stejně, jako se chovají „normální“ protony vůči ostatním protonům. Dostanou-li se antiprotony dostatečně blízko sebe (na vzdálenost tzv. silné interakce), přitáhnou se a můžou pomocí této silné jaderné interakce tvořit atomová jádra. Antiprotony a antielektrony (pozitrony) jsou naprosto stejné jako protony a elektrony, pouze mají opačný elektrický náboj. Když se však setká hmota s antihmotou, pak spolu anihilují, to znamená, že se beze zbytku přemění na energii ve formě záření gama (gama částice je vlastně foton s velmi vysokou energií a fotony jsou antičásticemi samy k sobě). Jedna z největších záhad vesmíru je, proč obsahuje převážnou většinu hmoty a jen minimum antihmoty.

Nastala absolutní tma, nefunguje dopravní signalizace, alarmy, neteče voda. Co se stalo? Zřejmě nastal blackout – rozsáhlý výpadek elektřiny. Lidé se při něm musí obejít bez mobilů, internetu nebo třeba platebních karet. Blackout může postihnout část naší republiky, ale i území několika států najednou. Třípól o něm podrobně psal v článku http://www.3pol.cz/cz/rubriky/fyzika-a-klasicka-energetika/1768-problem-jmenem-blackout. Zde si povíme, jak se na něj připravit.

Před 110 lety se narodil japonský teoretický fyzik a jedna z hlavních osobností kvantové elektrodynamiky, Šin-ičiró Tomonaga.