Ανακατεύθυνση

Θα μεταφερθείτε στη νέα σελίδα σε

Δευτερόλεπτα

Παρασκευή 24 Δεκεμβρίου 2010

Πέμπτη 23 Δεκεμβρίου 2010

Interactive Physics για τη Φυσική Α΄ Λυκείου

Κεφάλαιο 1

ΕΟΚ 1

ΕΟΚ 2

Διάστημα, ταχύτητα, χρόνος

ΕΟΚ και ΕΟΜΚ δύο κινητών 1

ΕΟΚ και ΕΟΜΚ δύο κινητών 2

ΕΟΜΚ 1

ΕΟΜΚ 2

Κεφάλαιο 2

Πρόσθεση διανυσμάτων

Συνιστώσες διανύσματος

Ελαστικές παραμορφώσεις αμορτισέρ

Ισορροπία κατακόρυφου ελατηρίου

Κίνηση σκουλήκι

Αδράνεια

Πρώτος νόμος Νεύτωνα

Ελεύθερη πτώση, αντίσταση αέρα

Κεφάλαιο 3

Σημαδέψτε την μπάλα

Σημαδέψτε το μήλο

Κίνηση δύο σωμάτων με νήμα

Τριβή 1

Τριβή 2

Τριβή 3

Αντίσταση αέρα, οριακή ταχύτητα

Ολίσθηση σε κεκλιμένο

Ομαλή κυκλική 1

Ομαλή κυκλική 2

Ομαλή κυκλική 3

Οριζόντια βολή 1

Οριζόντια βολή 2

Οριζόντια βολή 3

Πλάγια βολή 1

Πλάγια βολή 2

Πλάγια βολή 3

Πλάγια βολή, αντίσταση αέρα

Κεφάλαιο 4

Μάζα και βάρος σε πλανήτες

Δορυφοροποίηση σώματος

Δυνάμεις βαρύτητας γης σελήνης

Κίνηση δορυφόρου

Κίνηση δύο δορυφόρων

Τροχιά δορυφόρου

Ο Νεύτωνας και το μήλο

Κεφάλαιο 5

ΑΔΟ δύο σώματα δεμένα σε ελατήριο 1

ΑΔΟ δύο σώματα δεμένα σε ελατήριο 2

Ελαστική κρούση σε δάπεδο με τριβή

Ελαστική και ανελαστική κρούση σφαιρών

Ελαστική κρούση σφαιρών

Κεφάλαιο 6

ΘΜΚΕ

ΑΔΜΕ 1

ΑΔΜΕ 2


Τετάρτη 22 Δεκεμβρίου 2010

Interactive Physics για τη Φυσική Κατεύθυνσης Γ΄ Λυκείου

Κεφάλαιο 1

Μηχανικές ταλαντώσεις

Αατ σε εκκρεμές

Αατ σε κατακόρυφο ελατήριο

Αατ σε οριζόντιο ελατήριο

Διαγράμματα στην αατ

Άσκηση σχολικού 1.27

Άσκηση σχολικού 1.29

Άσκηση σχολικού 1.38

Άσκηση σχολικού 1.41

Άσκηση σχολικού 1.47

Φθίνουσες ταλαντώσεις

Φθίνουσα ταλάντωση

Εξαναγκασμένες ταλαντώσεις

Ο τροχός ως διεγέρτης

Διεγέρτης σε αμορτισέρ

Σύνθεση ταλαντώσεων

Σύνθεση δύο αατ

Διακρότημα σε ήχους

Κεφάλαιο 2

Μηχανικά κύματα

Αρμονικό κύμα 1

Αρμονικό κύμα 2

Διαμήκες κύμα

Διαφορά φάσης δύο σημείων

Εγκάρσιο και διαμήκες κύμα

Εγκάρσιο κύμα, γραφική παράσταση y(t)

Συχνότητα, ένταση κύματος

Συχνότητα, πλάτος κύματος

Ταχύτητα ήχου σε στερεά, υγρά και αέρια

Ταχύτητα διάδοσης κύματος

Ταχύτητα, συχνότητα κύματος

Ανάκλαση και διάθλαση του φωτός

Ανάκλαση και διάθλαση ακτίνας φωτός

Ανάλυση λευκού φωτός

Εκτροπή ακτίνας από πρίσμα

Ολική ανάκλαση

Κεφάλαιο 4

Είδη κινήσεων

Άσκηση σχολικού 4.32

Μεταφορική κίνηση ράβδου

Στροφική κίνηση ράβδου

Σύνθετη κίνηση ράβδου

Σύνθεση κινήσεων στην κύλιση του τροχού

Σύνθετη κίνηση 1

Σύνθετη κίνηση 2

Σύνθετη κίνηση 3

Σύνθετη κίνηση 4

Σύνθετη κίνηση 5

Ισορροπία στερεού σώματος

Ισορροπία στερεού

Άσκηση σχολικού 4.41

Άσκηση σχολικού 4.42

Άσκηση σχολικού 4.43

Άσκηση σχολικού 4.57

Άσκηση σχολικού 4.58

Κίνηση στερεού σώματος

Παράδειγμα σχολικού 4.9

Άσκηση σχολικού 4.45

Άσκηση σχολικού 4.46

Άσκηση σχολικού 4.62

Άσκηση σχολικού 4.63

Άσκηση σχολικού 4.67

Στροφορμή

Δύο παγοδρόμοι δεμένοι με σχοινί

Ενέργεια στη στροφική κίνηση

Άσκηση σχολικού 4.48

Άσκηση σχολικού 4.60

Άσκηση σχολικού 4.61

Άσκηση σχολικού 4.70(1)

Άσκηση σχολικού 4.70(2)

Σφαίρα σε ανηφόρα

Κίνηση αυτοκινήτου

Κύλιση τροχού

Κύλιση τροχού σε κατηφόρα

Κύλιση τροχού σε κεκλιμένο

Ολίσθηση τροχού και αποκατάσταση κύλισης 1

Ολίσθηση τροχού και αποκατάσταση κύλισης 2

Σπινάρισμα τροχού

Στροφική και αατ

Κεφάλαιο 5

Κρούσεις

Άσκηση σχολικού 5.23

Άσκηση σχολικού 5.24

Άσκηση σχολικού 5.45

Ελαστική κρούση 1

Ελαστική κρούση 2

Ελαστική κρούση 3

Κίνηση συστήματος μαζών

Κρούση με πολύ μεγάλη μάζα

Κρούση στερεών σωμάτων 1

Κρούση στερεών σωμάτων 2

Οριζόντιο ελατήριο με τριβή

Πλάγια κρούση

Πλαστική κρούση 1

Πλαστική κρούση 2

Φαινόμενο Doppler

Doppler 1

Doppler 2

Doppler 3

Doppler 4

Doppler 5

Σάββατο 18 Δεκεμβρίου 2010

Τι είναι αυτό που το λένε Φυσική;



Πατήστε εδώ για την απάντηση

Όλο το γνωστό Σύμπαν σε ένα ταξίδι έξι λεπτών από το Αμερικανικό Μουσείο Φυσικής Ιστορίας

Το πιο κάτω βίντεο φτιάχτηκε από αστροφυσικούς του Αμερικανικού Μουσείου Φυσικής Ιστορίας στη Νέα Υόρκη. Ανοίξτε οπωσδήποτε τα ηχεία σας, γιατί η μουσική είναι καταπληκτική.

Το βίντεο ξεκινάει από τα Ιμαλάϊα για να φτάσει στο απώτατο άκρο του Κόσμου και στην αρχή του, το Big Bang. Έναν Κόσμο που περιέχει περίπου 100 δισεκατομμύρια άστρα μόνο στον Γαλαξία μας, και κατά προσέγγιση 125 δισεκατομμύρια γαλαξίες (εκ των οποίων μόνο οι 3.000 είναι ορατοί). Έναν Κόσμο που έχει διάμετρο περίπου 40 δισεκατομμύρια έτη φωτός, ενώ το παρατηρήσιμο Σύμπαν είναι μόνο 13.7 δισ. έτη φωτός. Άρα μπορούμε να δούμε ένα απειροελάχιστο μόνο κομμάτι του Σύμπαντος. Πώς λοιπόν να πιστέψουμε ότι η Γη μας είναι ο μοναδικός τόπος με συνθήκες κατάλληλες για την ‘σπορά’ της όποιας ζωής; Πηγή: physics4u

Πατήστε εδώ για το video

Παρασκευή 17 Δεκεμβρίου 2010

Δυναμική 21 (Διάγραμμα δύναμης - χρόνου σε διαδοχικές κινήσεις)

Σώμα μάζας m =4Kg ηρεμεί σε λείο οριζόντιο δάπεδο. Παρακάτω φαίνεται η γραφική παράσταση της δύναμης οριζόντιας διεύθυνσης, που ασκείται στο σώμα.

α) Να γίνει περιγραφή των κινήσεων που εκτελεί το σώμα.

β) Να κάνετε τη γραφική παράσταση της ταχύτητας του σώματος σε συνάρτηση με το χρόνο.

γ) Να υπολογίσετε τη συνολική μετατόπιση του σώματος.

δ) Να υπολογίσετε το συνολικό διάστημα που διανύεται καθώς και την τελική θέση του σώματος αν είναι γνωστό ότι τη χρονική στιγμή t=0 το σώμα βρίσκεται στη θέση xο=4m.

ε) Να κάνετε τη γραφική παράσταση της θέσης του σώματος σε συνάρτηση με το χρόνο.



Για τη λύση της άσκησης πατήστε Δυναμική 21 (Λύση)

Ρυθμοί μεταβολής μεγεθών στην ηλεκτρική ταλάντωση

Ρυθμός μεταβολής του φορτίου = ένταση ρεύματος δηλαδή dq/dt = i

Ρυθμός μεταβολής της έντασης ρεύματος (με απόδειξη)

Εαυτεπ = -L.di/dt => VL = -L.di/dt => VC = -L.di/dt => q/C = -L.di/dt => di/dt = -q/LC

Ρυθμός μεταβολής της τάσης στον πυκνωτή (με απόδειξη)

dVC/dt = d(q/C)/dt = (1/C).dq/dt => dVC/dt = i/C

Ρυθμός μεταβολής της ενέργειας του ηλεκτρικού πεδίου (με απόδειξη)

dUE/dt = PC = VC.i = (q/C).i => dUE/dt = qi/C

Ρυθμός μεταβολής της ενέργειας του μαγνητικού πεδίου (με απόδειξη)

UB + UE = E => dUB/dt + dUE/dt = dE/dt => dUB/dt + dUE/dt = 0 => dUB/dt = -dUE/dt => (μέσω της προηγούμενης απόδειξης) dUB/dt = -qi/C

Ρυθμοί μεταβολής μεγεθών στην α.α.τ.

Ρυθμός μεταβολής της απομάκρυνσης = ταχύτητα δηλαδή dx/dt = u

Ρυθμός μεταβολής της ταχύτητας = επιτάχυνση δηλαδή du/dt = α

Ρυθμός μεταβολής της ορμής = συνισταμένη δύναμη δηλαδή dP/dt = ΣF

Ρυθμός μεταβολής της κινητικής ενέργειας (με απόδειξη)

dK/dt = Σ(dW)/dt = ΣF.dx/dt = ΣF.u => dK/dt = -Dxu

Ρυθμός μεταβολής της δυναμικής ενέργειας (με απόδειξη)

Κ + U = E => dK/dt + dU/dt = dE/dt => dK/dt + dU/dt = 0 => dU/dt = -dK/dt => (μέσω της προηγούμενης απόδειξης) dU/dt = Dxu

Πέμπτη 16 Δεκεμβρίου 2010

Γενική άσκηση στη συμβολή κυμάτων

Δύο σύγχρονες πηγές Π1 και Π2 που απέχουν απόσταση d = 12m, παράγουν στην επιφάνεια υγρού αρμονικά κύματα που έχουν ταχύτητα διάδοσης υ = 10m/s. Η εξίσωση της απομάκρυνσης των πηγών σε συνάρτηση με το χρόνο είναι y = 0,2ημ10πt (S.I.). Σε ένα σημείο Ρ της επιφάνειας του υγρού που απέχει απόσταση r1 = 6m από την πηγή Π1 και απόσταση r2 από την πηγή Π2 με r2 > r1, τα δύο κύματα φτάνουν με χρονική διαφορά Δt = 0,8s.

α)Να βρεθεί η απόσταση r2.

β)Να διερευνήσετε αν στο σημείο Ρ έχουμε ενισχυτική ή αποσβεστική συμβολή.

γ)Να βρεθεί η υπερβολή ενίσχυσης ή απόσβεσης στην οποία βρίσκεται το σημείο Ρ.

δ) Να υπολογίσετε το πλήθος των σημείων ενίσχυσης που υπάρχουν στο ευθύγραμμο τμήμα των πηγών.

ε)Να σχεδιάσετε τη γραφική παράσταση της απομάκρυνσης του σημείου Ρ σε συνάρτηση με το χρόνο.

στ)Να σχεδιάσετε τη γραφική παράσταση της ταχύτητας του σημείου Ρ σε συνάρτηση με το χρόνο.

ζ)Να σχεδιάσετε τη γραφική παράσταση της επιτάχυνσης του σημείου Ρ σε συνάρτηση με το χρόνο.

η) Να σχεδιάσετε τη γραφική παράσταση του πλάτους ταλάντωσης του σημείου Ρ σε συνάρτηση με το χρόνο.

θ) Να σχεδιάσετε τη γραφική παράσταση της φάσης ταλάντωσης του σημείου Ρ σε συνάρτηση με το χρόνο.

ι) Να υπολογίσετε τη δύναμη επαναφοράς που δέχεται στο σημείο Ρ ένας μικρός φελλός μάζας m = 2.10-4Kg τις χρονικές στιγμές t = 0,5s, t = 1,25s και t = 1,45s.

Για τη λύση της άσκησης πατήστε Γενική άσκηση στη συμβολή κυμάτων (Λύση)

Τετάρτη 15 Δεκεμβρίου 2010

Συνεχές ρεύμα 10 (Κύκλωμα 4 αντιστάσεων, αμπερόμετρο, βολτόμετρο)

Για το παρακάτω κύκλωμα δίνεται ότι R1=2Ω, R2=3Ω, R3=6Ω, η ένδειξη του αμπερομέτρου είναι ίση με 6Α και του βολτομέτρου 9V.  Αν τα όργανα θεωρηθούν ιδανικά, να υπολογίσετε:

α) τις εντάσεις όλων των ρευμάτων β) την αντίσταση R4 και γ) την τάση της πηγής.

Για τη λύση της άσκησης πατήστε Συνεχές ρεύμα 10 (Λύση)

Υδρόγειος...

Εξέλιξη...

Βουτιά σε ένα βιβλίο

Σάββατο 11 Δεκεμβρίου 2010

Χάινριχ Ρούντολφ Χερτζ

O πρωτοπόρος του ραδιοφώνου

 

 



Γεννήθηκε στο Αμβούργο της Γερμανίας στις 22 Φεβρουαρίου 1857.

Κατά τη διάρκεια της φοίτησής του στο Πανεπιστήμιο του Αμβούργου, επέδειξε κλίση τόσο για τις επιστήμες όσο και για τις γλώσσες, μαθαίνοντας αραβικά και σανσκριτικά. Μελέτησε επιστήμες και μηχανική στο Ντρέσντεν, στο Μόναχο και στο Βερολίνο. Υπήρξε μαθητής του Γκουστάβ Κίρχοφ και του Χέρμαν φον Χέλμχολτζ. Απέκτησε το διδακτορικό του το 1880 και παρέμεινε μαθητής του Χέλμχολτζ μέχρι το 1883, οπότε απέκτησε θέση λέκτορα θεωρητικής φυσικής στο Πανεπιστήμιο του Κιλ. Το 1885, έγινε καθηγητής στο Τεχνικό Ινστιτούτο Κάρλσρουχ, όπου και ανακάλυψε τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα.

Ο Χερτζ συνέβαλε στην εμπέδωση του φωτοηλεκτρικού φαινομένου (το οποίο εξηγήθηκε από άλλους αργότερα) όταν πρόσεξε ότι ένα φορτισμένο αντικείμενο χάνει το φορτίο του πιο εύκολα όταν φωτίζεται με υπεριώδες φως. Το 1887, έκανε παρατηρήσεις πάνω στο φωτοηλεκτρικό φαινόμενο και στην εκπομπή και λήψη ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων, τις οποίες δημοσίευσε στην επιστημονική εφημερίδα Annalen der Physik. Ο δέκτης του αποτελείτο από ένα πηνίο με διάκενο ηλεκτρικού σπινθήρα. Την ανίχνευση ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων θα σηματοδοτούσε ένας σπινθήρας. Τοποθέτησε τη συσκευή σε ένα σκοτεινό κουτί, προκειμένου να δει τον σπινθήρα καλύτερα. Παρατήρησε, ωστόσο, ότι το μήκος του σπινθήρα μειωνόταν όταν ήταν μέσα στο κουτί. Ένα γυάλινο έλασμα τοποθετημένο ανάμεσα στον πομπό των ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων και τον δέκτη, απορροφούσε την υπεριώδη ακτινοβολία που βοηθούσε τα ηλεκτρόνια να περάσουν το διάκενο. Εκτός κουτιού, το μήκος του σπινθήρα αυξανόταν. Δεν παρατήρησε καμία μείωση στο μήκος του σπινθήρα όταν αντικατέστησε το γυαλί με χαλαζία, καθώς ο τελευταίος δεν απορροφά την ακτινοβολία UV. Ο Χερτζ συγκέντρωσε τα συμπεράσματα των ερευνών του και τα δημοσίευσε. Δεν συνέχισε τη διερεύνηση του φαινομένου, ούτε έκανε κάποια απόπειρα να ερμηνεύσει τα αποτελέσματα των παρατηρήσεών του.

Νωρίτερα, το 1886, ο Χερτζ είχε κατασκευάσει μια διπολική κεραία, η οποία εξέπεμπε και λάμβανε ραδιοσυχνότητες. Το 1887, ο Χερτζ πειραματίστηκε με τα ραδιοκύματα στο εργαστήριό του. Μέσω πειραμάτων, απέδειξε ότι εγκάρσια ηλεκτρομαγνητικά κύματα ταξιδεύουν στον χώρο για κάποια απόσταση. Αυτό είχε προβλεφθεί από τον Τζέιμς Μάξγουελ και τον Μάικλ Φάραντεϊ. Με τη διαμόρφωση της συσκευής του, τα ηλεκτρικά και τα μαγνητικά πεδία μπορούσαν να εκπέμψουν ακτίνες χωρίς καλώδια, σαν εγκάρσια κύματα. Ο Χερτζ είχε τοποθετήσει τον ταλαντωτή περίπου 12 μέτρα μακριά από ένα ανακλών τσίγκινο πιάτο για να δημιουργήσει σταθερά κύματα. Κάθε κύμα ήταν περίπου 4 μέτρα. Χρησιμοποιώντας ένα ανιχνευτή, κατέγραψε την ποικιλία στις διαστάσεις και την κατεύθυνση του κύματος. Ο Χερτζ μέτρησε τα κύματα του Μάξγουελ και κατέδειξε ότι η ταχύτητα των ραδιοκυμάτων ήταν ίση με την ταχύτητα του φωτός. Μέτρησε ακόμη την ένταση και την πολικότητα του ηλεκτρικού πεδίου.

Ο Χερτζ βρήκε ακόμη ότι τα ραδιοκύματα μπορούσαν να μεταδοθούν από διαφορετικά είδη υλικών, ενώ ανακλώνταν από άλλα. Αυτή υπήρξε η κεντρική ιδέα που οδήγησε στη δημιουργία του ραντάρ αργότερα. Ο Χερτζ δεν κατανόησε ποτέ τη σημασία των ανακαλύψεών του σε πρακτικές εφαρμογές. Έλεγε ότι «έτσι κι αλλιώς, δεν έχει καμία χρηστικότητα [...] είναι μόνο ένα πείραμα που αποδεικνύει ότι ο καθηγητής Μάξγουελ είχε δίκιο – απλά έχουμε αυτά τα μυστηριώδη ηλεκτρομαγνητικά κύματα που δεν μπορούμε να δούμε με γυμνό μάτι. Αλλά είναι εκεί». Ερωτώμενος για τις επιπτώσεις των ανακαλύψεών του, ο Χερτζ απάντησε: «Καμία, υποθέτω».

Οι παρατηρήσεις του θα κατανοούνταν πλήρως αργότερα και θα γίνονταν αναπόσπαστο μέρος της νέας «ασύρματης εποχής». Χονδρικά, τα πειράματα του Χερτζ εξηγούν την αντανάκλαση, τη διάθλαση, την πολικότητα, την αντικυμάτωση και την ταχύτητα των ηλεκτρικών κυμάτων. Τα πειράματά του βοήθησαν στην κατανόηση του ηλεκτρομαγνητισμού και η συσκευή του εξελίχθηκε περαιτέρω από τους συνεχιστές του.

Το 1892, ο Χερτζ ξεκίνησε να πειραματίζεται και κατέδειξε ότι οι καθοδικές ακτίνες μπορούν να διεισδύσουν σε πολύ λεπτά μεταλλικά φύλλα (π.χ., αλουμινίου). Ο μαθητής του Χερτζ, Φίλιπ Λέναρντ, διερεύνησε περαιτέρω το φαινόμενο των ακτίνων. Δημιούργησε μια εκδοχή του καθοδικού σωλήνα και μελέτησε τη διείσδυση ακτίνων Χ σε διάφορα υλικά. Ωστόσο, ο Λέναρντ δεν συνειδητοποίησε ποτέ ότι παρήγαγε ακτίνες Χ.

Το 1892, διαγνώστηκε κακοήθης όγκος στα οστά και ο Χερτζ υπεβλήθη σε αρκετές επεμβάσεις. Πέθανε από σηψαιμία στην ηλικία των 37 ετών, στη Βόννη. Την ερευνητική παράδοση συνέχισε ο ανιψιός του, Γκουστάβ Λούντβιχ Χερτζ, ο οποίος τιμήθηκε με βραβείο Νόμπελ, και ο γιος του τελευταίου, Καρλ Χέλμουθ Χερτζ, ο οποίος επινόησε την υπερηχογραφία.

Η μονάδα της συχνότητας, αποκαλούμενη Hertz, ονομάστηκε έτσι προς τιμήν του, το 1930. Το όνομά του φέρει τιμητικά και ένας κρατήρας που βρίσκεται στη Σελήνη.

Πηγή: focusmag.gr

Τόμας Έντισον

Ο εφευρέτης που άλλαξε τον κόσμο

 


O Τόμας Έντισον γεννήθηκε στις 11 Φεβρουαρίου 1847 στο Οχάιο, έβδομο και τελευταίο παιδί του Σάμιουελ και της Νάνσι Έντισον.


Στην ηλικία των επτά, η οικογένειά του μετακόμισε στο Μίσιγκαν, όπου και έζησε μέχρι τα δεκαέξι του χρόνια. Πήγε στο σχολείο μόλις για λίγους μήνες. Έμαθε γραφή, ανάγνωση και αριθμητική από τη μητέρα του, αλλά ανέκαθεν το κύριο χαρακτηριστικό του ήταν η περιέργεια και υπήρξε αυτοδίδακτος σε πολλούς τομείς. Αυτή η πίστη στη συνεχή αυτοβελτίωση καθόρισε τη ζωή του.

Ο Έντισον ξεκίνησε να εργάζεται σε πολύ μικρή ηλικία. Στα δεκατρία πουλούσε εφημερίδες και γλυκά σε ένα τοπικό σιδηροδρομικό σταθμό. Φαίνεται ότι περνούσε πολύ χρόνο διαβάζοντας επιστημονικά και τεχνικά βιβλία, ενώ είχε την ευκαιρία να μάθει πώς λειτουργεί ο τηλέγραφος. Στα δεκαέξι του ήταν αρκετά καταρτισμένος ώστε να δουλέψει ως τηλεγραφητής.

Η ανάπτυξη του τηλέγραφου ήταν το πρώτο βήμα της επανάστασης στην επικοινωνία και η βιομηχανία του τηλέγραφου επεκτεινόταν ταχύτατα το δεύτερο μισό του 19ου αιώνα. Αυτή η ραγδαία ανάπτυξη έδωσε στον Έντισον την ευκαιρία να ταξιδέψει και να προσθέσει εμπειρίες. Ο Έντισον εργάστηκε σε πολλές πόλεις πριν φθάσει στη Βοστώνη το 1868. Εκεί εγκατέλειψε το επάγγελμα του τηλεγραφητή για να γίνει εφευρέτης. Η πρώτη πατέντα που κατοχύρωσε αφορούσε ένα ηλεκτρικό μηχάνημα εγγραφής ψήφου, μια συσκευή που σκοπό είχε να διευκολύνει τις ψηφοφορίες στο Κογκρέσο. Η εφεύρεση ήταν εμπορική αποτυχία και ο Έντισον αποφάσισε ότι στο μέλλον θα επινοούσε μόνο πράγματα που θα ήταν σίγουρος ότι ενδιέφεραν το κοινό.

To 1869 μετακόμισε στη Νέα Υόρκη. Συνέχισε να εργάζεται σε εφευρέσεις που σχετίζονταν με τον τηλέγραφο και η πρώτη του επιτυχημένη επινόηση ήταν ένα βελτιωμένο διατρητικό μηχάνημα ταινίας τηλέγραφου. Για τη συγκεκριμένη συσκευή και ορισμένες ακόμη σχετικές εφευρέσεις, ο Έντισον αποκόμισε 40.000$. Xρησιμοποίησε τα χρήματα για να στήσει το πρώτο του μικρό εργαστήριο στο Νιούαρκ του Νιου Τζέρσεϊ, το 1871. Μέσα στα επόμενα πέντε χρόνια, ο Έντισον εργάστηκε στο Νιούαρκ επινοώντας και κατασκευάζοντας συσκευές που βελτίωναν την ταχύτητα και την αποδοτικότητα του τηλέγραφου. Την ίδια περίοδο παντρεύτηκε με τη Μαίρη Στίλγουελ και έκανε οικογένεια.

Το 1876, ο Έντισον πούλησε την επιχείρησή του στο Νιούαρκ και μετακόμισε μαζί με την οικογένειά του στο χωριό Μένλο Παρκ, 40 χλμ. νοτιοδυτικά της Νέας Υόρκης. Εκεί εγκατέστησε το καινούργιο του εργαστήριο με όλο τον απαραίτητο εξοπλισμό. Αυτό το εργαστήριο έρευνας και ανάπτυξης ήταν το πρώτο του είδους και αποτέλεσε πρότυπο για μεταγενέστερες επιστημονικές εγκαταστάσεις, όπως το Bell Laboratories. Συχνά το εργαστήριό του θεωρείται ως η μεγαλύτερή του εφεύρεση. Εκεί ο Έντισον άλλαξε τον κόσμο.

Η πρώτη μεγάλη εφεύρεση στο Μένλο Παρκ υπήρξε ο φωνογράφος. Η πρώτη μηχανή που μπορούσε να καταγράψει και να αναπαράγει τον ήχο έκανε μεγάλη εντύπωση και προσέδωσε στον Έντισον κύρος και παγκόσμια φήμη. Ο Έντισον περιόδευσε στις ΗΠΑ μαζί με τον φωνογράφο και προσεκλήθη στον Λευκό Οίκο για να κάνει επίδειξη του μηχανήματος στον Πρόεδρο Rutherford B. Hayes, τον Απρίλιο του 1871.

Στη συνέχεια, ο Έντισον ανέλαβε μία ακόμη μεγαλύτερη πρόκληση. Η ιδέα του ηλεκτρικού φωτισμού δεν ήταν καινούργια και πολλοί είχαν εργαστεί πάνω σε αυτό. Αλλά μέχρι εκείνη τη στιγμή, καμία από αυτές τις απόπειρες δεν ήταν αρκετά πρακτική για ευρεία χρήση. Το επίτευγμά του δεν ήταν μόνο η κατασκευή της λυχνίας πυράκτωσης, αλλά ενός ολόκληρου συστήματος ηλεκτρικού φωτισμού το οποίο ήταν λειτουργικό, ασφαλές και οικονομικό. Μετά από μόλις ενάμιση χρόνο ενασχόλησης, η επιτυχία ήρθε με την πρώτη λάμπα να φωτίζει για δεκατρείς ώρες. Η πρώτη δημόσια παρουσίαση της νέας εφεύρεσης του Έντισον πραγματοποιήθηκε τον Δεκέμβριο του 1879, όταν όλο το εργαστήριο του Μένλο Παρκ φωτίστηκε ηλεκτρικά. Αφιέρωσε τα επόμενα επτά χρόνια στη δημιουργία της ηλεκτρικής βιομηχανίας. Τον Σεπτέμβριο του 1882, ο πρώτος εμπορικός σταθμός ηλεκτρικής ενέργειας ξεκίνησε τη λειτουργία του παρέχοντας φως και ενέργεια σε μια περιοχή ενάμιση τετραγωνικού χλμ και εγκαινιάζοντας την εποχή του ηλεκτρισμού.

Η επιτυχία του ηλεκτρικού φωτός έφερε στον Έντισον ακόμη περισσότερη δόξα και πλούτο, καθώς ο ηλεκτρισμός απλωνόταν σε όλο τον κόσμο. Οι διάφορες ηλεκτρικές εταιρείες του Έντισον συνέχισαν να αναπτύσσονται μέχρι το 1889, όταν και συνενώθηκαν για να σχηματίσουν την Edison General Electric. Παρόλη τη χρήση του ονόματός του στον τίτλο της εταιρείας, ο Έντισον ποτέ δεν είχε τον έλεγχο της. Όταν η Edison GeneralElectric συγχωνεύθηκε με τον κυριότερο ανταγωνιστή της, την Thompson-Houston, το 1892, το Edison εγκαταλείφθηκε και η εταιρεία μετονομάστηκε σε General Electric.

Αυτή η περίοδος επιτυχίας σημαδεύτηκε από τον θάνατο της συζύγου του, Μαίρης, το 1884. Η εμπλοκή του στην επιχείρηση του ηλεκτρισμού είχε ως αποτέλεσμα ο Έντισον να περνά όλο και λιγότερο χρόνο στο Μένλο Παρκ. Μετά τον θάνατο της Μαίρης, ο Έντισον βρισκόταν όλο και λιγότερο εκεί, κατοικώντας στη Νέα Υόρκη μαζί με τα τρία του παιδιά. Ένα χρόνο αργότερα, κατά τη διάρκεια διακοπών σε φιλικό σπίτι στη Νέα Αγγλία, θα γνωρίσει τη Μίνα Μίλερ την οποία θα παντρευτεί τον Φεβρουάριο του 1886 και θα παραμείνουν μαζί μέχρι τον θάνατό του.

Λίγους μήνες μετά τον γάμο του, ο Έντισον μετακομίζει στο Γουέστ Όραντζ, όπου και χτίζει το καινούργιο του εργαστήριο αποτελούμενο από πέντε κτίρια. Το τεράστιο μέγεθος του εργαστηρίου τού επέτρεπε όχι μόνο να εργάζεται σε οποιουδήποτε είδους εφεύρεση, αλλά και να επεξεργάζεται ταυτόχρονα μέχρι και είκοσι εφευρέσεις. Κατά τη διάρκεια του Α’ Παγκοσμίου Πολέμου, το εργαστήριο κάλυπτε περισσότερα από είκοσι εκτάρια και απασχολούσε 10.000 υπαλλήλους.

Μετά τα εγκαίνια του εργαστηρίου, ο Έντισον ξεκίνησε να εργάζεται και πάλι πάνω στον φωνογράφο, σχέδιο που είχε εγκαταλείψει για να ασχοληθεί με τον ηλεκτρισμό, στα τέλη της δεκαετίας του 1870. Στις αρχές του 1890, ξεκίνησε να κατασκευάζει φωνογράφους τόσο για οικιακή όσο και για επαγγελματική χρήση. Ανέπτυξε οτιδήποτε αφορούσε τον φωνογράφο, συμπεριλαμβανομένων των δίσκων γραμμοφώνου, εξοπλισμού για την εγγραφή δίσκων και εξοπλισμού κατασκευής δίσκων και σχετικών μηχανών. Η εξέλιξη και βελτίωση του φωνογράφου αποτέλεσε για τον Έντισον έργο ζωής που δεν το σταμάτησε μέχρι τον θάνατό του.

Παράλληλα, άρχισε να εργάζεται σε μια συσκευή που «κάνει για το μάτι ό,τι ο φωνογράφος κάνει για το αυτί» και επρόκειτο να εξελιχθεί στη σύγχρονη βιομηχανία του κινηματογράφου. Ο Έντισον παρουσίασε για πρώτη φορά κινούμενες εικόνες το 1891 και ξεκίνησε εμπορική παραγωγή «ταινιών» δύο χρόνια αργότερα, με μία παράξενη μηχανή γνωστή ως Black Maria. Όπως και με τον ηλεκτρισμό και τον φωνογράφο προηγουμένως, ανέπτυξε ένα ολοκληρωμένο σύστημα τόσο για την εγγραφή όσο και για την προβολή των «ταινιών». Στα τέλη της δεκαετίας του 1890, η νέα βιομηχανία είχε ριζώσει για τα καλά. Μέχρι το 1918, ο χώρος είχε γίνει τόσο ανταγωνιστικός που ο Έντισον αναγκάστηκε να εγκαταλείψει συνολικά την επιχείρηση.

Η επιτυχία του φωνογράφου και των κινούμενων εικόνων στα 1890 αντιστάθμισαν τη μεγαλύτερη αποτυχία του ως εφευρέτης. Όλη αυτή τη δεκαετία, ο Έντισον προσπαθούσε να βρει καινούργιες μεθόδους εξόρυξης μεταλλευμάτων σιδήρου, προκειμένου να ικανοποιήσει την ακόρεστη ζήτηση των εργοστασίων επεξεργασίας χάλυβα. Για να χρηματοδοτήσει την εργασία, πούλησε όλες τις μετοχές του στην General Electric. Παρά τα δέκα χρόνια δουλειάς και τα εκατομμύρια δολάρια που επενδύθηκαν στην έρευνα, ο Έντισον δεν κατάφερε ποτέ να κάνει τη διαδικασία εμπορικά πρακτική και έχασε όλα τα χρήματα που είχε επενδύσει. Αυτό θα σήμαινε χρεοκοπία αν δεν ασχολούνταν με τον φωνογράφο και τις κινούμενες εικόνες. Ο Έντισον μπήκε στον νέο αιώνα έτοιμος να αναλάβει τις επόμενες προκλήσεις.

Η νέα πρόκληση ήταν να αναπτύξει μια μπαταρία που θα χρησιμοποιούνταν σε ηλεκτρικά οχήματα. Ο Έντισον λάτρευε τα αυτοκίνητα και ήταν κάτοχος ενός πλήθους οχημάτων που κινούνταν με βενζίνη, ηλεκτρισμό και ατμό. Πίστευε ότι η ηλεκτρική προώθηση ήταν εμφανώς ο καλύτερος τρόπος κίνησης των αυτοκινήτων αλλά συνειδητοποίησε ότι οι συμβατικές μπαταρίες ήταν ακατάλληλες. Ο Έντισον ξεκίνησε να μελετά τη δημιουργία της αλκαλικής μπαταρίας το 1899. Αποδείχθηκε ότι ήταν το πιο δύσκολο έργο του και αφιέρωσε δέκα χρόνια για να κατασκευάσει μια πρακτική αλκαλική μπαταρία. Μέχρι να παρουσιάσει το νέο του επίτευγμα, τα βενζινοκίνητα οχήματα είχαν ήδη κερδίσει πολύ έδαφος και τα ηλεκτρικά αυτοκίνητα είχαν περιοριστεί. Ωστόσο, η αλκαλική μπαταρία του Έντισον αποδείχτηκε χρήσιμη για την ενεργειακή τροφοδότηση φωτεινών σηματοδοτών, καραβοφάναρων και στις λάμπες των μεταλλωρύχων. Η αλκαλική μπαταρία έγινε η πιο προσοδοφόρα εφεύρεση του Έντισον και άνοιξε τον δρόμο για τη σύγχρονη αλκαλική μπαταρία.

Μέχρι το 1911, διάφορα εργοστάσια είχαν χτιστεί γύρω από το αρχικό εργαστήριο στο Γούεστ Όραντζ και το προσωπικό είχε αυξηθεί σημαντικά. Για να συντονίσει αποτελεσματικά τις διάφορες επιχειρήσεις του, ο Έντισον συνένωσε όλες τις εταιρείες που είχε ιδρύσει για να κάνει τις εφευρέσεις του στην Thomas A. Edison Incorporated, της οποίας πρόεδρος ήταν ο ίδιος. Εκείνη τη στιγμή, ο Έντισον είχε φτάσει στην ηλικία των 64 και άρχισε για μία ακόμη φορά να αλλάζει τον τρόπο ζωής του. Ο Έντισον άφησε σε άλλους τις περισσότερες από τις καθημερινές ασχολίες του στο εργαστήριο και στα εργοστάσια. Το ίδιο το εργαστήριο περιόρισε την πειραματική δουλειά και εστίασε στη βελτίωση των ήδη υπαρχόντων προϊόντων. Αν και ο Έντισον συνέχισε να κατοχυρώνει πατέντες για νέες εφευρέσεις, οι μέρες που ανέπτυσσε ριζοσπαστικά προϊόντα και δημιουργούσε βιομηχανίες, είχαν τελειώσει.

Η τελευταία πειραματική-ερευνητική δουλειά του Έντισον έγινε κατόπιν παρακλήσεως των φίλων του, Χένρι Φορντ και Χάρβεϊ Φάιρστοουν, στα τέλη της δεκαετίας του 1920. Του ζήτησαν να βρει μια εναλλακτική πρώτη ύλη για τα λάστιχα των αυτοκινήτων. Το φυσικό καουτσούκ έπρεπε να εισάγεται και είχε γίνει εξαιρετικά ακριβό. Ο Έντισον μελέτησε χιλιάδες διαφορετικά φυτά για να βρει το κατάλληλο υποκατάστατο και κατέληξε σε ένα είδος αγριόχορτου το οποίο μπορούσε να παράγει αρκετό λάστιχο.

Τα τελευταία δύο χρόνια, η υγεία του επιδεινωνόταν συνεχώς. Είχε ήδη περάσει τα ογδόντα και υπέφερε από διάφορες παθήσεις. Τον Αύγουστο του 1931, ο Έντισον κατέρρευσε στο Γκλένμοντ. Τελικά απεβίωσε στις 18 Οκτωβρίου 1931, στις 3:21 π.μ.

Πηγή: focusmag.gr

Τζέιμς Κλερκ Μάξγουελ

Ο άνθρωπος που πάντρεψε τον ηλεκτρισμό με το μαγνητισμό



Τα καλώδια και ο εξοπλισμός είχαν ελεγχθεί και τα παράθυρα του εργαστηρίου ήταν ερμητικά κλειστά. Τώρα, θα μπορούσε να αρχίσει το πείραμα. Στο ένα άκρο του δωματίου ένας διακόπτης άναψε και μία λάμψη φωτός ήρθε στη ζωή. Την ίδια ώρα, στην άλλη άκρη του εργαστηρίου, εμφανίστηκε μία άλλη λάμψη φωτός.

Ήταν το 1888 και αυτή ήταν η πρώτη πειραματική απόδειξη μιας θεωρίας, της οποίας οι εφαρμογές της εξερευνούνται μέχρι και σήμερα. Αποκαλύφθηκε, για πρώτη φορά, η ενότητα των δυνάμεων της φύσης και σχηματίσθηκε η βάση για τη βιομηχανία των τηλεπικοινωνιών. Κάθε φορά που κάνουμε μία κλήση από το κινητό μας τηλέφωνο, βλέπουμε τηλεόραση ή εικόνες από το διάστημα, βλέπουμε τα αποτελέσματα που υπολογίζονται από αυτές τις εξισώσεις.

Αυτές οι εξισώσεις μελετήθηκαν πριν από 150 χρόνια από το νεαρό Τζέιμς Κλαρκ Μάξγουελ – που δεν είναι και πολύ γνωστός έξω από τους κύκλους της επιστημονικής κοινότητας, αν και ο Αϊνστάιν τον εκτιμούσε πολύ.

Οι φυσικοί ακόμη προσπαθούν να ενοποιήσουν τις δυνάμεις της φύσης σε μία Θεωρία του Παντός, μία ανησυχία που ξεκίνησε από τον Μάξγουελ. Ο Μάξγουελ έδειξε ότι η σπίθα που περνάει μεταξύ δύο ηλεκτροδίων και η έλξη μεταξύ δύο μαγνητών είναι διαφορετικές πλευρές της ίδιας ακριβώς δύναμης: του ηλεκτρομαγνητισμού.

Ιδιοφυΐα από την παιδική του ηλικία

Αυτή η σπουδαία ανακάλυψη του Μάξγουελ επισκίασε όλα τα υπόλοιπα σπουδαία επιτεύγματά του και μπορούν να τη συναγωνιστούν μόνο οι ανακαλύψεις του Νεύτωνα και του Αϊνστάιν.

Ο Μάξγουελ γεννήθηκε το 1831 στο Εδιμβούργο και ήταν μοναχογιός ενός αριστοκράτη αλλά εκκεντρικού χήρου. Προερχόμενος από ένα τέτοιο οικογενειακό περιβάλλον ο Μάξγουέλ ήταν και ο ίδιος λίγο εκκεντρικός και αυτό τον οδήγησε σε μία συνεχή κοροϊδία στο σχολείο. Στις αρχές της εφηβείας του ο Μάξγουελ ανέπτυξε ενδιαφέρον προς τα μαθηματικά και τις επιστήμες. Δημοσίευσε το πρώτο του ερευνητικό σύγγραμμα στην ηλικία των 14 ετών.

Δύο χρόνια αργότερα, ο Μάξγουελ ήταν φοιτητής στο Πανεπιστήμιο του Εδιμβούργου όπου τα ενδιαφέροντά του τού έδωσαν έναυσμα να δημοσιεύσει περισσότερα συγγράμματα σχετικά με τα μαθηματικά και τη φυσική. Οι καθηγητές του έπεισαν τον πατέρα του Μάξγουελ να τον στείλει στο Πανεπιστήμιο του Κέιμπριτζ και μετά από δύο χρόνια στο Κολέγιο Τρίνιτι το 1854, ο Μάξγουελ σε ηλικία 22 ετών ξεκίνησε μία λαμπρή αλλά σύντομη ακαδημαϊκή καριέρα.

Τον επόμενο χρόνο έλυσε δύο χρόνια μυστήρια. Το πρώτο αφορούσε τη φύση και τα δαχτυλίδια του Κρόνου και το δεύτερο εστιαζόταν στον τρόπο με τον οποίο βλέπουμε τα χρώματα. Πριν από 150 χρόνια, ο Ισαάκ Νεύτωνας είχε χρησιμοποιήσει ένα πρίσμα για να δείξει ότι το λευκό φως συγκεντρώνει όλα τα χρώματα του φάσματος. Οι ζωγράφοι, όμως, γνώριζαν ότι αν αναμίξουν όλα τα χρώματα στις παλέτες τους δεν θα έβγαινε το άσπρο.

Ο Μάξγουελ έλυσε αυτό το παράδοξο, αποδεικνύοντας ότι η μίξη των χρωμάτων του φωτός είναι τελείως διαφορετική από τη μίξη χρωστικών ουσιών. Η κόκκινη μπογιά φαίνεται κόκκινη επειδή απορροφά όλα τα χρώματα σε λευκό φως εκτός από το κόκκινο, το οποίο το αντανακλά. Η μίξη χρωστικών ουσιών απλά συνδυάζει την αφαίρεση του χρώματος από το λευκό φως. Η ανάμιξη, όμως, χρωματιστών φώτων δίνει ένα καθαρό, ανοιχτό χρώμα. Ο Μάξγουελ χρησιμοποίησε αυτόν τον ισχυρισμό για να πιστοποιήσει τους ισχυρισμούς του Τόμας Γιανγκ που έλεγε ότι κάθε χρώμα μπορεί να παραχθεί από τη μίξη διαφορετικών αναλογιών τριών μόνο χρωμάτων φωτός: πορτοκαλί-κόκκινο, μπλε-βιολετί και πράσινο. Ως απόδειξη, ο  Μάξγουελ τράβηξε φωτογραφίες ενός κομματιού ταρτάν μέσω φίλτρων των τριών αυτών χρωμάτων και έδειξε ότι ο συνδυασμός αιχμαλώτιζε με ακρίβεια τα χρώματα. Αυτή η εικόνα ήταν ο προάγγελος της έγχρωμης φωτογραφίας και το σύστημα RGB (red-green-blue) χρησιμοποιείται στις έγχρωμες τηλεοράσεις σήμερα.

O Μάξγουελ άρχισε να δουλεύει ένα πρόγραμμα που θα οδηγούσε στην πιο γνωστή και θεμελιώδη έρευνά του. Επικεντρώθηκε σε μία ανακάλυψη που έγινε στο Λονδίνο μερικές εβδομάδες πριν από τον μεγαλύτερο φυσικό εκείνης της εποχής, τον Μάικλ Φαραντέι.

Ο Φαραντέι παραξενεύτηκε από τους ισχυρισμούς του επιστήμονα Ρουγκέρο Μπόσκοβιτς, ο οποίος πίστευε ότι τα πάντα περιβάλλονταν από «δυναμικά πεδία» που μπορούσαν να επηρεάσουν τα αντικείμενα γύρω τους. Τον Αύγουστο του 1831, ο Φαραντέι έκανε ένα πείραμα για να ανακαλύψει αν τα δυναμικά πεδία του μαγνητισμού μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν για να μεταδώσουν ηλεκτρισμό από το ένα μέρος στο άλλο. Περνώντας ηλεκτρικό ρεύμα μέσω ενός καλωδίου σε σχήμα δαχτυλιδιού ανακάλυψε ότι ανοίγοντας και κλείνοντας το διακόπτη αυτό προκαλούσε τη μετάδοση του ρεύματος στα καλώδια.

Ο Μάξγουελ έμεινε ενθουσιασμένος από την ανακάλυψη του Φαραντέι, αλλά και συγχρόνως μπερδεμένος. Τι εξυπηρετούσαν τα «δυναμικά πεδία»; Πώς εξάπλωναν την επιρροή τους και μπορούσαν τα αποτελέσματά τους να προβλεφθούν; Για να δοθούν απαντήσεις η απλή ιδέα των δυναμικών πεδίων έπρεπε να μετατραπεί σε ακριβή μαθηματική εξίσωση. Ήταν μία πρόκληση πάνω από τις δυνάμεις του Φαραντέι, αλλά ο Μάξγουελ θα μπορούσε να την φέρει εις πέρας, με εκπληκτικά αποτελέσματα.

Όσα παίρνει ο άνεμος

Το πρώτο του βήμα, που δημοσιεύθηκε το 1855, ήταν να διατυπώσει μία αναλογία για τα δυναμικά πεδία. Ο Μάξγουελ έδειξε ότι μπορούσε να δημιουργήσει μία εξίσωση που θα συνόψιζε την ανακάλυψη του Φαραντέι.

Αν και παραδέχτηκε ότι δεν θα μπορούσε να ακολουθήσει τα μαθηματικά, ακόμη και ο Φαραντέι εντυπωσιάστηκε από τα επιτεύγματα του νεαρού άντρα. Ο Μάξγουελ είχε μόλις αρχίσει. Το 1862, είχε δημοσιεύσει μία σειρά συγγραμμάτων που εξηγούσαν τον ηλεκτρισμό και το μαγνητισμό ως αποτελέσματα που λάμβαναν χώρα μεταξύ των στροβιλισμών αυτού του παράξενου υγρού. Ο Μάξγουελ προειδοποίησε ότι η αναλογία αυτή δεν έπρεπε να ληφθεί κυριολεκτικά: ήταν μόνο μία εικόνα που θα βοηθούσε να «ακινητοποιήσει» τα μαθηματικά. Πλασματική ή όχι, η αναλογία επέτρεψε στον Μάξγουελ να υπολογίσει τα πάντα σχετικά με τον ηλεκτρισμό και το μαγνητισμό με ένα σύνολο απλών εξισώσεων.

Οι εξισώσεις αυτές είχαν μία κομψότητα που ακόμη και ο Φαραντέι θα εκτιμούσε. Αποκάλυψαν μία συμμετρία μεταξύ των ιδιοτήτων του ηλεκτρισμού και του μαγνητισμού και ένα σύνολο σχέσεων μεταξύ των δύο.

Ένα πράγμα ήταν ξεκάθαρο: ο ηλεκτρισμός και ο μαγνητισμός ήταν διαφορετικές όψεις του ίδιου φαινομένου – του ηλεκτρομαγνητισμού.

Βλέποντας το φως

Η επίλυση των πολύπλοκων αυτών εξισώσεων είχε μία απροσδόκητη συνέπεια: ο ηλεκτρομαγνητισμός μπορούσε να ταξιδέψει στο σύμπαν με τη μορφή κυμάτων. Υπολογίζοντας, την ταχύτητα των κυμάτων, ο Μάξγουελ διατύπωσε μία τιμή σχεδόν ίση με αυτήν της ταχύτητας του φωτός. Έτσι, ήταν το πρώτο άτομο που κατανόησε την αληθινή φύση του φωτός: κύματα εναλλασσόμενης ηλεκτρικής και μαγνητικής ενέργειας ταξιδεύουν μέσα στο χώρο.

Εξαιτίας της παράξενης χρήσης των αναλογιών και των αόριστων μαθηματικών δεν κατάφερε να πείσει όλους τους φυσικούς επιστήμονες. Η απόδειξη ήρθε το 1888 από τον Χάινριχ Χερτζ στα Τεχνικό Ινστιτούτο Κάρλσρουχ.

Ο Μάξγουελ δεν έζησε για να δει τη δικαίωση του έργου του. Ούτε, παραδόξως, δεν προσπάθησε να πραγματοποιήσει το πείραμα ο ίδιος. Μέχρι το 1865, ο Μάξγουελ ήταν στα μέσα της τρίτης δεκαετίας της ζωής του και στο απόγειο της καριέρας του. Το 1861 εκλέχθηκε στο Royal Society και ήταν καθηγητής στο Πανεπιστήμιο Κινγκ στο Λονδίνο. Αλλά επειδή ένιωθε νοσταλγία για την πατρίδα του αποφάσισε να συνεχίσει τις έρευνές του στη γενέτειρά του, στο Glenair στο Galloway.

Ατομική έρευνα

Το πιο σημαντικό του έργο βασίστηκε πάνω στις ιδιότητες της θερμότητας και των αερίων. Πίστευε στην ύπαρξη των ατόμων πολύ πριν αποδειχθεί η ύπαρξή τους και είχε χρησιμοποιήσει τη θεωρία των πιθανοτήτων για να διατυπώσει ένα νόμο που θα εξηγούσε τη συμπεριφορά τους. Το 1867, έθεσε αυτόν το νόμο από τη θεωρία στην πράξη για να υπολογίσει τις ιδιότητες των απλών αερίων.

Το 1871, του δόθηκε έδρα καθηγητού στο Πανεπιστήμιο του Κέιμπριτζ στον τομέα των Φυσικών Επιστημών. Δυστυχώς, όμως, δεν ήταν καθόλου επιτυχής: οι διαλέξεις του ήταν πολύ δύσκολες στην κατανόηση και ακόμη και οι πιο ευφυείς μαθητές να μην παρίστανται. Η φήμη του, όμως, τον έκανε να γίνει ο επιστημονικός συντάκτης της παγκοσμίου φήμης εγκυκλοπαίδειας Britannica.

Στη συνέχεια εμφανίστηκαν τα πρώτα δείγματα που θα ανέκοπταν την καριέρα του Μάξγουελ. Έπασχε από ελαφρά καύση στομάχου και στη συνέχεια δεν μπορούσε να καταπιεί. Στις αρχές του 1879, ήταν ξεκάθαρο ότι ο Μάξγουελ έπασχε από καρκίνο. Πέθανε το Νοέμβριο του 1879, λίγες ημέρες πριν τα 48α γενέθλιά του.

Πηγή: focusmag.gr

Στίβεν Χόκινγκ

Ακατάβλητο πνεύμα





Μπορεί το σώμα του να τον κρατά καθηλωμένο σε μια αναπηρική καρέκλα εδώ και δεκαετίες, ωστόσο το πνεύμα του, πάντοτε ανήσυχο και ελεύθερο, οδηγεί την ανθρωπότητα στην αναζήτηση της επιστημονικής αλήθειας.

Αποτελεί ίσως την πιο εμβληματική μορφή της επιστημονικής κοινότητας. Και δεν είναι η κατάσταση της υγείας του που τον «βοηθά» σε αυτό. Γιατί μπορεί ο Στίβεν Χόκινγκ να προκαλεί τη συμπάθεια όλων όντας καθηλωμένος σε αναπηρική καρέκλα και παντελώς αδύναμος να κινήσει οποιονδήποτε μυ πέρα από το δεξί του μάγουλο, ωστόσο είναι η επιστημονική του επάρκεια αυτή που τον έχει καταστήσει έναν από τους πλέον αναγνωρίσιμους ανθρώπους στον κόσμο. Μεθοδικά και υπομονετικά, τα τελευταία 45 χρόνια το μυαλό του Χόκινγκ ταξιδεύει και εξηγεί όσα συμβαίνουν στις εσχατιές του σύμπαντος και στην άβυσσο των μαύρων οπών.

Αμελής αλλά ιδιοφυής. Ο Στίβεν Χόκινγκ γεννήθηκε στην Οξφόρδη στις 8 Ιανουαρίου του 1942. Οι γονείς του είχαν μετακομίσει εκεί από το βόρειο Λονδίνο όπου έμεναν, προκειμένου να γλιτώσουν από τους γερμανικούς πυραύλους, που είχαν σχεδόν ισοπεδώσει τη γειτονιά τους. Το 1959, σε ηλικία μόλις 17 ετών, κέρδισε υποτροφία στον τομέα των φυσικών επιστημών στο Πανεπιστήμιο της Οξφόρδης. Κατά τη διάρκεια της φοίτησης υπήρξε ιδιαίτερα αμελής, με αποτέλεσμα να απαιτηθεί ειδική ακρόαση προκειμένου οι καθηγητές του να αποφανθούν σχετικά με τις επιδόσεις του. Στη διάρκεια αυτής της ακρόασης και σύμφωνα με τα απομνημονεύματα ενός καθηγητή του, «οι ερωτώντες σύντομα διαπίστωσαν ότι είχαν μπροστά τους κάποιον εξυπνότερο από εκείνους».

Συνάντηση με τη μοίρα. Το 1962 μετακόμισε στο Κέμπριτζ, προκειμένου να αφοσιωθεί στη θεωρητική έρευνα πάνω στον τομέα της κοσμολογίας και της γενικής σχετικότητας. Μια σειρά από φαινομενικώς καθημερινά ατυχήματα, όπως το πέσιμο από τις σκάλες της σχολής του, οδήγησαν τον Χόκινγκ να κάνει μια σειρά από ιατρικές εξετάσεις. Τελικά το 1963 έμαθε εμβρόντητος ότι έπασχε από τη νόσο του Λου Γκέρινγκ, μια σπάνια νόσο των νευρώνων η οποία σταδιακά οδηγεί σε πλήρη παραλυσία των μυών και τελικά στο θάνατο. Μάλιστα οι γιατροί τού έδιναν περίπου τρία χρόνια ζωής, αλλά δεδομένου του εκφυλισμού των μυών του, δεν έδιναν και πολλές πιθανότητες να ολοκληρώσει καν το διδακτορικό του. Ο Χόκινγκ σχεδόν αγνόησε τις προβλέψεις των γιατρών και συνέχισε κανονικά τη ζωή του. Το 1965 παντρεύτηκε την πρώτη γυναίκα του, Τζέιν Γουάιλντ. Το 1966, ολοκλήρωσε τη διδακτορική διατριβή του και εντάχτηκε στο ερευνητικό προσωπικό του Πανεπιστημίου του Κέμπριτζ. Όπως ο ίδιος έχει παραδεχτεί, εκείνα τα γεγονότα ήταν αυτά που έστρεψαν τη ζωή του οριστικά προς μια νέα κατεύθυνση. Μια κατεύθυνση που έμελλε να εκπλήξει ολόκληρο τον κόσμο.

Στα άδυτα των μαύρων οπών. Κατά τη διάρκεια της δεκαετίας του 1960, ο Χόκινγκ, σε συνεργασία με τον άλλο μεγάλο φυσικό και φίλο του, Ρότζερ Πένροουζ, επινόησε νέες μαθηματικές μεθόδους και θεωρήματα σχετικά με τις λεγόμενες βαρυτικές μοναδικότητες ή βαρυτικές ιδιομορφίες που ισχύουν στο πλαίσιο της Γενικής Θεωρίας της Σχετικότητας. Στις αρχές της δεκαετίας του ’70 ξεκίνησε τη συστηματική εργασία του πάνω στις μαύρες τρύπες. Αυτές οι μελέτες έδωσαν για πρώτη φορά στην επιστημονική κοινότητα μια όσο το δυνατόν ξεκάθαρη εικόνα γι’ αυτά τα «τέρατα» του σύμπαντος. Συγκεκριμένα, ο Χόκινγκ το 1970 ανακάλυψε ότι οι μαύρες τρύπες εκπέμπουν ακτινοβολία (γνωστή σήμερα ως ακτινοβολία Χόκινγκ), ενώ, σύμφωνα με ένα θεώρημα το οποίο ο ίδιος διατύπωσε, κάθε μαύρη τρύπα μπορεί να περιγραφεί πλήρως από τρεις θεμελιώδεις ιδιότητες: τη μάζα της, τη γωνιακή ταχύτητά της και το ηλεκτρικό φορτίο της. Το 1974 διατύπωσε τη θεωρία ότι οι μαύρες τρύπες δημιουργούν και στη συνέχεια εκπέμπουν υποατομικά σωματίδια, μέχρι να εξαντλήσουν όλη τους την ενέργεια και να εξατμιστούν. Επιπλέον, αναλύοντας πειραματικά δεδομένα από ακτίνες γ, έφτασε στο συμπέρασμα ότι μετά τη Μεγάλη Έκρηξη δημιουργήθηκαν μικροσκοπικές αρχέγονες μαύρες τρύπες. Αξίζει εδώ να σημειώσουμε ότι σχεδόν όλες οι παραπάνω μελέτες και θεωρίες διατυπώθηκαν από τον Χόκινγκ υπό εξαιρετικά δύσκολες συνθήκες, καθώς ήδη από το 1973 η κατάσταση της υγείας του είχε επιδεινωθεί και δεν μπορούσε να σηκωθεί από το κρεβάτι ή να τραφεί μόνος του . Ακόμα και η ομιλία του ήταν τόσο αλλοιωμένη ώστε μόνο οι οικείοι του και οι στενοί συνεργάτες του μπορούσαν να τον καταλάβουν.

Και πάλι «όρθιος». Ο Χόκινγκ το 1979 κατέλαβε τη Λουκασιανή Έδρα Μαθηματικών του Πανεπιστημίου του Κέμπριτζ, μια από τις επιφανέστερες ακαδημαϊκές θέσεις στον κόσμο, επικεφαλής της οποίας υπήρξαν μερικοί από τους μεγαλύτερους επιστήμονες και διανοητές όλων των εποχών, μεταξύ των οποίων και ο Ισαάκ Νεύτων. Το 1985 στη διάρκεια μιας επίσκεψης στο CERN, ο Χόκινγκ αρρώστησε με πνευμονία. Οι γιατροί θεωρούσαν την κατάστασή του μη αναστρέψιμη και πρότειναν στη σύζυγό του να τον αφήσει να πεθάνει ήσυχα. Αυτή αρνήθηκε και τον μετέφερε σε κλινική του Κέμπριτζ όπου υποβλήθηκε σε τραχειοτομή, γεγονός σωτήριο για τη ζωή του. Ωστόσο ο Χόκινγκ έχασε πλήρως τη φωνή του και από τότε χρησιμοποιεί μια ειδική ηλεκτρονική συσκευή που συνθέτει την ομιλία του από τις δονήσεις της τραχείας. Σήμερα μπορεί να κινεί μόνο το δεξί του μάγουλο. Χάρη σε ένα νέο υπολογιστή που κατασκευάστηκε ειδικά γι’ αυτόν το 2009, αυτή η κίνηση μετατρέπεται σε ομιλία, γραφή ή κίνηση της αναπηρικής καρέκλας του.

Πηγή: focusmag.gr

Παρασκευή 10 Δεκεμβρίου 2010

Ποιες ήταν οι τρεις σημαντικότερες ανακαλύψεις στη Φυσική;

Κατά αρχήν οι λέξεις όπως "σημαντικότερες" και "ανακάλυψη" μπορούν να εκλαμβάνονται κατά διαφορετικό τρόπο τόσο από τους ιστορικούς όσο και από τους εν ενεργεία φυσικούς της εποχής μας. Αλλά σε μια έρευνα που έγινε πριν δύο χρόνια, με αφορμή τη νέα χιλιετία, ανάμεσα σε ερευνητές και πανεπιστημιακούς δάσκαλους της φυσικής, επιλέχτηκαν οι τρεις κορυφαίες ανακαλύψεις: η κβαντομηχανική, η ειδική και γενική θεωρία της σχετικότητας του Einstein, και η Νευτώνεια μηχανική και βαρύτητα.

Κάθε μία ανακάλυψη από αυτές τις τρεις περιπτώσεις,  όχι μόνο ανέτρεψε τον κλάδο της φυσικής, στον οποίο συνέβηκε, αλλά και παρείχε κι ένα πλαίσιο τόσο βαθύ και καθολικό, που όλες οι επόμενες θεωρίες στη φυσική έχουν διατυπωθεί μέσα σε αυτά τα πλαίσια.

Ο θεωρητικός των υπερχορδών Michio Kaku του Πανεπιστημίου της Νέας Υόρκης πιστεύει όμως ότι "Όλες οι γνώσεις μας για τον Κόσμο συμπυκνώνονται σήμερα σε δύο θεωρίες: τη σχετικότητα και την κβαντική θεωρία. Αυτές οι θεωρίες είναι τα μεγαλύτερα νοητικά επιτεύγματα στον κόσμο εδώ και 2300 χρόνια, από την εποχή των Αρχαίων Ελλήνων".

Οι νόμοι του Νεύτωνα για την κίνηση και τη βαρύτητα επιλέχτηκαν επειδή όλοι μαζί αντιπροσώπευσαν την πρώτη σημαντική προσπάθεια να δημιουργηθούν οι νόμοι της Φυσικής, που μπορούν να εκφραστούν με μαθηματικούς όρους και να δοκιμαστούν από το πείραμα. Οι νόμοι αυτοί ανέτρεψαν επίσης την από μακρού θεολογική πεποίθηση, ότι τα Ουράνια σώματα υπακούν σε διαφορετικές αρχές από ό,τι τα σώματα πάνω στη Γη. "Ο Νεύτωνας έθεσε ένα πρότυπο μελέτης για όλους μας, το οποίο μέχρι σήμερα το ακολουθούμε," λέει ο Bernard Schutz από το Ινστιτούτο Max Planck για τη Φυσική στη Γερμανία.

Οι θεωρίες του Einstein για τη σχετικότητα, αφ' ετέρου, έδειξαν ότι η διαισθητική κατανόηση μας για φυσικές ποσότητες, μπορεί να προκληθεί σε κάθε επίπεδο. Αυτό που έγινε με τις θεωρίες του Αϊνστάιν δεν έχει γίνει ποτέ άλλοτε στην ιστορία της φυσικής. Τελείως διαισθητικά, κόντρα στην κοινή λογική της πραγματικότητας και της διαίσθησης, ο Αϊνστάιν αποκάλυψε την αληθινή φύση του κόσμου μας. Αποκάλυψε χαρακτηριστικά γνωρίσματα που είναι μάλλον μακριά από την καθημερινή εμπειρία μας.

"Η ειδική και γενική θεωρία της σχετικότητας ανέτρεψαν εντελώς τις προηγούμενες συλλήψεις ενός καθολικού, αμετάβλητου χώρου και χρόνου, και τις αντικατέστησε με ένα τρομακτικό νέο πλαίσιο στο οποίο ο χώρος και ο χρόνος είναι ρευστός και εύπλαστος", τονίζει ο Brian Greene, θεωρητικός φυσικός των υπερχορδών, από το Πανεπιστήμιο Columbia.

Οι θεωρίες όμως του Einstein έχουν επίσης και πρακτικές εφαρμογές: παραδείγματος χάριν το σύστημα GPS, (εύρεση των συντεταγμένων μιας θέσης πάνω στη Γη με τη βοήθεια δορυφόρων), που χρησιμοποιείται ευρέως για τη ναυσιπλοΐα, παίρνει σοβαρά υπ' όψιν του τη Σχετικότητα.

Η τρίτη σημαντικά δημοφιλής εκλογή, η κβαντομηχανική, ονομάστηκε σαν "η πιο ριζικά αναθεωρητική φυσική ανακάλυψη όλων των εποχών" από το φυσικό και Αγγλικανικό ιερέα John Polkinghorne.

"Η κβαντομηχανική ανέτρεψε εντελώς τις κλασσικές έννοιες της αιτιότητας, της αντικειμενικότητας και της επαναληψιμότητας των πειραμάτων, εισάγοντας αντί αυτών μια μορφή αυθορμητισμού, εγγενούς στο φυσικό κόσμο". Με αυτά τα λόγια ένας αστροφυσικός, ο Piet Hut που διδάσκει στο Ινστιτούτο Προχωρημένων Σπουδών στο Πρίνσετον, εξηγεί την κβαντομηχανική.

Πολλοί φυσικοί επίσης υπογράμμισαν σε αυτή την έρευνα, ότι η κβαντομηχανική είναι όχι μόνο κομψή και ισχυρή, αλλά είναι και εξαιρετικά χρήσιμη. Μετά τη θεωρητική της ανάπτυξη, η κβαντική θεωρία οδήγησε στην ανάπτυξη των ημιαγωγών, των transistors, των λέιζερ και ολόκληρης της βιομηχανίας της μικροηλεκτρονικής. Αλλά συνεισφέρει τρομακτικά και στην πρόοδο της Χημείας, της Βιολογίας, της Φαρμακευτικής και της Επιστήμης των Υλικών. Το ηλεκτρονικό μικροσκόπιο, που είναι εφαρμογή του φαινομένου της σήραγγας, βοήθησε στην ανακάλυψη του DNA κι όχι μόνον.

Οι υπόλοιπες θεωρίες

Εκτός όμως από τις τρεις, πιο πάνω, κορυφαίες ανακαλύψεις στο χώρο της Φυσικής, αναφέρθηκαν κι άλλες, μεταξύ άλλων και οι παρακάτω:

Η ενοποίηση από τον Maxwell του ηλεκτρισμού και του μαγνητισμού ήταν μια άλλη δημοφιλής επιλογή, μεταξύ των φυσικών, γιατί η ασυνέπεια μεταξύ του ηλεκτρομαγνητισμού με τη Νευτώνεια φυσική, ήταν αυτή που οδήγησε τελικά στην ανάπτυξη της ειδικής θεωρίας της σχετικότητας. Ο ηλεκτρομαγνητισμός έδωσε επίσης το έναυσμα για τη γέννηση της ιδέας των πεδίων, "τα οποία είχαν έναν τεράστιο αντίκτυπο, και από μια πρακτική και εννοιολογική άποψη", σύμφωνα με τον Ολλανδό Daan Frenkel του ιδρύματος FOM για την Ατομική και Μοριακή Φυσική στο Άμστερνταμ.

Η αναγνώριση ότι όλη η ύλη έχει ατομική υπόσταση, αναφέρθηκε επίσης από πολλούς φυσικούς. Αυτό επίσης συμφωνεί και με τον κορυφαίο φυσικό του περασμένου αιώνα, τον Richard Feynman, ο οποίος είπε "Όλα τα πράγματα γίνονται από άτομα".

Πολλοί, εντούτοις, επέλεξαν μεμονωμένες στιγμές ανακαλύψεων, που έστρωσαν το δρόμο για τις νέες επαναστάσεις στη Φυσική. Σαν παράδειγμα ο David Awschalom από το Πανεπιστήμιο Καλιφόρνιας στην Santa Barbara, επέλεξε την ανακάλυψη του Planck για την κβαντική φύση του φωτός: "Ήταν η πρώτη αναγνώριση για τη θεμελιώδη ανεπάρκεια της κλασσικής φυσικής. Αυτό απετέλεσε τον σκληρό πυρήνα της κβαντικής θεωρίας".

Εν τω μεταξύ, η Λύδια Οικονομίδου, του Γραμμικού Επιταχυντή στο Orsay, κοντά στο Παρίσι, επέλεξε την ανακάλυψη της ραδιενέργειας: "Ήταν το αρχικό σημείο για την πυρηνική και την έρευνα της υψηλής ενέργειας, και τροποποίησε εντελώς την όψη που είχαν οι άνθρωποι για την ύλη".

Άλλοι φυσικοί επέλεξαν την διαστολή του Σύμπαντος, η οποία οδήγησε στη γέννηση της σύγχρονης κοσμολογίας, ενώ άλλοι την σταθερότητα της ταχύτητας του φωτός, η οποία οδήγησε στην ειδική σχετικότητα. Ο Humphreys επέλεξε την ανακάλυψη του ηλεκτρονίου από τον Thomson, "που ήταν το πρώτο θεμελιώδες σωματίδιο και, αντίθετα από πολλά άλλα θεμελιώδη σωματίδια, που ανακαλύφθηκαν έκτοτε, απίστευτα χρήσιμο". Η ανακάλυψη από τον Rutherford του ατομικού πυρήνα επιλέχτηκε επίσης από αρκετούς, όπως και η ανακάλυψη από τους Francis Crick, James Watson, Maurice Wilkens και άλλων της δομής του DNA. Η πιο πρόσφατη ανακάλυψη για τη μάζα του νετρίνο επιλέχτηκε από τον αστροφυσικό Andrea Ghez του Πανεπιστημίου Καλιφόρνιας στο Λος Άντζελες.

Μερικοί φυσικοί διαφωνούν με τη λέξη "ανακάλυψη", γιατί έχει διάφορα εννοιολογικά περιεχόμενα. Άλλοι την χρησιμοποιούν, συχνά οι θεωρητικοί, για να αναφερθούν στην "εφεύρεση" ενός μοντέλου, ενώ άλλοι για την "ανακάλυψη" ενός γεγονότος. Πολλοί είναι αυτοί που ισχυρίζονται πως πρέπει να επιλέξουμε κάτι χρήσιμο στην ανθρωπότητα, όπως είναι το λέιζερ, το τρανζίστορ, το τηλεσκόπιο, η ατομική βόμβα και το ηλεκτρονικό μικροσκόπιο.

Αλλά η πιο ασυνήθιστη επιλογή έγινε από τον Antonino Zichichi, ένα φυσικό σωματιδίων στο Κέντρο Πυρηνικών Μελετών και Ερευνών (CERN), ο οποίος πρότεινε με τον μοναδικό τρόπο του, τις τρεις σημαντικότερες ανακαλύψεις. Ο Zichichi λοιπόν επέλεξε τρεις ανακαλύψεις για τις οποίες "το πηλίκο της πρακτικής εφαρμογής δια την παγκόσμια αναγνώριση είναι μέγιστο". Αυτές λοιπόν ήταν: η ανακάλυψη από τον Γαλιλαίο ότι η δύναμη είναι ανάλογη προς την επιτάχυνση και όχι προς την ταχύτητα, η ανακάλυψη από τον Ιταλό Galvani ότι η τοποθέτηση χαλκού και ψευδαργύρου μαζί σε ένα διάλυμα παράγει ηλεκτρικό ρεύμα, και η ανακάλυψη των "παράξενων σωματιδίων" από τους Clifford Butler και George Rochester στο  Manchester το  1947.

Πηγή: physics4u

Ασκήσεις στο "Συνεχές ηλεκτρικό ρεύμα"

Συνεχές ρεύμα 1 (Κύκλωμα 3 αντιστάσεων) (με τη λύση)

Συνεχές ρεύμα 2 (Κύκλωμα 5 αντιστάσεων) (με τη λύση)

Συνεχές ρεύμα 3 (Κύκλωμα 3 αντιστάσεων, βολτόμετρο) (με τη λύση)

Συνεχές ρεύμα 4 (Κύκλωμα 4 αντιστάσεων) (με τη λύση)

Συνεχές ρεύμα 5 (Κύκλωμα 3 αντιστάσεων, αμπερόμετρο) (με τη λύση)

Συνεχές ρεύμα 6 (Κύκλωμα 3 λαμπτήρων, ασφάλεια) (με τη λύση)

Συνεχές ρεύμα 7 (Κύκλωμα 4 αντιστάσεων) (με τη λύση)

Συνεχές ρεύμα 8 (Κύκλωμα 4 αντιστάσεων, γείωση) (με τη λύση)

Συνεχές ρεύμα 9 (Κύκλωμα 4 αντιστάσεων, πυκνωτής, γείωση) (με τη λύση)

Συνεχές ρεύμα 10 (Κύκλωμα 4 αντιστάσεων, αμπερόμετρο, βολτόμετρο) (με τη λύση)

Συνεχές ρεύμα 11 (Πραγματική πηγή, αμπερόμετρο, βολτόμετρο) (με τη λύση)

Συνεχές ρεύμα 12 (Πραγματική πηγή) (με τη λύση)

Συνεχές ρεύμα 13 (Πραγματική πηγή, πυκνωτής) (με τη λύση)

Συνεχές ρεύμα 14 (Πραγματική πηγή, αμπερόμετρο) (με τη λύση)

Συνεχές ρεύμα 15 (Πραγματική πηγή, αμπερόμετρο, βολτόμετρο) (με τη λύση)

Συνεχές ρεύμα 16 (Πραγματική πηγή, κόστος λειτουργίας) (με τη λύση)

Συνεχές ρεύμα 17 (Γενική άσκηση στο συνεχές ρεύμα) (με τη λύση)

Συνεχές ρεύμα 9 (Κύκλωμα 4 αντιστάσεων, πυκνωτής, γείωση)


Για το παραπάνω κύκλωμα δίνονται: R1 = 12Ω, R2 = 12Ω, R3 = 3Ω, R4 = 1Ω, V = 20Voltκαι η χωρητικότητα του πυκνωτή C = 4μF. Να υπολογίσετε: α) την ολική αντίσταση του κυκλώματος β) όλες τις εντάσεις των ρευμάτων γ) την τάση στα άκρα κάθε αντιστάτη δ) το φορτίο του πυκνωτή και ε) το δυναμικό των σημείων Α, Β και Γ. Για τη λύση της άσκησης πατήστε Συνεχές ρεύμα 9 (Λύση)

Συνεχές ρεύμα 8 (Κύκλωμα 4 αντιστάσεων, γείωση)


Για το παραπάνω κύκλωμα δίνονται: R1 = 8Ω, R2 = 3Ω, R3 = 6Ω, R4 = 5Ω και V = 60Volt. Να υπολογίσετε: α) την ολική αντίσταση του κυκλώματος β) όλες τις εντάσεις ρεύματος γ) την τάση στα άκρα κάθε αντιστάτη και δ) τα δυναμικά των σημείων Α και Β. Για τη λύση της άσκησης πατήστε Συνεχές ρεύμα 8 (Λύση)

Συνεχές ρεύμα 7 (Κύκλωμα 4 αντιστάσεων)


Για το παραπάνω κύκλωμα δίνονται: R1 = 1Ω, R2 = 5Ω, R3 = 3Ω, R4 = 4Ω και V = 12Volt. Να υπολογίσετε την ολική αντίσταση του κυκλώματος, όλες τις εντάσεις ρεύματος και την τάση στα άκρα κάθε αντιστάτη. Για τη λύση της άσκησης πατήστε Συνεχές ρεύμα 7 (Λύση)

Συνεχές ρεύμα 6 (Κύκλωμα 3 λαμπτήρων, ασφάλεια)


Για το παραπάνω κύκλωμα R1 = 30Ω, R2 = 60Ω, R3 = 40Ω, V = 120Voltκαι ο διακόπτης είναι κλειστός. Να υπολογίσετε την ολική αντίσταση του κυκλώματος, όλες τις εντάσεις ρεύματος και την τάση στα άκρα κάθε λαμπτήρα. Πόση τουλάχιστον πρέπει να είναι η τιμή της ασφάλειας ώστε να λειτουργεί το κύκλωμα κανονικά; Τι θα συμβεί με την φωτοβολία των λαμπτήρων αν α) ξεβιδώσουμε τον τρίτο λαμπτήρα β) ξεβιδώσουμε τον δεύτερο λαμπτήρα; Για τη λύση της άσκησης πατήστε Συνεχές ρεύμα 6 (Λύση)

Συνεχές ρεύμα 5 (Κύκλωμα 3 αντιστάσεων, αμπερόμετρο)


Για το παραπάνω κύκλωμα να υπολογίσετε την τάση Vτης πηγής και την αντίσταση R3. Για τη λύση της άσκησης πατήστε Συνεχές ρεύμα 5 (Λύση)

Συνεχές ρεύμα 4 (Κύκλωμα 4 αντιστάσεων)


Για το παραπάνω κύκλωμα δίνονται: R1 = 4Ω, R2 = 3Ω, R3 = 1Ω, R4 = 5Ω και V = 12Volt. Να υπολογίσετε την ολική αντίσταση του κυκλώματος, όλες τις εντάσεις ρεύματος και την τάση στα άκρα κάθε αντιστάτη. Για τη λύση της άσκησης πατήστε Συνεχές ρεύμα 4 (Λύση) 


Συνεχές ρεύμα 3 (Κύκλωμα 3 αντιστάσεων, βολτόμετρο)


Για το παραπάνω κύκλωμα δίνονται: R1 = 4Ω, R2 = 2Ω, R3 = 2Ω και Vολ = 10Volt. Να υπολογίσετε την ολική αντίσταση του κυκλώματος , όλες τις εντάσεις ρεύματος και την τάση που δείχνει το βολτόμετρο α) όταν ο διακόπτης είναι ανοικτός και β) όταν ο διακόπτης είναι κλειστός. Θεωρήστε ότι το βολτόμετρο έχει άπειρη αντίσταση.

Για τη λύση της άσκησης πατήστε Συνεχές ρεύμα 3 (Λύση)

Συνεχές ρεύμα 2 (Κύκλωμα 5 αντιστάσεων)


Για το παραπάνω κύκλωμα δίνονται: R1 = 12Ω, R2 = 8Ω, R3 = 4Ω, R4 = 16Ω, R5 = 10Ω και Vολ = 20Volt. Να υπολογίσετε την ολική αντίσταση του κυκλώματος, τις εντάσεις ρεύματος και την τάση στα άκρα κάθε αντιστάτη.

Για τη λύση της άσκησης πατήστε Συνεχές ρεύμα 2 (Λύση)


Συνεχές ρεύμα 1 (Κύκλωμα 3 αντιστάσεων)


Στο παραπάνω κύκλωμα οι αντιστάσεις είναι καθεμιά R = 3Ω ενώ η πηγή είναι τάσης V = 12Volt. Να υπολογίσετε την ένταση του ρεύματος και την τάση στα άκρα κάθε αντιστάτη.

Για τη λύση της άσκησης πατήστε Συνεχές ρεύμα 1 (Λύση)

Πέμπτη 9 Δεκεμβρίου 2010

Ρενέ Ντεκάρτ

Φημισμένος μαθηματικός και φυσικός, ο Ρενέ Ντεκάρτ θεωρείται ο θεμελιωτής της σύγχρονης φιλοσοφίας, απορρίπτοντας τον μεσαιωνικό αριστοτελισμό και δίνοντας ώθηση με το έργο του στην Επιστημονική Επανάσταση.



Γεννήθηκε στις 31 Μαρτίου 1596 στη Λα Χαι αν Τουραίν της Γαλλίας. Το 1606 ή 1607 στάλθηκε στο ιησουίτικο CollègeRoyal στην πόλη Λα Φλες, όπου η μόρφωση που πήρε συνδύαζε στοιχεία του πρώιμου αριστοτελικού σχολαστικισμού και της νέας ανθρωπιστικής έμφασης στη μελέτη της γλώσσας και της φιλολογίας. Ωστόσο, ο πυρήνας του εκπαιδευτικού προγράμματος ήταν η σπουδή της αριστοτελικής λογικής, μεταφυσικής, φυσικής και ηθικής. Ο Ντεκάρτ έφυγε από το Λα Φλες το 1614 ή 1615 και πήγε στο Πανεπιστήμιο του Πουατιέ, όπου απέκτησε πτυχίο Νομικής, κατά την επιθυμία του δικαστή πατέρα του. Στο πρώτο μέρος του Λόγου περί της Μεθόδου, αναφέρεται στην εκπαίδευση που έλαβε, την οποία χαρακτηρίζει εξαιρετικά ανεπαρκή. Στο τέλος, σχολιάζει, εγκατέλειψε το σχολείο απορρίπτοντας τα περισσότερα από αυτά που είχε διδαχθεί εκεί.

Κατά τη διάρκεια του Τριακονταετούς Πολέμου, κατατάχθηκε εθελοντικά στο στρατό του Ολλανδού ηγεμόνα Μαυρικίου του Νασσάου και από τη θέση του στρατιωτικού μηχανικού ταξίδεψε σε όλη την Ευρώπη, ακολουθώντας τα στρατεύματα. Σε ένα από τα ταξίδια του, στις 10 Νοεμβρίου 1618, συναντήθηκε με τον Ισαάκ Μπήκμαν. Ενθουσιώδης λάτρης της επιστήμης, ο Μπήκμαν εισήγαγε τον Ντεκάρτ σε μερικές από τις τότε πρόσφατες καινοτομίες της επιστήμης. Παρά το γεγονός ότι πέρασαν μόλις μερικούς μήνες μαζί, ο Μπήκμαν επηρέασε τον Ντεκάρτ για το υπόλοιπο της ζωής του. Κάποιες από τις συζητήσεις τους έχουν διασωθεί στις αναλυτικές σημειώσεις του Μπήκμαν, οι οποίες περιλαμβάνουν προβλήματα που έθετε ο Μπήκμαν στον Ντεκάρτ και τις λύσεις που ο τελευταίος έδινε. Ήταν για τον Μπήκμαν που ο Ντεκάρτ έγραψε την πρώτη του εργασία, Πραγματεία επί της μουσικής θεωρίας και της αισθητικής της μουσικής. Ακριβώς ένα χρόνο μετά την πρώτη του συνάντηση με τον Μπήκμαν, τρία όνειρα έπεισαν τον Ντεκάρτ ότι έπρεπε να αφιερωθεί στην επιστήμη, ως μαθηματικός και φιλόσοφος.

Κατά τη δεκαετία του 1620, ο Ντεκάρτ ασχολήθηκε με διάφορα θέματα, συμπεριλαμβανομένων των οπτικών και των μαθηματικών, που τελικά εξελίχθηκαν στην αναλυτική γεωμετρία. Στα οπτικά, ανακάλυψε τον νόμο της διάθλασης – τον μαθηματικό νόμο που συνδέει την γωνία πρόσπτωσης μιας ακτίνας φωτός σε ένα διαθλαστικό μέσο με τη γωνία της διάθλασης. Αν και ορισμένοι διατείνονται ότι ο Ντεκάρτ έμαθε τον νόμο από τον Σνελ, του οποίου το όνομα φέρει ο νόμος της διάθλασης, είναι γενικά αποδεκτό ότι ο Ντεκάρτ τον ανακάλυψε ανεξάρτητα. Στο μαθηματικό του πρόγραμμα, έδειξε πώς η άλγεβρα μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να λυθούν γεωμετρικά προβλήματα και πώς γεωμετρικές κατασκευές μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να λυθούν αλγεβρικά προβλήματα.

Το πιο εκτενές έργο του Ντεκάρτ εκείνης της περιόδου είναι οι Κανόνες για την καθοδήγηση του πνεύματος, μια διατριβή για τη μεθοδολογία, την οποία επεξεργάστηκε μεταξύ 1619 και 1628, όταν και την εγκατέλειψε ημιτελή. Συνέχισε να ταξιδεύει στην Ευρώπη, επιστρέφοντας στο Παρίσι το 1625, όπου παρέμεινε μέχρι την άνοιξη του 1629. Στο Παρίσι, ο Ντεκάρτ συνδέθηκε στενά με τον Μαρίν Μερσέν, ο οποίος αργότερα έγινε κεντρική μορφή στη διάδοση της νέας φιλοσοφίας και επιστήμης στην Ευρώπη, ο οργανωτής ενός είδους επιστημονικής ακαδημίας καθώς και ο πνευματικός πάτρονας του Ντεκάρτ. Μέσα από την ογκώδη αλληλογραφία του με τον Μερσέν, ο Ντεκάρτ παρέμεινε συνδεδεμένος με όλους τους διανοούμενους σύγχρονούς του στην Ευρώπη.

Ένα σημαντικό γεγονός έλαβε χώρα εκείνη την περίοδο. Σε μία συγκέντρωση στο σπίτι του απεσταλμένου του Βατικανού στο Παρίσι, το 1628 ή 1629, ο Ντεκάρτ, απαντώντας στη διάλεξη περί αλχημείας κάποιου κου Σαντού, άδραξε την ευκαιρία να παρουσιάσει τις ιδέες του και τις αρχές πάνω στις οποίες βασιζόταν η φιλοσοφία του. Τα λόγια του τράβηξαν την προσοχή του Καρδιναλίου Μπερούλ, ο οποίος σε μια ιδιωτική συνάντηση παρότρυνε τον Ντεκάρτ να αναπτύξει τη φιλοσοφία του.

Την άνοιξη του 1629, ο Ντεκάρτ άφησε το Παρίσι και εγκαταστάθηκε στις Κάτω Χώρες όπου άφησε στην άκρη τη μεθοδολογία και ξεκίνησε με θέρμη να διατυπώνει τη φιλοσοφία του. Τον χειμώνα του 1629-30 ήταν απασχολημένος κατά κύριο λόγο με τη σύνθεση μίας μεταφυσικής πραγματείας που αντιπροσώπευε τα θεμέλια της φιλοσοφίας του. Αν και η πραγματεία έχει χαθεί, ο Ντεκάρτ δήλωσε στον Μερσέν ότι προσπάθησε «να αποδείξει την ύπαρξη του Θεού και των ψυχών μας όταν αυτές χωρίζονται από το σώμα». Τότε ήταν που άρχισε να σχεδιάζει και το έργο του Ο Κόσμος, στο οποίο παρουσίαζε τη φυσική φιλοσοφία του και το οποίο προοριζόταν για δημοσίευση. Μέχρι το 1633, ο Ντεκάρτ είχε στα χέρια του μια σχετικά πλήρη εκδοχή της φιλοσοφίας του, από τη μέθοδο στη μεταφυσική, στη φυσική και τη βιολογία. Αλλά στα τέλη του 1633, άκουσε την καταδίκη του κοπερνικανισμού του Γαλιλαίου στη Ρώμη και προσεκτικά αποφάσισε να μην τυπώσει τον Κόσμο, το οποίο εμφανώς ήταν υπέρ του Κοπέρνικου. Τότε ήταν που αποφάσισε να μην δημοσιεύσει ποτέ τίποτα. Ωστόσο, η απόγνωση δεν κράτησε πολύ. Μεταξύ του 1634 και του 1636, ο Ντεκάρτ συγκέντρωσε κάποιο από το υλικό που είχε επεξεργαστεί και ετοίμασε τρία δοκίμια για δημοσίευση: ΓεωμετρίαΜετέωρα και Διοπτρική. Αυτών των επιστημονικών δοκιμίων προηγούνταν μια γενική εισαγωγή, ο Λόγος περί της Μεθόδου, η οποία είναι ένα είδος αυτοβιογραφίας, μια αναφορά στη διαδρομή των σκέψεων του νεαρού συγγραφέα. Η Γεωμετρία είναι το σημαντικότερο έργο του Ντεκάρτ στα μαθηματικά.

Το επόμενο έργο του που δημοσιεύτηκε ήταν οι Στοχασμοί, το 1641, το οποίο περιλαμβάνει μια εκτεταμένη επιλογή στοχασμών διαφόρων Ευρωπαίων λογίων και οι απαντήσεις του Ντεκάρτ. Το 1644, είδαν το φως οι Αρχές Φιλοσοφίας.

Μέχρι τα τέλη της δεκαετίας του 1630, το έργο του Ντεκάρτ είχε εισαχθεί στα ολλανδικά πανεπιστήμια και διδασκόταν στο Πανεπιστήμιο της Ουτρέχτης από τον Henricus Reneri αρχικά και στη συνέχεια από τον Henricus Regius. Οι μη αριστοτελικές απόψεις του Ντεκάρτ προκάλεσαν την οργή του Gisbertus Voëtius, που ξεκίνησε πόλεμο μέσω φυλλαδίων ενάντια στον Ντεκάρτ και τον Henricus Regius, ο οποίος δίδασκε τη φιλοσοφία του Ντεκάρτ. Ο Ντεκάρτ στην αρχή υποστήριζε τον Regius και τον συμβούλευε πώς να απαντά στις επικρίσεις. Τελικά, όμως, διαφώνησε μαζί του όταν ο τελευταίος δημοσίευσε τοFundamenta physics, για το οποίο ο Ντεκάρτ είχε σοβαρές επιφυλάξεις.

Στα τέλη της δεκαετίας του 1640, ο Ντεκάρτ συνέχιζε να γράφει και να τυπώνει τις θεωρητικές αρχές της φιλοσοφίας του. Υπάρχουν σημαντικά έργα του που αφορούν την ηθική και την ηθική ψυχολογία. Κάποιο από αυτό το υλικό βρίσκεται στα γράμματά του προς την Πριγκίπισσα Ελισάβετ της Βοημίας, με την οποία διατηρούσε μακρά και σημαντική αλληλογραφία από το 1643. Οι απόψεις του για τα πάθη βρίσκονται στο τελευταίο έργο που τυπώθηκε κατά τη διάρκεια της ζωής του, Πάθη της Ψυχής, το οποίο εμφανίστηκε το 1649.

Με την εξαίρεση κάποιων μικρών ταξιδιών στο Παρίσι το 1644, 1647 και 1648, ο Ντεκάρτ παρέμεινε στις Κάτω Χώρες μέχρι τον Οκτώβριο του 1649, όταν προσκλήθηκε στη Στοκχόλμη ως μέλος της αυλής της Βασίλισσας Χριστίνας. Εκεί, αρρώστησε από πνευμονία στις αρχές του 1659 και πέθανε στις 11 Φεβρουαρίου της ίδιας χρονιάς.

Πηγή: focusmag.gr