Fizicienii au descoperit o nouă proprietate a luminii – authenticmagazin.com
Connect with us

CALEIDOSCOP

Fizicienii au descoperit o nouă proprietate a luminii

laser

O echipă internațională de cercetători a descoperit o nouă proprietate a luminii pe care au denumit-o “self-torque”.

În deceniile din urmă, oamenii de știință au descoperit că este posibilă răsucirea frontului de undă a unui fascicul luminos, dând naștere unui moment unghiular. Acesta arată cam ca o scară în spirală, cu un fascicul înfășurat în mijloc.

Când un astfel de fascicul este îndreptat către ceva anume, apare ca o gogoașă strălucitoare. Aceste fascicule sunt considerate a avea un moment angular orbital (MAO), o proprietate care nu depinde de polarizare (în schimb se referă la geometria oscilațiilor electromagnetice).

Cercetătorii au descoperit că este posibil ca un fascicul de lumină MAO să prezinte starea denumită “self-torque”. Pe măsură ce fasciculul înaintează, răsucirea lui trece de la un spectru larg la unul îngust, aproape ca un șurub. Dacă un astfel de fascicul este proiectat pe o suprafață plană, acesta va apărea sub formă de corn sau semilună.

laser

“În mod remarcabil, în plus față de multe proprietăți bine cunoscute, cum ar fi intensitatea, lungimea de undă și polarizarea, lumina poate fi răsucită și, astfel, poate avea un impuls unghiular”, declară co-autor Carlos Hernandez-Garcia, cercetător principal la Universitatea din Salamanca.

Descoperirea a avut loc întâmplător, atunci când echipa studia fascicule de lumină produse în anumite procese optice de mare putere.

Acestea sunt adesea folosite pentru a genera lumină ultravioletă extremă sau raze X puternice pentru a studia procese moleculare. Echipa a descoperit că fasciculele de lumină “self-torque” sunt un produs natural al acestor procese.

Comportamentul ciudat al luminii, descris în revista Science, ar putea într-o bună zi să conducă la îmbunătățirea tehnologiei comunicațiilor și la noi metode de manipulare a obiectelor microscopice.

Această nouă stare a luminii este văzută în foarte puține sisteme în natură și, în general, numai în situații extreme.

Fizicienii sunt acum interesați să studieze modul în care se comportă acest tip de fascicule sau dacă există și o aplicație aparte pentru o astfel de descoperire.

Conu Ticu/authenticmagazin.com

Click to comment

Leave a Reply

Adresa ta de email nu va fi publicată. Câmpurile obligatorii sunt marcate cu *

Acest sit folosește Akismet pentru a reduce spamul. Află cum sunt procesate datele comentariilor tale.

CALEIDOSCOP

Prima femeie din istorie numită la Harvard care avea să schimbe fața medicinei pentru totdeauna

Alice Hamilton

La data de 28 februarie 1869 se năștea Dr. Alice Hamilton și avea să fie prima femeie din istorie acceptată la facultatea Harvard Medical School.

Alice Hamilton a fost cea care avea să schimbe fața medicinei pentru totdeauna. Pionier în domeniul toxicologiei, studiind bolile profesionale și efectele periculoase ale metalelor industriale și ale compușilor chimici asupra corpului uman, Dr. Alice Hamilton este practic inventatoarea medicinei muncii.

A publicat numeroase studii de referință care au contribuit la creșterea gradului de conștientizare a pericolelor la locul de muncă. În anul 1919 devine prima femeie numită la facultatea Harvard Medical School și lucrează în noul lor departament de medicină industrială.

A colaborat de asemenea cu statul Illinois, Departamentul de Comerț al SUA și Liga Națiunilor pe diverse probleme de sănătate publică.

Alice Hamilton s-a născut în Fort Wayne, Indiana. A fost a doua dintre cele patru fete ale lui Montgomery Hamilton și Gertrude (Pond) Hamilton, toate rămânând foarte apropiate de-a lungul copilăriei și mai târziu în cariera lor profesională. A fost școlarizată acasă ca și educație primară.

În 1893 obține doctoratul în medicină la Universitatea din Michigan Medical School, făcând apoi stagii la Spitalul Minneapolis pentru femei și copii și la Spitalul pentru femei și copii din New England.

La sfârșitul secolului al XIX-lea, mulți americani călătoreau în Europa pentru a putea dobândi o pregătire științifică avansată. Urmând acest trend, Hamilton a studiat bacteriologia și patologia la universitățile din München și Leipzig, din 1895 până în 1897, când s-a întors în SUA, și-a continuat studiile postuniversitare la Johns Hopkins University Medical School.

În 1897 s-a mutat la Chicago, unde a devenit profesor de patologie la școala medicală pentru femei din cadrul Northwestern University.

Aproape de oamenii săraci

La scurt timp după ce s-a mutat la Chicago, Hamilton a devenit membru și rezident al Hull House, un așezământ pentru oamenii săraci fondat de reformatoarea socială Jane Addams.

Trăind cot la cot cu locuitorii săraci ai comunității, ea a devenit din ce în ce mai interesată de problemele cu care se confruntă lucrătorii, în special accidentele și bolile profesionale.

Studiul „industrial medicine” (bolile cauzate de anumite locuri de muncă) devenise din ce în ce mai important odată cu revoluția industrială de la sfârșitul secolului al XIX-lea ce avea să aducă noi pericole la locul de muncă.

În 1907, Hamilton a început să exploreze literatura existentă din străinătate, observând că medicina industrială nu era îndeajuns studiată. Și-a propus să schimbe acest lucru, iar în 1908 a publicat primul său articol pe această temă.

În 1910, Hamilton a fost numită în noul comitet de investigare a bolilor profesionale din Illinois, de asemenea și primul astfel de organism de investigare din Statele Unite. Pentru următorul deceniu, a investigat o serie de probleme pentru o varietate de comitete de sănătate de stat și federale.

Prima femeie numită la Harvard

Alice Hamilton

Alice Hamilton

În 1919, Hamilton a fost angajat ca profesor asistent într-un nou departament de medicină industrială la Harvard Medical School, făcând-o astfel prima femeie numită la facultatea de acolo.

Un articol din New York Tribune a sărbătorit numirea cu un titlul dramatic: „A Woman on Harvard Faculty—The Last Citadel Has Fallen—The Sex Has Come Into Its Own”. În realitate însă Dr. Alice Hamilton era încă discriminată ca femeie fiind exclusă din toate activitățile sociale și procesiunile de absolvire a tuturor bărbaților.

Din 1924 până în 1930 a ocupat funcția de unică femeie membră a Comitetului pentru sănătate al Ligii Națiunilor Națiunilor. De asemenea, a revenit la Hull House în fiecare an până la moartea lui Jane Addams, în 1935.

După retragerea de la Harvard în 1935, Hamilton a ocupat funcția de consultant medical la Divizia de standarde de muncă din S.U.A. și și-a păstrat conexiunile cu Harvard în calitate de profesor emerit.

Hamilton a murit în urma unui accident vascular cerebral la domiciliul ei din Hadlyme, Connecticut, la 22 septembrie 1970, la vârsta de 101 ani. Este înmormântată la Cimitirul Cove din Hadlyme.

În 1956 a fost numită „Femeia Anului” în medicină de către revista TIME.

În 1973 Hamilton a fost introdusă post mortem în  National Women’s Hall of Fame.

În 1995, contribuțiile sale ample la sănătatea publică au fost pomenite de ștampila comemorativă a Serviciului Poștal din SUA.

Pe 26 septembrie 2018, un bust al lui Alice Hamilton a fost plasat în foaierul clădirii François-Xavier Bagnoud din Harvard T.H. Școala de sănătate publică Chan și un alt bust, tot de sculptorul local Robert Shure, au fost amplasate în Atrium, în Centrul de educație medicală Tosteson al Școlii Medicale Harvard.

Împarte acest articol cu prietenii tăi dacă ți-a plăcut. Iți mulțumim!

Conu Ticu/authenticmagazin.com

Continue Reading

CALEIDOSCOP

O cameră de aur îngropată sub un munte din Japonia conține apă atât de pură încât poate dizolva metalul

Neutrino detector Super-Kamiokande

La 1.000 de metri adâncime sub Muntele Ikeno din Japonia, ascuns de privirile oamenilor, se află un loc desprins parcă din filmele Sci-Fi.

Super-Kamiokande sau “Super-K” cum mai este numit uneori este de fapt un detector de neutrino. Neutrinii sunt particule sub-atomice care călătoresc prin spațiu și trec prin materia solidă ca și cum nu ar exista.

Detectorul de neutrini Super-Kamiokande are dimensiunea unei clădiri de 15 etaje și este adânc îngropat sub un munte din Japonia. Detectorul este plin de apă ultra-pură, care are puterea de a scurge substanțele nutritive din păr și ,atenție, poate dizolva metalul!

Neutrinii, aceste particule sub-atomice invizibile trec prin noi tot timpul, iar studierea lor ne poate spune mai multe despre supernove și despre compoziția universului.

Studiul acestor particule ajută oamenii de știință să detecteze stelele care mor și astfel să învețe mai multe despre univers. Publicația Business Insider a vorbit cu trei oameni de știință despre modul în care funcționează camera gigantică de aur și despre pericolele efectuării unor astfel de experimente în interiorul acesteia.

Călătorie în lumea sub-atomică

Neutrinii sunt extrem de greu de detectat, atât de greu încât Neil deGrasse Tyson i-a numit „cea mai evazivă pradă din cosmos”. În videoclipul de mai jos, el explică de ce camera de detecție este îngropată atât de adânc în pământ, scopul principal fiind acela de a împiedica alte particule să intre.

„Materia nu reprezintă niciun obstacol pentru un neutrin”, spune el. „Un neutrino ar putea trece printr-o sută de ani-lumină de oțel fără să încetinească.”

De ce vor oamenii de știință să captureze aceste particule?

“O supernovă este o stea care face implozie și se transformă într-o gaură neagră, dacă acest eveniment are loc în galaxia noastră, Super-K este unul dintre puținele detectoare care pot vedea neutrinii din ea.”, a declarat pentru Business Insider dr. Yoshi Uchida de la Imperial College London.

La sfârșitul vieții sale, o stea înceape să se prăbușească în ea însăși transformându-se într-o supernovă. Înainte de acest moment ea împrăștie neutrini în spațiul cosmic.

Super-K acționează ca un fel de sistem de avertizare timpurie, spunându-ne când trebuie să ne uităm la aceste evenimente cosmice orbitoare.

Super-K nu prinde doar neutrinii care vin din spațiu

Situat în partea opusă a Japoniei în Tokai, un alt experiment numit T2K, trage un fascicul de neutrino 295 km prin Pământ și iese exact în detectorul Super-K, în partea de vest a țării.

Studierea modului în care neutrinii se schimbă (sau „oscilează”) pe măsură ce trec prin materie ne poate spune mai multe despre originile universului, de exemplu, relația dintre materie și anti-materie.

Cum prinde Super-K neutrinii

Îngropat la 1.000 de metri în subteran, Super-Kamiokande este la fel de mare ca o clădire cu 15 etaje și arată cam așa:

Top of Super-Kamiokande

Super-Kamiokande. Credit foto: Kamioka Observatory, ICRR (Institute for Cosmic Ray Research), The University of Tokyo

Rezervorul gigant este umplut cu 50.000 de tone de apă ultra-pură. Acest lucru se datorează faptului că atunci când călătoresc prin apă, neutrinii sunt mai rapizi decât lumina.

Deci, atunci când un neutrino călătorește prin apă, “va produce lumină în același mod în care avionul Concord obișnuia să producă boomuri sonice“, a spus dr. Uchida.

Dacă un avion zboară foarte repede, mai repede decât viteza sunetului, atunci va produce sunet puternic ca un tunet, o undă mare de șoc, un obiect mai lent nu. În același mod, o particulă care trece prin apă, dacă merge mai rapid decât viteza luminii în apă, poate produce și o undă de șoc a luminii.

Camera este căptușită cu 11.000 de becuri aurite. Acestea sunt detectoare de lumină incredibil de sensibile, numite tuburi multiplicatoare foto (PMT), care pot detecta aceste unde de șoc.

Dr. Wascko le descrie ca fiind „inversul unui bec”. Pur și simplu, pot detecta chiar și minuscule cantități de lumină pe care le transformă într-un curent electric, ce poate fi mai apoi observat.

Terifianta Apa Pură

Pentru ca lumina din aceste unde de șoc să ajungă la senzori, apa trebuie să fie mai curată decât vă puteți imagina. Super-K o filtrează și re-purifică în mod constant și o tratează cu lumină UV pentru a ucide orice bacterie. Acest fapt o face însă destul de înfiorătore.

Apa ultra-pură dizolvă pur și simplu lucrurile în ea”, a spus dr. Uchida. “Apa pură este foarte, foarte periculoasă. Are caracteristicile unui acid și ale unui alcalin.

Dacă te-ai înmuia în această apă Super-K ultra-pură, ai avea parte de o exfoliere a pielii, indiferent dacă vrei sau nu”, a spus dr. Wascko.

Când Super-K are nevoie de întreținere, cercetătorii trebuie să meargă protejați în întregime de costume speciale în bărci din cauciuc pentru a repara și înlocui senzorii.

Super-K

Nivelul apei este scăzut treptat, astfel încât cercetătorii pot ajunge pe rând la fiecare PMT. Credit foto: Kamioka Observatory, ICRR (Institute for Cosmic Ray Research),The University of Tokyo

Pe când realizau lucrări de întreținere, cercetătorii aveau să descopere ceva și mai înfiorător. 3 centimetri din părul unuia dintre cercetători s-a scufundat în apă pe perioada lucrărilor.

La acel moment nu a dat importanță acestui fapt, dar când s-a trezit la 3 dimineața a doua zi dimineață, a avut o realizare îngrozitoare.

M-am trezit la ora 3 dimineața cu cele mai mari mâncărimi de scalp pe care l-am avut vreodată în toată viața“, a spus el. “Mai rău decât varicela la copii. Era atât de supărător încât nu puteam să dorm.

Și-a dat seama că apa i-a scurs părțile nutritive ale părului prin vârfuri și că această deficiență de nutrienți a ajuns până la pielea capului. A mers imediat la duș și a petrecut acolo o jumătate de oră condiționându-și energic părul.

În 2026 va începe construcția unui alt detector de neutrini. Experimentul Hyper-Kamiokande va fi de 20 de ori mai mare ca volum decât Super-Kamiokande și va fi echipat cu 99000 de detectoare de lumină față de 11000 cât are Super-K în prezent.

Dacă ai considerat ca fiind interesant acest articol împarte-l cu prietenii tăi!

Conu Ticu/authenticmagazin.com

Continue Reading

CALEIDOSCOP

Timpul absolut nu există: De ce timpul se scurge mai repede pe vârful unui munte decât la nivelul mării

Dacă plasăm un ceas atomic (cele mai precise din lume), pe vârful unui munte și un altul pe plajă, vom observa, la un moment dat, că fiecare ceas în parte va indica un timp diferit. Dar de ce se întâmplă asta?

Timpul se scurge mai încet pe măsură ce ne apropiem de Pământ, deoarece, potrivit teoriei relativității generale a lui Einstein, gravitația corpurilor cerești cu mase foarte mari, precum Pământul, deformează țesătura spațiu-timp din jurul lor.

Einstein a realizat că gravitația poate distorsiona țesătura spațiu-timp. Gravitația este curbura universului, cauzată de corpuri masive, care determină calea pe care o parcurg obiectele.

Acea curbură este dinamică, mișcându-se pe măsură ce acele obiecte se mișcă. Vezi AICI principiul explicat mai pe larg (Video).

Cercetătorii au observat pentru prima dată acest efect de „dilatare a timpului” la scara cosmică, atunci când o stea trece lângă o gaură neagră.

În 2010, oamenii de știință au observat același efect dar la o scară mult mai mică, folosind două ceasuri atomice extrem de precise, unul plasat cu 33 de centimetri mai sus decât celălalt. Din nou, timpul “s-a mișcat” mai încet pentru ceasul cel mai apropiat de Pământ.

Bineînțeles, nu ar trebui să vă imaginați acum că diferențele dintre cele două ceasuri au fost mari, de domeniul filmelor SF., aceste diferențe au fost minuscule, abia perceptibile, însă implicațiile au fost foarte mari, ceea ce i-a condus pe oamenii de știință la o concluzie: timpul absolut nu există!

Pentru fiecare ceas din lume și pentru fiecare dintre noi, timpul trece ușor diferit. Dar chiar dacă timpul trece cu viteze în continuă fluctuație în tot Universul, timpul încă trece într-un singur sens, nu? Spre viitor! Sau poate că nu.

distorsiune spațiu-timp

În viziunea lui Einstein despre lume, gravitația obiectelor masive curbează spațiul și timpul. Foto: T. Pyle / Caltech / MIT / LIGO Lab

Subiectivitatea ciudată a Timpului Elastic

Timpul se mișcă diferit în vârful unui munte decât pe o plajă, dar pentru a experimenta distorsiuni ciudate în percepția dvs. despre timp, nu este absolut necesar să faceți acest experiment dificil.

În momente de viață sau de moarte, de exemplu, creierul tău eliberează cantități mari de adrenalină, ceea ce îți va grăbi ceasul intern, iar acest lucru te va determina să percepi lumea exterioară ca mișcându-se mult mai încet.

A spune cuiva că vei fi acolo „în cinci minute” este un exemplu de timp elastic sau întins. Adesea, timpul necesar pentru a ajunge undeva nu este de cinci minute, ci o perioadă mai lungă de timp. Cele cinci minute se întind pentru a se potrivi cu realitatea.

O persoană poate simți că au trecut 20 de minute în așteptarea autobuzului, când în fapt au trecut doar câteva minute. Câțiva oameni de știință și filosofi sunt de părere că timpul este complet o iluzie.

Conu Ticu/authenticmagazin.com

Continue Reading

Abonare la blog via email

Introdu adresa de email pentru a te abona la acest blog și vei primi notificări prin email când vor fi publicate articole noi.

Alătură-te celorlalți 64 de abonați

Statistici blog

  • 1.962.437 vizite

Trending