Veel viis aastat tagasi uskusid füüsikud, et mustad augud on tõeliselt „mustad” st  et neist ei eraldu üldse kiirgust. Seda arvamust üritas muuta üks kuulsamaid elavaid füüsikuid – Stephen Hawking, tuues eelkõige kvantmehhaanilistest kaalutlustest lähtudesmustade aukude teooriasse  sisse nn Hawkingi kiirguse. Nüüd tegid Pennsylvania riikliku ülikooli teadlased Abhay Ashtekar, Victor Tavares ja Madhavan Varadarajan sarnase avalduse, […]

Kas kurg saab alustassilt pika noka abil juua ja miks see tähtis on? Teadlased tegelevad teatavasti keerukate probleemidega, mis igapäevaellu suurt ei puutu. Siiski ilmub ka tõsiteaduslikes väljaannetes, nagu seda on ajakiri Science, vahel artikleid pealtnäha triviaalsete nähtuste analüüsist. Nii uurisid kaks tippülikooli MIT (Massachusettsi Tehnoloogiainstituut) teadlast koos prantsuse kolleegiga lindude võimet pika noka abil […]

Eksperimentaalset kinnitust on leidnud uus meetod aatomite kimbu aeglustamiseks ja isegi seiskamiseks.  Me oleme koolis õppinud, et toatemperatuuril on gaasi aatomid meid ümbritsevas õhus pidevas soojusliikumises. See aga teeb nende uurimise keerukaks – kuidas uurida objekti, mis liigub paarsada meetrit sekundis ning põrkub teiste objektidega, muutes sealjuures põhjalikult oma olekut? Seepärast ongi kõik ideed osakeste liikumise aeglustamiseks ja […]

Soome kosmoloogi Mauri Valtoneni juhtimisel tehtud töö tulemina ennustati täpselt kauge galaktika keskmes asuva kvasari valgusvälgatust – sel moel saadi kaudset kinnitust gravitatsioonilainete olemasolule. Kvasar OJ287 on üks väga põnev ja äärmuslik vaatlusobjekt. Kaheteistaastase perioodiga kiirgab ta ilmaruumi kaks võimsat valgussähvatust. Tõenäoliselt on tegemist süsteemiga, kus 18 miljardi Päikese massiga musta augu ümber tiirleb temast […]

Hubble teleskoop avastas esmakordselt väljaspool Päikesesüsteemi oleva planeedi atmosfäärist jälgi orgaanilise aine olemasolust – Hubble leidis metaani jälgi umbes Jupiteri suuruselt planeedilt HD189733b lähtuvalt valguselt. Planeet HD189733b, mille atmosfääris nüüd teatakse olevat veeauru ja metaani asub meist 63 valgusaasta kaugusel, tähe nimega Vulpecula orbiidil. See planeet on oma tähele sedavõrd lähedal, et tema atmosfääri temperatuur arvatakse olevat ligi […]

Selgus, et NASA sond nimega Genesis on ikkagi ära mõõtnud hapniku isotoopide jaotuse päikesetuules.  2004.a. purunes Genesis kokkupõrkes maaga, kuna selle langevari ei avanenud. Nüüd on selgunud, et õnnetusele vaatamata suutsid teadlased rusudest sondi põhilise teadusliku eesmärgi saavutamiseks tarvilikud andmed välja lugeda. Nimelt kogus sond "päikesetuult" – päikeselt lähtuvate ioonide voogu – eesmärgiga teha kindlaks erinevate hapniku isotoopide […]

Kas mustasid auke on võimalik laboris uurida? Mustad augud on ühed tänapäeva füüsika põnevamad objektid, mille kirjeldamiseks on vajalikud nii Einsteini eri- kui üldrelatiivsusteooria. Ometi saab nende olemust tabada ka lihtsate sõnadega. Mida suurem on mingi (taeva)keha mass, seda raskem on temast eemalduda, gravitatsioonijõud tõmbab tagasi. Üldrelatiivsusteoorias mõistetakse selle jõu olemust aegruumi kõverusena. Seda piltlikult […]

Uued materjalid võivad asendada metallisulamid. Metallklaasid on materjalid, mis küll koosnevad samadest keemilistest elementidest kui metallisulamidki, ent neil puudub korrapärane kristallstruktuur. Sageli on metallklaasidel sulamitega võrreldes väga erinevad füüsikalised omadused, näiteks oluliselt parem kulumiskindlus ja kõvadus. Siiski ei ole niisugused materjalid seni suutnud vastavaid sulameid asendada kuivõrd nende nõrgaks küljeks on olnud vastupidavus tõmbele. Tõmbejõu […]

Michigani Ülikoolis on loodud seni võimsaim laser. Kui võimas see on ja milleks seda kasutada saaks? Laserikiire intensiivsus ütleb, kui palju energiat ta annab ajaühikus pinnaühiku kohta. Rekordlaser HERCULES ei genereeri tegelikult mitte kiirt, nagu me seda igapäevasest elust teama, vaid ülilühikesi impulsse, so laserkiire juppe. Ja iga selline impulss kannab endas tegelikult väga vähe energiat, vaid […]

Laiem kosmoseturismi võimalus on tõepoolest maha märgitud. Aga mis vahe on astronaudil ja kosmonaudil? Richard Branson avaldas 2008.a. alguses teadaande, mis ka Eesti meedias kajastamist leidis, et on kindel plaan valmis ehitada lennumasin, mille nimi on SpaceShip Two, mis hakkab mahutama kuni kuus reisijat ja kaks meeskonnaliiget ning millega peaks põhimõtteliselt kõigil soovijatel olema võimalus kosmoselendu […]

Olete kunagi vihastanud, kui teie mobiiltelefoni aku otsustab keset vestlust tühjaks saada? Üldsegi mitte kauges tulevikus võib olukorra päästa paar energilist käevibutust, seda muidugi juhul, kui teil on seljas nanotorudest valmistatud elektrit tootev särk. Zhong Lin Wang oma kolleegidega Georgia Tehnoloogiainstituudist USA-s on valmistanud nanotorude kimbu, mis genereerivad laenguid, kui neid üksteise vastu hõõrutakse. Kui […]

Oma ametiaja viimasel aastal esitas George W. Bush Kongressile eelarvekava, mis tõstab oluliselt mõnede füüsika valdkondade rahastamist (15%, 1,6 miljardit US dollarit). Selle kava eesmärgiks on järgneva kümne aastaga kahekordistada füüsika rahastamist, jagades 12 miljardit dollarit erinevate organisatsioonide vahel (National Scientific Foundation (NSF), the Department of Energy (DOE), Office of Science, the National Institute of Standards […]

Antenne ei pea tingimata ehitama metallist, selleks võiks kasutada ka ioniseeritud gaasi. Lennukite ja laevade silmadeks on radarid, nende abil on võimalik jälgida ümbritsevat ruumi väga suures ulatuses. Aga radarite metallantennid peegeldavad ka intensiivselt teiste radarite signaale, muutes endi kandjad "nähtavaks" ning see ei pruugi alati hea olla. Juba mõnda aega on spekuleeritud võimalusega ehitada nn plasmaantenne. […]

Ka alternatiivenergia allikatele võib alternatiive otsida – sompus ilmaga asendab päikesepatareid vihmapaneel. Neli teadusilmas seni vähetuntud Prantsusmaa uurijat avaldasid ajakirjas Smart Materials and Structures (IOP, Institute of Physics) töö, mis kahe artikli peale jaotatult käsitles vihmapiiskade kineetilise energia elektrienergiaks muundamise võimalusi piesoelektriliste (Wikipedia: Piezoelectricity) omadustega plastide abil nii teoreetiliselt kui katses. Huvitav on märkida, et […]

Vesinik on küll ahvatlev alternatiiv bensiinile, kuid kerget gaasi pole sugugi lihtne kütusepaaki sundida. Juba mõnda aega otsitakse vedelkütustele autode energiaallikana alternatiivi. Suured lootused on seotud vesinikuga, mida saaks saastevabalt kasutada nii sisepõlemismootoreis kui ka kütuseelemendis elektrienergia tootmiseks. Peamiseks takistuseks on seni gaaskütuse mahutamine sõidukisse. Üheks võimaluseks on gaas suure rõhu all kokku suruda ja […]

Teooria, et Newtoni gravitatsiooniseadus ei toimi astronoomilistel kaugustel korrektselt, võis saada Itaaliast tehtud uuringute põhjal ümber lükatud. Lorenzo Iorio Università di Bari’st arvutas välja, et modifitseeritud gravitatsiooniseadus ei sobi Merkuuri ja Maa orbiitidega. Et koostada "teooriat kõige kohta”, peavad füüsikud välja uurima, miks gravitatsioon on palju suurusjärke nõrgem kui kolm ülejäänud fundamentaaljõudu. Üks teooria on, […]

USA füüsikutel on õnnestunud siduda kaks aatomiiooni, mis on teineteisest meetri kaugusel. Süsteem, mis kasutab esimesena footoneid aatomite sidumiseks, võib saada teerajajaks kvantinfovõrkude rajamisel. Erinevalt klassikalistest bittidest, mis omavad väärtust 0 või 1, võivad kvantbitid omandada väärtusi, mis on superpositsioon 0 ja 1 väärtustest. Lisaks saab kahte kvantbitti siduda selliselt, et mõõtes ühe väärtuse, saab […]

Tavaliselt hakkab jää sulama temperatuuril 0°C, aga Harvardi Ülikooli teadlased Alexander Wissner-Gross ja Efthimios Kaxiras on näidanud, et see ei pruugi nii olla. Nad demonstreerisid arvutsimulatsioonide abil, et teemantpinnal, kuhu on lisatud naatriumi aatomeid, võib väga õhuke jääkiht püsida kuni temperatuurini 37 °C. See jääkate võib parandada meditsiiniliste implantaatide sobivust inimkehaga. Teemantpindu kasutatakse implantaatides, sest […]

Kuidas toimub emulsioonide lagunemine ja miks see oluline on? Kas kahte teineteises lahustumatut vedelikku on siiski võimalik kuidagi kokku segada? On ikka, sel juhul tekkivad ühte vedelikku teise vedeliku piisad. Niisuguseid vedelikusegusid nimetatakse emulsioonideks ja nad ümbritsevad meid argielus kui tööstuses ja tehnoloogias, näiteks sisaldab majonees taimeõli kõrval vett. Küllap on tuttav ka pilt sooja […]

Galaktikas Arp 220 leiti elu tekkeks vajalikke ühendeid. Puerto Rico teadlased mõõtsid Arecibo Observatooriumi raadioteleskoobiga meist umbes 250 miljoni valgusaasta kaugusel asuva noore galaktika Arp 220 spektrit ja leidsid tõendeid kahe ühendi, metanimiini ja vesiniktsüaniidi, leidumisest. Keeruka kujuga molekulid neelavad ja hajutavad neile langevat valgust eelkõige mingitel spetsiifilistel lainepikkustel, mis sõltuvad molekulide koostisest ja struktuurist. […]

Casimiri kvantefekti klassikaline analoog leidis esmakordset katselist tõendust. Kvantteooria kohaselt ei ole ka ideaalne vaakum mateeriast tühi, vaid kannab isegi absoluutsel nulltemperatuuril elektromagnetvälja fluktuatsioone. Kõrgematel temperatuuridel on aga tühjus erinevate kehade soojuskiirgust suisa täis. Kui kaks metallplaati asetada vaakumis paralleelselt, saavad nendevahelises ruumis eksisteerida vaid elektromagnetlained, mille poollainepikkus mahub plaatide vahele parasjagu täisarv kordi. Plaatidega […]

Päike alustab järjekordset kõrgendatud aktiivsuse perioodi. Päikese magnetilise aktiivsuse perioodilisuse avastas 1843 aastal Samuel Heinrich Schwabe. Sellest ajast on meie kodutähel hoolikamalt silma peal hoitud ja kindlaks tehtud, et Päike ei sära sugugi alati ühtemoodi. Kosmoseilma pamiselt mõjutav Päikese magnetiline aktiivsus jõuab haripunkti keskmiselt iga 11 aasta järel, ent on esinenud ka 9 ja 14 […]

Kas ülijuhtivuse kirjeldamiseks on foononeid vaja? Levinuim, Bardeen-Cooper-Schiefferi (BCS) teooria, seletab ülijuhtivuse nähtust kristallvõre võnkumiste (foononite) vahendusel toimiva elektronide efektiivse tõmbumise ja nn. Cooperi paaridesse jagunemise abil. Kuid nähtuse esinemiseks pole tähtis, mil moel elektronid vastasmõjustuvad, vaid ainult see, et nad kuidagi efektiivselt tõmbuksid ja paaridesse jaguneks. Kõrgtemperatuurse ülijuhi kohal hõljuv magnet (Pilt: Wikipedia) Ajakirjas […]

Ka väike meteoriit võib suurt kahju teha. Kesk-Venemaal Tunguusis 1908 aastal langenud meteoriit (Wikipedia: Tunguska event) pühkis maatasa ligikaudu 2000 ruutkilomeetrit metsa. Seni arvati maapinnast umbes viie kilomeetri kõrgusel toimunud plahvatuse energia võrdväärseks 10 kuni 20 megatonni TNT kärgatusega. New Mexico Sandia Rahvusliku Laboratooriumi teadlased võtsid vana asja uuesti ette ja simuleerisid võimalikku sündmuste käiku […]

Kas tugevamate metalldetailide valmistamiseks peaks nende mõõtmeid vähendama? Hariliku kirjaklambri painutamisel hakkavad metalliaatomite paigutuse ebakorrapärad kristallvõres liikuma. Kohas, kus nad liituvad, muutub struktuur nõrgaks ja lõpuks klamber murdub. Juba viiekümne aasta eest tehti katse mõne mikromeetrilise läbimõõdu ja millimeetritesse küündiva pikkusega tinaniidikestega, milles ilmnes nende anomaalselt hea pingetaluvus. Seda, miks väikesemõõtmelised kristallstruktuurid mehhaanilisi deformatsioone üllatavalt […]

Tema ütles: "Tule!" Ja Peetrus astus paadist välja ning kõndis vee peal ja tuli Jeesuse juurde.(Matteuse evangeelium 14:29) Kõikide teaduslike tõendite kohaselt on vee peal kõnnitud juba aastatuhandeid enne Piibli aega – kõndijateks vastavalt kohanenud kergekaalulised loomakesed. Küllap on enamik lugejaid mõne jõe või ojakese kaldal imetlenud vesikirpude väsimatut võidujooksu veevooluga. Ühe uurimuse kohaselt jõuab […]

Teadlased avastasid uue mehhanismi elektronide juhtimiseks läbi kristalli. Kui elektronid kristallis liiguvad, on nad kulonilises vastasmõjus ümbritsevate aatomitega ja põhjustavad viimaste võnkumisi, mida võib vaadelda kui kristallis levivaid virtuaalseid osakesi, foononeid, mis kannavad ära elektronide algset liikumisenergiat. Piltlikult ilmestab seda kujutlus vedrumadratsil veerevast raskest kuulist, mis paneb enda tee läheduses vedrud võnkuma ja aeglustub seejuures. […]

USA teadlaste katse selgitab Bose-Einsteini kondensaatoleku ja ülivoolavuse seoseid. Absoluutse nulli lähedastel temperatuuridel esineb mitmetel ainetel hämmastavaid omadusi – ülijuhtivus (Wikipedia: Superconductivity) kujutab endast elektronide nn. Cooperi paaride takistamatut kulgu aines, st. olematut elektritakistust. Ent takistamatult liikuda saavad mitte ainult elektronid, vaid ka terved aatomid, sel juhul tuntakse nähtust ülivoolavusena (Wikipedia: Superfluidity). Nendega seotud, ent […]

Kas elektrivoolu SI ühik võib saada uue definitsiooni? Praegu on elektrivoolu ühik, amper, üldlevinud SI süsteemis defineeritud kahe meetripikkuse ja meetri võrra eraldatud paralleelse vooluga juhtme vahel mõjuva jõu kaudu. Tegemist on makroskoopilise määranguga ja sellest tulenevalt tekivad reaalses katses paratamatult piiravad ebatäpsused. Soome teadlaste juhitav rühm on loonud seadme, mis võib saada ampri mikroskoopilise […]

Kuidas liiguvad üksikud verelibled vereringes ja osakesed suspensioonides üldiselt? Teadlased selgitasid, et nende trajektoorid erinevad oluliselt ootuspärasest kandva vedeliku laminaarsest voolamisest. Võiks arvata, et voolavas vedelikus leiduvad mikroosakesed, näiteks verelibled veres, järgivad täpselt vedeliku liikumist. Verelibled liiguvad ka väikeste kontsentratsioonide korral vereplasmast erinevaid teid pidi, ka selle voolamisega ristsuundades Kui suurtel kiirustel muutub vedelikuvool turbulentseks […]

Seleeni viskoossus kahaneb kõrgel rõhul hüppeliselt Enamike vedelike viskoossus (takistus voolamisele) kasvab tiheduse kasvades. Seetõttu voolavad vedelikud harilikult halvemini madalamatel temperatuuridel (talvised hädad mootoriõlidega!) ja kõrgematel rõhkudel. Hiljutine Vene-Jaapani ühisuuring näitas, et vedel “kuuelement” seleen (Wikipedia: Selenium) on üllatav erand sellest reeglist: rõhu kasvamisel kahaneb selle viskoossus teatud rõhu väärtusel hüppeliselt 500 korda!  Tulemus saadi […]

Kuidas on seotud hiidlained merel ja üks optikakatse. Meremehed on juba sajandeid rääkinud jutte avavetel möllavatest hiidlainetest, mis terveid laevu neelata võivad. Veel hiljuti peeti neid luiskelugudeks, kuid 1995 aasta 1. jaanuaril Norra ranniku lähedal Draupneri naftaplatvormi tabanud ja usaldusväärsete mõõteseadmetega registreeritud hiidlaine (Wikipedia: Draupner wave) on sundinud neisse tõsisemalt suhtuma. Üheks põhjuseks, miks hiidlainete […]

NASA ja Massachusettsi Tehnoloogiainstituudi (MIT) koostöös hakatakse kahe satelliidi abil kaardistama Kuu gravitatsioonivälja. MIT professori Maria Zuberi juhitav missioon GRAIL (Gravity Recovery And Interior Laboratory) valiti enam kui kahekümne konkureeriva seast, kuna see põhineb juba väljatöötatud ja testitud tehnoloogial, mida programmis GRACE (Wikipedia: Gravity Recovery and Climate Experiment) kasutati Maa gravitatsioonivälja detailseks kaardistamiseks. Nii nagu […]

Optiline kiud ise võib teda läbiva valgussignaali efektiivselt lühiajaliselt salvestada, kui see oluliselt aeglasemalt levivaks helilaineks muuta. Fiiberoptiline andmeside on tänaseks laialt levinud, ent info pikaajaliseks salvestamiseks tuleb valgussignaal siiski esmalt elektriliseks muuta. Paljud tehnilised lahendused vajavad aga väikesemahulisi ja kiireid mälupuhvreid, kus üleminek optiliselt elktroonilisele signaalile ja tagasi ei ole otstarbekas. USA teadlased Zhaoming […]

NASA avaldas kava järgnevatel aastakümnetel esimesed inimesed Marsi pinnale toimetada. Teekonnaks vajalik 440 tonni kaaluv kosmoselaev plaanitakse ehitada Maa orbiidil, teekond punase planeedini kestaks 6 kuni 7 kuud. Selle vältel peab meeskond hoolitsema kõigi elu alalhoiuks vajalike mehhanismide toimimise eest – abipakkidele kodust loota ei saa. Nägemus laevast, mis esimesed inimesed Marsile viib. Toiduks kasutatavaid […]

Lähematel päevadel saab soodsa ilma korral jälgida geminiidide meteoorivoolu. Sageli langevateks tähtedeks nimetatavad meteoorid on tegelikult enamuses vaid liivatera suurused kosmilist päritolu kübemed, mis atmosfääris kümneid kilomeetreid sekundis liikudes tekitavad enda ette suure rõhu all õhupadja. Kõrget rõhku peetakse peamiseks põhjuseks, miks terakesed hõõguma hakkavad ja atmosfääris põledes nähtavaks saavad. Geminiidid pärinevad lagunevalt komeedilt 3200 […]

Šveitsi teadlased ehitasid seadme aatomituumade spinndifusiooni jälgimiseks. Aatomituumade spinnidel saab olla kaks võimalikku väärtust, mida aitab kujutleda nende põhjustatud magnetväljade orientatsioon. Enamikul ainetel ei ole makroskoopilist magnetvälja, sest vähegi suuremas ainehulgas leidub ligikaudu ühepalju kummagi orientatsiooniga tuumasid. Kui siiski niisuguses aines tekitada olukord, kus spinnid on samasuunalised, ning siis seda seisundit häirida, hakkab normaalolukord spontaanselt […]

Tavaliselt seostatakse Cooperi paare ülijuhtivusega, ent nad võivad esineda ka isolaatorites. Harilikult elektronid tõukuvad, kuivõrd kannavad samamärgilist elektrilaengut, ent kristallvõre võnkumiste kaudu saavad nad "suhelda" ka moel, mis avaldub äärmiselt nõrga tõmbeinteraktsioonina. Piisavalt madalal temperatuuril, kus segavad liikumised on vaibunud, võivad elektronid kirjeldatud tõmbumise läbi paaridesse jaguneda. Need, Cooperi paarid, on ülijuhtivuse aluseks. Nüüd on […]

Päikese pinnatemperatuur on "kõigest" umbes 6000 kelvinit, ent selle kohal asuv kroon küünib miljonite kelviniteni. Ehkki energiat tema kütmiseks on enam kui küll, oli soojusülekande mehhanism Päikese pinnalt kroonile seni segane. Mateeriajoad Päikese pinnalähedases magnetväljas Jaapani mehitamata uurimissatelliidi Hinode (jp. k. päikesetõus) optilise teleskoobi SOT (Solar Optical Telescope) andmetele tuginedes on USA, Norra ja Jaapani […]

Elusloodus on ennegi tehnoloogilisi lahendusi inspireerinud. Mõte luua materjal, millest tehtud lääts suudab oma kuju ja seega fookuskaugust muuta, pärineb kärbsepüüniselt (Dionaea muscipula). Kärbsepüünis on taim, mille lehed meenutavad pigem mõne kiskja hambulisi lõugu. Kui kärbes maandub lehele, lõuad sulguvad ja putukas leiab oma õnnetu lõpu taimesöödana. Amherstis asuva Massachusettsi Ülikooli füüsik Alfred Crosby sai […]

Pärast aastatepikkust viibimist jõuab Rahvusvahelisse Kosmosejaama Euroopa enda orbitaallaboratoorium Columbus. Kui kõik läheb plaanipäraselt, stardib 6. detsembril Kennedy Kosmosekeskusest Floridas süstik Atlantis Rahvusvahelise Kosmosejaama (International Space Station, ISS) poole, et toimetada kohale Euroopa Kosmoseagentuuri suurim panus projekti – 700 miljonit eurot maksev moodul Columbus. Algse kava kohaselt pidi see juba sajandivahetuse paiku pärale jõudma, ent […]

Vastses optikakatses näib valgusvihk homogeenses keskkonnas painduvat. Kas niisugune käitumine on vastuolus koolitarkusega? Tuleb välja, et ei ole. On teada, et harilik valguskiir ruumis levides hajub. See difraktsioonist tingitud nähtus on ka põhjuseks, miks laserosuti täpp kaugel seinal suurem on kui lähedal. Teoreetilise lahenduse pakub nn. Besseli kiir, mille ristlõikes valguse intensiivsusjaotust kirjeldab Besseli funktsiooni […]

Kas ka kvargid koosnevad omakorda väiksematest koostisosadest? Rootsi teadlaste ambitsioonikas mudelis esinevad niisugused osakesed, preeonid, tumeda massi seletusena. Vaatlusandmed viitavad, et paljude pöörlevate galaktikate välisservades liiguvad tähed ootuspärasest tunduvalt suurema kiirusega. Kui võtta arvesse galaktikas teadaolevate objektide massid ja määrata mõne välisosas paikneva tähe mass mujal kinnitust saanud mudelite alusel, hindab arvutus sageli tema liikumiskiiruse […]

Kuidas kontrollida Coulombi seaduse pädevust? Keskkoolis õpetatakse tõsikindla faktina, et kahe laenguga liikumatu punktosakese vaheline jõud on pöördvõrdeline nendevahelise kauguse ruuduga. Kuid kui täpselt me seda ikkagi teame? Kui Coulombi seaduses erineks osakestevahelise kauguse astmenäitaja veidigi miinus kahest, tuleneks sellest mitmeid fundamentaalseid erinevusi meie praegusest ettekujutusest maailma kohta, näiteks peaks footonil olema seisumass. USA Brigham […]