عالمنا معمل علمي ضخم تحدث فيه ظواهر غريبة وممتعة ومخيفة كل يوم. تمكن البعض منهم حتى من التقاط الفيديو. تقديم أفضل 10 ظواهر علمية وطبيعية مذهلة تم التقاطها بالكاميرا.
10. ميراج
على الرغم من حقيقة أن السراب يبدو وكأنه شيء غامض وصوفي ، إلا أنه ليس أكثر من تأثير بصري.
يحدث عندما يكون هناك فرق كبير بين الكثافة ودرجة الحرارة في طبقات الهواء المختلفة. ينعكس الضوء بين هذه الطبقات ، وهناك نوع من اللعب بين الضوء والهواء.
الأشياء التي تظهر أمام أعين أولئك الذين يراقبون السراب موجودة بالفعل. لكن المسافة بينها وبين السراب نفسه يمكن أن تكون كبيرة جدًا. ينتقل إسقاطها عن طريق الانكسار المتعدد لأشعة الضوء ، إذا توفرت ظروف مواتية لذلك. أي عندما تكون درجة الحرارة بالقرب من سطح الأرض أعلى بكثير من درجة الحرارة في طبقات الغلاف الجوي الأعلى.
9.دموع باتافيان (قطرات الأمير روبرت)
يوصى بالمشاهدة بالترجمة الروسية.
لقد فتنت قطرات الزجاج المقسى العلماء لعدة قرون. تم الحفاظ على سرية تصنيعها ، وبدا أن خصائصها لا يمكن تفسيرها.
اضرب دموع باتافيان بمطرقة ، وسوف تختفي. لكن الأمر يستحق كسر ذيل مثل هذا القطرة ، حيث يتكسر الهيكل الزجاجي بالكامل إلى قطع أصغر. هناك سبب للارتباك بين العلماء.
لقد مر ما يقرب من 400 عام منذ أن بدأت قطرات الأمير روبرت في جذب انتباه المجتمع العلمي ، وتمكن العلماء المعاصرون ، المسلحين بكاميرات عالية السرعة ، أخيرًا من رؤية هذه "الدموع" الزجاجية تنفجر.
عندما تُغمس دمعة باتافيان المنصهرة في الماء ، تصبح طبقتها الخارجية صلبة ، بينما يبقى الجزء الداخلي من الزجاج في حالة منصهرة. عندما يبرد ، يتقلص في الحجم ويخلق بنية قوية ، مما يجعل رأس القطرة مقاومة بشكل لا يصدق للضرر. لكن إذا قطعت الذيل الضعيف ، سيختفي التوتر ، مما سيؤدي إلى تمزق هيكل القطرة بأكملها.
تنتقل موجة الصدمة التي تظهر في الفيديو من الذيل إلى رأس القطرة بسرعة حوالي 1.6 كيلومتر في الثانية.
8. الفائض
عندما تقلب سائلًا في كوب بقوة (مثل القهوة) ، يمكنك الحصول على دوامة دوامة. لكن في غضون ثوانٍ قليلة ، سيوقف الاحتكاك بين جزيئات السائل هذا التدفق. لا يوجد احتكاك في السائل الفائق. لذلك ، فإن مادة السوائل الفائقة الممزوجة في كوب ستستمر في الدوران إلى الأبد. هذا هو العالم الغريب للسائل الفائض.
أغرب خاصية للسائل الفائض؟ يمكن لهذا السائل أن يتسرب من أي حاوية تقريبًا لأن قلة اللزوجة تسمح له بالمرور عبر الشقوق المجهرية دون احتكاك.
بالنسبة لأولئك الذين يتطلعون إلى اللعب بسائل فائق السوائل ، هناك بعض الأخبار السيئة.لا يمكن أن تصبح جميع المواد الكيميائية فائقة السيولة. علاوة على ذلك ، هذا يتطلب درجات حرارة منخفضة للغاية. وأشهر المواد القادرة على زيادة السيولة هو الهيليوم.
7. البرق البركاني
ترك لنا بليني الأصغر أول ذكر مكتوب للبرق البركاني. كان مرتبطا مع ثوران جبل فيزوف في 79 م.
تحدث هذه الظاهرة الطبيعية الفاتنة أثناء ثوران بركاني بسبب تصادم الغاز والرماد المنبعث في الغلاف الجوي. يحدث ذلك بشكل متكرر أقل بكثير من الثوران نفسه ، ويعد التقاطه أمام الكاميرا نجاحًا كبيرًا.
6. ارتفاع الضفدع
بعض الدراسات العلمية تجعل الناس يضحكون أولاً ويفكرون لاحقًا. حدث هذا أيضًا مع التجربة التي حصل من أجلها مؤلفها Andrei Geim (بالمناسبة ، الحائز على جائزة نوبل في الفيزياء في عام 2010) على جائزة Shnobel في عام 2000.
هذه هي الطريقة التي شرح بها مايكل بيري زميل Game في هذه التجربة. "إنه لأمر مدهش رؤية ضفدع يطفو في الهواء ضد الجاذبية لأول مرة. وهي ممسكة بقوى المغناطيسية. مصدر الطاقة هو مغناطيس كهربائي قوي. إنه قادر على دفع الضفدع لأعلى ، لأن الضفدع هو أيضًا مغناطيس ، وإن كان مغناطيسًا ضعيفًا. بطبيعتها ، لا يمكن للضفدع أن يكون مغناطيسًا ، ولكنه ممغنط بواسطة مجال مغناطيس كهربائي - وهذا ما يسمى ب "المغناطيسية المستحثة".
من الناحية النظرية ، يمكن أيضًا أن يتعرض الشخص للرفع المغناطيسي ، ولكن ستكون هناك حاجة إلى مجال كبير بما فيه الكفاية ، ولم يتمكن العلماء حتى الآن من تحقيق ذلك.
5. ضوء متحرك
في حين أن الضوء هو الشيء الوحيد الذي نراه من الناحية الفنية ، إلا أن حركته لا يمكن رؤيتها بالعين المجردة.
ومع ذلك ، باستخدام كاميرا قادرة على التقاط 1 تريليون إطار في الثانية ، تمكن العلماء من إنشاء مقاطع فيديو للضوء يتحرك عبر الأشياء اليومية مثل التفاح والزجاجة ومع وجود كاميرا قادرة على التقاط 10 تريليون إطار في الثانية ، يمكنهم متابعة حركة نبضة واحدة من الضوء بدلاً من تكرار التجربة لكل إطار.
4. الشذوذ اللولبي النرويجي
من بين الظواهر العلمية الخمس المذهلة التي تم التقاطها بالفيديو ، الشذوذ الحلزوني ، الذي شاهده الآلاف من النرويجيين في 9 ديسمبر 2009.
أثارت الكثير من التكهنات. تحدث الناس عن اقتراب يوم القيامة ، وبداية غزو فضائي وثقوب سوداء سببها مصادم هادرون. ومع ذلك ، سرعان ما تم العثور على تفسير "أرضي" تمامًا لظهور الشذوذ الحلزوني. وهو يتألف من عطل فني أثناء إطلاق صاروخ بولافا الباليستي RSM-56 ، الذي تم إنتاجه في 9 ديسمبر من الغواصة الروسية ديمتري دونسكوي ، التي كانت في البحر الأبيض.
تم الإبلاغ عن الفشل من قبل وزارة الدفاع في الاتحاد الروسي ، وعلى أساس هذه المصادفة ، تم طرح نسخة حول العلاقة بين إطلاق الصاروخ وظهور مثل هذه الظاهرة الرائعة والمخيفة.
3. الجسيمات المشحونة تعقب
بعد اكتشاف النشاط الإشعاعي ، بدأ الناس في البحث عن طرق لمراقبة الإشعاع من أجل فهم هذه الظاهرة بشكل أفضل. تعد غرفة ويلسون واحدة من أقدم الطرق وما زالت مستخدمة للدراسة البصرية للإشعاع النووي والأشعة الكونية.
مبدأ عملها هو أن الأبخرة المفرطة من الماء أو الأثير أو الكحول سوف تتكثف حول الأيونات. عندما يمر الجسيم المشع عبر الحجرة ، فإنه يترك أثرًا أيونيًا. عندما يتكثف البخار عليها ، يمكنك ملاحظة المسار الذي سلكه الجسيم مباشرةً.
اليوم تستخدم كاميرات ويلسون لمراقبة أنواع مختلفة من الإشعاع. تترك جزيئات ألفا خطوطًا قصيرة وسميكة ، بينما تترك جزيئات بيتا أثرًا أطول وأرق.
2. التدفق الصفحي
هل يمكن للسوائل الموضوعة داخل بعضها ألا تختلط؟ إذا كنا نتحدث ، على سبيل المثال ، عن عصير الرمان والماء ، فمن غير المحتمل. لكن من الممكن استخدام شراب الذرة المصبوغ كما في الفيديو. هذا يرجع إلى الخصائص الخاصة للشراب كسائل ، وكذلك التدفق الصفحي.
التدفق الصفحي هو تدفق مائع تميل فيه الطبقات إلى التحرك في نفس الاتجاه مع بعضها البعض دون اختلاط.
السائل المستخدم في الفيديو سميك ولزج لدرجة أنه لا يوجد فيه انتشار للجسيمات. يتم تقليب الخليط ببطء حتى لا ينشأ فيه اضطراب ، مما قد يؤدي إلى اختلاط الصبغات اللونية.
في منتصف الفيديو ، يبدو أن الألوان تختلط لأن الضوء يمر عبر طبقات تحتوي على أصباغ فردية. ومع ذلك ، فإن عكس المزج ببطء يعيد الملونات إلى موضعها الأصلي.
1. إشعاع شيرينكوف (أو تأثير فافيلوف-شيرينكوف)
لقد تعلمنا في المدرسة أنه لا شيء يتحرك أسرع من سرعة الضوء. في الواقع ، يبدو أن سرعة الضوء هي أسرع وميض في هذا الكون. مع تحذير واحد فقط: بينما نتحدث عن سرعة الضوء في الفراغ.
عندما يدخل الضوء إلى أي وسط شفاف ، فإنه يتباطأ. ويرجع ذلك إلى المكون الإلكتروني للموجات الكهرومغناطيسية للضوء الذي يتفاعل مع الخصائص الموجية للإلكترونات في الوسط.
اتضح أن العديد من الأشياء يمكن أن تتحرك أسرع من سرعة الضوء الجديدة البطيئة. إذا دخل جسيم مشحون إلى الماء بنسبة 99 في المائة من سرعة الضوء في الفراغ ، فيمكنه تجاوز الضوء الذي يتحرك في الماء بنسبة 75 في المائة فقط من سرعته في الفراغ.
يحدث تأثير فافيلوف-شيرينكوف بسبب إشعاع جسيم يتحرك في وسطه أسرع من سرعة الضوء. ويمكننا بالفعل أن نرى كيف يحدث ذلك.