Kui eksinud inimese metsast välja aitamine võib olla keeruline, siis kuidas juhatada õigele teele rägastikku sattunud valgus? Kujutleme valguse levikut läbi klaasploki: selle võib mõttes jagada kanaliteks, milles valgus muutumatu nurga all levib. Kui klaasis leidub ebakorrapäraselt paiknevaid ebemeid, hakkab valgus nendel hajuma ja osa temast satub tagasi sinna kust tuli. Kui hajutavaid kübemeid on […]

Kas olete imestanud, miks tugeva vihmaga auto tuuleklaasile liibuv veejuga väänleb, mitte ei voola rahulikult otseteed? Kolme USA ülikooli teadlaste koostöö oli suunatud just niisugusele esmapilgul triviaalsele küsimusele. Katses a) Ühtlane nire voolab otse b) Pulseeriv nire lookleb kasutasid nad erineval määral vett hülgavaid siledaid kaldpindu, millele ülaservast veenire juhiti. Ilmnes, et täiesti ühtlase voolu […]

Uus simulatsioon ennustab, et erinevalt senisest arusaamast võib galaktika arengu käigus tähtede tiirlemiskaugus galaktika keskmest suurtes vahemikes muutuda. Üldtunnustatud pildi kohaselt saavad meie Linnuteega sarnased galaktikad alguse pöörlevatest gaasi- ja tumeda aine pilvedest. Ehkki tumeda aine täpne olemus pole seni teada, kõneleb tema olemasolu kasuks rida vaatlustulemusi. Arvutisimulatsioonis lähtuvad Rok Roškar et al. juba kogunenud […]

Loodusele ilmselt kahjuliku mõju kõrval pakub Külma sõja aegsete tuumapommikatsetuste jääkkiirgus teadlastele täpse dateerimisvahendi. Ehkki on kaheldav, kuidas 1950…60ndatel aastatel atmosfääri paisatud radioaktiivsed plahvatuste jäägid kõrgematele organismidele mõjuvad, võimaldab kõrgenenud radiatsioonifoon teadlastel mitmeid hiljutisi sündmusi täpselt dateerida. Teadaolevalt esmakordselt 1992 aastal kasutatud meetod sarnaneb arheoloogias rakendust leidva radioaktiivse süsiniku meetodiga. Viimane põhineb asjaolul, et elusatesse […]

Mitte kõik füüsikaavastused ei paku kohe käegakatsutavat praktilist rakendust, samas võib alul silma eest varjatud teadmine eesriide avanedes ootamatult eredalt teaduse tuppa paista, valgustades ka nurki, kus erinevad distsipliinid kohtuvad. Need poeetilised metafoorid sobivad kirjeldama saksa ja vene teadlaste ühistööd, mille tulemusel avastati autorite hinnangul uudne käitumine tahkismaterjalis. Harilikult on liitiumniobaat (LiNbO3) nähtavas valguses läbipaistev. […]

 Viimased kaheksa kuud pole meie päikesel olnud just palju plekke, augustis koguni mitte-ühtegi (NOAA väitel üks plekk siiski oli). Kas lugeda 21/22 augusti vahel Belgias registreeritud Päikese tumedamat laiku plekiks, määrab, kas me saame sajandi plekimiinimumi või kõigest viiekümne aasta miinimumi. Uute plekkide tekkimise sagedus ja aeg näitab kui ohtlik, meie planeedi tehiskaaslastele järgmine päikese […]

Vesinik on puhtaim alternatiivkütus fossiilsetele küttevahenditele. Vesinikku on meie koduplaneedil peaaegu piiramatutes kogustes, mistõttu erinevalt naftast ei pea me pelgama tema otsasaamist. Samas on vesiniku tootmine, näiteks veest või teistest keemilistest ühenditest, üsnagi energiamahukas. Selle protsessi optimeerimiseks ongi hakatud tõsisemalt uurima vesiniku tootmist bakterite abiga. Eelmisel nädalal toimunud Ameerika keemia seltsi kokkusaamisel Philadelphias tutvustas Amy […]

Albert Einsteini tööde üheks suurimaks pärandiks on väide, et mitte-miski ei või liikuda valguse kiirusest kiiremini. Nüüd teostas Šveitsi füüsik Nicolas Gisin eksperimendi, mis selle kahtluse alla seab. Gisin, kes on laiemale üldsusele ennekõike tuntud  Lahutatud tekkel. Eksperiment näitas, et osakeste sünnihetkel tekinud seotus säilis ka osakeste jõudmisel 18 km-ga eraldatud küladesse. Foto: NASA kui […]

Just sellisele järeldusele jõudis Kanada Quebeci Montreali ülikooli teadlased Yves Gingras, Matthew L. Wallace uurides Nobeli füüsikapreemia laureaatide tsiteeritavust läbi aegade. Kanada teadlased uurisid Nobeli preemia laureaate aastatest 1901 kuni 2007 ning võrdlesid nende tsiteeritavust enne ja pärast Nobeli preemia võitmist ning samuti nende tsiteeritavust võrreldes teiste nende aja teadlastega. Esmane analüüs näitas, et teadlased […]

Seoses CERNis käivitatava Suure Hadronite Põrgataja (LHC, Large Hadron Collider) meediakajastusega on palju tehtud juttu miniatuursetest mustadest aukudest, antiainest ja muust füüsikaeksootikast. Üheks üldsusesse juurdunud arusaamaks on saanud, et antiaine osakesed hariliku ainega kohtudes tingimata koheselt annihileeruvad, vabastades tohutu energiahulga. Niisugune pilt vajab täpsustamist. Juba nimetatud osakestefüüsika tippkeskuses CERN mõõdeti enam kui kümne aasta eest […]

Kui terve maailm jälgib Pekingi Olümpiamänge telepildi või raadiohääle vahendusel, valmistub Hiina raadiosignaali abil meie kodutähte uurima. Läinud kuul eraldas Sise-Mongoolia valitsus Pekingist 260 kilomeetrit loodes asuva stepiala Hiina Teaduste Geomagnetilise tormi ajal mõjutab Päikese aktiivsus oluliselt ka Maa magnetvälja. Akadeemia Rahvusliku Astronoomiaobservatooriumi projekti Hiina Spektraalne Raadioheliograaf (Chinese Spectral Radioheliograph, CSRH) tarbeks. Plaani järgi 2010 […]

Röntgenpildi tegemine on meile paljudele tuttav toiming pärast luumurdu, lisaks sellele kasutatakse röntgenkiirgust erinevate kristalliliste materjalide uurimiseks füüsikas. Nüüd on aga California ülikooli teadlaste grupp eesotsas Jianwei Miao-ga loonud meetodi, mille abil saab röntgenkiirguse abil uurida ka üksikuid viiruseid. Senini pole röntgenkiirgust orgaaniliste süsteemide uurimisel eriti kasutatud, kuna see eeldab et uuritav materjal, aine oleks […]

Rootsi Uppsala Ülikooli professori Rajeev Ahuja juhitud rahvusvaheline uurimismeeskond on suutnud demonstreerida atomistlikku mehhanismi vesiniku vabastamiseks magneesium-nanoosakestelt, mida peetakse paljulubavaks vesiniku salvestamise materjaliks. On selge, et tulevikuautot peavad loobuma bensiini ja sisepõlemismootorite  kasutamisest, et võidelda globaalse soojenemise ja kütusevarude lõppemisega. Üks peamisi võimalikke tehnoloogiaid on kütuseelemendid, mis kasutavad vesinikgaasi kütusena. Eelisteks on vesiniku suur hulk […]

Nanotehnoloogia sillutab teed efektiivsemate päikesepatareide suunas. Värske uuring näitab, et süsinik nanotorudest kile võib asendada kahte päikesepatareides kasutatavat kihti ning sealjuures suurendada efektiivusust ja alandada hinda. Teadlased on leidnud kummalise viisi, et nanotorusid sobivaks muuta: lisada defekte. Praegu on teatud tüüpi päikespatareides kasutusel läbipaistev oksiidikile, mis on kantud klaasile ja juhib elektrit. Lisaks on veel […]

Rahvusvahelises meeskonnas töötavd Suur-Britannia astronoomid on jõudnud verstapostini ühe suurima kaamera, mis on eales ehitatud, loomisel. Seade on mõeldud seni müstiliseks jäänud tumeda energia vaatlemiseks. Klaasitükid viie unikaalse läätse jaoks on transporditud USA-st Prantsusmaale, et neid seal lihvida ja anda lõplik kuju. Viiest läätsest suurima läbimõõt on üks meeter, mis teeb sellest ühe maailma suurima. […]

Loodusseadused on Universumi kaugetes osades samad, mis Maal. Seda kinnitab 20. juunil teadusajakirjas Science avaldatud teadusuuring, mille viis läbi rahvusvaheline astronoomide meeskond: Teiste hulgas osales ka Bonnis paikneva Max Plancki Raadioastronoomia Instituudi (MPIfR) teadlane Christian Henkel. Selgub, et füüsikateooriate üks olulisemaid numbreid – prootoni ja elektroni mass isuhe – on Maast 6 miljardi valgusaasta kaugusel […]

Kuigi klaas tundub tahke materjalina, ei sobitu selle molekulid ometi päris hästi korrapärasesse kolmemõõtmelisse struktuuri ning piisavalt pika aja möödudes võib täheldada klaasi voolamist. Materjali selline käitumine on tänaseni mõnevõrra segane olnud. Nüüd väidavad aga uurijad, et on kindlaks teinud, miks klaasil sellised omadused on. See võib sillutada teed uute materjalide jaoks, mis kombineerivad metallide […]

Ehitusmaterjalides üritatkse liigset pinget vältida. Transistorites ja teistes elektroonikakomponentides võib aga õigesti valitud mehaaniline pinge parandada laengukandjate liikuvust, pannes nad toimima kiiremini ja väiksemate energiakadudega. Siin toodud pilt on kahemõõtmeline kaart, mis kirjeldab pinget alusmaterjalile kinnitatud ränitransistoris. Sinised alad näitavad kohti, kus ränivõre on kokku surutud, kollaseid aga neid, kus venitatud. Martin Hÿtch Riiklikust Teadusuuringute […]

Floridast Cape Canaverali neemelt saadeti 12. juunil kell 00:05 kohaliku aja järgi kosmosesse gammakiirguse teleskoop nimetusega GLAST(the Gamma-ray Large Area Space Telescope). Seade hakkab tiirlema maapinnast 560 km kõrgusel, kus ta vaatleb gammakiirgust üle kogu Universumi. GLAST projektis osalenud füüsikud loodavad, et see aitab uurida kõige jõulisemaid sündmusi Universumis, heita pilku Universumi algusaegadele ja isegi […]

Üle 400 aasta on astronoomid päikest vaid eemalt uurinud. Nüüd on NASA otsustanud ise kohale minna. "Esimest korda me läheme ning külastame elavat ja hingavat tähte," ütleb Lika Guhathakurta NASA peakorterist. "See osa päiksesüsteemist on läbi uurimata ja uute avastuste tõenäosus on tohutu." Missiooni nimeks on Solar Probe + (päikesesond pluss). Tegu on kuumuskindla kosmoselaevaga, […]

Koperniku printsiip ütleb, et Maa ei ole universumi keskkoht ja meie kui vaatlejad ei asu erilisel kohal. Esimest korda avaldas selle 16. sajandil Mikolaj Kopernik, tänapäeval on see idee teadlaste poolt täielikult aktsepteeritud ja paljud teooriad põhinevad sellel. Samas toovad Robert Caldwell Dartmouthist ja Albert Stebbins Fermilabist välja, et seda printsiipi pole kunagi tervikuna tõestatud. […]

Neljast ülikoolist pärit teadlastest koosnev gravitasioonilainete uurijate meeskond on valitud osa võtma mainekast Kuningliku Ühingu Teaduse Suvenäitusest (Royal Society Summer Science Exhibition). Uurijad Glasgow, Birminghami, Cardiffi ja Southamptoni ülikoolist ühendavad jõud kolleegidega Albert Einsteini Instituudist ja projekteerijatega, et demonstreerida kõike põnevat, mis seondub Einsteini üldrelatiivsusteooriaga, mustade aukude ja gravitatsioonilainetega. Näitus pealkirjaga "Kas sa kuuled musti […]

Weizmanni Intsituudi keemiateaduskonna uurijad on koos Saksa kolleegidega teinud hämmastava avastuse: teatud kvantsüsteemide "kraadimine" korduvalt kindlate ajavahemike tagant viib selleni, et nad ei allu termodünaamika seadustele. Temodünaamika väidab, et suur soojusallikas ja palju väiksemad süsteemid peaksid vastastikmõjus vähemalt kesksmistatult jõudma järjest lähemale soojuslikule tasakaaalule. Professor Gershon Kurizki, doktor Noam Erez ja doktorant Goren Gordon keemilise […]

Kas peegli abil saab ajas rännata? Usutavasti hävitas Lihavõttesaare kunagise rikka ökosüsteemi sajandeid väldanud vastutustundetu metsaraie. Antropoloogid ja ajaloolased on põhjalikult uurinud sealset arheoloogilist pärandit ja sellele tuginedes saanud aimu saare kirevast ja traagilisest minevikust, mida tihti tuuakse hoiatavaks näiteks loodusvarade arutu ammutamise tagajärgedest. Paraku omab kirjasõna tänapäeva meediaküllastunud läänemaailmas väikest mõju, hoopis tõhusam oleks […]

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 […]

Opaal on kauni läikega vääriskivi, ent tema leidmine on vaevarikas, sest enamasti ümbritseb leiukohti sama koostisega, kuid struktuurilt erinev ränidioksiid. Vääriskivina tunnustatud opaalis paiknevad umbes 200 nanomeetrise läbimõõduga ränikuulikesed korrapärase võrena. Austraalia teadlased leidsid, et see struktuur on põhjustatud lokaalsetest uraanilisanditest kalliskivi tekke ajal. Nüüd võimaldab uraani laguproduktide jääkkiirgus tuvastada uusi opaali leiukohti. Geoloog Brian […]

NASA on loonud esimese tõelise odavsatelliidi FASTSAT – Fast, Affordable, Science and Technology SATellite. Nimetus FASTSAT ei tulene suurest lennukiirusest vaid asjaolust, et esimese prototüübi ehitamiseks kulus muude kosmoseprogrammidega võrreldes rekordiliselt vähe aega – kümme ja pool kuud. Nelja miljoni USA dollari suurune eelarve teeb sellest ühtlasi ühe odavama ürituse orbiidile jõuda. Kokkuhoid saavutati peamiselt […]

Ehkki aksionide olemasolu seni otsitud kujul on suure tõenäosusega ümber lükatud, jätkuvad algselt nende leidmiseks kavandatud katsed. Aksionideks kutsutakse hüpoteetilisi osakesi, mis peaks tekkima reaalsete ja virtuaalsete footonite ühinemisel. Aastal 2005 tehtud katses tuvastasid Itaalia teadlased vastavaotstarbelise seadmega PVLAS (Polarizzazione del Vuoto con LASer) esimest korda footoni, mis arvati pärinevat aksioni lagunemisest. Hiljem tunnistasid eksperimentaatorid, […]

Albert Einsteini 1915 aastal avaldatud üldrelatiivsusteooria on tänaseks korduvalt katseliselt kinnitust saanud, kuid siiani pole õnnestunud mõõta teooria ennustatavaid gravitatsioonilaineid. Gravitatsioonilaineid on püütud tuvastada juba aastakümneid, mõned mõõtmised on andnud ka kaudseid tulemusi, ent üheselt neid kindlaks tehtud pole. Kui elektrilaenguga osake liigub kiirendusega, tekitab ta ruumis valguse kiirusel leviva elektromagnetlaine, kindlate lainepikkuste korral on […]

Kui kaks rasket aatomituuma lähenevad teineteisele piisava energiaga (kiirusega), et ületada nendevaheline kuloniline tõukumine, võivad nad ühineda. Veel enne kohtumist põhjustab tuumade vastasmõju nende sisemustes struktuurimuutuseid, tuumad siirduvad ergastatud seisundeisse. Seni parimad mudelid võtsid nimetatud efekti arvesse, ent Austraalia teadlased on läbi viinud katse, milles ilmnevad täiendavad efektid nõuavad mudeli täiustamist. Ajakirja Physical Review Letters […]

Ameerika teadlane Gerrit Verschuur kahtleb kosmilise reliktkiirguse fluktuatsioonide olemasolus. Kosmiline reliktkiirgus arvatakse pärinevat ajast umbes 380 000 aastat peale universumi algust, kui elektronid seostusid prootonitega ja footonid said hakata vabalt pikki vahemaid läbima. Universumi paisumise käigus on kiirguse lainepikkus välja veninud ja vastab praegu ligikaudu 3 kelvinile. Ent viimase aja täppismõõtmised on tuvastanud reliktkiirguse temperatuuris […]

2006 aastal plahvatas Maast 240 miljoni valgusaasta kauguses galaktikas seninähtuist heledaim, varem vaadelduist ligikaudu 100 korda kirkam supernoova, teadlased nimetavad teda SN 2006gy. Arvatakse, et nii võimsaks energiapurskeks peaks tähe mass enne plahvatust olema võrdne umbkaudu 100 Päikese massiga, arusaam selle protsessi mehhanismist oli seni puudulik. Tähe elukäik sõltub peamiselt tema massist, koostisest ja pöörlemisest, […]

Kilplaste katse päike kotis tuppa tuua ei läinud teadaolevalt korda, kuid Ortwin Hess Surrey Ülikoolist Suurbritannias on leidnud mooduse vikerkaar kinni püüda. Metamaterjalideks nimetatakse niisuguseid, mille huvipakkuvad omadused tulenevad ennekõike nende struktuurist, mitte koostisest. Näiteks on võimalik luua negatiivse murdumisnäitajaga optilisi keskkondi (Wikipedia: Negative refractive index). Hess modelleeris valguse käiku positiivse murdumisnäitajaga plaatide vahel asuvas […]

Ligi neli aastat kestnud mõõtmised on suure tõenäosusega andnud vastuse kõrge energiaga kosmilise kiirguse päritolule. Ülikõrge energiaga kosmiline kiirgus avastati 1962 aastal ja selle uurimine on tänaseni väga keeruline, sest hinnanguliselt jõuab Maa atmosfääri keskmiselt vähem kui üks osake energiaga üle 1020 eV ruutkilomeetri kohta sajandis. See on ka põhjus miks neid tänapäevalgi otseselt ei […]

Kujutle, et sirutad käe võtmaks riiulist raamatut, ent see põrkab vastu siledat nähtamatut seina. Kuitahes põhjalikul otsimisel ei leidu kusagil ühtegi tehnilist seadet, mis raamaturiiuli seinale manaks. Suurbritannia, Soome ja USA teadlased on leidnud kavala võimaluse niisuguse olukorra loomiseks, esiti küll ainult monokromaatse valguse jaoks. Kogu "maagia" peitub seina materjalis. Juba pea kahe aasta eest […]

Paljud mikroorganismid on võimelised liikuma kas suurema toiteainete kontsentratsiooni suunas või ebasoodsatest kemikaalidest eemale. Bioloogiliste süsteemide puhul kannab nähtus nimetust kemotaksis. Nüüd on USA teadlased loonud esimese mittebioloogilise süsteemi, kus mikroskoopilised metallvardad liiguvad lahuses teatud kemikaali kõrgema kontsentratsiooniga piirkonna poole. Katse läbi viinud teadlased näevad nähtuse rakendustena kemikaalide tuvastamist keskkonnas ja mikroskoopiliste täppisstruktuuride koostamist. Bioloogias […]

Chicago Ülikooli teadlaste Xiang Chengi, Heinrich Jaegeri and Sidney Nageli katsed väikeste klaashelmestega näitavad, et piisava tihedusega osakeste juga käitub väga sarnaselt vedelikega. Kui üksik kuulike tabab ristsihis horisontaalset alust, põrkab ta tuleku suunas tagasi. Kui aga osakesi on palju ja nad on piisavalt lähestikku juhtub sootuks midagi muud: sarnaselt vedelikuga moodustavad nad õhukese seinaga […]

Rahvusvahelise teadusprojekti tulemusena on valminud Maa magnetvälja lokaalsete ebakorrapärasuste detailne kaart. Koostamisel on mõõtmistulemustest maha lahutatud Maa magnetpoolustest tingitud foon. Maa magnetvälja täppismõõtmisi on eri riikide teadlased mitmete sõltumatute tööde käigus hulganisti teinud, nüüd on need tulemused esmakordselt ühte globaalsesse andmebaasi ühendatud. Projektijuhi Dr J Derek Fairheadi sõnul on Rahvusvaheline Geomagnetismi ja Aeronoomia Assotsiatsioon (IAGA, […]

Teadlased on 1.8 miljoni valgusaasta kauguselt leidnud rekordsuurusega musta augu, mis ületab senise tiitlihoidja massi pea kahekordselt. Hinnanguliselt jääb leitud musta augu mass 24 kuni 33 päikese massi vahemikku. Eelmisest rekordiomanikust, u. 16 Päikese massiga M33 X-7-st, teatas ajakiri Nature vähem kui kuu eest. Mõlemad arvatakse olevat tekkinud massiivsete tähtede gravitatsioonilise kollapsi tulemusena. Viimati leitu […]

Värsked mõõtmistulemused lisavad kaalu hüpoteesile Heelium-4 senitundmatust agregaatolekust, superkondensaadist, mis tekib kui osa ülimadalatemperatuursest tahkest 4He-st kaotab seostuse ülejäänuga ja muutub selle suhtes ülivoolavaks. Superkondensaatoleku võimalikkust oletasid esimestena 1969. aastal vene teoreetikud Aleksander Andreev ja Ilja Lifshitz. Nemad ennustasid, et äärmiselt madalal temperatuuril võivad tahke heeliumi kristallvõre vakantsid langeda ühtsesse kvantolekusse ja moodustada koherentse ülivoolava […]