APOD-Soponyai-PenumbralEclipse

“Pomračenje” Meseca – 5. jun 2020

Za večeras (5. jun) nebeska mehanika “pripremila” je pomračenje Meseca, Međutim, ovo pomračenje značajno će se razlikovati od onih atraktivnih delimičnih i totalnih pomračenja Meseca koja smo posmatrali tokom prethodnih par godina.Večerašnje pomračenje biće ...
demo2-launch-1024x584-1

Uspešno poletanje - Falkon 9 i Dragon

Sinoć, 30. maja, u 21:22 h po našem vremenu raketa Falcon 9 uspešno je poletela sa lansirne rampe 39A u Kenedi svemirskom centru. Na vrhu rakete nalazila se kapsula Dragon, ...
covid-19

Korona virus - COVID-19 (korisni linkovi)

Ako prethodnih par nedelja (meseci) niste bili na godišnjem odmoru na Mesecu, Marsu ili Jupiteru sigurno ste puno toga čuli, videli, pročitali o tzv. korona virusu (tj. virusu SARS-CoV-2) koji ...
CREATOR: gd-jpeg v1.0 (using IJG JPEG v62), quality = 82

Ajnštajn, Hoking i broj π

Postoje oni datume za koje čovek ne može da izdvoji najvažniji događaj koji se tada dogodio ili zbog čega je taj datum značajan. Jedan takav datum je 14. mart. U ...
qgmm-wgis-07

Žene u nauci

Danas je 8. mart, jedan od onih dana kad cvećare i "gift šopovi" prodaju i ono što je teško prodati. Nažalost, u gomili cveća i različitih poklona gotovo da je ...
530px-palebluedot

30 godina Plave tačke u beskraju i Porodičnog portreta

Šta mislite šta je ovo na slici? Ne znate? …  Ova svetla tačka je Zemlja, naša planeta. Generacije ljudi, hiljadama godina žive na toj svetloj tački, sve što ste ikada… nalazi se na njoj…A fotografije je ...

Teorija relativnosti pokreće vaš automobil

Teorija relativnosti pokreće vaš automobil 1U poslednje vreme skoro svakodnevno koristimo uređaje za čiju konstrukciju i rad je neophodno poznavanje efekata teorije relativnosti, ali najverovatnije nikad niste pomislili da Ajnštajnova specijalna teorija relativnosti pokreće vaš automobil. Svaki put kad okrenete ključ u vašem automobilu relativistički efekti vam omogućavaju da upalite motor i krenete.

Na prvi pogled u automobilu ništa nema dovoljno veliku brzinu da bi efekti specijalne teorije relativnosti došli do izražaja, ali nije baš tako. Za pokretanje automobila potreban je olovni akumulator, a rad olovnog akumulatora nije moguć bez relativističkih efekata!

Prvi olovni akumulator napravio je francuski fizičar Gaston Plante (1859. god) oko 50 godina pre Ajnštajnove specijalne teorije relativnosti (1905) i sve do pre nekoliko dana nije bilo moguće tačno opisati procese koji se odigravaju u akumulatoru. Rajeev Ahuja, sa Uppsala univerziteta u Švedskoj, sa saradnicima pokazao je da 80-85% napona akumulatora nastaje kao rezultat relativističkih efekata! Već dugo je poznato da relativistički efekti doprinose dobijanju napona u olovnim baterijama, ali ovo je prvo uspešno teorijsko opisivanje ovog procesa. [R Ahuja et alPhys. Rev. Lett., 2010, DOI: 10.1103/PhysRevLett.106.018301]

Brzine elektrona u većini atoma su mnogo manje o brzine svetlosti pa su time i relativistički efekti zanemarljivi, ali kod atoma sa masivnim jezgrom situacija je drugačija. Kod ovih masivnih atoma elektroni moraju da imaju veliku brzinu da bi opstali na stabilnim putanjama. Brzina elektrona oko masivnog jezgra nekad je približna brzini svetlosti! Ovi relativistički efekti menjaju raspored elektrona oko jezgra (masa elektrona postaje veća, orbite se smanjuju itd) i na taj način utiču na ponašanje celog atoma. Već dugo je poznato da relativistički efekti daju zlatu žutu boju, a živa je zbog njih tečna na sobnoj temperaturi. Olovo (atomska masa 82) je još jedan element velike mase.

Napon na olovnoj bateriji akumulatora iznosi 2,1V. Rajeev Ahuja i njegovi saradnici pokazali su da je za dobijanje 1.7-1,8V napona odgovorna Ajnštajnova specijalna teorija relativnosti. Opisivanje relativističkih efekata u atomu olova objasnilo je zbog čega je nemoguće napraviti bateriju od kalaja. Kalaj je element koji se u periodnom sistemu elemenata nalazi tačno iznad olova. U hemijskom smislu ovi elementi se ponašaju na potpuno isti način, ali napon koji bi proizvodila baterija napravljena od kalaja je mnogo manji od napona olova i takve baterije su neupotrebljive. Ova razlika u naponu nastaje zbog relativističkih efekata – kalaj ima atomski broj 50 i masa njegovog jezgra dosta je manja od mase jezgra olova. Ova razlika u masama dovodi do toga da se elektroni u atomu kalaja kreći manjim brzinama pa su relativistički efekti zanemarljivi. Bez tih efekata kalaj ne može da proizvede dovoljan napon.

Ovaj model uspešno je opisao relativističke efekte u teškim atomima. Verovano neće omogućiti unapređenje olovnih baterija ali sigurno će imati važnu ulogu u istraživanju alternativnih tipova baterija.

9 Comments
  1. avatar 15.01.2011.
  2. avatar 21.01.2011.
  3. avatar 21.01.2011.
  4. avatar 09.02.2011.
  5. avatar 16.02.2011.
  6. avatar 17.02.2011.
  7. avatar 30.06.2011.
  8. avatar 21.12.2016.
  9. avatar 30.12.2016.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.

%d bloggers like this: