Fizika čestica koje grade naše telo

           
    Zamislimo, da sutra treba da nestanu svi ljudi sa ove planete, zajedno sa svim svojim tehničkim
ostvarenjima, umetničkim delima, gradovima i putevima – da jednostavno čovek, i sve što je čovečanstvo ikad napravilo, nekim čudom iščezne.
    Zamislimo, da imamo priliku, pre tog nestanka, da nekim budućim inteligentnim stanovnicima planete,
ako se takvi ikad pojave, ostavimo samo jednu ideju, ili koncept, kao poruku koja bi im omogućila da rekonstruišu, potpuno ili delimično, našu današnju civilizaciju. Koja bi to poruka bila?
    Treba im poručiti, da uzroke svim pojavama koje vide oko sebe traže na sve manjim i manjim skalama. Da su događaji koje vide u živom svetu, na primer, posledica dešavanja u živim ćelijama, da su aktivnosti ćelija posledica hemijskih reakcija na molekularnom nivou, da se ponašanje molekula može izvesti iz osobina atoma koji ih čine, da su osobine atoma određene njihovom mikroskopskom strukturom, i tako dalje sve do elementarnih čestica – elektrona, mezona, fotona, kvarkova i njihovih osobina.

Ričard Fajman 

    Duboko u temlju našeg tela stoje elementarne čestice koje se neprestano iznova i iznova stvaraju i nestaju u dinamici međusobnih interakcija i interakcija sa česticama okoline.
    Živimo u svetu ispunjenom česticama čije mase i druga svojstva omogućuju nastanak i opstanak žive materije, pa tako i ljudskog života.
  Oko 99 procenata našeg tela čine atomi vodonika, ugljenika, azota i kiseonika. Ostatak čine manje količine ostalih elemenata bitnih za život.
     Dok se većina ćelija u našem telu regeneriše svakih 7- 15 godina, mnoge čestice koje čine te ćelije su postojale milijardama godina pre. Atomi vodonika koji čine naše telo  su nastali u velikom prasku, a atomi ugljenika, azota i kiseonika u jezgrima zvezda. Teški elementi u nama su nastali u eksplozijama zvezda (Nove i supernove).
    Veličina atoma je regulisana srednjom pozicijom njegovih elektrona. Jezgro atoma je oko 100 000 puta manje od atoma. Ako bi jezgro bilo veličine kikirikija, atom bi bio veličine bejzbol stadiona. Ako bismo eliminisali sve “prazne” prostore unutar naših atoma, svako od  nas bi se smanjio na veličinu čestice olovne prašine, a čitava ljudska rasa bi imala veličinu šećerne kocke.
       Čestice u nama čine mali deo naše mase. Svaki proton i neutron unutar jezgra atoma se sastoji od po tri kvarka. Masa kvarkova, koja dolazi od njihove interakcije sa Higsovim poljem, čini samo nekoliko procenata mase protona ili neutrona. Gluoni, nosioci jake nuklearne sile koja drži kvarkove zajedno,nemaju masu.
     Masa našeg tela dolazi od kinetičke energije kvarkova i energije vezivanja gluona. Kada saberemo mase svih čestica koje nas grade dobijamo masu našeg tela.
    Naše telo je rudnik manjeg broja radioaktivnih čestica. Godišnja doza od 40 milirema potiče od prirodne radioaktivnosti koja nastaje unutar našeg tela. To je ista količina radijacije kao kad bismo bili ozračeni sa četiri rendgenska zraka. Naš nivo doziranja zračenja može da se poveća za jedan ili dva milirema svakih osam sati koje provodemo u krevetu pored našeg voljenog radioaktivnog partnera.
     Naše telo zrači jer hrana i piće koje konzumiramo i vazduh koji udišemo sadrže radionuklide kao što su Kalijum-40 i Ugljenik-14. Oni se ugrađuju u naše molekule i na kraju se raspadaju i emituju zračenje u našem telu.
    Kada se kalijum-40 raspada, oslobađa pozitron, pozitivnog blizanca elektrona, tako da sadržimo i malu količinu antimaterije. Prosečan čovek proizvodi preko 4 000 pozitrona dnevno, ili oko 180 po satu. Oni nisu dugovečni, brzo dođu u kontakt sa elektronima, anihiliraju i pretvore se u gama zrake.
        Radioaktivnost nastala u našem telu je samo deo radijacije sa kojom dolazimo u kontakt u svakodnevnom životu. Hrana koju jedemo, kuća u kojoj živimo, kamen i zemlja po kojoj hodamo, izlažu nas nižim nivoima radijacije. Samo jedenje brazilskog oraha ili odlazak do zubara može povećati nivo doziranja zračenja za nekoliko milirema. Pušenje cigarete može povećati zračenje do 16 000 millirema.
     Kosmički zraci, visokoenergetsko zračenje iz svemira, neprekidno ulaze u našu atmosferu. Tamo se sudaraju sa jezgrima atoma vazduha i proizvode mezone, od kojih se mnogi raspadaju u čestice poput miona i neutrina. Sve ovo tušira površinu Zemlje i prolazi kroz naše telo, oko 10 u sekundi. Oni godišnje daju oko 27 millirem zračenja. Ove kosmičke čestice mogu ponekad poremetiti našu genetiku, izazivajući suptilne mutacije i uticati na evoluciju.
    Osim što nas bombarduje fotonima koji određuju način na koji mi vidimo svet oko nas, naše sunce oslobađa i jata neutrina. Neutrini su elementarne čestice koje su stalni posetioci našeg tela. Skoro 100 triliona neutrina prođe kroz naše telo svake sekunde. Neutrini nam dolaze i iz drugih izvora, kao produkti nuklearnih reakcija na našoj planeti i u drugim zvezdama.
   Mnogi neutrini su veoma stari, postoje od prvih nekoliko sekundi ranog univerzuma, stariji su i od atoma od kojih je izgrađeno naše telo. To su čestice slabe interakcije koje prolaze kroz nas, ne ostavljajući nikakve tragove svoje posete.
       Tamna materija ne emituje, ne reflektuje i ne apsorbuje svetlost. Teško ju je otkriti, ali naučnici misle da ona čini oko 80 procenata svemira. Stotine hiljada čestica tamne materije može da prođe kroz nas svake sekunde, sudarajući se sa našim atomima. Međutim, tamna materija ne deluje snažno na materiju od koje smo napravljeni, tako da verovatno nema nikakvih primetnih uticaja na naše telo.
    Ono što nas čini živima i ovakvima kakvi jesmo i kako izgledamo i šta osećamo i šta mislimo je plod dinamike čestica od kojih je naše telo izgrađeno i od kojih se neprestano iznova i iznova gradi i razgrađuje.

Detaljnije na: Symetry

 

 

Predivan kraj jedne zvezde

      Eskimo nebula / NGC 2392

     Zvezde poput Sunca mogu da postanu izuzetno fotogenične na kraju svog života. Dobar primer je zvezda NGC 2392, koja se nalazi oko 4 200 svetlosnih godina daleko od Zemlje. NGC 2392 ili „Eskimo maglina“, je planetarna maglina. Planetarne magline nemaju nikakve veze sa planetama. Termin je istorijski relikt, jer su ove kosmičke pojave astronomima u ranijim vremenima, koji su kosmos posmatrali malim optičkim teleskopima izgledale kao planetarni diskovi.
     Planetarne magline se formiraju kada zvezda iskoristi sav vodonik u svom jezgru. Tada zvezda počinje da se hladi i širi, povećava svoj prečnik od nekoliko desetina do nekoliko stotina puta od standardne veličine. Na kraju, spoljni zvezdin omotač ponese vetar eksplozivnom brzinom od 50 000 km/h, ostavljajući za sobom vruće jezgro. Ovo vruće jezgro ima površinsku temperaturu od oko 50 000°C. Ono izbacuje svoje spoljašnje slojeve brzinom od 6 miliona km/h. Zračenje koje dolazi iz tople zvezde i interakcija njegovog brzog vetra sa sporijim vetrom stvara složenu i filamentarnu školjku planetarne magline. Na kraju će se od ostatka zvezde formirati beli patuljak. Naše Sunce će doći u tu fazu za oko pet milijardi godina.
     Ova slika NGC 2392 je kompozitna. Napravljena je od slika koje su snimili NASA – ini Rendgenski svemirski teleskop Čandra i Svemirski teleskop Habl. Čandrine slike u ljubičastoj boji pokazuju užareni gas od milion stepeni u blizini centra planetarne magline a Hablove u crvenoj, zelenoj i plavoj boji predstavljaju zamršene obrazce spoljnih slojeva zvezde koje je zvezda izbacila. Komete u obliku filamenata formiraju se kada vetar i zračenje iz centralne zvezde intereaguju sa hladnom prašinom i gasom ljuske koji su izbačeni iz zvezde.
     Podaci sa Čandre pokazuju da NGC 2392 emituje neobično veliku količinu X-zraka. To istraživače navodi na zaključak da postoji nevidljivi pratilac tople centralne zvezde. Interakcija binarnih zvezda može objasniti povišenu emisiju rendgenskih zraka.
    Rad koji opisuje ove rezultate je objavljen u časopisu Astrophisical Journal 10. aprila 2013. godine.

Detaljnije na:
http://www.nasa.gov/mission_pages/chandra/news/eskimo-nebula/index.html#.UeKzc23-sqy

 

Tako je govorio Nikola Tesla

   

Napredak i razvoj čoveka bitno zavise od izumiteljskog dara. On je najvažniji proizvod čovekovog stvaralačkog uma. Njegov krajnji cilj je potpuna prevlast uma nad materijalnim svetom i ovladavanje prirodnim silama za potrebe ljudi.

 

    Kad bismo mogli da proizvedemo električne efekte potrebnog kvaliteta, čitava planeta i uslovi života na njoj mogli bi da se promene. Sunce podiže vodu iz okeana, a vetrovi je nose do dalekih krajeva gde ostaje u stanju izuzetno delikatne ravnoteže. Da je u našoj moći da je poremetimo kad god i gde god poželimo, ovu snažnu bujicu, neophodnu za život mogli bismo da kontrolišemo svojom voljom. Mogli bismo da navodnjavamo pustinje, da stvaramo jezera i reke i da dobijamo pokretačku snagu vode u neograničenim količinama. Ovo bi bio najdelotvorniji način da se Sunce iskoristi za potrebe čoveka. Ostvarenje ovoga zavisi od naše mogućnosti da razvijemo električne sile iste kao i u prirodi.

 

(Moja) duhovna aktivnost… dovela me (je) konačno do saznanja da sam ja samo jedan automat, lišen slobodne volje u razmišljanjima i delovanju, koji samo odgovara na uticaj okoline. Naše telo je skup usklađenih mehanizama, pokreti koje činimo su brojni i složeni a spoljašnji utisci na naša čula su u tolikoj meri delikatni i nedokučivi da je običnom čoveku teško da ih razume.

 

Ideja o konstruisanju automata … davno mi je pala na pamet…Na njoj (sam) počeo aktivno da radim tek 1893. godine kada sam počeo istraživanja u radiotehnici… konstruisao sam izvestan broj automatskih mehanizama, kojima se upravljalo iz daljine …

    Automati kojima upravlja operator u okviru svog vidokruga su prvi grubi koraci u razvoju nauke o teleautomatici … Naredno logičko poboljšanje…su automatski mehanizmi van vidokruga i na velikoj udaljenosti od upravljačkog centra…

    

Izvor: Nikola Tesla- Moji izumi

 

Sunce je na pragu solarnog minimuma

5. 7. 2017.

SDO

 Danas, 5. jula 2017. Sunce je čisto.  Na slici Svemirske solarne opservatorije Solar Dynamics Observatory nema pega.
    Ovo je 44. dan u 2017. godini da je Sunce bez pega. To je jasan znak približavanja solarnog minimuma. Poslednji put je Sunce bilo ovakvo pre 10 godina, kada je ušlo u duboki solarni minimum. Između 2008. i 2009. godine, gotovo da nije bilo pega. Kosmički zraci koji su dolazili iz dubokog svemira prodrli su duboko u prostor Sunčevog sistema u rekordnom broju, čak do Zemljine atmosfere i tu, u njenim gornjim slojevima kolapsirali. Ponovo smo na početku istog dešavanja.
    Istraživači na čelu sa prof Ivonne Elsvorth sa Univerziteta u Birmingemu su 4. jula, na sastanku u Velikoj Britaniji, izvestili da su akustični talasi unutar Sunca promenili frekvenciju tokom solarnog minimuma (2008-2009), i da se to dešava i danas. Ovo upućuje na spekulaciju da je u toku promena dinamo mehanizma u magnetnom polju Sunca. 

 

Otkriven binarni sistem crnih rupa

Josh Valenzuela/University of New Mexico

 Crne rupe je izuzetno teško proučavati, jer se ne mogu direktno posmatrati ali se mogu otkriti na osnovu njihovog uticaja na obližnju materiju. Od Ajnštajnovog definisanja crnih rupa u Teoriji relativiteta astronomi su bili fascinirani njima. U međuvremenu je bilo nekoliko novih otkrića o crnim rupama ali još uvek ima mnogo da se radi na njima. Crne rupe imaju veliki uticaj na zvezde i celokupnu materiju oko sebe, na rast i evoluciju galaksija. Razumevanje prirode takvih pojava i njihovih interakcija će nam dati veći uvid u evoluciju galaksija i Univerzuma.
     Otkriće supermasivnih crnih rupa koje se okreću jedna oko druge je rezultat više od dve decenije rada tima astronoma sa Univerziteta u Novom Meksiku (UNM). Pojava je do sada samo teorijski razmatrana ali nije viđena. Tim je pomoću interferometarskog radio teleskopa Veri Long Baseline Array (VLBA), posmatrao par crnih rupa u galaksiji 0402 + 379, udaljenoj oko 750 miliona svetlosnih godina od Zemlje. Prisustvo dva takva objekta u jednoj galaksiji pokazuje da je ona prošla spajanje u nedavnoj prošlosti. Kada se dve galaksije spoje, svaka supermasivna crna rupa doprinosi krajnjem njihovom obliku koji će verovatno biti jedan objekat. U slučaju 0402 + 379, to će se dogoditi za nekoliko miliona godina. Merenjem različitih radio frekvencija koje dolaze iz neposredne okoline ovih crnih rupa, tim je odredio njihove putanje.
     Prema Katherine Bansal, prvog autora teksta objavljenog u  Astrophisical Journal, masa ovih crnih rupa je oko 15 milijardi puta veća od mase našeg Sunca, udaljene su jedna od druge 24 svetlosne godine a njihov orbitalni period je oko 30 000 godina. Zbog toga, tim koji ih je pratio više od jednu deceniju nije bio u stanju da detektuje čak ni najmanju krivinu na njihovim orbitama.
     Rodžer V. Romani, jedan od istraživača sa Univerziteta Stanford kaže: „Ako zamislite da je puž na nedavno otkrivenoj planeti u orbiti Proksima Kentaur, udaljenoj 4,243 svetlosnih godina, prešao 1cm u sekundi, takvo ugaono kretanje smo mi posmatrali ovde.
     Integracije galaksija u Svemiru su uobičajena pojava. Tako galaksije rastu i menjaju oblik. Od mladih, aktivnih spiralnih galaksija prelaze u mirne stare eliptične.
     Predviđa se sudar našeg Mlečnog puta i galaksije Andromeda. Obe galaksije u svojim centrima imaju supermasivne crne rupe. Crna rupa u centru našeš Mlečnog puta ima masu četiri miliona puta veću od mase našeg Sunca.  Tim UNM je posmatrao potencijalnu budućnost naše galaksije u nekoliko narednih milijardi godina.
    Tim UNM će se vratiti na ove crne rupe u nekoliko narednih godina da proveri njihove orbite i potvrdi zapažanja.

       Astronomy magazine