Onze wereld is een enorm wetenschappelijk laboratorium waar elke dag vreemde, verrukkelijke en beangstigende verschijnselen plaatsvinden. Sommigen van hen slagen er zelfs in om op video te worden vastgelegd. Hier is de top 10 van meest verbazingwekkende wetenschappelijke en natuurlijke fenomenen die op camera zijn vastgelegd.
10. Luchtspiegelingen
Ondanks het feit dat de luchtspiegeling iets mysterieus en mystieks lijkt, is het niets meer dan een optisch effect.
Het treedt op als er een significant verschil is tussen dichtheid en temperatuur in verschillende luchtlagen. Licht wordt gereflecteerd tussen deze lagen en er is een soort spel tussen licht en lucht.
Objecten die verschijnen voor de ogen van degenen die de luchtspiegeling observeren, bestaan werkelijk. Maar de afstand tussen hen en de luchtspiegeling zelf kan erg groot zijn. Hun projectie wordt doorgelaten door meervoudige breking van lichtstralen, mits daarvoor gunstige omstandigheden bestaan. Dat wil zeggen, wanneer de temperatuur nabij het aardoppervlak aanzienlijk hoger is dan de temperatuur in hogere atmosferische lagen.
9. Bataafse tranen (druppels Prince Rupert)
Aanbevolen om te kijken met Russische ondertitels.
Deze druppels van gehard glas fascineren wetenschappers al eeuwenlang. Hun vervaardiging werd geheim gehouden en de eigenschappen leken onverklaarbaar.
Raak de Bataafse tranen met een hamer, en er zal niets met hen gebeuren. Maar het is de moeite waard om de staart van zo'n druppel af te breken, omdat de hele glasstructuur in kleine stukjes uiteenvalt. Er is een reden waarom geleerden in de war zijn.
Er zijn bijna 400 jaar verstreken sinds de druppels van Prince Rupert de aandacht van de wetenschappelijke gemeenschap begonnen te trekken, en moderne wetenschappers, gewapend met hogesnelheidscamera's, waren eindelijk in staat om deze glazen "tranen" te zien exploderen.
Wanneer een gesmolten Bataafse traan in water wordt gedompeld, wordt de buitenste laag vast, terwijl de binnenkant van het glas in gesmolten toestand blijft. Als het afkoelt, krimpt het in volume en ontstaat er een sterke structuur, waardoor de drophead ongelooflijk goed bestand is tegen beschadiging. Maar als je de zwakke staart afbreekt, verdwijnt de spanning, wat zal leiden tot het scheuren van de structuur van de hele druppel.
De schokgolf die in de video te zien is, reist van de staart naar de kop van de druppel met een snelheid van ongeveer 1,6 kilometer per seconde.
8. Superfluïditeit
Als je een vloeistof in een mok krachtig roert (zoals koffie), kun je een wervelende werveling krijgen. Maar binnen een paar seconden zal wrijving tussen de vloeistofdeeltjes deze stroom stoppen. Er is geen wrijving in een superfluïde vloeistof. Dus een superfluïde substantie die in een kopje wordt gemengd, zal voor altijd blijven draaien. Dit is de vreemde wereld van superfluïditeit.
De vreemdste eigenschap van superfluïditeit? Deze vloeistof kan uit bijna elke container sijpelen omdat het door het gebrek aan viscositeit zonder wrijving door microscopisch kleine scheurtjes kan gaan.
Voor degenen die met een superfluïde vloeistof willen spelen, is er slecht nieuws.Niet alle chemicaliën kunnen supervloeistof worden. Bovendien vereist dit zeer lage temperaturen. De bekendste van de stoffen die in staat zijn tot superfluïditeit is helium.
7. Vulkanische bliksem
Plinius de Jonge heeft ons de eerste schriftelijke vermelding van vulkanische bliksem nagelaten. Het werd geassocieerd met de uitbarsting van de Vesuvius in 79 na Christus.
Dit betoverende natuurlijke fenomeen doet zich voor tijdens een vulkaanuitbarsting als gevolg van een botsing tussen gas en as die in de atmosfeer wordt uitgestoten. Het gebeurt veel minder vaak dan de uitbarsting zelf, en het is een groot succes om het op camera vast te leggen.
6. Stijgende kikker
Sommige wetenschappelijke studies laten mensen eerst lachen en later nadenken. Dat gebeurde ook met de ervaring waarvoor auteur Andrei Geim (overigens de Nobelprijswinnaar natuurkunde in 2010) in 2000 de Shnobel-prijs ontving.
Dit is hoe Game's collega Michael Berry de ervaring uitlegde. “Het is verbazingwekkend om voor het eerst een kikker tegen de zwaartekracht in de lucht te zien zweven. Het wordt vastgehouden door de krachten van magnetisme. De krachtbron is een krachtige elektromagneet. Hij kan de kikker omhoog duwen, omdat de kikker ook een magneet is, zij het een zwakke. Van nature kan een kikker geen magneet zijn, maar hij wordt gemagnetiseerd door het veld van een elektromagneet - dit wordt "geïnduceerd diamagnetisme" genoemd.
Theoretisch kan een persoon ook worden onderworpen aan magnetische levitatie, maar dan is een voldoende groot veld vereist, en tot dusver hebben wetenschappers dit niet kunnen bereiken.
5. Bewegend licht
Hoewel licht technisch het enige is dat we zien, kan de beweging ervan niet met het blote oog worden gezien.
Met behulp van een camera die 1 biljoen frames per seconde kan maken, konden wetenschappers video's maken van licht dat door alledaagse voorwerpen zoals appels en een fles beweegt. En met een camera die 10 biljoen frames per seconde kan opnemen, kunnen ze de beweging van een enkele lichtpuls volgen in plaats van het experiment voor elk frame te herhalen.
4. Noorse spiraalvormige anomalie
Een van de vijf verbazingwekkende wetenschappelijke verschijnselen die op video zijn vastgelegd, is de spiraalvormige anomalie, die op 9 december 2009 door duizenden Noren werd waargenomen.
Ze gaf aanleiding tot veel speculatie. Mensen spraken over de naderende Dag des Oordeels, het begin van een buitenaardse invasie en zwarte gaten veroorzaakt door de Hadron Collider. Er werd echter snel een volledig "aardse" verklaring voor het ontstaan van de spiraalvormige anomalie gevonden. Het betreft een technische storing tijdens de lancering van de ballistische raket RSM-56 Bulava, geproduceerd op 9 december door de Russische onderzeeër Dmitry Donskoy, die zich in de Witte Zee bevond.
De mislukking werd gemeld door het ministerie van Defensie van de Russische Federatie en op basis van dit toeval werd een versie naar voren gebracht over het verband tussen de lancering van de raket en het verschijnen van zo'n fascinerend en beangstigend fenomeen.
3. Opgeladen deeltjestracker
Na de ontdekking van radioactiviteit gingen mensen op zoek naar manieren om de straling te observeren om dit fenomeen beter te begrijpen. Een van de vroegste en nog steeds gebruikte methoden voor de visuele studie van nucleaire straling en kosmische straling is de Wilson-kamer.
Het werkingsprincipe is dat oververzadigde dampen van water, ether of alcohol rond ionen condenseren. Wanneer een radioactief deeltje door de kamer gaat, laat het een ionenspoor achter. Terwijl de damp erop condenseert, kun je direct het pad observeren dat het deeltje heeft afgelegd.
Tegenwoordig worden Wilson-camera's gebruikt om verschillende soorten straling waar te nemen. Alfadeeltjes laten korte, dikke lijnen achter, terwijl bètadeeltjes een langer, dunner spoor hebben.
2. Laminaire stroming
Kunnen vloeistoffen die in elkaar zijn geplaatst niet mengen? Als we het bijvoorbeeld hebben over granaatappelsap en water, dan is dat onwaarschijnlijk. Maar het is mogelijk als je geverfde glucosestroop gebruikt zoals in de video. Dit komt door de speciale eigenschappen van de siroop als vloeistof, evenals de laminaire stroming.
Laminair is de stroming van een vloeistof waarin de lagen de neiging hebben om met elkaar in dezelfde richting te bewegen, zonder te mengen.
De vloeistof die in de video wordt gebruikt, is zo dik en stroperig dat er geen deeltjesverspreiding in zit. Het mengsel wordt langzaam geroerd zodat er geen turbulentie in ontstaat, waardoor kleurstoffen kunnen mengen.
In het midden van de video lijken de kleuren te mengen omdat het licht door lagen gaat die individuele kleurstoffen bevatten. Door de menging echter langzaam om te keren, komen de kleurstoffen terug naar hun oorspronkelijke positie.
1. Cherenkov-straling (of het Vavilov-Cherenkov-effect)
Op school wordt ons geleerd dat niets sneller gaat dan de snelheid van het licht. Inderdaad, de lichtsnelheid lijkt de snelste flits in dit universum te zijn. Met slechts één voorbehoud: terwijl we het hebben over de snelheid van het licht in een vacuüm.
Wanneer licht een transparant medium binnenkomt, vertraagt het. Dit komt doordat de elektronische component van elektromagnetische lichtgolven interageert met de golfeigenschappen van elektronen in het medium.
Het blijkt dat veel objecten sneller kunnen bewegen dan deze nieuwe, langzamere lichtsnelheid. Als een geladen deeltje water binnenkomt met 99 procent van de lichtsnelheid in een vacuüm, dan kan het licht inhalen dat in water beweegt met slechts 75 procent van zijn snelheid in een vacuüm.
Het Vavilov-Cherenkov-effect wordt veroorzaakt door de straling van een deeltje dat sneller dan de lichtsnelheid in zijn medium beweegt. En we kunnen echt zien hoe het gebeurt.