10 Bizarre Fysikfænomener

Vi tager ofte vores daglige oplevelse af livet på Jorden for givet, men hvert øjeblik styrer en masse kræfter vores liv. Der er en overraskende mængde usædvanlige, kontraintuitive eller endnu ikke-forklarede fysikprincipper, som vi møder dagligt. I en fascinerende undersøgelse af, at vi skal kende fysikfænomener, opdager vi ofte forekomne hændelser, der forbliver et mysterium, bizarre kræfter, som vi ikke opfatter, og hvordan science fiction kan blive virkelighed gennem manipulation af lys.

10 vind chill

Vores oplevelse af temperatur er temmelig subjektiv. Fugtighed, individuel fysiologi og endda vores humør kan ændre vores opfattelse af varme og kolde temperaturer. Det er det samme med vind chill: Den temperatur vi normalt føler er ikke den rigtige temperatur. Den luft, der omgiver menneskekroppen, opvarmes af kropsvarme og forbliver omkring kroppen som en slags "luftkåbe". Denne isolerende pude af luft holder faktisk folk varme. Når vinden blæser på dig, blæser luftens pude væk, og du udsættes for den sande temperatur, som føles meget koldere. Wind chill påvirker kun enheder, der producerer varme.

9 Jo hurtigere du går, jo hårdere du ramte

Mennesker har en tendens til at tænke i lineære koncepter, hovedsagelig på grund af nogle generelle observationsprincipper; Hvis en regndråbe vejer 50 milligram, skal to regndråber veje omkring 100 milligram. Men de kræfter, der styrer vores univers, abonnerer ofte på en mere eksponentiel model af reaktion, der følger en strømfordeling. Et objekt, der bevæger sig med en hastighed på 40 km i timen, vil ramme en væg med en tilsvarende grad af energi. Hvis du fordobler et objekts hastighed til 80 kilometer i timen, vil slagkraften ikke fordoble, men quadruple. Dette princip forklarer, hvorfor motorvejsulykker er langt mere ødelæggende end byulykker.

8 Orbit er lige konstant free-fall

Satellitter skiller sig ud som en bemærkelsesværdig ny tilføjelse til stjernerne, men vi sjældent nogensinde tænker på begrebet kredsløb. Vi kender den generelle idé - et objekt cirkler omkring en planet eller en anden stor genstand i rummet og falder aldrig. Men årsagen til kredsløbet er overraskende kontraintuitiv. Når en genstand er droppet, falder den tilbage til overfladen. Men hvis det er højt nok og bevæger sig hurtigt nok, kurver jorden sig væk fra det, før det kan påvirke. Den samme virkning forhindrer Jorden i at kollidere med Solen.

7 Varmeinduceret Frysning

Vand er den vigtigste væske på jorden. Det er også en af ​​de mest mystiske og kontraintuitive forbindelser i naturen. Et af vandets mindre kendte egenskaber er for eksempel at varmt vand fryser hurtigere end koldt vand. Det forstås ikke fuldt ud hvorfor, men fænomenet, kendt som Mpemba-effekten, blev oprindeligt opdaget af Aristoteles for over 3.000 år siden. Den mystiske effekt er henført til en række fænomener, men det er et mysterium.

6 lufttryk

Du presses for øjeblikket ovenfra med 1.000 kilo luft, svarende til vægten af ​​en lille bil. Dette skyldes, at jordens atmosfære faktisk er ret tung, og mennesker står på bunden af ​​et hav af luft, der bærer et atmosfærisk tryk på 14,7 pund pr. Kvadrat tomme. Vi er tilpasset til at modstå dette pres, og undgå at blive knust ved at absorbere lige tryk luft i vores kroppe. Imidlertid knuses uigennemtrængelige genstande som plastflasker udgivet i højden, når de når Jordens overflade.

5 Metallisk hydrogen

Brint er det første element i det periodiske bord, hvilket gør det til det simpleste element i universet. Dens atomnummer på 1 betyder, at det kun har 1 proton, 1 elektron og ingen neutroner. Selvom hydrogen er kendt som det kvintessente gasformige element, viser det nogle ret ejendommelige egenskaber, der forbinder det med alkalimetallerne, i stedet for andre gasser som helium. Brint er placeret i kolonnen i det periodiske bord lige over Sodium, det flygtige metal, der udgør bordssalt. Fysikere har længe forstået, at hydrogen fungerer som et metal under ekstremt tryk, som det der findes i stjerner og kernen i gigantiske planeter. Forsøg på at producere forbindelsen på Jorden har været fyldt med udfordringer, men nogle forskere mener, at de har lavet små prøver gennem trykbehandlinger, der involverer diamantkrystaller.

4 Coriolis effekter

På grund af den relativt store størrelse af planeten er dens bevægelse ikke direkte følt af mennesker. Jordens rotation med uret bevirker imidlertid, at genstande, der rejser på den nordlige halvkugle, afbøjes i en mild retning med uret i det såkaldte Coriolis Force. Da jordens overflade bevæger sig i en anden hastighed i forhold til atmosfæren, forårsager en uoverensstemmelse mellem jordens rotation og atmosfærens bevægelse et objekt på vej mod nord for at afhente energien fra jordens rotation og begynde at bøje sig til Østen. Det modsatte sker på den sydlige halvkugle. Som et resultat skal navigationssystemer kompensere for Coriolis Force for at undgå afvigelse til højre eller venstre for målet.

3 Doppler Dynamics

Lyd kan synes at være et uafhængigt fænomen, men vores opfattelse af lydbølger påvirkes af hastigheden. Den østrigske fysiker Christian Doppler opdagede, at når et bevægeligt objekt som en siren producerer lydbølger, bølger bølgerne foran objektet og spredes bagved det. Denne inducerede bølgeforstyrrelse, kendt som Doppler-effekten, bevirker, at lyden af ​​en nærliggende genstand stiger i tonehøjde på grund af bølgelængdeforkortelse. Når objektet passerer, strækker de efterfølgende bølger sig og opfattes lavere i tonehøjde. Doppler-effekten ses også i bølgen af ​​bølger foran et skib og den spredende vågne.

2 Sublimering

Det ville appellere til logik om, at kemikalier i processen med at skifte fra fast tilstand til en gasformig tilstand skulle skulle passere gennem flydende tilstand, inden de kommer ind i gasformen. Vand er imidlertid i stand til at transformere direkte fra et faststof til en gas i visse situationer. Sublimering kan få gletsjere til at forsvinde i tynd luft, da linsekoncentrationen af ​​sollys gør isen til damp. På samme måde kan metalliske elementer som arsenic faktisk omdanne direkte til en gasformig tilstand, når de opvarmes, hvilket frigiver giftige dampe. Vand kan sublimt ved temperaturer under smeltepunktet ved påføring af en varmekilde.

1 afskærmningsenheder

Hurtigt udviklende teknologi er at gøre de mærkeligste science fiction plots til videnskab fakta. Vi ser kun objekter, når lyset hopper ud af dem og producerer et billede med en række bølgelængder. Forskere har længe teoretiseret, at objekter kunne gøres usynlige ved at forstyrre den måde, som lys interagerer med dem. Hvis lyset kan afbøjes omkring et objekt, kan det blive usynligt for det menneskelige øje. For nylig blev teorien virkelighed, da forskerne producerede et klart sekskantet prisme, der afbøjede lys omkring ethvert objekt inde i det. Når de blev anbragt i et akvarium, forårsagede prisme en guldfisk svømmer ind i den for at blive usynlig, mens en jordbaseret kappe forårsagede husdyr at forsvinde fra stedet. Scrambling-effekten fungerer i overensstemmelse med de samme principper, som gør racerfly "usynligt" til radar.