Hrupec: Termodinamička zanovijetanja ili zašto taj vražji perpetuum mobile ne radi - Monitor.hr
Nedjelja (18:00)

Ni u znanosti nema kruha bez motike

Hrupec: Termodinamička zanovijetanja ili zašto taj vražji perpetuum mobile ne radi

Perpetuum mobile prve vrste je zamišljeni stroj koji bi obavljao rad bez utroška energije. Zvuči sjajno, zar ne? Idemo vidjeti kako to izgleda iz perspektive prvog zakona termodinamike. U onoj zakonitosti (toplina = promjena unutrašnje energije + rad) zanima nas rad i to pozitivan rad. Ne bismo mi radili, recimo okretali ručicu vergla, jer to bi bio negativan rad, nego bismo da tijelo, u tom kontekstu zvano stroj, radi za nas. S druge strane, ne bismo dali toplinu ni promijenili unutrašnju energiju. Ideja perpetuum mobilea je mukte ili džaba. Ukratko, računica je: 0 = 0 + rad. Matematika za prvašiće daje: rad = 0. Zaključno, perpetuum mobile prve vrste narušavao bi prvi zakon termodinamike ili, općenitije, zakon očuvanja energije. Postoje, međutim, ljudi koji smatraju da je obrazovanje samo smetnja. Fizika i matematika sputavaju. Zakoni su tu da se krše, zar ne? Prevarili smo državu pa ćemo prevariti i prirodu. E pa, dragi izumitelji perpetuum mobilea, prirodu prevariti nećete. To naprosto ne ide. Dario Hrupec za Bug.


Slične vijesti

25.12.2024. (07:00)

Optimisti, pesimisti i jedna "mala" knjiga o velikim pitanjima

Znanstveni pristup potrazi za izvanzemaljcima: od biopotpisa do tehnopotpisa

Adam Frank u knjizi Mala knjiga o izvanzemaljcima razmatra potragu za životom izvan Zemlje kroz prizmu znanstvenih metoda, od biopotpisa do tehnopotpisa. Kroz povijesne i suvremene uvide, autor razdvaja mitove o NLO-ima od rigoroznih istraživanja, ističući ključnu ulogu teleskopa poput Jamesa Webba u otkrivanju atmosferā egzoplaneta. Znanstvena potraga, premda tek u začetku, nudi realnu nadu za odgovore na Fermijevo pitanje: “Gdje su svi?” Za one koji žele biti spremni na otkriće života među zvijezdama, Frankova knjiga idealan je početak. Spremite se, jer “Kraj djetinjstva” možda dolazi brže nego što mislimo. Dario Hrupec za Ideje

09.12.2024. (00:00)

Kako su molekule "dosadom" stvorile temelje fizike

Hrupec: Dosadna svakodnevica molekula – Kako plinovi preživljavaju bez drame

Sve se tvari sastoje od atoma koji u plinovitom stanju kaotično jure, sudaraju se i stvaraju tlak i temperaturu. Kinetička teorija plinova objašnjava kako je prosječna kinetička energija molekula proporcionalna temperaturi, dok promjena energije dovodi do promjena agregatnih stanja (kondenzacija, skrućivanje). Povijesni razvoj teorije uključuje radove Einsteina, Boltzmanna i Maxwella, čije su ideje preobrazile znanost. Sve se svodi na “dosadan” život molekula—puno gibanja, sudaranja i promjene energije, dok se približavanje apsolutnoj nuli smatra krajem molekularne “zabave”. Dario Hrupec za Bug

19.10.2024. (00:00)

Kada fizika postane kućni majstor i vrtlar u isto vrijeme

Prijenos topline: Od džezve do jagoda – kako nam fizika spašava dan

Toplina se prenosi na tri načina: konvekcijom, kondukcijom i radijacijom. Konvekcija uključuje kretanje fluida, poput zagrijavanja vode ili zraka, dok kondukcija podrazumijeva prijenos topline kroz nepomične dijelove materijala, kao što su zidovi. Radijacija je prijenos topline zračenjem, bez potrebe za medijem. Ovi mehanizmi objašnjavaju svakodnevne pojave poput kuhanja, grijanja prostora, pa čak i zaštite jagoda od smrzavanja. Na primjer, polijevanje jagoda vodom tijekom niskih temperatura stvara ledeni izolator koji štiti plodove od hladnoće. Dario Hrupec za Bug

31.03.2024. (13:00)

Znanost iz znanstvene fantastike

Zvjezdani sustav iz popularnog SF-a kineskog autora baziran je na trojnom zvjezdanom sustavu kakav postoji

Zvjezdanih sustava s jednom zvijezdom, kakav je naš “user-friendly” Sunčev sustav, ima u galaksiji oko 70%. Ostalih 30% su višestruki zvjezdani sustavi. Od dvojnih sustava možda je najpoznatiji Sirius, najsjajnija zvijezda noćnoga neba. Golim okom vidi se kao jedna zvijezda, no astronomi su već sredinom 19. stoljeća otkrili da osim sjajne dominantne zvijezde, koju danas nazivamo Sirius A, postoji i blijedi pratilac, Sirius B. Kao primjer trojnog zvjezdanog sustava neizbježna je Alpha Centaura, najsjajnija zvijezda u zviježđu Centaur, a treća po sjaju na noćnom nebu. To nam je, naime, najbliža zvijezda nakon Sunca. Osim što je Alpha Centaura trojni zvjezdani sustav na kojem Liu Cixin temelji svoju SF-priču (prvi dio, Problem triju tijela, objavljen je 2006. godine), Proksima Centaura ima i planet vrlo sličan Zemlji, Proksima Centaura b, otkriven 2016. Možda nam teleskop James Webb otkrije da atmosfera egzoplaneta Proksima Centaura b sadrži biopotpis, indikator mogućeg izvanzemaljskog života. Dario Hrupec za Bug.

28.01.2024. (18:00)

Točka gdje i atom potpuno miruje

Abeceda fizike: Zašto smo sigurni da u svemiru ništa nije hladnije od –273,15 Celzijeva stupnja?

Tijelo na temperaturi apsolutne nule bilo bi tijelo kojem smo uzeli svu unutrašnju energiju, kojem nemamo više što od energije uzeti pa mu stoga ne možemo ni sniziti temperaturu. Dakle, pitanje najniže moguće temperature nije empirijsko pitanje rekordno niske temperature koju smo uspjeli negdje izmjeriti. To je pitanje vezano uz samu definiciju apsolutne temperature. A definicija je stvar dogovora. I tu je kvaka. Tijelo nema toplinu jer toplinom nazivamo samo energiju prijelaza, onaj dio unutrašnje energije koji prelazi s tijela na tijelo. Pa onda ni atom, kao sićušno tijelo, nema toplinu. No, što je s temperaturom atoma? Temperatura je povezana s unutrašnjim gibanjem, a atom se giba. Ima li onda sam atom temperaturu? Nema! Kao što nema ni boju, ni miris, pojedini atom nema ni temperaturu. Naime, temperatura je statistički pojam. Dario Hrupec za Bug.

26.09.2023. (00:00)

Science, bitch!

Hrupec: Debeli plašt tamne tvari nužan je za rad kvazara

Šezdesetih godina prošlog stoljeća u mikrosvijetu otkriveni su kvarkovi, a u makrosvijetu kvazari. Ti kva* objekti postali su, i do danas ostali, fascinacija ljubiteljima prirodoznanstvenih spoznaja. Danas znamo da je kvazar galaksija i to posebna galaksija koju nazivamo aktivnom. Njezino središte je malo, veličine zvjezdanog sustava, ali sjaji poput 10 tisuća običnih galaksija. Tajna ogromne snage zračenja kvazara djelom se krije u usmjerenoj emisiji. Umjesto da zrače izotropno, kao što to čine zvijezde, kvazari energiju u okolni prostor odašilju unutar uskog mlaza, poput svjetionika. Nadalje, proces u kojem se oslobađa energija nije termonuklearna fuzija, kao u zvijezdama. Proces je netermički, povezan s padanjem materije prema crnoj rupi. Nova spoznja japanskih istraživača nalaže da je masa tamne tvari u halou svih kvazara otprilike ista: oko 100 bilijuna masa Sunca. A to ukazuje da je za aktivaciju kvazara potrebna određena, karakteristična masa tamne tvari u halou. Osim što znamo kako aktivirati nuklearnu bombu, sad znamo i kako aktivirati cijelu galaksiju. Bug

21.09.2023. (13:00)

I zato smo tu gdje jesmo

Astrofizičar Dario Hrupec: Svako društvo preferira vjernike, a ne znatiželjne skeptike

Dokaz, kao postupak kojim se utvrđuje istinitost neke tvrdnje, primjeren je u matematici. Nije primjeren čak ni u prirodnim znanostima. Prirodna znanost teži k istini (slaganju činjenica s tvrdnjama), a ne daje konačnu istinu. Uvijek je otvorena za nova propitivanja. Nadalje, prirodna znanost se, po definiciji, bavi prirodnim pojavama. Nadnaravno ili natprirodno nije u njezinoj domeni. Ono što je možda manje poznato je metafizička pretpostavka na kojoj prirodna znanost počiva: sve pojave su prirodne pojave. A što se vjere u nadnaravno tiče, vjerovati znači „smatrati što istinitim ne tražeći dokaz”. To je definicija. Pa onda je apsurdno govoriti o dokazima. Vjera isključuje dokaz. Meni je osobno vjera u nadnaravno nespojiva sa znanstvenim pogledom na svijet. Tih znanstvenika koji javno ističu svoju vjeru u nadnaravno nema baš tako puno kao što se čini, samo su jako glasni. Skupove na temu vjere i znanosti ili debate između vjernika i nevjernika uvijek, bez iznimke, potiču znanstvenici vjernici. Prof dr. sc. Dario Hrupec zanimljivo progovara za Glas Podravine.

14.08.2023. (13:00)

Život ispod dva sunca

Bizarni zvjezdani sustavi – koliko je realnost fantastična, toliko je i fantastika realistična

Možete li zamisliti svijet u kojem je nepredvidivo kad će svanuti i kad će završiti zima? Postoji čovjek koji se jako potrudio zamisliti takav svijet: slavni kineski pisac znanstvene fantastike Liu Cixin. U svojoj planetarno popularnoj trilogiji Sjećanje na prošlost Zemlje, opisao je zamišljeni planet Trisolaris u stvarno postojećem, i nama najbližem, trojnom sustavu zvijezda Alpha Centauri. Upravo je otkriven dvojni sustav zvijezda koje su tako male i tako blizu da bi cijeli taj sustav stao unutar našeg Sunca; neki trojni sustavi, kao Alpha Centauri, mogu se ponašati skroz nepredvidivo. Zato moramo biti zahvalni što naše Sunce nema partnera, pogotovo što nije u bračnom trokutu, jer višestruki zvjezdani sustavi mogu biti tako kompleksni da otežavaju, ili potpuno onemogućavaju, razvoj života. Opširnije Dario Hrupec za Bug.

11.04.2023. (14:00)

Volim se gibat, gibat

Abeceda fizike – sve je rastezljivo

Svako tijelo je manje ili više elastično: deformira se pod utjecajem vanjske sile. Ne deformiraju se samo opruge ili grane, nego i zgrade i stijene. Ako se pak tijelo nakon djelovanja vanjske sile vrati u početno stanje, kao amortizer automobila nakon opterećenja, kažemo da su deformacije elastične. Jeste li znali da postoje i zvijezde koje „dišu”? Naše je Sunce prilično stabilna zvijezda koja zalihe svojeg termonuklearnog goriva troši stalnim tempom. Rastezanje Sunca uravnoteženo je s njegovim stezanjem. Kad tlak zračenja padne, zbog smanjenja zaliha goriva, gravitacijsko stezanje privremeno nadvlada pa se zvijezda počinje smanjivati. Međutim, smanjivanje uzrokuje porast gustoće, što znači i porast temperature čime se ostvaruju uvjeti za druge, složenije, termonuklearne reakcije. Svako gibanje koje se s vremenom ponavlja je titranje, a najjednostavnije titranje zove se harmonijsko gibanje. Dario Hrupec za Bug.

09.10.2021. (10:00)

Nije toliko složeno koliko se čini. Ili ipak je?

Nobelova nagrada za fiziku za 2021. – Razumijevanje složenih sustava

Ovogodišnju Nobelovu nagradu za fiziku dobio je tim znanstvenika za revolucionaran doprinos našem razumijevanju složenih fizičkih sustava. Na prvi pogled, ovo objašnjenje povjerenstva Kraljevske švedske akademije znanosti djeluje čudno. Preopćenito je. Naime, svaki doprinos u prirodnim znanostima je doprinos našem razumijevanju svijeta, a svako istraživanje u fizici odnosi se na neki fizički sustav. I rijetko su kad ti fizički sustavi jednostavni. Pa ako nisu jednostavni onda su složeni. Onda je “doprinos našem razumijevanju složenih fizičkih sustava” univerzalna fraza, prigodna za opis svakog postignuća u fizici, zar ne? Nešto je tu sumnjivo. Kratka obrazloženja povjerenstva za dodjelu Nobelove nagrade uvijek su pomno sročena, sigurno nisu fraze. Stvar je u tome da je složeni sustav ili kompleksni sustav sintagma s posebnim značenjem. Dario Hrupec objašnjava kompleksne sustave na jednostavan način za Bug.hr