10 Phänomene der Bizarre Physik

Wir nehmen unsere tägliche Erfahrung des Lebens auf der Erde oft als selbstverständlich hin, aber in jedem Moment wird das Leben von einer Fülle von Kräften kontrolliert. Es gibt eine überraschende Menge ungewöhnlicher, nicht eingängiger oder noch zu erklärender Prinzipien der Physik, denen wir täglich begegnen. In einer faszinierenden Übersicht über die wichtigsten physikalischen Phänomene werden wir häufig auftretende Ereignisse entdecken, die ein Geheimnis bleiben, bizarre Kräfte, die wir nicht wahrnehmen, und wie Science-Fiction durch Lichtmanipulation Realität werden kann.

10 Wind Chill

Unsere Temperaturerfahrung ist ziemlich subjektiv. Luftfeuchtigkeit, individuelle Physiologie und sogar unsere Stimmung können unsere Wahrnehmung von heißen und kalten Temperaturen verändern. Mit dem Wind chill ist es genauso: Die Temperatur, die wir normalerweise fühlen, ist nicht die wahre Temperatur. Die den Körper unmittelbar umgebende Luft wird durch die Körperwärme erwärmt und bleibt als eine Art „Luftmantel“ um den Körper. Dieses isolierende Luftkissen hält die Menschen tatsächlich warm. Wenn der Wind auf Sie bläst, wird das Luftkissen weggeweht und Sie sind der wahren Temperatur ausgesetzt, die sich viel kälter anfühlt. Windkälte wirkt sich nur auf Entitäten aus, die Wärme erzeugen.

9 Je schneller Sie gehen, desto härter schlagen Sie

Menschen neigen dazu, in linearen Konzepten zu denken, hauptsächlich aufgrund einiger allgemeiner Beobachtungsprinzipien; Wenn ein Regentropfen 50 Milligramm wiegt, sollten zwei Regentropfen etwa 100 Milligramm wiegen. Die Kräfte, die unser Universum kontrollieren, zeichnen sich jedoch häufig durch ein exponentielleres Reaktionsmodell aus, das einer Machtverteilung folgt. Ein Objekt, das sich mit einer Geschwindigkeit von 40 Stundenkilometern bewegt, trifft mit einer entsprechenden Energie auf eine Wand. Wenn Sie die Geschwindigkeit eines Objekts auf 80 Stundenkilometer verdoppeln, wird die Aufprallkraft nicht verdoppelt, sondern vervierfacht sich. Dieses Prinzip erklärt, warum Autobahnabstürze weitaus verheerender sind als Stadtunfälle.

8 Orbit ist nur konstant Freier Fall

Satelliten zeichnen sich als eine bemerkenswerte Neuerung der Stars aus, aber wir denken selten über das Konzept der Umlaufbahn nach. Wir kennen die allgemeine Idee - ein Objekt kreist um einen Planeten oder ein anderes großes Objekt im Weltraum und fällt niemals. Der Grund für die Umlaufbahn ist jedoch überraschend wenig intuitiv. Wenn ein Objekt fallen gelassen wird, fällt es wieder an die Oberfläche. Wenn es jedoch hoch genug ist und sich schnell genug bewegt, krümmt sich die Erde von ihm weg, bevor sie auftreffen kann. Der gleiche Effekt verhindert, dass die Erde mit der Sonne kollidiert.

7 Hitzeinduziertes Einfrieren

Wasser ist die wichtigste Flüssigkeit der Erde. Es ist auch eine der mysteriösesten und eingängigsten Verbindungen in der Natur. Eine der weniger bekannten Eigenschaften von Wasser ist zum Beispiel, dass heißes Wasser schneller gefriert als kaltes Wasser. Es ist nicht ganz klar, warum, aber das Phänomen, bekannt als Mpemba-Effekt, wurde ursprünglich vor über 3.000 Jahren von Aristoteles entdeckt. Die mysteriöse Wirkung wurde einer Reihe von Phänomenen zugeschrieben, bleibt jedoch ein Rätsel.

6 Luftdruck

Sie werden derzeit von oben mit 1.000 Kilogramm Luft gedrückt, was dem Gewicht eines Kleinwagens entspricht. Dies ist darauf zurückzuführen, dass die Erdatmosphäre tatsächlich ziemlich schwer ist und die Menschen am Boden eines Luftmeeres stehen, der einen Atmosphärendruck von 14,7 Pfund pro Quadratzoll trägt. Wir sind darauf vorbereitet, diesem Druck standzuhalten, und vermeiden es, durch gleichzei- tige Druckluft in unseren Körper eingedrückt zu werden. Undurchlässige Gegenstände wie Plastikflaschen, die in der Höhe freigesetzt werden, werden beim Erreichen der Erdoberfläche zerdrückt.

5 Metallischer Wasserstoff

Wasserstoff ist das erste Element im Periodensystem und damit das einfachste Element im Universum. Die Ordnungszahl 1 bedeutet, dass es nur 1 Proton, 1 Elektron und keine Neutronen hat. Obwohl Wasserstoff als grundlegendes gasförmiges Element bekannt ist, weist es einige ziemlich besondere Eigenschaften auf, die es mit den Alkalimetallen verbinden, und nicht mit anderen Gasen wie Helium. Wasserstoff befindet sich in der Säule des Periodensystems direkt über Natrium, dem flüchtigen Metall, aus dem das Tafelsalz besteht. Physiker haben seit langem verstanden, dass sich Wasserstoff unter extremem Druck wie ein Metall verhält, wie es in Sternen und dem Kern von Gasriesenplaneten vorkommt. Versuche, die Verbindung auf der Erde herzustellen, waren mit Herausforderungen verbunden, aber einige Wissenschaftler glauben, dass sie durch Druckbehandlungen mit Diamantkristallen kleine Proben erzeugt haben.

4 Coriolis-Effekte

Aufgrund der relativ großen Größe des Planeten wird seine Bewegung vom Menschen nicht direkt wahrgenommen. Die Drehung der Erde im Uhrzeigersinn bewirkt jedoch, dass Objekte, die sich auf der nördlichen Hemisphäre bewegen, im Uhrzeigersinn leicht in die sogenannte Corioliskraft abgelenkt werden. Wenn sich die Erdoberfläche im Verhältnis zur Atmosphäre mit einer anderen Geschwindigkeit bewegt, führt eine Diskrepanz zwischen der Erdrotation und der Bewegung der Atmosphäre dazu, dass ein nach Norden ziehendes Objekt die Energie der Erdrotation aufnimmt und sich zu biegt der Osten. Das Gegenteil tritt in der südlichen Hemisphäre auf. Infolgedessen müssen Navigationssysteme die Coriolis-Kraft ausgleichen, um eine Abweichung nach rechts oder links vom Ziel zu vermeiden.

3 Doppler-Dynamik

Klang mag ein unabhängiges Phänomen sein, aber unsere Wahrnehmung von Schallwellen wird durch die Geschwindigkeit beeinflusst. Der österreichische Physiker Christian Doppler entdeckte, dass, wenn ein sich bewegendes Objekt wie eine Sirene Schallwellen erzeugt, die Wellen sich vor dem Objekt bündeln und sich dahinter zerstreuen. Diese induzierte Wellenstörung, bekannt als Dopplereffekt, bewirkt, dass der Ton eines sich nähernden Objekts aufgrund der Wellenlängenverkürzung in der Tonhöhe ansteigt. Wenn das Objekt passiert wird, dehnen sich die nachlaufenden Wellen aus und werden in der Neigung niedriger wahrgenommen. Der Dopplereffekt zeigt sich auch in der Wellenanhäufung vor einem Schiff und dem zerstreuten Kielwasser.

2 Sublimation

Es wäre für die Logik interessant, dass Chemikalien beim Übergang vom festen in den gasförmigen Zustand vor dem Eintritt in den gasförmigen Zustand den flüssigen Zustand durchlaufen müssen. Wasser kann jedoch in bestimmten Situationen direkt von einem Feststoff in ein Gas umgewandelt werden. Die Sublimation kann dazu führen, dass Gletscher in der Luft verschwinden, da die linsenartige Konzentration des Sonnenlichts das Eis in Dampf verwandelt. Ebenso können metallische Elemente wie Arsen beim Erhitzen tatsächlich direkt in einen gasförmigen Zustand übergehen, wodurch giftige Dämpfe freigesetzt werden. Wasser kann bei Temperaturen unterhalb des Schmelzpunktes bei Anwendung einer Wärmequelle sublimieren.

1 Tarnvorrichtungen

Die sich rasant entwickelnde Technologie macht aus den merkwürdigsten Science-Fiction-Plots wissenschaftliche Fakten. Wir sehen nur Objekte, wenn Licht von ihnen abprallt und ein Bild mit verschiedenen Wellenlängen erzeugt. Wissenschaftler haben seit langem die Theorie aufgestellt, dass Objekte unsichtbar gemacht werden könnten, indem die Art und Weise, wie Licht mit ihnen interagiert, unterbrochen wird. Wenn Licht um ein Objekt abgelenkt werden kann, kann es für das menschliche Auge unsichtbar werden. Vor kurzem wurde die Theorie zur Realität, als die Wissenschaftler ein klares, sechseckiges Prisma produzierten, das Licht um jedes Objekt herum ablenkte. Wenn das Prisma in einem Aquarium platziert wurde, wurde ein darin einschwimmender Goldfisch unsichtbar, während ein landgestützter Mantel dazu führte, dass Nutztiere vom Standort verschwanden. Der Scrambling-Effekt funktioniert nach den gleichen Prinzipien, die Stealth-Flugzeuge für Radar "unsichtbar" machen.