mesec-pomracenje-2014

Totalno pomračenje krvavog (super)Meseca - 21. januar 2019

Za sledeću nedelju nebeska mehanika "pripremila" je totalno pomračenje Meseca. Pomračenje počinje 21. januara u 03:36 h po našem vremenu i trajaće sve do 8:48 h. Totalno pomračenje Meseca počinje ...
NH_KEM_JourneyThroughKB_Trajectory_Guo20181031_v2

Razglednica iz ledenih delova Sunčevog sistema

Noćas, dok je veliki deo planete još uvek slavio ili čekao Novu godinu, negde daleko, blizu same granice Sunčevog sistema dešavalo se nešto zanimljivo.Svemirska letelica "Novi horizonti" jutros je oko ...
Unearthed-NextYear-1512-1-web

Svet nauke u 2018. godini

Kraj godine je vreme kad svi razmišljaju o tome šta su uradili i postigli u prethodnoj godini i kad se prave planovi za narednu godinu. Pre čestitki i želja za ...
Earthrise

Rađanje Zemlje

Tokom istorije Zemlje, rađale su se i nestajale različite zemlje, ali samo mali broj ljudi imao je priliku da posmatra rađanje Zemlje. Prva takva fotografija snimljena je na današnji dan ...
12968132_472972296228391_4467902501379077498_o-1024x643

Mini hidroelektrane: tihi ekocid Srbije

Piše: Nevena Grubačpreuzeto sa sajta KosmodromU Srbiji je planirana gradnja 850 malih hidroelektrana na planinskim rekama, pretežno u zaštićenim područjima. Negativne posledice su nesagledive, upozoravaju naučnici, a obuhvataju uništenje biodiverziteta ...
Grace-Hopper

Grejs Hoper: do ratne mornarice do kompajlera i buba

Kada govorimo o IT sektoru, matematici i vojsci verovatno nam prva asocijacija budu muškarci. Međutim, tu sliku menja žena rođena na današnji dan, 9. decembra 1906. godine u Njujorku. Doktorirala ...

Teorija relativnosti pokreće vaš automobil

U 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

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

%d bloggers like this: