10 jaw-dropping videa úžasné vědecké jevy

Život je plný zázraků, které většina z nás nikdy neuvidí. Od kvantové až po kosmické, existují síly, které hrají všude kolem nás, které tvarují a formují náš svět. Většina z nich je snadno viditelná v každodenním životě, ale pod dýhou reality leží oblast, která je plná zkroucených karikatur známých vědeckých principů. Vezměte si ruku a ponořme se hluboko do panství bizarního, kde se přirozená pravidla fyziky roztají do bublinového bazénu čistého, nepoškozeného zázraku.

10 Kvantová levitace

Když ochladíte určité materiály pod základní teplotou, stanou se supravodivy, které vedou elektřinu s nulovým odporem. Mírně méně než polovina známých kovů má vestavěnou "přechodovou teplotu" - až klesnou pod tuto teplotu, stanou se supravodičem. Samozřejmě, tato teplota je obvykle dost nízká. Rhodium například dělá crossover na -273.15 ° C (-459.66 ° F). To je několik setinách stupně nad absolutní nulou. Jinými slovy, hraní se supravodičem je trochu těžké.

Přinejmenším to bylo až do příchodu vysokoteplotních supravodičů. Tyto materiály mají složité krystalické struktury a obvykle se vyrábějí se směsí keramiky a mědi spolu s dalšími kovy. Tyto materiály přecházejí na supravodiče přibližně o -160,59 ° C (-321,07 ° F) nebo vyšší. Není to úplně zbytečné, ale trochu jednodušší.

A protože se také jedná o bod varu kapalného dusíku, můžeme se při stacionární teplotě dostat do některých dalších bizarních vlastností supravodičů, jako ve výše uvedeném videu. Vidíte, když jsou supravodiče umístěny v blízkosti slabého energetického pole (jako magnet), vytvářejí povrchovou bariéru elektrického proudu, který odpuzuje magnetické vlny. Když se to stane, linky magnetického pole se krouží okolo supravodiče a zamykají jej ve vzduchu. Otočte jej v jakémkoliv směru a supravodič automaticky kompenzuje elektrickým polem, který působí proti magnetu. Tento jev je znám jako buď kvantové zamykání, nebo kvantové levitace.

9 Newtonových korálků

Pokud si právě teď vezmeš džbán a naplníš ho dlouhým řetězcem korálků Mardi Gras, můžeš tento fenomén znovu vytvořit ve svém obývacím pokoji. Navlékněte řetězec korálků do nádoby, pak vytáhněte jeden konec z nádoby a směrem k podlaze. Co se stane, je to, co byste očekávali - řetězec se začne sklouzávat z nádoby. Ale pak následuje něco nečekaného - namísto toho, aby se pokračovalo v klouzání přes okraj sklenice, korálky vyskočí do vzduchu jako kašna, než se křivou směrem k podlaze.

To je docela jednoduchý koncept, ale vypadá opravdu skvěle. Tři různé síly jsou zde. Gravitace, samozřejmě, táhne přední hranu řetězu k podlaze. Jak každá řetězová vazba podléhá gravitaci, táhne se za korálek za sebou - to je druhá síla.

Ale zpátky uvnitř nádoby, dostaneme třetí sílu - pohár je vlastně pohání korálky do vzduchu. Zní to bláznivě - hloupost - i když se džbán jasně nehýbe, ale všechno se shoduje s tím, jaký je řetězec zásadně je.

Na nejzákladnější úrovni je řetězec řada pevných prutů spojených pružným kloubem. Přemýšlejte o řadě vozíků ve vlaku. V hypotetické situaci, kdybyste vystoupili na přední straně vlakového vozu, vyklouzl by podél své středové osy - přední část by šla nahoru, zatímco záda bude dolů. V reálném životě to nedělá, protože je pod ním pevná vrstva planety Země. Místo toho se nakloní na zadní hranu. Když to udělá, půda se v podstatě tlačí nahoru, aby ji vymanila z přirozeného otáčení. Pokud by síla, která se táhla nahoru, byla zmenšena v poměru k hmotnosti vozíku, síla ze země ji vlastně hodila do vzduchu. Královská společnost má další video, které to vysvětluje ve větší hloubce.

Takže když každé spojení řetězu perliček opouští jeho klidovou plochu, protože je taženo před linkou před ní, spodní část nádoby (nebo vrstva korálků pod ní) se objeví do vzduchu a vytváří " odmítá "smyčku, dokud gravitace nepřevezme a nevrátí ji zpět.

8 Ferrofluidové sochy

Při kombinaci s magnetem se ferrofluid stává jednou z nejneuvěřitelnějších látek na planetě. Samotná kapalina je jen magnetické částice suspendované v tekutém médiu, obvykle oleji. Částice jsou na nanoscitech, což je příliš malé, aby každá částice mohla magneticky působit na jiné částice - jinak by se tekutina sama zhroutila. Ale přiložte je k velkému magnetu a k magii dochází.

Jedna z nejběžnějších věcí, které uvidíte v ferrofluidu, je tvořit hroty a údolí, když je blízko magnetu. To, co vlastně vidíte, jsou částice, které se pokoušejí svázat s magnetickým polem. Hroty tvoří, kde pole je nejsilnější, ale protože olej nese povrchové napětí, obě síly dosáhnou rovnováhy na špičkách hrotů. Efekt se nazývá normální nestabilita pole - při vytváření těchto tvarů tekutina co nejvíce snižuje celkovou energii systému.

7 Indukční topení Ice Cube

Indukční ohřev je proces, který přijímá vysokofrekvenční proud, střílí ho pomocí cívky, aby vytvořil elektromagnet, a poté pumpuje vzniklé magnetizované proudy vodivým materiálem. Když magnetizované proudy zasáhnou odpor uvnitř materiálu, získáváme joulový efekt - elektricky indukované teplo. V tomto případě je vodič kovový pramen uvnitř bloku ledu a teplo se zrychluje tak rychle, že nastavení zachycuje oheň dříve, než má led možnost roztavení.

Jak rychle? V závislosti na druhu kovu může indukční ohřívač zahřát něco na 871 ° C (1,600 ° F) pouze za sekundu a půl s výkonem 4,1 kW na čtvereční palec plochy. Čtyři vteřiny do videa, jádro ledové kostky je již červeně horké, takže můžete předpokládat, že používá buď méně energie, nebo že použitý kov nemá příliš přirozený elektrický odpor. Ať tak či onak, o několik vteřin později jsme se zacházeli s chybou v matrici-plamenném ledu.

Ale to přináší další otázku: Každý ví, že led se topí nad 0 ° C (32 ° F), tak proč se okamžitě nestane loupem vody před touto pecí? Je to proto, že záležitost přijímá a vydává energii pouze v diskrétních energetických paktech. Když se teplo přenáší z kovu na led, přichází ve vlaku, nikoliv ve vlnách, což znamená, že trvá více času na to, aby se energii přenesla plná síla.

6 Tekutý kyslíkový most

Bod varu kyslíku je -183 ° C (-297,3 ° F) a vše nad ním je plyn, který všichni známe a milujeme. Jakmile klesne pod tuto teplotu, však kyslík získává některé zajímavé vlastnosti. Přesněji, hustší uspořádání molekul v kapalném stavu umožňuje křehčímu přirozenějšímu kyslíku vstoupit do reflektoru.

Velkým příkladem je paramagnetismus kyslíku. Paramagnetický materiál je magnetizován pouze tehdy, když na něm působí vnější magnetické pole. Jako plyn molekuly kyslíku jsou příliš volně rozptýleny, aby byly ovlivněny moc magnety. Ale jako kapalina se chová jako kousek železa v blízkosti magnetu - prudce vařící tekutý kus železa. S dvěma opačně orientovanými magnety bude kapalný kyslík tvořit most ve středu, což je to, co vidíte ve videu. Bohužel je těžké sledovat, že se to stane déle, protože tekutý kyslík začne vracet zpět do plynu, jakmile vstoupí do pokojové teploty.

5 Briggsova-Rauscherová reakce

Reakce Briggs-Rauscher je jedním z nejvíce vizuálně působivých projevů chemie ve známém světě. To je to, co je známo jako chemický oscilátor - jak reaguje, postupně se mění v barvě od jasné na jantarové, pak náhle bliká na tmavě modrou, pak zpátky k jasu, vše v jednom kmitání. Stále to dělá po dobu několika minut, přepínání mezi barvami každých pár sekund.

Až 30 různých reakcí se může v každém okamžiku vyskytnout současně během každé oscilace. Seznam chemikálií je jako přísady obsažené v balení zmrzlých kukuřičných psů: monohydrát síranu manganatého (II), kyselina malonová, škrob, kyselina sírová, peroxid vodíku a jodičnan draselný jsou jedním příkladem (můžete přepínat některé typy kyselin a jodičnanů pro různé reakce).

Když se všechny chemické látky spojují, jodičnan se změní na kyselinu hypoiodní. Jakmile je přítomna, další reakce změní novou kyselinu na jodid a volný elementární jód. Toto pohání první změnu barvy, čímž vznikne jantar. Poté roztok pokračuje v přípravě jodidu. Jakmile je jodid více než jod, dva se spojují do triiodidového iontu. Tento ion reaguje se škrobem a rozptýlí roztok do tmavě modrého stupně.

Toto video má méně vkusu než ten, který je výše, ale umožňuje vidět etapy jasněji.

4 Tesla Coil Warriors

Většina z nás se seznámí s Nicolou Teslou, lesknoucí se zázrakem elektrických inovací a obětí hanebných skutků konkurenčního ballyhoo. Většina z nás je také obeznámena s Teslovou cívkou, zařízením, které vyrábí nízkonapěťovou vysokonapěťovou střídavou elektřinu a zdravé množství barevných jisker.

Moderní Tesla cívky se často pohybují mezi 250 000 a 500 000 volty proudu. Většina displejů pro zábavu ruší velké magnetické pole s Faradayovými klecemi, které jsou sítěmi, které rovnoměrně rozptýlí napětí kolem svých povrchů. Vzhledem k tomu, že elektrický potenciál je měřen rozdíly napětí, neexistuje žádný proud uvnitř Faradayovy klece. Každý, kdo je uvnitř, může jet na blesk a vyjít nepoškozený.

A někdy se lidé stali kreativní. Ve výše uvedeném videu jsou dva "válečníci" zastřešeni v oblecích z vodivých síťovin Faradayových klecí. Další nedávná tvůrčí jiskra vedla k "zpěvu" cívek Tesla, které hrají hudbu modulací jiskrového výkonu cívky.

3 sinusové vlny a FPS

Zvuková vlna má neuvěřitelnou schopnost přizpůsobit ostatní objekty jejich frekvenci. Pokud jste někdy poslouchali hudbu s těžkým basem v autě, pravděpodobně jste si všimli zrcadel, jak se vlní, když se jim ozvaly zvukové vlny. Co se ve výše uvedeném videu děje, je v podstatě to, že konečný výsledek je mnohem dramatičtější.

24 Hz sinusová vlna prochází reproduktorem pod vodní hadicí. Hadice začne vibrovat 24krát za sekundu. Když voda vychází, tvoří vlny, které odpovídají frekvenci 24 Hz. Tady je ten trik: Viděno v reálném životě, zdálo by se, že se jen vlní sem a tam na cestě k zemi.

Skutečným hrdinou je kamera - fenomén posunuté perspektivy. Natáčením padající vody rychlostí 24 snímků za sekundu způsobí, že se zdá, že proud vody zmrzne ve vzduchu. Každá vlna vody zasáhne přesně stejný prostor, 24 krát za sekundu. Na filmu se zdá, že stejná vlna sedí ve vzduchu na neurčitou dobu, když ve skutečnosti na každém snímku ustoupila jiná vlna. Pokud jste přepnuli sinusový kmitočet na 23 Hz, skutečně by vypadalo, že voda klesá nahoru do hadice kvůli nepatrnému posunu mezi snímkovou frekvencí fotoaparátu a sinusovými vlnami.

2 Bouřka lorda Kelvina

Kelvinova bouře nebo kelvinová kapátka byla poprvé postavena v roce 1867 a jeho nastavení je docela jednoduché. Odkapávejte dva proudy vody dvěma různě nabitými induktory, jedním pozitivním a jedním negativním.Sbírejte nabité vodní kapky ve spodní části, nechte průtok vody a sklopte elektrický potenciál. Okamžitá energie nebo nejméně malá jiskra, kterou můžete ukázat svým přátelům.

Tak jak to funguje?

Když je poprvé nastaven, jedna z induktorů (měděné kroužky ve videu) má vždy malý přírodní náboj. Řekněme, že induktor vpravo je mírně negativní. Když klesne kapka vody, budou kladné ionty ve vodě vytáhnuty na povrch kvapky a kladné ionty se dostanou do středu, čímž kapička bude mít kladný povrchový náboj.

Když pozitivní kapka spadne do sběrné nádrže vpravo, nabíjí nádrž mírně a posílá kladný náboj přes drát do induktoru vlevo, což je pozitivní. Nyní levá strana vytváří negativní vodní kapky, které dále nabývají negativní induktor vpravo. Pozitivní zpětná vazba z obou stran se rozvíjí, dokud nebude dostatek elektrického potenciálu uskladněn, aby se vynořil výboj - jiskra, která přeskočí mezi nádržemi (nebo dvěma měděnými kulovými terminály, jako ve videu).

Vědecké věci stranou, nejčastější vedlejší efekt tohoto stroje se děje u induktorů. Jak se vytváří náboj, začínají přitahovat opačné ionty vody tak těžké, že malé kapek vody vyskočí a obíhají cívku a letí kolem ní jako můry u lampy.

1 Dekompozice rtuti

To je nejtradící věc, kterou jste dnes viděli.

Profesionálně, rtuťový (II) thiokyanát má jen málo odpovědností. Používá se šetrně v hromadě chemických syntéz a má omezenou schopnost detekovat chlorid ve vodě. Ale na straně je to čistý, neohraničený exhibicionista. Když se rtuťnatý (II) thiokyanát rozkládá, vytváří nitrid uhličitý a rtuťové páry, což je strašně jedovatá směs. V 1800s, to bylo prodáváno jako ohňostroj, dokud několik dětí zemřelo od jíst to.

Ale jeho reputace žila a z dobrého důvodu. Neexistuje žádný zvláštní způsob, jak popsat, co se děje v tomto videu, jiný než ten skok v teple - začíná rozklad rtuti (II). Vložení plamene do práškové směsi zahájí řetězovou reakci, která končí pouze ve vašich nočních můrách. Užívat si.