Tag Archives: fizika

Keisčiausias matavimo vienetas

Ko gero pats keisčiausias matavimo vienetas, su kokiu esu susidūręs – tai sekundės. Juo matuojamas reaktyvinių variklių efektyvumas, kitaip tariant, sąlyginė trauka. Taip, aišku, reaktyvinių variklių trauką galima matuoti niutonais (kaip vadovėliuose) ar kilogramais (kaip praktikoje), o tai jau lyginti su kuro suvartojimu kilogramui traukos, etc., bet kažkodėl naudojama sekundė. O ar sugalvotumėt, kodėl?

Paaiškinimas paprastas: norint įvertinti, koks yra variklio efektyvumas, reikia pažiūrėti, kiek kuro jis suvartoja tam tikrai traukai gauti. T.y., kokią trauką tam tikram laikui išvysto iš tam tikro kiekio kuro. Niutonai čia, žinoma, nepatogūs, nieko nesakantys, todėl traukai apibrėžti naudojami kilogramai – taip galime paprastai palyginti išvystomą galią su sunaudojamo kuro kiekiu (mase).

Formulė gaunasi paprasta: Trauka*Laikas/Kuras. Kitaip tariant, kg*s/kg. Suprastinam formulę ir gaunasi tiesiog sekundės. Štai tos sekundės ir žymi, kiek kilogramų traukos per vieną sekundę išvysto iš vieno kilogramo per tą pačią sekundę suvartoto kuro konkretus reaktyvinis variklis.

Lėktuvams ir jų varikliams šis matavimo vienetas gal ir nėra toks aktualus, tačiau raketoms ir raketiniams varikliams jis tiesiog įprastas. Dar, beje, turintis ir dar vieną privalumą: nesvarbu, ar kurą bei trauką matuosim svarais (kas buvo populiaru JAV), ar kilogramais, sekundės visvien gausis tos pačios.

Oro reaktyviniai varikliai turi kokius 5-20 kartų didesnę specifinę trauką, nes naudoja ir oksidatorių, ir darbinį kūną iš aplinkos. Daugumos turbininių reakyvinių variklių su dirbančia forkamera sąlyginė trauka siekia apie 1500-3000 sekundžių ar daugiau. Įprasti aukšto dvikontūriškumo turboventiliatoriai siekia virš 6000 sekundžių, o tobuliausi – net virš 12000 sekundžių. Klaikiai neefektyviais laikomi tiesiasroviai varikliai – apie 1000-2000 sekundžių, esant viršgarsiniams greičiams.

Akivaizdu, kad jei oro reaktyviniams varikliams didžiausia priklausomybė yra nuo variklio konstrukcijos, tai raketiniams varikliams didžiausia priklausomybė yra nuo kuro, visi kiti faktoriai tampa iš esmės antraeiliais. Įprastų kietojo kuro raketinių variklių sąlyginė trauka – apie 150-250 sekundžių, skystojo kuro raketinių variklių – apie 300-450 sekundžių. Tobuliausias raketinis kuras – trikomponentinis litis/vandenilis/fluoras (realiai – litis-fluoras, su vandeniliu, kaip darbiniu kūnu) duoda 542 sekundes. Deja, tai daugiau teorinis, nei praktinis kuras: naudojant tokį variklį, litis turi būti paduodamas išlydytas (>180C), o vandenilis – suskystintas (-252C)

Skystas vandenilis su skystu deguonimi duoda apie 455 sekundes. Sovietų taip mėgti mišiniai iš serijos azoto tetroksidas su hidrazinais – apie 290-320 sekundžių, priklausomai nuo konkrečios mišinio sudėties. Vokiečių Fau-2 raketose naudotas skystas deguonis su žibalu – 352 sekundes. Tobuliausi mišiniai amonio perchlorato pagrindu (kietas raketinis kuras) – 265 sekundes. Boranai, apie kuriuos neseniai rašiau – gali duoti apie 360 ar daugiau, vienas tobuliausių raketinių mišinių jų pagrindu – deguonies difluoridas su pentaboranu – 362 sekundes. Pastarasis atvejis iš principo įgyvendinamas, tad boranus galime laikyti išties tobuliausiu raketiniu kuru bent jau iš tų, kur nereikalingos kriogeninės technologijos.

Beje, nors gali atrodyti, kad 322 sekundės iš azoto tetroksido su asimetriniu dimetilhidrazinu yra tik truputį mažiau už deguonies difluoridą su pentaboranu (362 sekundės), nes iš tam pačiam sekundžių kiekiui reikia vos 12% mažiau kuro, išties skirtumas kardinalus: Lietuvoje buvusios rusiškos raketos Dvina (SS-4), sverdavo 42 tonas ir 2000km atstumu nešdavo vieną 1600kg svorio branduolinį užtaisą, kurio galia siekė apie 2,3 megatonos (apie 100 kartų daugiau, nei bombos, numestos ant Hirosimos ar Nagasakio). Kuro masė šioje raketoje, kaip ir kitose, sudaro netoli 90%, tad galim grubiai primesti, kad tiesiog pakeitus kurą, vietoj vienos branduolinės galvutės tuos pačius 2000km ji būtų galėjusi nešti ištisas tris, o gal net ir keturias.

Negi išties?

Negi išties aplinkui tiek dibilų? Aš labai ilgai masčiau apie vieną komentarą, kurį gavau, kai parašiau apie bangas ir tai, kaip jos gali ar negali sąveikauti su vienu ar kitu kūnu ir kaip tai susiję su bangos ilgiu. Komentaras buvo toks (su mano paties pacitavimu):

„Radijo bangos ten sukuria elektros sroves, kurios jau ir kaitina maisto produktus“ – šitas tai jau visai užmušė. Fizikos išmanymas lygus nuliui.

Aš masčiau apie vieną dalyką – iš kur gali atsirasti žmonės, kurie net nežino, koks ryšys tarp elektros, elektromagnetinių laukų ir radijo bangų ir net nežino, kas yra varža. Ir netgi ne tai, kad nežino, bet apie tai užsiminusius žmones laiko durniais. Kažkodėl man atrodė, kad neįmanoma būti net negirdėjusiam apie tai – tuo juk pagrįsti visi radijo ir televizijos imtuvai, siųstuvai, mobilūs telefonai, galų gale – išvis praktiškai bet kuris buitinis elektros prietaisas. Šitai dėstoma mokyklose, krūvos uždavinių, etc.. Pasirodo, kad aš buvau neteisus. Daug kam tai atrodo ne tik neakivaizdu, yra net žmonių, kurių pasaulio suvokimui prieštarauja tokie elementarūs vadovėliniai dalykai.

Taip, aš suprantu, kad daliai žmonių saulė ir mėnulis sukasi aplink plokščią žemę, kuri plaukioja vandenyne. Aš suprantu, kad yra žmonių, kurie tiki kažkokiom geopatogeninėm zonom, psichotronais, vėžį keliančiais mobiliais telefonais, ateiviais iš kosmoso, popiežiaus gimimu iš nekalto prasidėjimo, gėrį atnešusia komunizmo pergale, etc..

Aš suprantu, kad tarp mano pažįstamų žmonių yra tokių, kurie kažką nuvokia tiktai labai miglotai, kažką atsimena iš mokyklinio kurso, bet pernelyg menkai, kad būtų užtikrinti savo žiniomis ir būtent todėl abejoja. Aš suprantu, kad daliai mano pažįstamų žmonių galva tiesiog užkišta kažkuo kitu. Aš suprantu daug visokių dalykų. Aš suprantu, kad yra žmonių, kurie nežino, kuo tūpiausias tranzistorius skiriasi nuo diodo arba netgi nėra girdėję apie tai, kokiu principu veikia transformatorius. Aš netgi suprantu, kad čia kartais ateina išvis kažkokių nerišlių dibilų su komentarais iš serijos „autorius dibilas, net neskaičiau“.

Bet aš negalvojau, kad tarp mano skaitytojų ir komentuotojų yra maginį suvokimą turinčių ufonautų, kuriems kelia pasipiktinimą elementarūs vadovėliniai dalykai. Ir kad tų ufonautų procentas gali būti toks juntamas, kad net perskaičius, aniems kiltų tokios mintys. Gal tai tik mano nusivylimas žmonėmis, bet rimtai pagalvojau, ar yra prasmės rašyti tokiems? Juk negali įkrėsti proto žmogui, kurio smegeninė primena prišiktą naktipuodį. Išties, rimtai nusivyliau.

Bangos, telefonai, vėžys ir fizika

Kai įbrendi į jūrą, gali pastebėti, kad bangos eina "kiaurai" kojas, taip lyg tų kojų net nebūtų. Vanduo pakyla, apsemia kojas, bet tai netrugdo bangai judėti. Visai kitaip būna, kai bangoms kelią užtveria daiktas, didesnis už pačią bangą – šios tada tiesiog dūžta, stumdydamos užtvarą ir atiduodamos jai savo energiją.

Kur link suku – visas tas briedas apie mobiliuosius telefonus ir jų sukeliamą vėžį kyla iš elementaraus nesupratimo: bangos, nesvarbu, ar tai radijo bangos, ar vandens bangos, ar dar kokios nors, negali būti sugertos objektų, kurie yra daug kartų trumpesni už jų ilgį. Jei negali būti sugertos – jos negali ir tiesiogiai paveikti to daikto, per kurį sklinda. Tiesiog nėra netgi principinės galimybės poveikiui – banga neatiduoda savo energijos, atitinkamai ir sąveikos nėra.

Mobilieji telefonai, dirbantys 1,8GHz dažniu, skleidžia maždaug 16,7cm ilgio bangas. Telefonai, dirbantys 900MHz dažniu, skleidžia maždaug 33,3cm ilgio bangas. Grubiai tariant, daiktas, kuris sugeria tokias bangas, turi būti bent jau ketvirtadalio bangos dydžio. Didelis, labai didelis, lyginant su organizmo ląstele. Ir jau išvis nesuvokiamai didelis, lyginant su kokia nors DNR molekule – būtent šių molekolių pažeidimai gali sukelti vėžį. Taigi, banga turi būti labai trumpa.

O kaip su mikrobangėmis krosnelėmis, kurios kepa mėsą? O mikrobangės krosnelės irgi nepaveikia ląstelių tiesiogiai. Radijo bangos ten sukuria elektros sroves, kurios jau ir kaitina maisto produktus. Kitaip tariant, žmogų galima iškepti spinduliavimu, tačiau tiesioginio poveikio DNR tai visvien nepadarys (DNR skils tik nuo bendro mėsos įkaitimo). Vėžį sukeliančių veiksnių atveju turėtų būti priešingai: ląstelė turi likti sveika, galinti daugintis, tačiau jos DNR turi būti pažeista.

Ar yra elektromagnetinių bangų, kurios gali paveikti ląstelės DNR, nepaveikdamos pačios ląstelės? Žinoma, kad taip. Tai rentgeno ir gama spinduliai. Tam tikrose ribose poveikį gali daryti aukštadažnis (kietas) ultravioletinis spinduliavimas. Apie šiuos spinduliavimus ir žinoma, kad jie gali sukelti vėžį. Aukštadažnis ultravioletas būna vasarą, vidurdienį, tiesa, jo intenesyvumas – labai jau silpnas, giliai po oda jis irgi negali prasiskverbti, tačiau kaip rizikos faktorius vėžiniams susirgimams – jis žinomas – sukelti gali melanomą (odos vėžį). Rentgeno ir gama spinduliai prasiskverbia žymiai giliau, jų poveikis rimtesnis, tačiau šio spinduliavimo šaltinių aplink mus tiesiog nėra (jei neskaitysim rentgeno aparatų poliklinimose ir ligoninėse).

Taigi, radijo bangos ir vėžys – niekaip nesisieja. O ką galima pasakyti bendrai apie radijo bangų šaltinius? Jų daug. Faktiškai kiekvienas aukštadažnis buitinis prietaisas (kompiuteris, mobilus telefonas, televizorius, radijo imtuvas, mp3 grotuvas ir t.t.) skleidžia radijo bangas. Vieni prietaisai silpnesnes, kiti – stipresnes. Pvz., televizoriaus skleidžiamas radijo bangas specialiai naudojami prietaisai gali pastebėti už daugelio kilometrų, tuo naudojasi britų tarnybos, ieškančios nelegalių televizorių (ten reikia mokėti valstybei mokesčius už televizorių, tačiau atsiranda, kas nori naudotis TV, o mokesčio bando išvengti). Beje, TV siųstuvų galia – šimtus ar net tūkstančius kartų didesnė, nei mobilių telefonų stočių.

Ko gero galingiausi radijo bangų šaltiniai – tai radarai. Gan didelę galią turi laivų radarai, leidžiantys stebėti aplinką už kelių dešimčių kilometrų. Kariniai radarai, skirti lėktuvams stebėti – dar galingesni. Ypatingai aukštą galią turi kariniai radarai, skirti priešo artilerijos taškų susekimui – jie sugeba pamatyti atskrendantį priešo sviedinį ir pagal jo trajektoriją nustatyti iš kokio taško yra šaudoma. Šie radarai turi tokią galią, kad už kelių dešimčių metrų nuo jų esantys medžiai per pusdienį radaro darbo ima gelsti ir mesti lapus. Bet net ir tokios galios radarai nesukelia vėžio, nors priešais pat anteną atsistojusį žmogų galėtų iškepti per kelias minutes.

Elektromagnetinės bangos – tai ir ta pati šviesa, ir šiluma, kurią skleidžia radiatoriai ar tiesiog valgomas maistas. Šios bangos – tai žymiai aukštesnio dažnio spinduliavimas, nei radijo bangos (prisiminkim, ką reiškia bangos ilgis). Ko gero, per kelias valandas gauname natūralaus spinduliavimo gerokai daugiau, nei iš visų žmonijos sukurtų prietaisų galim gauti per visą gyvenimą. Ar nuo maisto šilumos kuo nors susergame? Žinoma, kad taip, jei valgome verdančią sriubą 🙂

Truputis kvantinės metafizikos

Gerb. konstanta_42  užrodė tokį įdomų straipsnį Delfyje, kuris truputį priminė man kai kuriuos plačiai žinomus faktus, apie kuriuos norėčiau pasisakyti. Duotasis straipsnis stebėtinai giliai nagrinėja kvantinės fizikos beigi reliatyvumo teroijos (ypač – specialiosios dalies) problemas, tačiau jo autorius užmiršta keletą faktų, kuriuos ir norėčiau patikslinti.

Mane labai užkabino tame straipsnyje paminėtas faktas apie Antarktidoje virš žemės ašies esantį laiko tunelį – juk plačiai žinoma apie tai, kad analogiškas laiko tunelis yra ir Arktyje, tiesiai virš kitos ašies, esančios po vandeniu. Su tuo juk susiję plačiai žinomi rusų atominių povandeninių laivų vizitai į Arktį, kurie vėliau buvo plačiai įslaptinti. Ir lygiai kaip Antarktidoje buvo įrengtos laiko tunelio tyrimo laboratorijos, taip analogiškas povandenines laboratorijas Arktyje įrengė ir Rusija bei JAV. Kaip žinoma iš kvantinės fizikos, atsiradus juodąjai skylei, visada atsiranda ir antiskylė – viena pozityvi (neutroninė), kita – negatyvi (pozitroninė). Šios dvi juodosios skylės atsiranda didelės masės (Žemės planetos) gravitacijos lauko elipsės židiniuose ir turi priešingą erdvėlaikį – viename laikas būna sukeistas su erdve, tuo tarpu kitame – erdvė sukeista su laiku. Tarp kitko, būtent erdvėlaikio desinchronizacija, po reisinio vizito į Lomonosovo Universiteto kvantinės fizikos katedros Arkties laboratoriją, sukėlusi sprogimą, buvo oficialiai įvardinta, kaip atominio povandeninio laivo "Komsomolec" katastrofos priežastis.

Šios juodosios skylės žmonijai žinomos jau tūkstančius metų – tai aprašyta dar senovės šumerų dantraščiuose bei Egipto piramidžių tekstuose. Deja, šiais laikais visi duomenys apie tai yra įslaptinti, todėl plačiai visuomenei neprieinami. Antklodę nudengia tiktai ne kieno kito, o paties laiko mašinos išradėjo Ronaldo Maleto dar 1976 publikuotas "National Geografics" straipsnis, kuriame aprašomas įdomus reiškinys, susijęs su bebrų ritualiniais šokiais – yra žinoma, kad jie absoliučiai visos planetos mastais, vienu momentu pradeda daužyti uodegomis į urvų grindis, visada – tik naktį. Mokslininkai nustatė, kad smūgių taktas visada sudaro 0,0172354 Hz, kas yra ne kas kita, kaip Žemės rezonansinis dažnis. Itin nustebino faktas, kad smūgiai persiduoda su fazės poslinkiu, atitinkančiu seisminio signalo uždelsimą ir kolapsuoja Žemės ašigalių centruose. Plačiai žinoma, kad būtent šį reiškinį ištyręs Ronaldas Maletas sukūrė erdvėlaikio bisonchronizacijos teoriją, kuri ir leido atlikti pirmuosius laiko mašinos eksperimentus.

Net neabejotina, kad duotasis reiškinys yra tampriai susijęs su pastebėtais erdvėlaikio tuneliais Arktyje bei Antarktidoje ir inicijuoja ten esančių ozono skylių atsiradimą: būtent ozono (kaip žinia, sudaryto iš deuterio ir tričio) panaudojimas įgalino mokslininkus sukurti šaltąją termobranduolinę sintezę (prisiminkim faktą, kad Ronaldo Maleto laiko mašinai reikalingas termobranduolinis reaktorius). Ši laisvo ozono energija ir panaudojama erdvėlaikio tunelių (simetrinių juodųjų skylių poros) palaikymui. Tai neabejotinas patvirtinimas bebrų civilizacijai, kuri, išsivysčiusi slapta nuo žmonių, taip rengia placdarmą invazijai. Klausimas tik toks – ar KGB bei Pentagonas, įslaptinę visus tyrimus, sugebės surasti priemones, kaip atsispirti nenumatytiems iššūkiams?

Neabejotina, kad viena iš šių juodųjų skylių (Antarktidoje) yra skirta kelionėms laiku atgal, tuo tarpu Arktyje esančioji – kelionėms į ateitį. Abi gi šios juodosios skylės sukuria aplink žemę toroidinį erdvėlaikio srautą, kurio asimetrinės projekcijos spinduliai yra Šambala ir Bermudų trikampis. Tačiau mūsų civilizacijai tai gręsia rimtais išbandymais. Kiek dar paslapčių bus atrasta?