apolo11-pre-poletanja

Apolo 11: 50 godina kasnije

Na današnji dan, pre tačno 50 godina, tj. 16. jula 1969. godine u 9:32h po lokalnom vremenu (13:32 po Griniču), iz Kennedy Space Center-a lansirana je raketa nosač Saturn V. Na vrhu te ...
sunbathing

Sunčanje i/ili zdravlje? Izaberite sami!

Sunce, taj žuti disk koji svakoga dana putuje po plavom nebeskom svodu, je samo jedna od nekoliko milijardi zvezda rasutih svuda po praznom prostoru svemira. Ono je jedna sasvim obična ...
davinci

Leonardo da Vinči: Umetnik. Naučnik. Pronalazač.

Pišu: Jovana Savić i Jovana Stanimirović“Onaj ko isključivo ceni praksu bez teorije je poput moreplovca koji se ukrca na brod bez kormila i kompasa, ne znajući kuda se plovi.” - ...
crna-rupa-prva

Prva fotografija crne rupe!

Već nekoliko decenija, a može se reći i vekova, crne rupe privlače ogromnu pažnju kako naučnika tako i javnosti, kroz popularne tekstove, različite ideje i SF romane i (visokobudžetne) filmove.Do ...
dositej-obradovic

Dositej Obradović – srpski prosvetitelj i reformator

„Knjige, braćo moja, knjige, a ne zvona i praporce!“Dositej ObradovićNa današnji dan 28. marta 1811. godine u Beogradu je umro najveći srpski prosvetitelj i reformator – Dositej Obradović. Sahranjen je ...
proposal

CERN – mesto gde je nastao “Internet”

Prvi World Wide Web Logo (Autor: Robert Cailliau)Prethodnih nekoliko godina imali smo prilike da često slušamo o CERN-u, LHC-u - i "najvećem eksperimentu čovečanstva", ulasku Srbije u punopravno članstvo, akceleratoru, ...

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

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: