Meņdeļējeva tabula

Atklāts pirms 13 gadiem un iekļauts Mendeļējeva tabulā tikai pirms pāris nedēļām, ķīmiskais elements ar kārtas numuru 112 beidzot ir ticis pie nosaukuma.

Par godu astronomam Nikolajam Kopernikam, jaunais elements tiks saukts par Kopernikiju. Tā simbols būs Cp.

Koperniks atklāja, ka planētas riņķo ap Sauli, un ilgā cīņā uzvarēja ģeocentrisko pasaules uzskatu. Zinātnieku komanda, kas atklāja šo elementu, nosauca to par godu cilvēkam, kas “mainīja mūsu pasaules uzskatu”.

Starptautiskā Teorētiskās un Pielietotās Ķīmijas Apvienība(STPĶA) oficiāli pieņems jauno nosaukumu pēc 6 mēnešiem, tādējādi dodot laiku zinātniskajai sabiedrībai to apspriest.

Zinātnieki no Smago Jonu Izpētes Centra Vācijā, Profesora Zigurda Hofmaņa vadībā, atklāja kopernikiju kodolsintēzes eksperimentos 1996. gadā.

“Pēc tam, kad STPĶA oficiāli pieņēma mūsu atklājumu, mēs izlēmām ieteikt šo vārdu, jo mēs gribējām godināt izcilu zinātnieku,” teica Hofmanis.

Koperniks piedzima 1473.  gadā Torunā, Polijā. Viņa atklājums, ka planētas riņķo ap sauli, ir pamatā lielai daļai mūsdienu zinātnes. Tas bija ļoti svarīgs gravitācijas atklāšanai, un vēlāk noveda pie secinājuma, ka zvaigznes ir ļoti tālu un visums ir neiedomājami liels.

Pēc STPĶA noteikumiem, zinātnieki nedrīkstēja to nosaukt kāda dzīva cilvēka vārda. Taču, kad jautāts, vai viņš vēlētos, lai ķīmiskajai tabulai tiktu pievienots  Hofmanijs, Profesors Hofmanis atbildēja:”Nē, manuprāt Kopernikijs izklausās daudz labāk.”

Nākotnes degviela

ASV zinātnieki atklājuši efektīvu veidu, kā no urīna iegūt ūdeņradi. Šis atklājums ne tikai palīdzēs darboties mūsu nākotnes auto, bet arī palīdzēs atrisināt notekūdeņu problēmu.

Ūdeņradis, kā nākotnes auto degviela, gūst arvien lielāku popularitāti. Galvenokārt tāpēc, ka vienīgais blakusprodukts, kas rodas tā izmantošanas laikā, ir ūdens. Galvenā problēma ir lēts ūdeņraža avots. Žerardīnai Botei no Ohaio Universitātes, iespējams, ir atbilde. Viņa ir atklājusi veidu, kā pārvērst urīnu – visizplatītāko atkritumvielu uz Zemes – par ūdeņradi, turklāt tas ir 3 reizes lētāks variants nekā ūdeņraža iegūšana no ūdens.

Bote saka, ka ideja viņai radusies pirms pāris gadiem konferencē par degvielu, kur tika apspriesti veidi, kā ūdeni pārvērst enerģijā. “Es prātoju, kā to varētu izdarīt labāk,” viņa piemin. Tad viņai ienāca prātā aplūkot notekūdeņus kā labāku avotu molekulām, no kurām iegūt ūdeņradi.

Urīns elektrolīzes procesā tiek pārvērsts par ūdeņradi

Urīna galvenā sastāvdaļa ir urīnviela, kas satur četrus ūdeņraža atomus vienā molekulā. Svarīgi, ka šie atomi ir vājāk piesaistīti nekā ūdens molekulā. Bote izmantoja elektrolīzi lai sadalītu molekulu, izveidojot jaunu, nedārgu, uz niķeļa bāzētu elektrodu. Lai sadalītu urīnvielas molekulu ir nepieciešams tikai 0.37V spriegums. Tas ir 3 reizes mazāk nekā 1.23V spriegums, kas nepieciešams lai sadalītu ūdens molekulu.

“Elektroķīmiskā procesa laikā urīnviela tiek absorbēta uz niķeļa elektroda virsmas, kurš nodod elektronus, kas nepieciešami, lai sadalītu molekulu,” skaidro Bote. Tīrs ūdeņradis tiek savākts uz katoda, kamēr uz anoda sakrājas slāpeklis un nedaudz skābeklis. Lai gan reakcijā veidojas oglekļa dioksīds, galaproduktā tas netika novērots, jo tas procesā reaģē ar kālija hidroksīdu beigās veidojot kālija karbonātu.

Sākotnēji zinātnieku grupa strādāja ar mākslīgo urīnu, jeb ūdenī izšķīdinātu urīnvielu, bet vēlāk parādīja, ka šī metode strādā tik par labi arī ar īsto urīnu. “Pagāja kāds laiks, kamēr mēs saņēmām atļauju strādāt ar īstu urīnu – tas aizkavēja pētījuma publikāciju,” saka Bote.

Līdz šim pieejamie procesi urīna atdalīšanai no notekūdeņiem ir dārgi un neefektīvi. Urīns dabiski hidrolizējas par amonjaku, kas pēc tam iztvaiko atmosfērā.  Šie izgarojumi atmosfērā veido amonjaka sulfātus un nitrātus, kas izraisa veselības problēmas, piemēram, hronisku bronhītu un astmu.

Bote uzskata, ka šo sistēmu pavisam vienkārši var pielietot reālās attīrīšanas sistēmās, tādējādi gan uzlabojot gaisu, gan arī iegūstot ūdeņradi.

Šobrīd zinātnieki pārbauda ilgtermiņa efektivitāti, kā arī veic eksperimentus, lai labāk izprastu procesu.

Eiklīds ir viens no modernās ģeometrijas pamatlicējiem. Viņš ir devis ļoti lielu ieguldījumu matemātikas attīstībā. Viņa vārdā tika nosaukta vesela nozare matemātikā. Šajā rakstā ielūkosimies viņa svarīgākajos darbos.

Eiklīda ģeometrija balstās uz teikumiem jeb tēzēm, kas pieņemtas bez pierādījumiem – aksiomām un postulātām.

Postulātas ir apgalvojumi, kas tiek pieņemti bez pierādījuma.  Eiklīds uzrakstīja 5 postulātas, kas atvieglo ģeometrisko konstrukciju.

1. Starp jebkuriem 2 punktiem var novilkt taisni
2. Jebkuru taisni var bezgalīgi pagarināt
3. Ir iespējams novilkt rinķa līniju ar jebkādu centru un rādiusu
4. Visi taisnie lenķi ir vienādi
5. Ja divas taisnes krusto trešā, tad tās, bezgalīgi pagarinātas, krustosies tajā pusē, kurā iekšējo viepusleņķu summa ir mazāka par 2 taisnu lenķu summu(180°)

5. postulāta

5. postulāta, saukta arī par Paralēlo postulātu, ir īpaša. Tā ir pats pamatas visai Eiklīda ģeometrijai. Ģeometrijas, kurās Paralēlā postulāta nestrādā, sauc par Ne-Eiklīda ģeometrijām. Šī postulāta būtiski ietekmēja turpmāko ģeometrijas attīstību.

Aksioma ir gandrīz tas pats, kas postulāta. Vienīgā atšķirība ir tā, ka terminu „postulāta” biežāk lieto ģeometrijas kontekstā, kamēr  „aksioma” tiek biežāk lietota algebrā. Taču mūsdienās izmanto gandrīz tikai „aksioma”.

Eiklīds noformulēja 5 aksiomas, kas attiecas uz vienādiem lielumiem.

1. Divi leilumi, kas katrs ir vienādi ar trešo lielumu ( a=c; b=c ), arī savā starpā ir vienādi ( a=b )
2. Ja vienādus lielumus saskaita ar vienādiem lielumiem, iznākumi arī ir vienādi ( a=b; c=d; a+c=b+d )
3. Ja vienādus lielumus atņem no vienādiem lielumiem, iznākumi arī ir vienādi ( a=b; c=d; a-c=b-d )
4. Lietas, kas sakrīt, ir vienādas
5. Vesels ir lielāks par daļu

Eiklīds deva ieguldījumu arī stereometrijā jeb trīsdimensionālajā ģeometrijā. Svarīgs Eiklīda atklājums stereometrijā bija tas, ka eksistē tikai pieci pareizi jeb regulāri daudzskaldņi (par pareizu jeb regulāru daudzskaldni uzskata daudzskaldni, kam visas skaldnes ir vienādas un skaldne ir regulāra figūra).

1. 

   Tetraedrs (4 skaldnes)

2. 

   Kubs (6 skaldnes)

3. 

   Oktaedrs (8 skaldnes)

4. 

   Dodekoedrs (12 skaldnes)

5. 

   Ikosoedrs (20 skaldnes)

Eiklīds pētīja un attīstīja ne tikai planimetriju un stereometriju, bet arī skaitļu teoriju. Eiklīda algoritms ir svarīga skaitļu teorijas daļa. Eiklīda algoritms ir paņēmiens divu veselu skaitļu lielākā kopīgā dalītāja atrašanai, vispirms izdalot šos skaitļus, tad dalītāju dalot ar pirmās darbības atlikumu, tad otrās darbības dalītāju dalīt ar otrās darbības atlikumu un tā tālāk līdz atlikuma nav.  Bet lielākais kopīgais dalītājs ir pēdējais iegūtais ne-nulles atlikums. Šis algoritms ļauj atrast skaitļu lielāko kopīgo dalītāju bez pirmskaitļu un pirmreizinātāju izmantošanas, tādējādi būtiski atvieglojot šo procesu.

Eiklīds bija mūsdienu ģeometrijas pamatlicējs, viņš noformulēja un uzrakstīja galvenās Eiklīda ģeometrijas aksiomas. Viņš deva milzīgu ieguldījumu matemātikas attīstībā. Viņš bija viens no Senās Grieķijas dižākajiem matemātiķiem.

Supravadošais 2 kubitu procesors veiksmīgi spēja izpildīt vienkāršus algoritmus, kā piemēram Vienkāršā Meklēšana, pirmo reizi demonstrējot kvantu skaitļošanu cietvielas(solid-state) ierīcē. “Mūsu procesors var veikt tikai dažus ļoti vienkāršus kvantu uzdevumus, kuri jau iepriekš tikuši demonstrēti ar atsevišķiem kodoliem, atomiem un fotoniem,” saka Roberts Šoelkopfs, Pielietotās un Teorētiskās Fizikas profesors Jēlas Universitāte, “bet šī ir pirmā reize, kad tie tikuši veikti pilnībā elektroniskā ierīcē, kas daudz tuvāk atgādina mūsdienu mikročipus.”

Strādājot ar teorētisko fiziķu komandu, kuru vadīja Stīvens Grivins, Pielietotās un Teorētiskās Fizikas profesors, viņi izveidoja 2 mākslīgos atomus jeb kubitus(“kvantu bits”). Lai gan katrs kubits sastāv no miljoniem alumīnija  atomu, tie kopā uzvedas kā viens atoms kas var aizņemt vienu no 2 dažādiem enerģijas stāvokļiem. Tie ir līdzīgi stāvokļiem, ko parastajos procesoros ieņem parastie biti – “1″ un “0″, jeb “ieslēgts” un “izslēgts”. Taču pateicoties diezgan dīvainajiem kvantu fizikas likumiem, zinātnieki var novietot katru kubitu superpozīcijā – vairākos stāvokļos vienlaikus. Tas palielina atmiņas apjomu un datu apstrādes ātrumu.

Iedomājieties, ka jūs zināt 4 telefona numurus, no kuriem viens pieder jūsu draugam, taču jūs nezināt, kurš. Lai atrastu īsto numuru jums parasti būtu jāveic 2 līdz 3 zvani. Taču kvantu procesors var atrast vajadzīgo telefona numuru tikai 1 mēģinājumā. “Tā vietā lai zvanītu uz vienu numuru, pēc tam nākošo, izmantojot kvantu mehāniku šo procesu var paātrināt,” skaidro Šoelkopfs, “tas ir kā varēt piezvanīt visiem 4 numuriem reizē un savienoties tikai ar pareizo.”

Tālāk komanda strādās pie ilguma, kurā kubiti saglabā informāciju, palielināšanas, lai varētu izpildīt sarežģītākus algoritmus, kā arī papildus kubitu pievienošanu. Ar katru nākamo kubitu procesora ātrums palielinās eksponenciāli, tāpēc sarežģītāku kvantu procesoru potenciāls ir neizmērojams.

Lai gan šis ir milzīgs solis kvantu procesoru tehnoloģijas attīstībā, līdz kvantu datoram vēl tāls ceļš ejams.

Ne visi cilvēki ir zinātnieki ar augstāko izglītību. Vidusmēra cilvēkam fizika var šķist pat ļoti dīvaina un nesaprotama. Tieši tāpēc, gadu gaitā, sabiedrībā ir radušies un izplatījušies dažnedažādi mīti par fiziku un fiziķiem. Šajā rakstā aplūkosim populārākos pārpratumus.

No Kvantu Fizikas izriet, ka pilnīgi viss balstās uz nejaušībām

Kvantu teorijā ir daudzi aspekti, kas varētu veicināt šo pārpratumu. Pirmkārt, Heizenberga nenoteiktības princips, kas attiecināms uz pozīcijas un ātruma mērījumu attiecību kvantu sistēmā. Otrkārt, kvantu fizikā atrisinājumi ir iespējamību kopums, nevis konkrēts skaitlis. Kopā šie argumenti var vedināt dažus domāt, ka visa realitāte ir pilnīgi nejauša, ka dabā nepastāv nekāda kārtība.

Taču patiesībā iespējamības pazūd, kad tās tiek apvienotas un izvērstas līdz mūsu makroskopiskajai pasaulei. Lai gan mikroskopiskā pasaule ir nejauša, mūsu lielā pasaule ir pilnīgi sakārtota un paredzama.

Relativitātes Teorija apgalvo, ka “Viss ir relatīvs”

Daudzi tic, ka Einšteina Relativitātes teorija apgalvo, ka pilnīgi viss ir relatīvs, un ka neeksistē absolūta patiesība. Taču, lai arī tā apgalvo, ka Telpa un Laiks mainās atkarība no divu novērotāju relatīvās kustības, gan Telpa, gan Laiks ir pilnīgi absolūti lielumi un relativitātes teorijā ir instrumenti, ar ko noteikt to absolūtās vērtības neatkarīgi no tā, kā tu kusties.

Einšteins bija nesekmīgs matemātikā

Jau Einšteina dzīves laikā par viņu izplatījās mīts, ka viņš esot bijis nesekmīgs matemātikā. Tas bija lasāms pat tā laika avīzēs. Patiesībā Einšteinam matemātika padevās ļoti labi. Savas karjeras sākumā Einšteins pat apsvēra iespēju kļūt par matemātiķi, taču izvēlējās fiziku tāpēc, ka viņš uzskatīja, ka tā ved uz dziļāku patiesību par realitāti.

Par pamatu šim mītam varētu būt fakts, ka viņš, stājoties universitātē, pirmajā reizē matemātikas eksāmenā neieguva pietiekamu rezultātu un viņam vajadzēja to pārlikt. Tātad, viss šis mīts balstās uz vienu nenokārtotu matemātikas eksāmenu.

Ņūtona Ābols

Populārs stāsts vēsta, ka Sers Īzaks Ņūtons savu slaveno gravitācijas likumu izdomājis pēc tam, kad viņam uz galvas uzkritis ābols. Tas ir daļēji patiess. Viņš bija savas mātes fermā un redzēja, kā ābols nokrīt no koka. Viņš sāka domāt, kādi spēki iedarbojās uz ābolu, un pamazām nonāca pie secinājuma, ka ābolam krist liek tas pats spēks, kas liek Mēnesim riņķot ap Zemi un planētām ap Sauli. Taču, cik zināms, pa galvu ābols Seram Ņūtonam gan nav trāpījis.

Otrais Termodinamikas likums ir pretrunā ar evolūciju

Entropijas princips, it īpaši pēdēja laikā, tiek izmantots, lai pamatotu evolūcijas neiespējamību.

“Pierādījums” ir šāds:

1. Entropijas princips pamatā nozīmē, ka jebkurā izolētā sistēmā entropija (nekārtība) tiecas palielināties, bet nekad – samazināties.
2. Evolūcija ir dabisks process, kura laikā kārtība un sarežģītība palielinās.
3. Evolūcija ir pretrunā ar Otro Termodinamikas likumu.
4. Tātad, evolūcija nav iespējama.

Problēma ir 3. solī – evolūcija nav pretrunā ar Otro Termodinamikas likumu. Šeit jāatceras, ka Zeme nav noslēgta sistēma – tā iegūst enerģiju no Saules. Nenoslēgtā sistēmā entropija var palielināties.

Skaņa ceļo kosmosā

Šis varbūt nav mīts, kam cilvēki tiešām tic, taču gandrīz katra Zinātniskās Fantastikas filma, kas ietver sevī kosmosa kuģus, šo mītu popularizē. Lai skaņa pārvietotos, tai nepieciešamas viela, caur ko ceļot. Tas nozīmē, ka skaņa var ceļot caur gāzēm, šķidrumiem un cietām vielām, taču izplatījumā ir vakuums, un vienkārši nepietiek daļiņu, lai skaņa varētu ceļot. Tātad, lai arī cik iespaidīga būtu kosmosa kuģa eksplozija, tā būs pilnīgi klusa.